envel.ig <- function(modelo=fit.model,iden=0,nome=seq(along = model.matrix(modelo)[,1]),sim=100,conf=.90,res="D",link="1/mu^2",quad=T,maxit=20) { # # Descrição e detalhes: # A saída será o gráfico de probabilidade normal com envelopes simulados para um ajuste da distribuição normal inversa. # É necessário que as funções para gerar normais inversas e calcular a sua função de distribuição acumulada estejam # disponíveis no R/S-Plus (respectivamente em rig e pig, essas funções estão dentro do arquivo invgauss). # # A opção res="C" faz o gráfico de probabilidade meio-normal com envelopes simulados utilizando a distância de Cook, # possibilitando a detecção de pontos simultaneamente aberrantes e/ou influentes. # # O S-Plus só permite ajustar a normal inversa com ligação canônica (1/mu^2). O R permite também com ligações # inverse e log. No entanto, o R tem um bug, pois armazena sempre no objeto ajustado que utilizou a ligação canônica. # Assim, se utilizar uma ligação que não seja a canônica no R, deve-se informar para a função através da opção link. # # No R, quando um dos ajustes de cada simulação não converge, a função é interrompida. O S-Plus não faz isso, então # a função simplesmente descarta os ajustes que não convergiram. # # Atenção: a função não funcionará corretamente se o ajuste possuir offsets! Neste caso é preciso adaptá-la como foi # feito na função envel.pois # # Os dados devem estar disponíveis pelo comando attach( ). # # Argumentos obrigatórios: # modelo: deve-se informar o objeto onde está o ajuste do modelo, caso não seja informado, a função procurará # o ajuste no objeto fit.model; # # Argumentos opcionais: # iden: caso deseje, informe o número de observações que irá querer destacar. O padrão é não destacar ninguém (iden=0). # Qualquer valor que não seja um inteiro positivo (por ex., negativo ou decimal) fará com que a função pergunte # o número de pontos após a execução; # nome: esse argumento só é utilizado caso seja destacado algum ponto no gráfico. Caso não seja informado nada, os pontos # identificados serão os números da ordem em que estão no banco de dados (os índices). Caso se queira, pode-se # informar um vetor de nomes ou de identificações alternativas. Obrigatoriamente esse vetor deve ter o mesmo # comprimento do banco de dados; # sim: número de simulações para gerar a banda de confiança. Atkinson sugere um mínimo de 20 simulações. # O padrão é de 100; # conf: nível de confiança do envelope. O padrão é de 90%; # res: permite-se a escolha dos resíduos. As opções dos resíduos são: "Q" quantil (ver Dunn e Smyth, 1996), "D" componente # do desvio, "P" Pearson padronizado, "A" Anscombe, "W" Williams e "C" distância de Cook. A opção padrão é a "D"; # link: padrão "1/mu^2", que é a ligação canônica (1/mu^2). Se utilizar a ligação log, informe "log" e se utilizar # a ligação inversa, informe "inverse"; # quad: o padrão (quad=T, True) faz um gráfico quadrado, enquanto quad=F (False) faz um gráfico utilizando a área máxima # disponível; # maxit: essa opção é utilizada nos ajustes de cada simulação e indica o máximo de iterações permitidas nos ajustes. # O padrão é maxit=20. # # Autor: Frederico Zanqueta Poleto , arquivo disponível em http://www.poleto.com # # Referências: # DUNN, K. P., and SMYTH, G. K. (1996). Randomized quantile residuals. J. Comput. Graph. Statist. 5, 1-10 # [http://www.statsci.org/smyth/pubs/residual.html e http://www.statsci.org/smyth/pubs/residual.ps] # MCCULLAGH, P. e NELDER, J. A. (1989). Generalized Linear Models. 2ª ed. Chapman and Hall, London. # PAULA, G. A. (2003). Modelos de Regressão com apoio computacional. IME-USP, São Paulo. [Não publicado, # disponível em http://www.ime.usp.br/~giapaula/Book.pdf] # # Exemplos: # envel.ig(ajuste,sim=1000,conf=.95,maxit=50) # envel.ig(ajuste,res="C") # if(class(modelo)[1] != "glm") { stop(paste("\nA classe do objeto deveria ser glm e nao ",class(modelo),"!!!\n")) } if(modelo$family[[1]] != "Inverse Gaussian" & modelo$family[[1]] != "inverse.gaussian") { stop(paste("\nA familia do objeto deveria ser da normal inversa !!!\n")) } if(link!="1/mu^2") { if(is.null(version$language) == T) { stop(paste("\nO S-Plus só aceita a ligação canônica!!!\n")) } else { if(link!="inverse" & link!="log") { stop(paste("\nO R só aceita as ligações canônica (1/mu^2), inversa (1/mu) e log!!!\n")) } } } alfa<-(1-conf)/2 X <- model.matrix(modelo) n <- nrow(X) p <- ncol(X) w <- modelo$weights W <- diag(w) H <- solve(t(X)%*%W%*%X) H <- sqrt(W)%*%X%*%H%*%t(X)%*%sqrt(W) h <- diag(H) #para evitar divisão por 0 ao studentizar os residuos, mas tentando manter o valor exagerado da alavanca h[round(h,15)==1]<-0.999999999999999 m<-predict(modelo,type="response") y<-modelo$y fi<-(n-p)/sum((resid(modelo,type="response")/(m*sqrt(y)))^2) #é igual a (n-p)/sum((y-m)^2/sqrt(m^2*y)) if(res=="Q") { tipo<-"Resíduo Quantil" r<-qnorm( pig(y,m,lambda=fi) ) } else { if(res=="D") { tipo<-"Resíduo Componente do Desvio" r<-resid(modelo,type="deviance")*sqrt(fi/(1-h)) } else { if(res=="P") { tipo<-"Resíduo de Pearson Padronizado" r<-resid(modelo,type="pearson")*sqrt(fi/(1-h)) } else { if(res=="A") { tipo<-"Resíduo de Anscombe" r<-sqrt(fi)*( log(y) - log(m) )/sqrt(m) } else { if(res=="W") { tipo<-"Resíduo de Williams" r<-sign(y-m)*sqrt((1-h)*(( resid(modelo,type="deviance")*sqrt(fi/(1-h)) )^2)+(h*( resid(modelo,type="pearson")*sqrt(fi/(1-h)) )^2)) } else { if(res=="C") { tipo<-"Distância de Cook" r<-(h/((1-h)*p))*((resid(modelo,type="pearson")/sqrt(1-h))^2) } else { stop(paste("\nVoce nao escolheu corretamente um dos residuos disponiveis!!!\n")) } } } } } } e <- matrix(0,n,sim) e1 <- numeric(n) e2 <- numeric(n) if (is.null(version$language) == T) { #No S-Plus, a opção start é para entrar com o preditor linear pm<-predict(modelo) } else { #No R, a opção start é para entrar com os coeficientes pm<-coef(modelo) } mu<-m i<-1 tot<-0 while(i <= sim) { tot<-tot+1 if(tot>(10*sim)) { stop(paste("\nA funcao descarta ajustes que nao convergiram. Ja foram quase 10 vezes o numero de simulacoes solicitadas!\n")) } resp <- rig(n,mu,fi) if (link == "1/mu^2") { fit <- glm(resp ~ X-1,family=inverse.gaussian,maxit=maxit,start=pm) } else { if (link == "inverse") { fit <- glm(resp ~ X-1,family=inverse.gaussian(link=inverse),maxit=maxit,start=pm) } if (link == "log") { fit <- glm(resp ~ X-1,family=inverse.gaussian(link=log),maxit=maxit,start=pm) } } if (is.na(deviance(fit))==F) { w <- fit$weights W <- diag(w) H <- solve(t(X)%*%W%*%X) H <- sqrt(W)%*%X%*%H%*%t(X)%*%sqrt(W) h <- diag(H) h[round(h,15)==1]<-0.999999999999999 m <- predict(fit,type="response") y <- fit$y phi <- (n-p)/sum((resid(modelo,type="response")/(m*sqrt(y)))^2) e[,i] <- sort( if(res=="Q") { qnorm( pig(y,m,lambda=phi) ) } else { if(res=="D") { resid(fit,type="deviance")*sqrt(phi/(1-h)) } else { if(res=="P") { resid(fit,type="pearson")*sqrt(phi/(1-h)) } else { if(res=="A") { sqrt(phi)*( log(y) - log(m) )/sqrt(m) } else { if(res=="W") { sign(y-m)*sqrt((1-h)*(( resid(fit,type="deviance")*sqrt(phi/(1-h)) )^2)+(h*( resid(fit,type="pearson")*sqrt(phi/(1-h)) )^2)) } else { if(res=="C") { (h/((1-h)*p))*((resid(fit,type="pearson")/sqrt(1-h))^2) } else { stop(paste("\nVoce nao escolheu corretamente um dos residuos disponiveis!!!\n")) } } } } } }) i<-i+1 } } for(i in 1:n) { eo <- sort(e[i,]) e1[i] <- quantile(eo,alfa) e2[i] <- quantile(eo,1-alfa) } med <- apply(e,1,median) if(quad==T) { par(pty="s") } if(res=="C") { #Segundo McCullagh e Nelder (1989, pág.407) e Paula (2003, pág.57) deve-se usar qnorm((n+1:n+.5)/(2*n+1.125)) #Segundo Neter et alli (1996, pág.597) deve-se usar qnorm((n+1:n-.125)/(2*n+0.5)) qq<-qnorm((n+1:n+.5)/(2*n+1.125)) plot(qq,sort(r),xlab="Quantil Meio-Normal",ylab=tipo, ylim=range(r,e1,e2), pch=16) } else { qq<-qnorm((1:n-.375)/(n+.25)) plot(qq,sort(r),xlab="Quantil da Normal Padrão",ylab=tipo, ylim=range(r,e1,e2), pch=16) } lines(qq,e1,lty=1) lines(qq,e2,lty=1) lines(qq,med,lty=2) nome<-nome[order(r)] r<-sort(r) while ( (!is.numeric(iden)) || (round(iden,0) != iden) || (iden < 0) ) { cat("Digite o num.de pontos a ser identificado (0=nenhum) e para continuar\n") out <- readline() iden<-as.numeric(out) } if(iden>0) {identify(qq,r,n=iden,labels=nome)} if(quad==T) { par(pty="m") } cat("Banda de ",conf*100,"% de confianca, obtida por ",sim," simulacoes.\n") if (is.null(version$language) == T) { if (tot > sim) { cat("Ignore os warnings que dizem \"iterations terminated prematurely because of singularities\", pois eles nao foram utilizados na construcao da banda de confianca.") } } else { cat("Ligacao utilizada:",link,". Verifique se foi a mesma que utilizou no ajuste ou informe corretamente!") } cat("\n") }