Contexto: Una cooperativa agrícola desea estudiar los factores que influyen en la producción de maíz por hectárea. Algunas observaciones para analizar son:

Ejercicio 1: Simulación de los datos

Para simular un conjunto de datos aleatorios de 100 observaciones, se utilizó el código set.seed(). Se utilizaron las variables: fertilización, riego, plagas, error y producción.

##   Fertilizacion Riego Plagas error Produccion
## 1            45   100      3     0      281.0
## 2            41    80      4    -5      235.0
## 3            64    85      0     1      306.5
## 4            25    91      4     5      229.5
## 5            57   139      6   -10      344.5
## 6            59    88      7     4      283.0

Ejercicio 2: Ajustar modelo de regresión lineal múltiple

Se ajustó un modelo de regresión lineal múltiple para la variable de Produccion. Según los resultados, la producción de maíz, sin ningún factor influyendo, es de 47.56. Aumenta 1.99 por cada kg/ha de fertilizante y un 1.51 adicional con un sistema de riego. El riesgo de plagas provoca que disminuya la producción un -2.95.

El modelo de regresión evidencia un R^2 ajustado de 0.9951, aproximadamente un 100% de la variación en la producción de maíz. El p-value asegura un modelo significativo con un valor de < 2.2e-16.

## 
## Call:
## lm(formula = Produccion ~ Fertilizacion + Riego + Plagas, data = datos)
## 
## Residuals:
##     Min      1Q  Median      3Q     Max 
## -9.7837 -3.1913 -0.3903  3.1387 12.8501 
## 
## Coefficients:
##               Estimate Std. Error t value Pr(>|t|)    
## (Intercept)    47.5620     3.1954   14.88   <2e-16 ***
## Fertilizacion   1.9905     0.0363   54.84   <2e-16 ***
## Riego           1.5178     0.0184   82.49   <2e-16 ***
## Plagas         -2.9514     0.2265  -13.03   <2e-16 ***
## ---
## Signif. codes:  0 '***' 0.001 '**' 0.01 '*' 0.05 '.' 0.1 ' ' 1
## 
## Residual standard error: 5.062 on 46 degrees of freedom
## Multiple R-squared:  0.9954, Adjusted R-squared:  0.9951 
## F-statistic:  3337 on 3 and 46 DF,  p-value: < 2.2e-16

Ejercicio 3: Estimar producción a escenarios presentados

Predicción puntual

La predicción puntual de los lotes presentados son de 273.06 para Lote A y 419.71 para Lote B.

##      1      2 
## 273.06 419.71

Intervalo de confianza

##      fit    lwr    upr
## 1 273.06 270.61 275.50
## 2 419.71 417.63 421.79

Con un 95% de nivel de confianza, hay una producción de maíz entre 270.61 - 275.50 cuando se aplica un 40 kg/ha de fertilizante, un riego de 100 mm de agua y un índice de 2 en plagas. Cuando se alteran los números, el intervalo aumenta a 417.63 - 421.79 con un 80 kg/ha de fertilizante, 150 mm de agua y un índice de 5 en plagas. ### Intervalo de predicción

##      fit    lwr    upr
## 1 273.06 262.58 283.54
## 2 419.71 409.31 430.11

Aplicando ambos casos mencionados para generar una predicción en la producción, el primero se encuentra entre 262.58 - 283.54, mientras que el segundo caso es de 403.31 - 430.11. Los resultados son más amplios que en los intervalos de confianza debido a que evalúa la anticipación de observaciones futuras bajo ciertas condiciones.

Ejercicio 4: Graficar la simulación del efecto de plagas

Efecto de plagas en producción de maíz

La gráfica presenta una tendencia negativa en las producciones de maíz cuando se evaluan en base a los índice de plagas. Mientras aumenta el índice, menos es el rendimiento del alimento.

A partir de los datos simulados y el modelo de regresión lineal múltiple, se evidencia que la producción de maíz incrementa con los fertilizantes y riegos, mientras que las plagas provocan que disminuyan. El modelo de R^2 ajustado presenta un resultado cercano al 100%, es decir, que es consistente y permite generar predicciones confiables.

Recomendaciones para análisis futuros:

  • Incrementar la fertilización: Según los resultados, se recomienda ajustar la fertilización de acuerdo con la cantidad de producción de maíz.
  • Desarrollar un sistema de riego: Un buen sistema de riego permite mayor producción de maíz. Similar a la fertilización, generar un sistema adecuado es importante para mayor producción.
  • Control de plagas: El resultado negativo evidencia la importancia de mantener un monitoreo de plagas por cada producción de maíz.
  • Evaluar escenarios: Antes de implementar las recomendaciones anteriores, se recomienda evaluar las producciones esperadas para estimar los sistemas de riegos y fertilizaciones adecuados.