Teoría

La regresión logística es un modelo estadístico de clasificación binaria, que estima la probabilidad de que ocurra un evento (valor 1) frente a que no ocurra (valor 0), en función de variables independientes. # Instalar paquetes y llamar librerías

# install.packages("titanic")
library(readr)
titanic_1_ <- read_csv("C:\\Users\\rrobl\\Downloads\\titanic.csv")
## Rows: 1310 Columns: 14
## ── Column specification ────────────────────────────────────────────────────────
## Delimiter: ","
## chr (7): name, sex, ticket, cabin, embarked, boat, home.dest
## dbl (7): pclass, survived, age, sibsp, parch, fare, body
## 
## ℹ Use `spec()` to retrieve the full column specification for this data.
## ℹ Specify the column types or set `show_col_types = FALSE` to quiet this message.
# install.packages("caret")
library(caret)
## Warning: package 'caret' was built under R version 4.4.3
## Cargando paquete requerido: ggplot2
## Warning: package 'ggplot2' was built under R version 4.4.3
## Cargando paquete requerido: lattice
# install.packages("tidyverse")
library(tidyverse)
## Warning: package 'forcats' was built under R version 4.4.3
## Warning: package 'lubridate' was built under R version 4.4.3
## ── Attaching core tidyverse packages ──────────────────────── tidyverse 2.0.0 ──
## ✔ dplyr     1.1.4     ✔ stringr   1.5.1
## ✔ forcats   1.0.0     ✔ tibble    3.2.1
## ✔ lubridate 1.9.4     ✔ tidyr     1.3.1
## ✔ purrr     1.0.4     
## ── Conflicts ────────────────────────────────────────── tidyverse_conflicts() ──
## ✖ dplyr::filter() masks stats::filter()
## ✖ dplyr::lag()    masks stats::lag()
## ✖ purrr::lift()   masks caret::lift()
## ℹ Use the conflicted package (<http://conflicted.r-lib.org/>) to force all conflicts to become errors

Crear la base de datos

df <- read_csv("C:\\Users\\rrobl\\Downloads\\titanic.csv")
## Rows: 1310 Columns: 14
## ── Column specification ────────────────────────────────────────────────────────
## Delimiter: ","
## chr (7): name, sex, ticket, cabin, embarked, boat, home.dest
## dbl (7): pclass, survived, age, sibsp, parch, fare, body
## 
## ℹ Use `spec()` to retrieve the full column specification for this data.
## ℹ Specify the column types or set `show_col_types = FALSE` to quiet this message.

Entender la base de datos

summary(df)
##      pclass         survived         name               sex           
##  Min.   :1.000   Min.   :0.000   Length:1310        Length:1310       
##  1st Qu.:2.000   1st Qu.:0.000   Class :character   Class :character  
##  Median :3.000   Median :0.000   Mode  :character   Mode  :character  
##  Mean   :2.295   Mean   :0.382                                        
##  3rd Qu.:3.000   3rd Qu.:1.000                                        
##  Max.   :3.000   Max.   :1.000                                        
##  NA's   :1       NA's   :1                                            
##       age              sibsp            parch          ticket         
##  Min.   : 0.1667   Min.   :0.0000   Min.   :0.000   Length:1310       
##  1st Qu.:21.0000   1st Qu.:0.0000   1st Qu.:0.000   Class :character  
##  Median :28.0000   Median :0.0000   Median :0.000   Mode  :character  
##  Mean   :29.8811   Mean   :0.4989   Mean   :0.385                     
##  3rd Qu.:39.0000   3rd Qu.:1.0000   3rd Qu.:0.000                     
##  Max.   :80.0000   Max.   :8.0000   Max.   :9.000                     
##  NA's   :264       NA's   :1        NA's   :1                         
##       fare            cabin             embarked             boat          
##  Min.   :  0.000   Length:1310        Length:1310        Length:1310       
##  1st Qu.:  7.896   Class :character   Class :character   Class :character  
##  Median : 14.454   Mode  :character   Mode  :character   Mode  :character  
##  Mean   : 33.295                                                           
##  3rd Qu.: 31.275                                                           
##  Max.   :512.329                                                           
##  NA's   :2                                                                 
##       body        home.dest        
##  Min.   :  1.0   Length:1310       
##  1st Qu.: 72.0   Class :character  
##  Median :155.0   Mode  :character  
##  Mean   :160.8                     
##  3rd Qu.:256.0                     
##  Max.   :328.0                     
##  NA's   :1189
str(df)
## spc_tbl_ [1,310 × 14] (S3: spec_tbl_df/tbl_df/tbl/data.frame)
##  $ pclass   : num [1:1310] 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 ...
##  $ survived : num [1:1310] 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 ...
##  $ name     : chr [1:1310] "Allen, Miss. Elisabeth Walton" "Allison, Master. Hudson Trevor" "Allison, Miss. Helen Loraine" "Allison, Mr. Hudson Joshua Creighton" ...
##  $ sex      : chr [1:1310] "female" "male" "female" "male" ...
##  $ age      : num [1:1310] 29 0.917 2 30 25 ...
##  $ sibsp    : num [1:1310] 0 1 1 1 1 0 1 0 2 0 ...
##  $ parch    : num [1:1310] 0 2 2 2 2 0 0 0 0 0 ...
##  $ ticket   : chr [1:1310] "24160" "113781" "113781" "113781" ...
##  $ fare     : num [1:1310] 211 152 152 152 152 ...
##  $ cabin    : chr [1:1310] "B5" "C22 C26" "C22 C26" "C22 C26" ...
##  $ embarked : chr [1:1310] "S" "S" "S" "S" ...
##  $ boat     : chr [1:1310] "2" "11" NA NA ...
##  $ body     : num [1:1310] NA NA NA 135 NA NA NA NA NA 22 ...
##  $ home.dest: chr [1:1310] "St Louis, MO" "Montreal, PQ / Chesterville, ON" "Montreal, PQ / Chesterville, ON" "Montreal, PQ / Chesterville, ON" ...
##  - attr(*, "spec")=
##   .. cols(
##   ..   pclass = col_double(),
##   ..   survived = col_double(),
##   ..   name = col_character(),
##   ..   sex = col_character(),
##   ..   age = col_double(),
##   ..   sibsp = col_double(),
##   ..   parch = col_double(),
##   ..   ticket = col_character(),
##   ..   fare = col_double(),
##   ..   cabin = col_character(),
##   ..   embarked = col_character(),
##   ..   boat = col_character(),
##   ..   body = col_double(),
##   ..   home.dest = col_character()
##   .. )
##  - attr(*, "problems")=<externalptr>
df <- df[, c("survived", "pclass","sex","age")]
df <- na.omit(df)
df$survived <- as.factor(df$survived)
df$pclass <- as.factor(df$pclass)
df$sex <- as.factor(df$sex)

Crear el modelo

modelo <- glm(survived ~ ., data=df, family=binomial)
summary(modelo)
## 
## Call:
## glm(formula = survived ~ ., family = binomial, data = df)
## 
## Coefficients:
##              Estimate Std. Error z value Pr(>|z|)    
## (Intercept)  3.522074   0.326702  10.781  < 2e-16 ***
## pclass2     -1.280570   0.225538  -5.678 1.36e-08 ***
## pclass3     -2.289661   0.225802 -10.140  < 2e-16 ***
## sexmale     -2.497845   0.166037 -15.044  < 2e-16 ***
## age         -0.034393   0.006331  -5.433 5.56e-08 ***
## ---
## Signif. codes:  0 '***' 0.001 '**' 0.01 '*' 0.05 '.' 0.1 ' ' 1
## 
## (Dispersion parameter for binomial family taken to be 1)
## 
##     Null deviance: 1414.62  on 1045  degrees of freedom
## Residual deviance:  982.45  on 1041  degrees of freedom
## AIC: 992.45
## 
## Number of Fisher Scoring iterations: 4

Probar el modelo

prueba <- data.frame(pclass=as.factor(c(1,3)),
sex=as.factor(c("female","male")),age=c(25,40))
probabilidad <- predict(modelo, newdata=prueba, type="response")
cbind(prueba, Probabilidad_Sobrevive=probabilidad)
##   pclass    sex age Probabilidad_Sobrevive
## 1      1 female  25             0.93476160
## 2      3   male  40             0.06653593

Conclusión: El análisis mediante regresión logística evidencia que las variables clase (pclass), sexo y edad resultan altamente significativas para explicar la probabilidad de supervivencia en el Titanic, con niveles de significancia menores a 0.001 en todos los casos

Los coeficientes negativos señalan que viajar en segunda o tercera clase, ser hombre y tener mayor edad se asocia con una reducción importante en las probabilidades de sobrevivir En particular el sexo representa el factor de mayor impacto ya que los hombres muestran una disminución mucho más marcada en la posibilidad de sobrevivir en comparación con las mujeres

De igual manera los pasajeros de tercera clase enfrentaban una desventaja considerable frente a quienes viajaban en primera clase mientras que el incremento en la edad también reduce gradualmente la probabilidad de supervivencia

En conjunto los resultados del modelo respaldan la idea de que las mujeres las personas más jóvenes y los pasajeros de primera clase contaban con mayores oportunidades de sobrevivir durante el evento

Predicciones del modelo:

El modelo estima que una mujer de 25 años que viajaba en primera clase tenía una probabilidad de supervivencia de 93.48% lo que representa una posibilidad muy alta de sobrevivir En contraste un hombre de 40 años en tercera clase presentaba una probabilidad estimada de 6.65% lo que evidencia un nivel de supervivencia extremadamente bajo

Estos resultados ponen de manifiesto que el perfil con mayor ventaja correspondía a mujeres de clases altas mientras que el mayor riesgo recaía en hombres adultos que viajaban en tercera clase