AEUC1_9

Gilberto Aldana, Joshiva Yzair Ruiz Tapia, Jesús Omar Hernández Iturbe

2/10/2021

Importar librerias

library(pacman)
p_load("fdth","base64enc", "htmltools", "mime", "xfun", "prettydoc","readr", "knitr","DT","dplyr", "ggplot2","modeest")
global=read_csv("global.csv")
## Rows: 170 Columns: 6
## -- Column specification --------------------------------------------------------
## Delimiter: ","
## chr (1): Entity
## dbl (4): Year, Median temperature anomaly from 1961-1990 average, Upper boun...
## lgl (1): Code
## 
## 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.
co2=read_csv("co2.csv")
## Rows: 129 Columns: 4
## -- Column specification --------------------------------------------------------
## Delimiter: ","
## chr (2): Entity, Code
## dbl (2): Year, CO2 concentrations (NOAA, 2018)
## 
## 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.
mexico=read_csv("mexico.CSV")
## Rows: 129 Columns: 4
## -- Column specification --------------------------------------------------------
## Delimiter: ","
## chr (2): Entity, Code
## dbl (2): Year, Annual CO2 emissions (per capita)
## 
## 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.
estadosunidos=read_csv("Estados Unidos.CSV")
## Rows: 220 Columns: 4
## -- Column specification --------------------------------------------------------
## Delimiter: ","
## chr (2): Entity, Code
## dbl (2): Year, Annual CO2 emissions (per capita)
## 
## 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.
xfun::embed_file("co2.csv")

Download co2.csv

xfun::embed_file("Estados Unidos.csv")

Download Estados Unidos.csv

xfun::embed_file("global.csv")

Download global.csv

xfun::embed_file("mexico.csv")

Download mexico.csv

xfun::embed_file("Mx y Usa.csv")

Download Mx y Usa.csv

Introduccion

En este trabajo se realizo una investigacion sobre el incremento del CO2 en el mundo y a su vez, el incremento de CO2 de Mexico y Estados Unidos, esta informacion se utilizo para comparar los incrementos de Co2 de estos paises a lo largo de los años.

cambio climático

¿Cómo aumenta el co2 en el planeta?

La mayor fuente de las emisiones de dióxido de carbono procede de la combustión del carbón, petróleo y gas de las centrales eléctricas, los automóviles y las instalaciones industriales.

Las emisiones excesivas de este gas incoloro, inodoro y compuesto por oxígeno y carbono son una de las principales causas del calentamiento global. Un problema causado por la actividad humana y agravado por la larga pervivencia del CO2 en la atmósfera.

Las emisiones de CO2 se han multiplicado y tienen consecuencias. Es un gas que contribuye al calentamiento del planeta aunque no sea el único. También otros gases naturales (metano, óxido nitroso) o artificiales (gases fluorados) forman parte de los tan mentados gases de efecto invernadero (GEI). De hecho, su aumento en la atmósfera es lo que desencadena el cambio climático, la crisis climática o la emergencia climática. Son tres términos muy cercanos que se utilizan para describir el calentamiento global que sufre la Tierra.

Tabla de datos

datatable(global)

Anomalía de temperatura global de 1850 a 2019

Fecha = c(1850:2019)
media= global$`Median temperature anomaly from 1961-1990 average`
baja=global$`Lower bound (95% CI)`
alta=global$`Upper bound (95% CI)`
gcov = ggplot(data = global) +
  geom_line(aes(Fecha,media, colour="Temperatura media x año global")) +
  geom_line(aes(Fecha,baja, colour="Temperatura mas baja x año global")) + 
  geom_line(aes(Fecha,alta, colour="Temperatura mas alta x año global")) +
  xlab("Año") +
  ylab("°C") +
  labs(colour="casos")+
  ggtitle("Temperatura global por año")
gcov

¿Cómo ha aumentado la emisión de gases de efecto invernadero?

BCE=co2$Year
ggplot(co2,aes(x=BCE,y=co2$`CO2 concentrations (NOAA, 2018)`))+
  geom_line(colour="red")+
  ggtitle("Incremento de co2 por año global")+
  xlab("Año")+
  ylab("PPM")

¿Por qué es importante analizar datos de cambio climático?

Debido a que estos acontesimientos pueden ser malos, no solo para el planeta, si no que tambien para el mismo humano ya que Estos fenómenos incluyen el aumento de la temperatura (comúnmente descrito como calentamiento global), pero también incluyen cambios como el aumento en el nivel del mar, la pérdida de masas de hielo en Groelandia, Antártida, el Ártico y en los glaciares montañosos de todo el mundo, cambios en la floración de plantas y fenómenos climáticos extremos.

Emicion per capita de co2 Mexico y Estados Unidos

Prueba de hipotesis

¿Que pais emite más?

En este trabajo se analizarán los datos que existen acerca de la emisión per capita de dióxido de carbono (CO2) de México y Estados Unidos. Los resultados serán interesantes, pues podremos comparar la emisión de un país que es una potencia mundial como lo es Estados Unidos y un país subdesarrollado como México.

Las hipótesis del equipo son las siguientes:

Hipótesis Nula (H0): Estados Unidos genera mayor emisión de CO2 que México, por lo que se puede pensar que países de primer mundo pueden generar mayores emisiones de dióxido de carbono que otros países. Hipótesis Alternativa (H1): México genera mayor emisión de CO2 que Estados Unidos, por lo que se puede pensar que países subdesarrollados pueden generar mayores emisiones de dióxido de carbono que países de primer mundo o potencias mundiales.

Tabla de datos

datatable(mexico)
datatable(estadosunidos)

Medidas de tendencia central

Media

# Mexico 
mean(mexico$`Annual CO2 emissions (per capita)`)
## [1] 2.252332
# Estados Unidos
mean(estadosunidos$`Annual CO2 emissions (per capita)`)
## [1] 9.808847

Mediana

# Mexico
median(mexico$`Annual CO2 emissions (per capita)`)
## [1] 1.776
#Estados Unidos
median(estadosunidos$`Annual CO2 emissions (per capita)`)
## [1] 11.26765

Moda

#Mexico
mlv(mexico$`Annual CO2 emissions (per capita)`)
## Warning: argument 'method' is missing. Data are supposed to be continuous. 
##             Default method 'shorth' is used
## [1] 0.8591754
#Estados Unidos
mlv(estadosunidos$`Annual CO2 emissions (per capita)`)
## Warning: argument 'method' is missing. Data are supposed to be continuous. 
##             Default method 'shorth' is used
## [1] 16.83269

Valor minimo

# Mexico
min(mexico$`Annual CO2 emissions (per capita)`)
## [1] 0.0396
# Estados Unidos
min(estadosunidos$`Annual CO2 emissions (per capita)`)
## [1] 0.0421

Valor maximo

# Mexico
max(mexico$`Annual CO2 emissions (per capita)`)
## [1] 6.0657
# Estados Unidos

max(estadosunidos$`Annual CO2 emissions (per capita)`)
## [1] 22.1325

Cuartil

# Mexico
summary(mexico$`Annual CO2 emissions (per capita)`)
##    Min. 1st Qu.  Median    Mean 3rd Qu.    Max. 
##  0.0396  1.0456  1.7760  2.2523  3.8218  6.0657
# Estados Unidos
summary(estadosunidos$`Annual CO2 emissions (per capita)`)
##    Min. 1st Qu.  Median    Mean 3rd Qu.    Max. 
##  0.0421  1.3466 11.2676  9.8088 16.4208 22.1325

Caja y bigote

boxplot(mexico$`Annual CO2 emissions (per capita)`,main="Mexico co2 per Capita")

boxplot(estadosunidos$`Annual CO2 emissions (per capita)`,main="Estados Unidos co2 per Capita")

## Tabla de distribucion de frecuencia

# Distribucion de frecuencia de mexico
tablaMX=fdt(mexico$`Annual CO2 emissions (per capita)`)
tablaMX
##     Class limits  f   rf rf(%)  cf  cf(%)
##  [0.0392,0.7156) 23 0.18 17.83  23  17.83
##   [0.7156,1.392) 31 0.24 24.03  54  41.86
##    [1.392,2.068) 16 0.12 12.40  70  54.26
##    [2.068,2.745)  6 0.05  4.65  76  58.91
##    [2.745,3.421)  5 0.04  3.88  81  62.79
##    [3.421,4.097) 31 0.24 24.03 112  86.82
##    [4.097,4.774) 14 0.11 10.85 126  97.67
##     [4.774,5.45)  1 0.01  0.78 127  98.45
##     [5.45,6.126)  2 0.02  1.55 129 100.00
# Distribucion de frecuencia de Estados Unidos
tablaUSA=fdt(estadosunidos$`Annual CO2 emissions (per capita)`)
tablaUSA
##       Class limits  f   rf rf(%)  cf  cf(%)
##  [0.041679,2.5208) 72 0.33 32.73  72  32.73
##    [2.5208,4.9999) 15 0.07  6.82  87  39.55
##    [4.9999,7.4791) 12 0.05  5.45  99  45.00
##    [7.4791,9.9582)  5 0.02  2.27 104  47.27
##    [9.9582,12.437) 12 0.05  5.45 116  52.73
##    [12.437,14.916) 21 0.10  9.55 137  62.27
##    [14.916,17.396) 35 0.16 15.91 172  78.18
##    [17.396,19.875) 19 0.09  8.64 191  86.82
##    [19.875,22.354) 29 0.13 13.18 220 100.00

Histogramas

hist(mexico$`Annual CO2 emissions (per capita)`,main = "Histograma de mexico",xlab = "Co2 PER CAPITA")

hist(estadosunidos$`Annual CO2 emissions (per capita)`,main = "Histograma de Estados Unidos",xlab = "Co2 PER CAPITA")

plot(tablaMX,type = "fh",main = "Histograma de frecuencia absoluta de Mexico")

plot(tablaUSA,type = "fh",main = "Histograma de frecuencia absoluta de Estados Unidos")

plot(tablaMX,type = "rfh",main = "Histograma de frecuencia relativa de Mexico ")

plot(tablaUSA,type = "rfh",main = "Histograma de frecuencia relativa de Estados Unidos ")

plot(tablaMX,type = "cfh",main="Histograma de frecuencia acumulada de Mexico")

plot(tablaUSA,type = "cfh",main="Histograma de frecuencia acumulada de Estados Unidos")

Poligonos de distribucion

plot(tablaMX,type = "fp",main = "Poligono de frecuencia absoluta de Mexico") 

plot(tablaUSA,type = "fp",main = "Poligono de frecuencia absoluta de Estados Unidos") 

plot(tablaMX,type = "rfp",main="Poligono de frecuencia relativa de Mexico") 

plot(tablaUSA,type = "rfp",main="Poligono de frecuencia relativa de Mexico de Estados Unidos")

plot(tablaMX,type = "cfp", main="Poligono de frecuencia acumulada de Mexico")

plot(tablaUSA,type = "cfp", main="Poligono de frecuencia acumulada de Estados Unidos")

## Medidas de dispersion

Varianza

# Varianza en mexico
var(mexico$`Annual CO2 emissions (per capita)`)
## [1] 2.52578
# Varianza en Estados Unidos
var(estadosunidos$`Annual CO2 emissions (per capita)`)
## [1] 61.73098

Desviacion estandar

# Desviacion estandar de Mexico
sd(mexico$`Annual CO2 emissions (per capita)`)
## [1] 1.58927
# Desviacion estandar de Estados Unidos
sd(estadosunidos$`Annual CO2 emissions (per capita)`)
## [1] 7.856907

Diagrama de dispersion

dd= read_csv("Mx y Usa.csv")
## Rows: 129 Columns: 2
## -- Column specification --------------------------------------------------------
## Delimiter: ","
## dbl (2): Mexico, Estados Unidos
## 
## 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.
pairs(mexico$Year~mexico$`Annual CO2 emissions (per capita)`)

pairs(estadosunidos$Year~estadosunidos$`Annual CO2 emissions (per capita)`)

pairs(dd)

Pruebas de normalidad

shapiro-wilk

# Mexico
shapiro.test(dd$Mexico)
## 
##  Shapiro-Wilk normality test
## 
## data:  dd$Mexico
## W = 0.91318, p-value = 4.506e-07
# Estados Unidos
shapiro.test(dd$`Estados Unidos`)
## 
##  Shapiro-Wilk normality test
## 
## data:  dd$`Estados Unidos`
## W = 0.94597, p-value = 6.017e-05

Kolmogorov-Smirnov

ks.test(dd$Mexico, "pnorm", mean = mean(dd$Mexico), sd = sd((dd$Mexico)))
## Warning in ks.test(dd$Mexico, "pnorm", mean = mean(dd$Mexico), sd =
## sd((dd$Mexico))): ties should not be present for the Kolmogorov-Smirnov test
## 
##  One-sample Kolmogorov-Smirnov test
## 
## data:  dd$Mexico
## D = 0.15388, p-value = 0.004443
## alternative hypothesis: two-sided
ks.test(dd$`Estados Unidos`, "pnorm", mean = mean(dd$`Estados Unidos`), sd = sd((dd$`Estados Unidos`)))
## 
##  One-sample Kolmogorov-Smirnov test
## 
## data:  dd$`Estados Unidos`
## D = 0.075406, p-value = 0.4556
## alternative hypothesis: two-sided

Analisis de correlacion

cor(dd)
##                   Mexico Estados Unidos
## Mexico         1.0000000      0.7267316
## Estados Unidos 0.7267316      1.0000000

Regresion lineal

regresionMX = lm(mexico$`Annual CO2 emissions (per capita)` ~ mexico$Year,  data =  mexico )
regresionUSA = lm(estadosunidos$`Annual CO2 emissions (per capita)` ~ estadosunidos$Year,  data =  estadosunidos )

# Mexico
summary(regresionMX)
## 
## Call:
## lm(formula = mexico$`Annual CO2 emissions (per capita)` ~ mexico$Year, 
##     data = mexico)
## 
## Residuals:
##     Min      1Q  Median      3Q     Max 
## -1.0645 -0.5990 -0.2598  0.3741  4.9118 
## 
## Coefficients:
##               Estimate Std. Error t value Pr(>|t|)    
## (Intercept) -60.906478   4.794832  -12.70   <2e-16 ***
## mexico$Year   0.032306   0.002452   13.18   <2e-16 ***
## ---
## Signif. codes:  0 '***' 0.001 '**' 0.01 '*' 0.05 '.' 0.1 ' ' 1
## 
## Residual standard error: 1.037 on 127 degrees of freedom
## Multiple R-squared:  0.5775, Adjusted R-squared:  0.5741 
## F-statistic: 173.6 on 1 and 127 DF,  p-value: < 2.2e-16
#Estados Unidos
summary(regresionUSA)
## 
## Call:
## lm(formula = estadosunidos$`Annual CO2 emissions (per capita)` ~ 
##     estadosunidos$Year, data = estadosunidos)
## 
## Residuals:
##     Min      1Q  Median      3Q     Max 
## -6.6461 -1.8735  0.0047  1.6980  5.3914 
## 
## Coefficients:
##                      Estimate Std. Error t value Pr(>|t|)    
## (Intercept)        -2.151e+02  4.778e+00  -45.01   <2e-16 ***
## estadosunidos$Year  1.178e-01  2.501e-03   47.09   <2e-16 ***
## ---
## Signif. codes:  0 '***' 0.001 '**' 0.01 '*' 0.05 '.' 0.1 ' ' 1
## 
## Residual standard error: 2.356 on 218 degrees of freedom
## Multiple R-squared:  0.9105, Adjusted R-squared:  0.9101 
## F-statistic:  2218 on 1 and 218 DF,  p-value: < 2.2e-16

Recta de minimos cuadrados

plot(mexico$Year, mexico$`Annual CO2 emissions (per capita)`, xlab="Año", ylab = "CO2 per capita",main="Mexico")
abline(regresionMX)

plot(estadosunidos$Year, estadosunidos$`Annual CO2 emissions (per capita)`, xlab="Año", ylab = "CO2 per capita",main="Estados Unidos")
abline(regresionUSA)

Distribucion normal

# Mexico
pnorm(dd$Mexico,mean = mean(dd$Mexico),sd =sd(dd$Mexico))
##   [1] 0.08235559 0.08276751 0.08231735 0.08231735 0.08191665 0.08249911
##   [7] 0.08325807 0.08353798 0.08359599 0.08531088 0.08751141 0.08824418
##  [13] 0.08911330 0.09018306 0.08997856 0.09139661 0.09377566 0.10503689
##  [19] 0.10421523 0.10768136 0.14505871 0.14722124 0.18008762 0.16277597
##  [25] 0.21072418 0.24816696 0.38378136 0.45974638 0.63435426 0.96655359
##  [31] 0.99179005 0.98455621 0.93958008 0.90990251 0.80762676 0.63582050
##  [37] 0.42883239 0.31104595 0.28107293 0.25516961 0.21088776 0.20228581
##  [43] 0.20493882 0.22383675 0.24707282 0.24880474 0.27642330 0.26492569
##  [49] 0.24343124 0.24339182 0.23122374 0.19488421 0.19049259 0.19363803
##  [55] 0.20709044 0.22391202 0.24572363 0.24693375 0.22847349 0.23260576
##  [61] 0.25668785 0.26568870 0.25488672 0.24505053 0.25920829 0.26684564
##  [67] 0.30295612 0.32290095 0.33889025 0.35686357 0.35803768 0.33746378
##  [73] 0.34048050 0.37234793 0.36494464 0.38219639 0.41639557 0.42173022
##  [79] 0.44830147 0.49010276 0.53138756 0.54168599 0.57623446 0.60355257
##  [85] 0.62389340 0.68116210 0.69454223 0.77345139 0.80774717 0.85762649
##  [91] 0.87606570 0.89880626 0.83786363 0.82249959 0.83240002 0.83225798
##  [97] 0.84504590 0.83269963 0.90940039 0.83129323 0.84421997 0.83831107
## [103] 0.83719871 0.84994066 0.80484452 0.82080884 0.84954409 0.87007032
## [109] 0.86506882 0.86490487 0.87683654 0.87118469 0.89524168 0.88969014
## [115] 0.90937985 0.91476140 0.91118417 0.91651385 0.89350660 0.87297481
## [121] 0.88799744 0.89355283 0.88062778 0.86393204 0.85802275 0.85434319
## [127] 0.81824549 0.79729472 0.77202804
pnorm(dd$`Estados Unidos`,mean = mean(dd$`Estados Unidos`),sd =sd(dd$`Estados Unidos`))
##   [1] 0.011933699 0.013634153 0.013010182 0.009205017 0.013936716 0.012964720
##   [7] 0.014096254 0.018686735 0.031205770 0.037319092 0.050058787 0.059544993
##  [13] 0.110225585 0.093967518 0.141521280 0.160627139 0.275486491 0.145415388
##  [19] 0.207406714 0.274862688 0.247126623 0.300123348 0.370124998 0.248377809
##  [25] 0.270941582 0.379390990 0.495257606 0.541072523 0.292879406 0.490687952
##  [31] 0.225717318 0.220587720 0.560337605 0.377508066 0.393816083 0.489932899
##  [37] 0.434350231 0.389638872 0.471278132 0.298740523 0.147419985 0.067782399
##  [43] 0.089954916 0.115392510 0.132375364 0.231076257 0.269255954 0.129178886
##  [49] 0.189537322 0.290604884 0.383100538 0.469462748 0.498365750 0.591370748
##  [55] 0.514310618 0.427645229 0.552179573 0.590399391 0.316721727 0.518722270
##  [61] 0.544884713 0.481988191 0.493340565 0.398530070 0.507012326 0.553139427
##  [67] 0.513081599 0.440317681 0.459769854 0.469964814 0.442290754 0.474823680
##  [73] 0.520192338 0.567534978 0.613378429 0.673497305 0.714665407 0.753543248
##  [79] 0.808181741 0.881356813 0.878407689 0.912869755 0.938550340 0.904111432
##  [85] 0.852302660 0.890410471 0.906865807 0.924072406 0.918623704 0.876906548
##  [91] 0.820655425 0.737745585 0.735502761 0.765066865 0.756929257 0.744664749
##  [97] 0.790164577 0.832588123 0.836439320 0.866029449 0.844657965 0.856705018
## [103] 0.866908154 0.874407622 0.874778198 0.896252900 0.897207871 0.893152879
## [109] 0.894549642 0.909652216 0.885462149 0.883296188 0.882776457 0.892772489
## [115] 0.888011324 0.865046688 0.868431148 0.819592279 0.699111906 0.740985392
## [121] 0.693579675 0.625232178 0.655682326 0.657940347 0.604431507 0.558604489
## [127] 0.537150502 0.577789823 0.527402920

¿Porque?

Estados unidos, al ser un pais mucho mas desarrollado y con mucha mas poblacion que mexico, este requiere un mayor grado de industrializacion, para poder satisfacer las necesidades de su poblacion, a su vez, al ser mucha mas gente en estados unidos que en mexico, hay mucha mas contaminacion por parte de la poblacion.

¿Que implica esto?

Al haber una mayor emision de co2 en estados unidos que en mexico, puede afectar drasticamente a el calentamiento global, dañando drasticamente el ecosistema que no esta acostumbrado a este tipo de evetos

Conclusión

Al tomar los datos anuales de Estados Unidos y México y realizar cálculos y gráficos con ellos, nos damos cuenta que la cantidad de emisiones de CO2 promedio es mucho más alta (9.80) que la de México (2.25), al igual que los valores máximos de Estados Unidos llegan hasta un 22.1325 mientras que los valores máximos de México son de 6.0657.

Por lo tanto, el equipo llega a la conclusión de que la Hipótesis Nula (H0) se acepta, demostrando que Estados Unidos genera una mayor emisión de CO2 que México.