Clase 25.05.2025

Author

Karen Tuz

setwd(“C:/Users/ASUS/Desktop/Maestría Karen Tuz/Clase 25.05.2025”)

Instalar paquetes si es necesario install.packages(“MASS”) Para modelo probit install.packages(“car”) Para pruebas estadísticas install.packages(“margins”) Para calcular efectos marginales install.packages(“pROC”) Para curva ROC install.packages(“ggplot2”) Para visualización install.packages(“caret”) Para matriz de confusión install.packages(“ggplot”) Para visualización

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library(haven)
data <- read_dta("Data1_R.dta")
View(data)

Ver las primeras filas de la base de datos

head(data)
# A tibble: 6 × 50
  area       empleo          region   edad t_hijos nac_vivo_murieron mortinato_2
  <dbl+lbl>  <dbl+lbl>       <dbl+l> <dbl>   <dbl> <dbl+lbl>         <dbl+lbl>  
1 1 [Urbano] 1 [Trabajó al … 1 [Sie…    19       1 0 [No]            0 [No]     
2 1 [Urbano] 0 [No trabajó]  1 [Sie…    23       1 0 [No]            0 [No]     
3 1 [Urbano] 1 [Trabajó al … 1 [Sie…    38       5 0 [No]            0 [No]     
4 1 [Urbano] 0 [No trabajó]  1 [Sie…    18       1 0 [No]            0 [No]     
5 1 [Urbano] 0 [No trabajó]  1 [Sie…    21       1 0 [No]            0 [No]     
6 1 [Urbano] 1 [Trabajó al … 1 [Sie…    22       1 0 [No]            0 [No]     
# ℹ 43 more variables: depresion_pp <dbl+lbl>, intensidad_dpp <dbl+lbl>,
#   etnia <dbl+lbl>, f2_s2_216_1 <dbl+lbl>, f2_s2_216_2 <dbl>,
#   f2_s2_218_1_a <dbl+lbl>, tiempo_dpp <dbl+lbl>, f2_s5_504a_1 <dbl+lbl>,
#   f2_s5_504b_1 <dbl+lbl>, f2_s5_504c_1 <dbl+lbl>, f2_s5_504d_1 <dbl+lbl>,
#   f2_s5_504e_1 <dbl+lbl>, f2_s5_504f_1 <dbl+lbl>, f2_s5_504g_1 <dbl+lbl>,
#   f2_s5_504h_1 <dbl+lbl>, f2_s5_504i_1 <dbl+lbl>, f2_s5_504j_1 <dbl+lbl>,
#   f2_s5_504k_1 <dbl+lbl>, est_civil <dbl+lbl>, q_usted <dbl+lbl>, …

Revisar estructura de los datos

str(data)

Modelos con variable dependiente dicotómica

Modelos logit y probit

Ajustar el modelo probit

modelo_logit <- glm(depresion_pp ~ lingrl + anios_esc + edad + t_hijos + etnia + area, 
                    data = data, family = binomial(link = "logit"))

Ajustar el modelo probit

modelo_probit <- glm(depresion_pp ~ lingrl + anios_esc + edad + t_hijos + etnia + area, 
                     data = data, family = binomial(link = "probit"))

Resumen modelo Logit

summary(modelo_logit)

Call:
glm(formula = depresion_pp ~ lingrl + anios_esc + edad + t_hijos + 
    etnia + area, family = binomial(link = "logit"), data = data)

Coefficients:
              Estimate Std. Error z value Pr(>|z|)    
(Intercept) -2.3377859  0.1015521 -23.021  < 2e-16 ***
lingrl       0.0006157  0.0071763   0.086   0.9316    
anios_esc   -0.0078052  0.0049109  -1.589   0.1120    
edad         0.0333503  0.0032243  10.344  < 2e-16 ***
t_hijos      0.0391392  0.0189765   2.063   0.0392 *  
etnia        0.3502255  0.0605997   5.779  7.5e-09 ***
area         0.1089295  0.0425378   2.561   0.0104 *  
---
Signif. codes:  0 '***' 0.001 '**' 0.01 '*' 0.05 '.' 0.1 ' ' 1

(Dispersion parameter for binomial family taken to be 1)

    Null deviance: 17346  on 16450  degrees of freedom
Residual deviance: 17105  on 16444  degrees of freedom
AIC: 17119

Number of Fisher Scoring iterations: 4

Análisis:

En el modelo, las variables del ingreso ni los años de escolaridad son estadísticamente significativos, por lo tanto no habría necesidad de analizarlas. A diferencia de edad, número de hijos, étnia y área que sí lo son, y nos ayudarán a explicar la probabilidad de que las muejeres ecuatorianas sufran depresión postparto, pues a medida que aumentan, se incrementa la probabilidad en mujeres indígenas, pertenecientes al área rural, y las que tienen mayor número de hijos y edad.

Resumen modelo probit

summary(modelo_probit)

Call:
glm(formula = depresion_pp ~ lingrl + anios_esc + edad + t_hijos + 
    etnia + area, family = binomial(link = "probit"), data = data)

Coefficients:
              Estimate Std. Error z value Pr(>|z|)    
(Intercept) -1.401e+00  5.852e-02 -23.942  < 2e-16 ***
lingrl       3.942e-05  4.170e-03   0.009  0.99246    
anios_esc   -4.481e-03  2.861e-03  -1.566  0.11733    
edad         1.958e-02  1.890e-03  10.363  < 2e-16 ***
t_hijos      2.334e-02  1.123e-02   2.078  0.03774 *  
etnia        2.078e-01  3.585e-02   5.796  6.8e-09 ***
area         6.431e-02  2.452e-02   2.623  0.00872 ** 
---
Signif. codes:  0 '***' 0.001 '**' 0.01 '*' 0.05 '.' 0.1 ' ' 1

(Dispersion parameter for binomial family taken to be 1)

    Null deviance: 17346  on 16450  degrees of freedom
Residual deviance: 17103  on 16444  degrees of freedom
AIC: 17117

Number of Fisher Scoring iterations: 4

Los dos modelos nos representan los mismos resultados.

Comparar el criterio de información de Akaike (AIC) de los modelos

aic_logit <- AIC(modelo_logit)
aic_probit <- AIC(modelo_probit)

Comparar el criterio de Información Bayesiano (BIC) de los modelos

bic_logit <- BIC(modelo_logit)
bic_probit <- BIC(modelo_probit)

Mostrar resultados

cat("AIC Logit:", aic_logit, " | AIC Probit:", aic_probit, "\n")
AIC Logit: 17119.38  | AIC Probit: 17117.13 
cat("BIC Logit:", bic_logit, " | BIC Probit:", bic_probit, "\n")
BIC Logit: 17173.34  | BIC Probit: 17171.09 

Analisis:

El modelo con menor AIC/BIC es el preferido, ya que tiene mejor ajuste, es decir el modelo probit.

Calcular efectos marginales para Logit

library(margins)
marg_logit <- margins(modelo_logit)
summary(marg_logit)
    factor     AME     SE       z      p   lower  upper
 anios_esc -0.0013 0.0008 -1.5897 0.1119 -0.0029 0.0003
      area  0.0184 0.0072  2.5619 0.0104  0.0043 0.0325
      edad  0.0056 0.0005 10.4239 0.0000  0.0046 0.0067
     etnia  0.0592 0.0102  5.7944 0.0000  0.0392 0.0793
    lingrl  0.0001 0.0012  0.0858 0.9316 -0.0023 0.0025
   t_hijos  0.0066 0.0032  2.0632 0.0391  0.0003 0.0129

Análisis:

Los años de escolariedad y el ingreso no son estadísticamente significativos, por lo tanto no ayudan a explicar la probabilidad de que las mujeres ecuatorianas padezcan depresión. En cambio, la variable de área representa un 1.84% de probabilidad y la edad en 0.56%, la variable de étnia, las mujeres indígenas tienen un 5.92% de probabilidad y el número de hijos a medida que aumenta el número tiene un 0.66% de probabilidad.

Calcular efectos marginales para Probit

marg_probit <- margins(modelo_probit)
summary(marg_probit)
    factor     AME     SE       z      p   lower  upper
 anios_esc -0.0013 0.0008 -1.5664 0.1173 -0.0029 0.0003
      area  0.0188 0.0072  2.6238 0.0087  0.0047 0.0328
      edad  0.0057 0.0005 10.4392 0.0000  0.0046 0.0068
     etnia  0.0606 0.0104  5.8096 0.0000  0.0402 0.0811
    lingrl  0.0000 0.0012  0.0095 0.9925 -0.0024 0.0024
   t_hijos  0.0068 0.0033  2.0783 0.0377  0.0004 0.0132

Análisis:

Tiene una leve variación en las cantidades de procentajes. Pero el modelo que mejor se ajusta, es este, el modelo Probit.

Para el modelo logit podemos calcular la matriz de confusión

pred_logit <- ifelse(predict(modelo_logit, type = "response") > 0.5, 1, 0)

Crear matriz de confusión

conf_matrix <- table(Predicho = pred_logit, Real = data$depresion_pp)

Mostrar matriz de confusión

print(conf_matrix)
        Real
Predicho     0     1
       0 12828  3623

Calcular exactitud

exactitud <- sum(diag(conf_matrix)) / sum(conf_matrix)
cat("Exactitud del modelo logit:", exactitud, "\n")
Exactitud del modelo logit: 0.7797702 

Análisis:

Las variables consideradas para explicar la probabilidad de que las mujeres con depresión pors parto ocurra, de acuerdo al modelo logit es del 77.98% de exactitud. El error de estos modelos abarca el otro 22.02%.

Calcular la curva ROC para el modelo logit (ayuda a ver con cuanta exactitud el modelo está prediciendo los resultados)

library(pROC)
Type 'citation("pROC")' for a citation.

Adjuntando el paquete: 'pROC'
The following objects are masked from 'package:stats':

    cov, smooth, var
roc_logit <- roc(data$depresion_pp, predict(modelo_logit, type = "response"))
Setting levels: control = 0, case = 1
Setting direction: controls < cases

Graficar la curva ROC

library(ggplot2)
ggplot() +
  geom_line(aes(x = roc_logit$specificities, y = roc_logit$sensitivities), color = "blue") +
  geom_abline(linetype = "dashed", color = "red") + 
  labs(title = "Curva ROC - Modelo Logit",
       x = "1 - Especificidad",
       y = "Sensibilidad") +
  theme_minimal()

Análisis:

A medida que el encuentro de las líneas sea más alto significa que el modelo está bien especificado. Demuestra que las variables analizadas si o no, nos ayudan explicar de mejor forma la ocurrencia de que las mujeres sufran depresión post parto.

Mostrar el área bajo la curva (AUC)

auc_logit <- auc(roc_logit)
cat("Área bajo la curva (AUC) - Modelo Logit:", auc_logit, "\n")
Área bajo la curva (AUC) - Modelo Logit: 0.5836005 
medico <- ifelse(data$f2_s5_504c_1 == 3, 1, 0)
table(data$f2_s5_504c_1)

    1     2     3 
  405  2008 14038 
data$medico <- ifelse(data$f2_s5_504c_1 == 3, 1, 0)

Modelo Logit 2 con más variables de control

modelo_logit <- glm(depresion_pp ~ lingrl + anios_esc + edad + t_hijos + etnia + area + medico, 
                    data = data, family = binomial(link = "logit"))
exactitud <- sum(diag(conf_matrix)) / sum(conf_matrix)
cat("Exactitud del modelo logit:", exactitud, "\n")
Exactitud del modelo logit: 0.7797702 
library(ggplot2)
ggplot() +
  geom_line(aes(x = roc_logit$specificities, y = roc_logit$sensitivities), color = "blue") +
  geom_abline(linetype = "dashed", color = "red") + 
  labs(title = "Curva ROC - Modelo Logit",
       x = "1 - Especificidad",
       y = "Sensibilidad") +
  theme_minimal()

Mostrar el área bajo la curva (AUC)

auc_logit <- auc(roc_logit)
cat("Área bajo la curva (AUC) - Modelo Logit:", auc_logit, "\n")
Área bajo la curva (AUC) - Modelo Logit: 0.5836005