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Modelo Lineal Generalizado (GLM) Técnica de Modelado Paramétrico

Modelo Lineal Generalizado (GLM)

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Page 1: Modelo Lineal Generalizado (GLM)

Modelo Lineal Generalizado (GLM)

Técnica de Modelado Paramétrico

Page 2: Modelo Lineal Generalizado (GLM)

● Para Predecir la variable respuesta (Y) en contextos de NO Normalidad y Heterocedasticidad.

● Para Inferir el efecto de covariables (X) en la respuesta (Y).

● Para Modelar la DISTRIBUCION de Y condicional a X.

¿ Para que sirve GLM ?

Page 3: Modelo Lineal Generalizado (GLM)

El Concepto de GLM !!!• La idea principal (! muy poderosa !) es la de

tomar un modelo paramétrico probabilístico, y “modelar” los parametros del mismo en función de ciertos “features” obsrvables.

Caso particular: Modelo Lineal

Caso general

Parámetros a ser estimados

Variable aleatoria

Vector de Features

Modelo probabilístico

Page 4: Modelo Lineal Generalizado (GLM)

Regresión Logística

Técnica de Clasifcación

Page 5: Modelo Lineal Generalizado (GLM)

La Idea

La probabilidad (el parámetro) es constante

Permitir que el parámetro dependa de Features (x) que caracterizan a la observación (i)

Variable Aleatoria

pbinomialy ,1~

p

py

1 0

1

Page 6: Modelo Lineal Generalizado (GLM)

El Modelo

Expresión Lineal

Evento dicotómico

Vector de Features

Función “Link” que mapea el [0,1] a los Reales

Page 7: Modelo Lineal Generalizado (GLM)

El Modelo en función de las “Odds”

Odd o Chance del evento

Componente lineal

Vector de Features

Page 8: Modelo Lineal Generalizado (GLM)

La Estimación (Fisher Scoring)Basada en el Método de Máxima

VerosimilitudVerosimilitud Parámetros a ser estimados

Log-Verosimilitud

Probabilidad del evento, dependiente de los Features

Page 9: Modelo Lineal Generalizado (GLM)

Extensión a K clasesRegresión Logística Multinomial(Tomando 1 clase como referencia)

Clase de referencia

K-1 conjuntos de coeficientes

Puedo despejar y calcular las probabilidades por clase !

Page 10: Modelo Lineal Generalizado (GLM)

Como quedan las probabilidades ?

Clase de referencia

Se ajustan los K-1 conjuntos de coeficientes INDEPENDIENTEMENTE, sin embargo…..

Las porb. estan entre 0 y 1

y

Las prob. suman 1

POR QUE ?????

Función SOFTMAX

Page 11: Modelo Lineal Generalizado (GLM)

Ejemplo: Prediciendo Lluvia

Page 12: Modelo Lineal Generalizado (GLM)

Verifcando el AjusteGráfco de Hosmer-Lemeshom

Cantidad de caos

Frec Obs. Vs. Prob. Pred. para los 385 casos con Prob. Pred. Entre 0.3 y 0.4

Page 13: Modelo Lineal Generalizado (GLM)

Función de Distribución Acumulada de los Scores de las Observaciones de Lluvia

Distancia KS

Page 14: Modelo Lineal Generalizado (GLM)

La Deviance como Residuos de un Modelo

Modelo Saturado

Verosimilitud Modelo Ajustado

Modelo Nulo (solo con intercept)

Page 15: Modelo Lineal Generalizado (GLM)

Regresión Gamma

Técnica de Regresión

Page 16: Modelo Lineal Generalizado (GLM)

Bibliografía

Page 17: Modelo Lineal Generalizado (GLM)

Distribución Gamma

Page 18: Modelo Lineal Generalizado (GLM)

El Paquete GAMLSS

Parametrización standard con shape y scale

Parametrización GAMLSS con Locación y Dispersión

11

22

Link de Locación

Link de Dispersión

Predictores

Lineales

Dispersión

Page 19: Modelo Lineal Generalizado (GLM)

Ejemplo Sencillo

Heterocedasticidad

Page 20: Modelo Lineal Generalizado (GLM)

El Ajuste

Parametrización GAMLSS con Location y Scale

11

22

Splines con

Penalizaciones

(P-Splines)

Page 21: Modelo Lineal Generalizado (GLM)

Resultado del Ajuste

Page 22: Modelo Lineal Generalizado (GLM)

Modelos MUY FlexiblesLocation

Dispertion

Location

Shape

Location

Smoothers

Page 23: Modelo Lineal Generalizado (GLM)

Modelo Lineal Generalizado (GLM)

en la Ciencia Actuarial

Técnica de Modelado Paramétrico para

Siniestralidad

Page 24: Modelo Lineal Generalizado (GLM)

● Para Predecir e Inferir la variable cantidad de siniestros (Frecuencia).

● Para Predecir e Inferir la variable magnitud del siniestro (Intensidad).

● Para Modelar la DISTRIBUCION de ambas variables, condicional a los factores diferenciadores del riesgo.

¿ Para que usa GLM una Aseguradora?

Page 25: Modelo Lineal Generalizado (GLM)

Bibliografía

Page 26: Modelo Lineal Generalizado (GLM)

¿ Como se Modela la Cantidad de Siniestros?

# siniestros

del riesgo iTasa annual

(desconocida)

Exposición del

riesgo i en años

Verosimilitud de

todos los riesgos

# siniestros

con una exposición (Ei) distinta al año

Page 27: Modelo Lineal Generalizado (GLM)

Pero el Riesgo NO es Homogeneo !

# siniestros

del riesgo i

Tasa annual específica

del riesgo i

Covariables

del riesgo i

La Exposición entra como una variable mas, con coef =1. Se lo llama

OFFSET

Page 28: Modelo Lineal Generalizado (GLM)

Ejemplo: Prediciendo La Cantidad de Siniestros en

AUTOS# siniestros

Exposición

Page 29: Modelo Lineal Generalizado (GLM)

Resultado del Ajuste

Mujeres

Hombres