Tarea_1_analisis_de_correlacion

Author

Mafer Campos

##Descripción Hacer análisis de correlación con el dataset iris, que ya está cargado en R y el dataset mtcars. Podemos obtener info de lo que contiene el comando help(iris) Calcular correlacion entre dos variables. Hacer prueba de correlacion -> core.test Calcular natriz de correlación para todas las variables de correlación Heatmap de las variables de correlación. Investigar como cambiar los coleres de los heatmaps.

#Declaración de variables y dataset
data.frame(iris)
    Sepal.Length Sepal.Width Petal.Length Petal.Width    Species
1            5.1         3.5          1.4         0.2     setosa
2            4.9         3.0          1.4         0.2     setosa
3            4.7         3.2          1.3         0.2     setosa
4            4.6         3.1          1.5         0.2     setosa
5            5.0         3.6          1.4         0.2     setosa
6            5.4         3.9          1.7         0.4     setosa
7            4.6         3.4          1.4         0.3     setosa
8            5.0         3.4          1.5         0.2     setosa
9            4.4         2.9          1.4         0.2     setosa
10           4.9         3.1          1.5         0.1     setosa
11           5.4         3.7          1.5         0.2     setosa
12           4.8         3.4          1.6         0.2     setosa
13           4.8         3.0          1.4         0.1     setosa
14           4.3         3.0          1.1         0.1     setosa
15           5.8         4.0          1.2         0.2     setosa
16           5.7         4.4          1.5         0.4     setosa
17           5.4         3.9          1.3         0.4     setosa
18           5.1         3.5          1.4         0.3     setosa
19           5.7         3.8          1.7         0.3     setosa
20           5.1         3.8          1.5         0.3     setosa
21           5.4         3.4          1.7         0.2     setosa
22           5.1         3.7          1.5         0.4     setosa
23           4.6         3.6          1.0         0.2     setosa
24           5.1         3.3          1.7         0.5     setosa
25           4.8         3.4          1.9         0.2     setosa
26           5.0         3.0          1.6         0.2     setosa
27           5.0         3.4          1.6         0.4     setosa
28           5.2         3.5          1.5         0.2     setosa
29           5.2         3.4          1.4         0.2     setosa
30           4.7         3.2          1.6         0.2     setosa
31           4.8         3.1          1.6         0.2     setosa
32           5.4         3.4          1.5         0.4     setosa
33           5.2         4.1          1.5         0.1     setosa
34           5.5         4.2          1.4         0.2     setosa
35           4.9         3.1          1.5         0.2     setosa
36           5.0         3.2          1.2         0.2     setosa
37           5.5         3.5          1.3         0.2     setosa
38           4.9         3.6          1.4         0.1     setosa
39           4.4         3.0          1.3         0.2     setosa
40           5.1         3.4          1.5         0.2     setosa
41           5.0         3.5          1.3         0.3     setosa
42           4.5         2.3          1.3         0.3     setosa
43           4.4         3.2          1.3         0.2     setosa
44           5.0         3.5          1.6         0.6     setosa
45           5.1         3.8          1.9         0.4     setosa
46           4.8         3.0          1.4         0.3     setosa
47           5.1         3.8          1.6         0.2     setosa
48           4.6         3.2          1.4         0.2     setosa
49           5.3         3.7          1.5         0.2     setosa
50           5.0         3.3          1.4         0.2     setosa
51           7.0         3.2          4.7         1.4 versicolor
52           6.4         3.2          4.5         1.5 versicolor
53           6.9         3.1          4.9         1.5 versicolor
54           5.5         2.3          4.0         1.3 versicolor
55           6.5         2.8          4.6         1.5 versicolor
56           5.7         2.8          4.5         1.3 versicolor
57           6.3         3.3          4.7         1.6 versicolor
58           4.9         2.4          3.3         1.0 versicolor
59           6.6         2.9          4.6         1.3 versicolor
60           5.2         2.7          3.9         1.4 versicolor
61           5.0         2.0          3.5         1.0 versicolor
62           5.9         3.0          4.2         1.5 versicolor
63           6.0         2.2          4.0         1.0 versicolor
64           6.1         2.9          4.7         1.4 versicolor
65           5.6         2.9          3.6         1.3 versicolor
66           6.7         3.1          4.4         1.4 versicolor
67           5.6         3.0          4.5         1.5 versicolor
68           5.8         2.7          4.1         1.0 versicolor
69           6.2         2.2          4.5         1.5 versicolor
70           5.6         2.5          3.9         1.1 versicolor
71           5.9         3.2          4.8         1.8 versicolor
72           6.1         2.8          4.0         1.3 versicolor
73           6.3         2.5          4.9         1.5 versicolor
74           6.1         2.8          4.7         1.2 versicolor
75           6.4         2.9          4.3         1.3 versicolor
76           6.6         3.0          4.4         1.4 versicolor
77           6.8         2.8          4.8         1.4 versicolor
78           6.7         3.0          5.0         1.7 versicolor
79           6.0         2.9          4.5         1.5 versicolor
80           5.7         2.6          3.5         1.0 versicolor
81           5.5         2.4          3.8         1.1 versicolor
82           5.5         2.4          3.7         1.0 versicolor
83           5.8         2.7          3.9         1.2 versicolor
84           6.0         2.7          5.1         1.6 versicolor
85           5.4         3.0          4.5         1.5 versicolor
86           6.0         3.4          4.5         1.6 versicolor
87           6.7         3.1          4.7         1.5 versicolor
88           6.3         2.3          4.4         1.3 versicolor
89           5.6         3.0          4.1         1.3 versicolor
90           5.5         2.5          4.0         1.3 versicolor
91           5.5         2.6          4.4         1.2 versicolor
92           6.1         3.0          4.6         1.4 versicolor
93           5.8         2.6          4.0         1.2 versicolor
94           5.0         2.3          3.3         1.0 versicolor
95           5.6         2.7          4.2         1.3 versicolor
96           5.7         3.0          4.2         1.2 versicolor
97           5.7         2.9          4.2         1.3 versicolor
98           6.2         2.9          4.3         1.3 versicolor
99           5.1         2.5          3.0         1.1 versicolor
100          5.7         2.8          4.1         1.3 versicolor
101          6.3         3.3          6.0         2.5  virginica
102          5.8         2.7          5.1         1.9  virginica
103          7.1         3.0          5.9         2.1  virginica
104          6.3         2.9          5.6         1.8  virginica
105          6.5         3.0          5.8         2.2  virginica
106          7.6         3.0          6.6         2.1  virginica
107          4.9         2.5          4.5         1.7  virginica
108          7.3         2.9          6.3         1.8  virginica
109          6.7         2.5          5.8         1.8  virginica
110          7.2         3.6          6.1         2.5  virginica
111          6.5         3.2          5.1         2.0  virginica
112          6.4         2.7          5.3         1.9  virginica
113          6.8         3.0          5.5         2.1  virginica
114          5.7         2.5          5.0         2.0  virginica
115          5.8         2.8          5.1         2.4  virginica
116          6.4         3.2          5.3         2.3  virginica
117          6.5         3.0          5.5         1.8  virginica
118          7.7         3.8          6.7         2.2  virginica
119          7.7         2.6          6.9         2.3  virginica
120          6.0         2.2          5.0         1.5  virginica
121          6.9         3.2          5.7         2.3  virginica
122          5.6         2.8          4.9         2.0  virginica
123          7.7         2.8          6.7         2.0  virginica
124          6.3         2.7          4.9         1.8  virginica
125          6.7         3.3          5.7         2.1  virginica
126          7.2         3.2          6.0         1.8  virginica
127          6.2         2.8          4.8         1.8  virginica
128          6.1         3.0          4.9         1.8  virginica
129          6.4         2.8          5.6         2.1  virginica
130          7.2         3.0          5.8         1.6  virginica
131          7.4         2.8          6.1         1.9  virginica
132          7.9         3.8          6.4         2.0  virginica
133          6.4         2.8          5.6         2.2  virginica
134          6.3         2.8          5.1         1.5  virginica
135          6.1         2.6          5.6         1.4  virginica
136          7.7         3.0          6.1         2.3  virginica
137          6.3         3.4          5.6         2.4  virginica
138          6.4         3.1          5.5         1.8  virginica
139          6.0         3.0          4.8         1.8  virginica
140          6.9         3.1          5.4         2.1  virginica
141          6.7         3.1          5.6         2.4  virginica
142          6.9         3.1          5.1         2.3  virginica
143          5.8         2.7          5.1         1.9  virginica
144          6.8         3.2          5.9         2.3  virginica
145          6.7         3.3          5.7         2.5  virginica
146          6.7         3.0          5.2         2.3  virginica
147          6.3         2.5          5.0         1.9  virginica
148          6.5         3.0          5.2         2.0  virginica
149          6.2         3.4          5.4         2.3  virginica
150          5.9         3.0          5.1         1.8  virginica
D=na.omit(iris)
x=D$Sepal.Length
y=D$Petal.Length

#Correlación para todas las especies
cor(D$Sepal.Length,D$Petal.Length)
[1] 0.8717538
cor.test(D$Sepal.Length,D$Petal.Length) 

    Pearson's product-moment correlation

data:  D$Sepal.Length and D$Petal.Length
t = 21.646, df = 148, p-value < 2.2e-16
alternative hypothesis: true correlation is not equal to 0
95 percent confidence interval:
 0.8270363 0.9055080
sample estimates:
      cor 
0.8717538 
#Gráfica
plot(D$Sepal.Length,D$Petal.Length,pch=16, col=D$Species, main="Correlación Sepal Length y Petal Length")

#Correlación por especie

cat("Correlación Sepal Length y Petal Length setosa:",cor(D$Sepal.Length[D$Species=="setosa"],D$Petal.Length[D$Species=="setosa"]),"\n")
Correlación Sepal Length y Petal Length setosa: 0.2671758 
cat("Correlación Sepal Length y Petal Length versicolor:",cor(D$Sepal.Length[D$Species=="versicolor"],D$Petal.Length[D$Species=="versicolor"]),"\n")
Correlación Sepal Length y Petal Length versicolor: 0.754049 
cat("Correlación Sepal Length y Petal Length virginica:",cor(D$Sepal.Length[D$Species=="virginica"],D$Petal.Length[D$Species=="virginica"]),"\n")
Correlación Sepal Length y Petal Length virginica: 0.8642247 
cor.test(D$Sepal.Length[D$Species=="setosa"],D$Petal.Length[D$Species=="setosa"])

    Pearson's product-moment correlation

data:  D$Sepal.Length[D$Species == "setosa"] and D$Petal.Length[D$Species == "setosa"]
t = 1.9209, df = 48, p-value = 0.0607
alternative hypothesis: true correlation is not equal to 0
95 percent confidence interval:
 -0.01206954  0.50776233
sample estimates:
      cor 
0.2671758 
cor.test(D$Sepal.Length[D$Species=="versicolor"],D$Petal.Length[D$Species=="versicolor"])

    Pearson's product-moment correlation

data:  D$Sepal.Length[D$Species == "versicolor"] and D$Petal.Length[D$Species == "versicolor"]
t = 7.9538, df = 48, p-value = 2.586e-10
alternative hypothesis: true correlation is not equal to 0
95 percent confidence interval:
 0.6020680 0.8532995
sample estimates:
     cor 
0.754049 
cor.test(D$Sepal.Length[D$Species=="virginica"],D$Petal.Length[D$Species=="virginica"])

    Pearson's product-moment correlation

data:  D$Sepal.Length[D$Species == "virginica"] and D$Petal.Length[D$Species == "virginica"]
t = 11.901, df = 48, p-value = 6.298e-16
alternative hypothesis: true correlation is not equal to 0
95 percent confidence interval:
 0.7714542 0.9210172
sample estimates:
      cor 
0.8642247 
#Gráfica de Variables cuantitativas
info=iris[1:4]
columns=c("Sepal.Length", "Sepal.Width", "Petal.Length", "Petal.Width")
pairs(info, pch=16, col=D$Species, main="Plot de Variables Cuantitativas", labels=columns)

library(plotly)
Warning: package 'plotly' was built under R version 4.5.2
Loading required package: ggplot2
Warning: package 'ggplot2' was built under R version 4.5.2

Attaching package: 'plotly'
The following object is masked from 'package:ggplot2':

    last_plot
The following object is masked from 'package:stats':

    filter
The following object is masked from 'package:graphics':

    layout
x=D$Sepal.Length
y=D$Petal.Length

setosa.index=which(D$Species=="setosa")
versicolor.index=which(D$Species=="versicolor")
virginica.index=which(D$Species=="virginica")
# correlacion para especie gentoo
cor.mat.setosa = cor(D[setosa.index, columns])
cor.mat.versicolor = cor(D[versicolor.index, columns])
cor.mat.virginica= cor(D[virginica.index, columns])

plot_ly(type = "heatmap", x = columns, y = columns,
        z = cor.mat.setosa)
plot_ly(type = "heatmap", x = columns, y = columns,
        z = cor.mat.versicolor)
plot_ly(type = "heatmap", x = columns, y = columns,
        z = cor.mat.virginica)

Interpretación dataset: iris

La correlación entre el largo del sépalo y del pétalo en la especie de setosa es algo débil, debido a que su valor es cercano a 0, y si se observa en la gráfica podemos ver que está por debajo de las otras dos especies: virginica y versicolor. En el cor.test donde incluímos a las 3 especies obtenemos que la correlación oscila entre los valores de 0.8270363 y 0.9055080, los cuales son cercanos a 1, que indica que hay una correlación fuerte entre el largo de los pétalos y el largo del sépalo. Si observamos el intervalo de confianza en cada una de las especies por separado, podemos ver que setosa es la que abarca los números negativos y positivos cercanos a cero. Después sigue versicolor, en donde aumenta la correlación significativamente, y por último, está virginica que tiene el intervalo de confianza más alto entre las 3 especies.

#Declaración de variables y dataset
data.frame(mtcars)
                     mpg cyl  disp  hp drat    wt  qsec vs am gear carb
Mazda RX4           21.0   6 160.0 110 3.90 2.620 16.46  0  1    4    4
Mazda RX4 Wag       21.0   6 160.0 110 3.90 2.875 17.02  0  1    4    4
Datsun 710          22.8   4 108.0  93 3.85 2.320 18.61  1  1    4    1
Hornet 4 Drive      21.4   6 258.0 110 3.08 3.215 19.44  1  0    3    1
Hornet Sportabout   18.7   8 360.0 175 3.15 3.440 17.02  0  0    3    2
Valiant             18.1   6 225.0 105 2.76 3.460 20.22  1  0    3    1
Duster 360          14.3   8 360.0 245 3.21 3.570 15.84  0  0    3    4
Merc 240D           24.4   4 146.7  62 3.69 3.190 20.00  1  0    4    2
Merc 230            22.8   4 140.8  95 3.92 3.150 22.90  1  0    4    2
Merc 280            19.2   6 167.6 123 3.92 3.440 18.30  1  0    4    4
Merc 280C           17.8   6 167.6 123 3.92 3.440 18.90  1  0    4    4
Merc 450SE          16.4   8 275.8 180 3.07 4.070 17.40  0  0    3    3
Merc 450SL          17.3   8 275.8 180 3.07 3.730 17.60  0  0    3    3
Merc 450SLC         15.2   8 275.8 180 3.07 3.780 18.00  0  0    3    3
Cadillac Fleetwood  10.4   8 472.0 205 2.93 5.250 17.98  0  0    3    4
Lincoln Continental 10.4   8 460.0 215 3.00 5.424 17.82  0  0    3    4
Chrysler Imperial   14.7   8 440.0 230 3.23 5.345 17.42  0  0    3    4
Fiat 128            32.4   4  78.7  66 4.08 2.200 19.47  1  1    4    1
Honda Civic         30.4   4  75.7  52 4.93 1.615 18.52  1  1    4    2
Toyota Corolla      33.9   4  71.1  65 4.22 1.835 19.90  1  1    4    1
Toyota Corona       21.5   4 120.1  97 3.70 2.465 20.01  1  0    3    1
Dodge Challenger    15.5   8 318.0 150 2.76 3.520 16.87  0  0    3    2
AMC Javelin         15.2   8 304.0 150 3.15 3.435 17.30  0  0    3    2
Camaro Z28          13.3   8 350.0 245 3.73 3.840 15.41  0  0    3    4
Pontiac Firebird    19.2   8 400.0 175 3.08 3.845 17.05  0  0    3    2
Fiat X1-9           27.3   4  79.0  66 4.08 1.935 18.90  1  1    4    1
Porsche 914-2       26.0   4 120.3  91 4.43 2.140 16.70  0  1    5    2
Lotus Europa        30.4   4  95.1 113 3.77 1.513 16.90  1  1    5    2
Ford Pantera L      15.8   8 351.0 264 4.22 3.170 14.50  0  1    5    4
Ferrari Dino        19.7   6 145.0 175 3.62 2.770 15.50  0  1    5    6
Maserati Bora       15.0   8 301.0 335 3.54 3.570 14.60  0  1    5    8
Volvo 142E          21.4   4 121.0 109 4.11 2.780 18.60  1  1    4    2
C=na.omit(mtcars)
help("mtcars")

x=C$mpg
y=C$hp

#Correlación para toos los autos
cat("La correlación entre mpg Miles/(US) gallon y hp Gross horsepower",cor(x,y))
La correlación entre mpg Miles/(US) gallon y hp Gross horsepower -0.7761684
cor.test(x,y) 

    Pearson's product-moment correlation

data:  x and y
t = -6.7424, df = 30, p-value = 1.788e-07
alternative hypothesis: true correlation is not equal to 0
95 percent confidence interval:
 -0.8852686 -0.5860994
sample estimates:
       cor 
-0.7761684 
#Gráfica
plot(x,y,pch=16,  main="Correlación mpg Miles/(US) gallon y hp  Gross horsepower")

#Correlación por especie
info=C[c(1:7, 10:11)]
columnas=c("mpg", "cyl", "disp", "hp", "drat", "wt", "qsec", "gear", "carb")
pairs(info, pch=16, col=D$Species, main="Plot de Variables Cuantitativas", labels=columnas)

cor.mat=cor(C[columnas])

plot_ly(type = "heatmap", x = columnas, y = columnas,
        z = cor.mat)

En este ocasión las variables que elegí para observar la correlación fueron millas por galón y caballos de fuerza netos. Los resultados que se obstuvieron indicaron una fuerte correlación negativa entre ambas variables. En la gráfica de correlación esto es bastante claro. SI observamos el p-value en el core-test, que es p-value = 1.788e-07 rechazamos nuestra hipótesis nula, y aceptamos la hipótesis alternativa que nos dice que nos reultados no ocurrieron al azar, ya que si existe una relación entre ambas variables. Al aumentar el valor de millas por galón, disminuyen los caballos de fuerza.