library(agricolae)
library(ggplot2)
library(asbio) # Teste Tukey de Aditividade
## Loading required package: tcltk
library(WRS2)
library(effects)
## Loading required package: carData
## lattice theme set by effectsTheme()
## See ?effectsTheme for details.

Exercício: Aula 22.11

Um experimento comparou os efeitos de 5 tratamentos em relação ao crescimento de mudas de Pinus oocarpa, 60 dias após a semeadura. Os tratamentos utilizados foram: 1 - T1 = Solo de cerrado; 2 - T2 = Solo de cerrado + esterco; 3 - T3 = Solo de cerrado + esterco + NPK; 4 - T4 = Solo de cerrado + Vermiculita; 5 - T5 = Solo de cerrado + Vermiculita + NPK.

1.Construa um arquivo de dados apropriado para um software estatístico.

Resposta: A partir do arquivo de dados gerou uma tabela no Excel, o qual possui o formato “csv”, chamado “pinnus”.

2. Quais são as hipoteses nula e alternativa para este experimento?

Resposta:

H0: Todas médias serem iguais, ou seja não obter divergencias entre as médias dos tratamentos em relação ao desenvolvimento de mudas, pós 60 dias de plantio.

H1: Existe ao menos uma diferença entre as médias dos tratamentos.

3. Estime o modelo e construa a tabela da ANAVA. Teste a hipotese de que não há diferença entre as médias dos tratamentos sobre o crescimento das mudas após 60 dias de semeadura (α = 5%).

# Importanto e verificando dados
pinus <- read.table("pinus.txt", header = T)
str(pinus)
## 'data.frame':    20 obs. of  2 variables:
##  $ tratamento: Factor w/ 5 levels "T1","T2","T3",..: 1 1 1 1 2 2 2 2 3 3 ...
##  $ altura    : num  4.6 5.1 5.8 5.5 6 7.1 7.2 6.8 5.8 7.2 ...
summary(pinus)
##  tratamento     altura     
##  T1:4       Min.   :4.600  
##  T2:4       1st Qu.:5.675  
##  T3:4       Median :5.950  
##  T4:4       Mean   :6.120  
##  T5:4       3rd Qu.:6.800  
##             Max.   :7.200
coef(pinus)
## NULL
# Gráfico Boxplot
boxplot(altura ~ tratamento, data = pinus, col = "lightblue")

Resposta:

Conforme a analise realizada, é possivel verificar que tem semelhança entre as médias de T2 e T3. Entretanto, pode-se afirmar que há uma maior variabilidade entre T1 e T3. Já os tratamentos T2, T4 e T5 tambem apresentaram menor variação.

A H0 deve ser rejeitada, porque os resultados obtidos, por meio das analises apresentaram diferenças para o crescimento das mudas.Por isso a hipotese alternativa pode afirmar que os tratamentos influenciaram o crescimento das mudas.

4. Quais os efeitos principais dos tratamentos?

# Estimando o modelo
mod1 <- aov(altura ~ tratamento, data = pinus)
summary(pinus)
##  tratamento     altura     
##  T1:4       Min.   :4.600  
##  T2:4       1st Qu.:5.675  
##  T3:4       Median :5.950  
##  T4:4       Mean   :6.120  
##  T5:4       3rd Qu.:6.800  
##             Max.   :7.200
coef(pinus)
## NULL

H0: Não possui influência dos tratamentos no crescimento das mudas.

H1: Possui influência ao menos um dos tratamentos no crescimento das mudas. Por isso Ho, será rejeitada, pois o valor P do teste de analise de variancia = 0.00183 é menor que o nivel de significancia 5%.

# Diagnostico do modelo
library(agricolae)

cv.model(mod1)
## [1] 8.347738
# Analise dos Residuos
names(mod1)
##  [1] "coefficients"  "residuals"     "effects"       "rank"         
##  [5] "fitted.values" "assign"        "qr"            "df.residual"  
##  [9] "contrasts"     "xlevels"       "call"          "terms"        
## [13] "model"
# Grafico dos Residuos
plot(mod1)

# Teste de Shapiro Wills
shapiro.test(mod1$residuals)
## 
##  Shapiro-Wilk normality test
## 
## data:  mod1$residuals
## W = 0.87837, p-value = 0.01654
# Analise dos Residuos
names(mod1)
##  [1] "coefficients"  "residuals"     "effects"       "rank"         
##  [5] "fitted.values" "assign"        "qr"            "df.residual"  
##  [9] "contrasts"     "xlevels"       "call"          "terms"        
## [13] "model"
# residuos
mod1$residuals
##                         1                         2                         3 
## -0.6499999999999992450483 -0.1500000000000017430501  0.5500000000000004884981 
##                         4                         5                         6 
##  0.2499999999999997224442 -0.7750000000000004662937  0.3249999999999999555911 
##                         7                         8                         9 
##  0.4250000000000004884981  0.0250000000000001054712 -0.8500000000000000888178 
##                        10                        11                        12 
##  0.5500000000000002664535  0.2500000000000004440892  0.0500000000000001554312 
##                        13                        14                        15 
##  0.0749999999999995947686 -0.6249999999999997779554  0.3750000000000002775558 
##                        16                        17                        18 
##  0.1750000000000000999201 -0.6000000000000000888178  0.0000000000000005273559 
##                        19                        20 
##  0.1999999999999997890576  0.3999999999999999111822
# Valores previstos pelo modelo
mod1$fitted.values
##     1     2     3     4     5     6     7     8     9    10    11    12    13 
## 5.250 5.250 5.250 5.250 6.775 6.775 6.775 6.775 6.650 6.650 6.650 6.650 5.525 
##    14    15    16    17    18    19    20 
## 5.525 5.525 5.525 6.400 6.400 6.400 6.400
# Teste de Tukey
TukeyHSD(mod1)
##   Tukey multiple comparisons of means
##     95% family-wise confidence level
## 
## Fit: aov(formula = altura ~ tratamento, data = pinus)
## 
## $tratamento
##         diff         lwr          upr     p adj
## T2-T1  1.525  0.40949396  2.640506042 0.0056636
## T3-T1  1.400  0.28449396  2.515506042 0.0110848
## T4-T1  0.275 -0.84050604  1.390506042 0.9378222
## T5-T1  1.150  0.03449396  2.265506042 0.0418184
## T3-T2 -0.125 -1.24050604  0.990506042 0.9965682
## T4-T2 -1.250 -2.36550604 -0.134493958 0.0247157
## T5-T2 -0.375 -1.49050604  0.740506042 0.8339632
## T4-T3 -1.125 -2.24050604 -0.009493958 0.0476084
## T5-T3 -0.250 -1.36550604  0.865506042 0.9551477
## T5-T4  0.875 -0.24050604  1.990506042 0.1626657
# Gráfico Teste de Tukey
plot(TukeyHSD(mod1))

#### As estimativas são a divergencia entre cada efeito de tratamento e altura, ou seja o nivel de referência.

5. O modelo é adequado?

Resposta: O modelo é adequado pois, por meio da Anaise de Variancia (ANOVA), é possivel mostrar que os resultados obtidos tentem há rejeitar H0 (o crescimento é igual para todos os tratamento). Além disso é possivel verificar que grande parte das médias obtidas, mostram niveis significativamente divergentes.

6. Quais tratamentos tiveram melhor desempenho?

Resposta: Conforme a analise realizada no gráfico Boxplot, os tratamentos T2 e T3 foram os que obtiveram o melhor resultado do crescimento das mudas, estes apresentaram médias parecidas.