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Coeficiente de determinación (R²)

1900
  • Karl Pearson
Estadístico analizando datos de modelos de regresión en un entorno de oficina.

(Imagen generada únicamente con fines ilustrativos)

Un estadístico que indica la bondad de ajuste de un modelo, que representa la proporción de la varianza en la variable dependiente que es predecible a partir de la(s) variable(s) independiente(s). Un R² de 1 indica un ajuste perfecto, mientras que 0 indica que no hay relación lineal. Se calcula como [latex]R^2 equiv 1 – frac{SS_{res}}{SS_{tot}}[/latex], donde [latex]SS_{res}[/latex] es la suma de cuadrados de los residuos.

El coeficiente de determinación, R cuadrado, es una métrica clave para evaluar modelos de regresión. Proporciona una medida intuitiva de cuánta variabilidad en el resultado es capturada por el modelo. Se deriva de dos componentes clave. El primero es la suma total de cuadrados ([latex]SS_{tot} = sum_i (y_i – bar{y})^2[/latex]), que mide la varianza total en la variable dependiente [latex]y[/latex]. El segundo es la suma residual de cuadrados ([latex]SS_{res} = sum_i (y_i – hat{y}_i)^2[/latex]), que mide la varianza que no explica el modelo, donde [latex]hat{y}_i[/latex] es el valor predicho.

La fórmula [latex]R^2 = 1 – SS_{res}/SS_{tot}[/latex] puede interpretarse como el porcentaje de la varianza total que es ‘explicado’ por el modelo de regresión. Por ejemplo, un R² de 0,75 significa que el 75% de la variabilidad en el resultado puede ser explicada por los predictores en el modelo. En la regresión lineal simple, R² es simplemente el cuadrado del coeficiente de correlación de Pearson’s entre los valores observados y predichos.

Sin embargo, el R² presenta una limitación importante: nunca disminuye al añadir una nueva variable predictora al modelo, incluso si esta es irrelevante. Esto puede ser engañoso y fomentar el sobreajuste. Para contrarrestarlo, se suele utilizar el R² ajustado. Este valor modifica el R² para tener en cuenta el número de predictores del modelo, lo que proporciona una medida más precisa de la bondad del ajuste para la regresión múltiple.

UNESCO Nomenclature: 1209
- Estadísticas

Tipo

Sistema abstracto

Ruptura

Sustancial

Uso

Uso generalizado

Precursores

  • Concepto de varianza y desviación estándar
  • Método de mínimos cuadrados
  • coeficiente de correlación producto-momento de Pearson
  • Análisis de varianza (ANOVA) principios

Aplicaciones

  • Evaluación del desempeño de los modelos predictivos en ciencia e ingeniería
  • Selección de modelos en econometría y ciencias sociales
  • cuantificar la proporción de varianza explicada por un conjunto de predictores
  • validating financial models for Evaluación de riesgos

Patentes:

NA

Ideas para posibles innovaciones

  • a ‘model confidence score’ for citizen data scientists using automated machine learning platforms
  • Seguimiento dinámico de R² en el aprendizaje de refuerzo para evaluar la eficacia de las políticas a lo largo del tiempo
  • algoritmos de detección genética que utilizan una variante R² ajustada para identificar conjuntos de genes que explican la variación de la enfermedad
  • Paneles de rendimiento de cartera en tiempo real que muestran el porcentaje de rentabilidad explicado por factores del mercado
  • Herramientas de descubrimiento científico impulsadas por IA que clasifican las hipótesis en función de la varianza explicada que ofrecen para los datos experimentales.
  • software de planificación urbana que evalúa qué tan bien los cambios de zonificación explican las variaciones en la congestión del tráfico
  • Aplicaciones de fitness personalizadas que calculan el R² de la dieta y el ejercicio en el progreso de la pérdida de peso.
  • climate model validation tools that measure the proportion of temperature variance captured by simulations
  • modelos de segmentación de clientes que se evalúan en función de qué tan bien la demografía explica el comportamiento de compra
  • Sistemas de control de calidad automatizados que utilizan R² para evaluar qué tan bien las lecturas de los sensores predicen los defectos del producto
Relacionado con: r-cuadrado, coeficiente de determinación, bondad de ajuste, evaluación del modelo, varianza explicada, suma de cuadrados, diagnóstico de regresión, significancia estadística, r-cuadrado ajustado, correlación.

Contexto histórico

Coeficiente de determinación (R²)

1854
1884
1896
1900
1903
1914
1922
1854
1854
1895
1899
1900
1911
1920
1924

(Si la fecha es desconocida o no es relevante, por ejemplo "mecánica de fluidos", se proporciona una estimación redondeada de su aparición notable)

décimo año aniversario

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