Guia de Utilização da Análise da Estrutura de Colinearidade no SisDEA | Quando o imóvel avaliando pode ser estimado por um modelo com variáveis colineares

    Guia de Utilização da Análise da Estrutura de Colinearidade no SisDEA | Quando o imóvel avaliando pode ser estimado por um modelo com variáveis colineares
    20 horas atrás

    1. Para que serve

    Em muitos modelos, duas ou mais variáveis independentes andam juntas na amostra. Em lotes urbanos, por exemplo, área e frente costumam ter correlação acima de 0,80: lotes grandes têm frente grande e lotes pequenos têm frente pequena. O modelo y = a + b1·área + b2·frente + b3·asfalto estima bem os imóveis que seguem essa mesma proporção. Mas um lote com área grande e frente pequena (um lote profundo) é uma combinação que não existe na amostra, mesmo que a área e a frente, cada uma, estejam dentro das suas amplitudes. Nesse caso o modelo extrapola a estrutura de colinearidade, e a verificação de amplitude variável por variável não detecta o problema.

    O módulo Colinearidade responde, para cada avaliando:

    • se ele respeita a estrutura de colinearidade da amostra;
    • qual modelo usar: o completo (M1) ou um modelo restrito (M2 ou M3);
    • quanto as estimativas dos modelos diferem para aquele imóvel.

    2. Conceitos básicos

    2.1 Bloco colinear

    Um bloco é um grupo de variáveis independentes com |r| maior ou igual ao limiar entre si (padrão 0,80). Dicotômicas não correlacionadas com o bloco (como o asfalto) ficam fora dele. A variável dependente nunca entra.

    2.2 Componentes principais do bloco

    As variáveis do bloco são padronizadas e decompostas em componentes principais:

    • z1 (maior autovalor) mede o porte: cresce quando área e frente crescem juntas;
    • z2 (menor autovalor) mede a forma: área grande em relação à frente, ou o contrário. Com as variáveis em logaritmo, z2 é praticamente o logaritmo da profundidade.

    A amostra quase não varia na direção de z2. É nessa direção que o avaliando pode fugir da estrutura.

    2.3 Os três modelos

    ModeloEquação (exemplo)O que supõe
    M1 completoy = a + b1·área + b2·frente + b3·asfalto—
    M2 sem uma variávely = a + b1·área + b3·asfaltoa frente não tem efeito próprio, dada a área
    M3 componentes principaisy = a + m1·z1 + b3·asfaltoo efeito está só no porte, não na forma

    O M3 descarta todos os componentes com autovalor menor que o limiar (padrão 0,20; num bloco de duas variáveis isso equivale a |r| ≥ 0,80).

    2.4 Extrapolação marginal e extrapolação estrutural

    • Marginal: uma variável fora do intervalo [mínimo, máximo] da amostra. É o que a tela de projeção já sinaliza.
    • Estrutural: a combinação das variáveis do bloco fora da região ocupada pela amostra. É medida pelo resíduo do avaliando na regressão da direção eliminada sobre as demais variáveis (por exemplo, a frente “esperada” para aquela área).

    O indicador ρ é a posição do avaliando nessa região: até 1 está dentro; acima de 1 está fora.

    Entre a zona de alerta (padrão 0,8) e 1, está dentro mas perto da borda.

    2.5 Quando um modelo restrito é aceitável

    A diferença entre a estimativa do M1 e a de um modelo restrito, para qualquer imóvel, é ŷ(M1) − ŷ(restrito) = (efeito da direção eliminada) × (desvio do avaliando nessa direção) Se o efeito da direção eliminada for pequeno, o modelo restrito tem erro quadrático médio menor que o completo. O critério usado é |t| < 1 (uma direção eliminada) ou F < 1 (várias), de Toro-Vizcarrondo e Wallace. O p-valor também é mostrado.

    3. Regra de decisão

    CasoSituação do avaliandoIndicação
    1Dentro das amplitudes e da estruturaModelo completo (M1)
    2Fora da amplitude de alguma variável, mas dentro da estrutura (proporção típica)M1, com o tratamento usual de extrapolação. Os modelos restritos não resolvem esse caso
    3aFora da estrutura, e há um modelo restrito aceitável que elimina a direção extrapoladaO modelo restrito de menor |t| ou F (desempate pelo PRESS)
    3bFora da estrutura, e o efeito da direção extrapolada é relevante em todos os restritosNenhum modelo é confiável. Obtenha dados com proporção semelhante ou use uma variável de forma (ex.: profundidade = área / frente)

    Um modelo restrito só é indicado se o avaliando também não extrapolar a alavancagem dele (h0 ≤ máximo hii da amostra).

    4. Passo a passo

    4.1 Abrir o módulo

    1. Calcule a regressão linear.
    2. Cadastre os avaliandos em Projetar valores. Sem avaliandos, o módulo mostra só a estrutura.
    3. Abra Ferramentas → Regressão Linear → Colinearidade.

    O botão Colinearidade é dividido: além da análise, ele tem Adotar componentes principais e Relatório da análise de colinearidade.

    4.2 A tela

    Em cima, quatro abas:

    • Estrutura: M1 e cada modelo restrito, com |t| ou F, p-valor, restrição aceitável, desvio-padrão, R² e PRESS.
    • Blocos: para cada bloco e componente, autovalor, % da variância, mantido ou descartado no M3 e as cargas das variáveis.
    • Avaliandos: um avaliando por linha, com amplitude das variáveis, estrutura (dentro, perto da borda ou fora), ρ máximo, h0 do M1, caso da regra, modelo indicado, estimativas do M1 e do modelo indicado e a verificação das dicotômicas.
    • Avaliando selecionado: cada modelo para o avaliando escolhido: desvio estrutural, ρ, h0, estimativa e intervalo de confiança de 80%, diferença para o M1 e se a restrição é aceitável. O modelo indicado fica destacado.

    Embaixo, à esquerda, o gráfico do bloco; à direita, o painel de parâmetros e a conclusão do avaliando selecionado.

    4.3 O gráfico

    • Variáveis do bloco (escala transformada da equação): amostra em cinza, avaliandos numerados em verde (dentro), laranja (perto da borda) e vermelho (fora); o selecionado aparece entre colchetes. As retas azuis delimitam a faixa estrutural da amostra e a curva laranja é a elipse de D² máximo. É a figura que mostra onde está o limiar.
    • Componentes principais: z1 (porte) contra o componente descartado, com a mesma faixa e elipse.

    Para blocos com mais de duas variáveis, escolha no painel o par de variáveis dos eixos. A faixa e a elipse, nas variáveis, só aparecem para blocos de duas variáveis; use o gráfico de componentes.

    4.4 O painel de parâmetros

    ParâmetroPadrãoEfeito
    Limiar de |r| do bloco0,80variáveis com |r| acima dele formam um bloco
    Limiar do autovalor (λ)0,20componentes abaixo dele são descartados no M3
    Limiar de |t| ou F1,00abaixo dele a restrição é aceitável
    Zona de alerta (ρ)0,80a partir dele o avaliando está perto da borda
    Blocosautomáticosou definidos pelo usuário: número do bloco (1 a 9) por variável; 0 deixa a variável fora

    Qualquer alteração recalcula a análise.

    4.5 Dicotômicas fora do bloco

    Uma dicotômica não correlacionada (asfalto) não faz parte da estrutura de colinearidade, mas a amostra pode não ter imóveis daquele porte com o mesmo valor dela. Por exemplo, nenhum lote grande sem asfalto. A coluna Dicotômicas fora do bloco mostra quantos dados de porte semelhante têm o mesmo valor do avaliando: vermelho com nenhum, laranja com menos de três.

    5. Exemplo: área, frente e asfalto

    Modelo com área e frente colineares (r > 0,80) e asfalto dicotômico independente.

    AvaliandoResultado esperado
    1 – área pequena, frente pequena, com asfaltoCaso 1 (ou 2, se menor que todos): M1
    2 – área grande, frente grande, sem asfaltoCaso 1 (ou 2, se maior que todos): M1. Confira se há lotes grandes sem asfalto na amostra
    3 – área grande, frente pequena, com asfaltoFora da estrutura, mesmo com área e frente dentro das amplitudes. Caso 3a (M2 ou M3, conforme o |t|) ou 3b (alerta)

    6. Adotar o modelo com componentes principais (M3)

    Quando o M3 for o modelo indicado, use Colinearidade ▸ Adotar componentes principais com a janela Colinearidade aberta. O bloco usado é o do gráfico.

    • Confirme: o SisDEA lista as variáveis que serão criadas (CP1 área-frente, …) e as que serão desabilitadas (as do bloco).
    • Escolha o arquivo no Salvar Como. A sugestão é <nome do modelo> PCA.sdax, na mesma pasta; se já existir, PCA 2, PCA 3… O arquivo atual não é alterado; cancelar não muda nada.
    • Calcule a regressão linear no novo modelo.

    Cada variável criada guarda a sua fórmula no modelo (variáveis de origem, transformação, média, desvio-padrão e carga), visível na descrição da variável:

    CP1 = c1 × (T(área) − média1) / desvio1 + c2 × (T(frente) − média2) / desvio2

    6.1 Avaliar outros imóveis com o modelo PCA

    As variáveis de origem (área e frente) ficam desabilitadas, mas continuam no modelo. Para um avaliando novo:

    • em Projetar valores, informe a área e a frente na categoria Variáveis desabilitadas do painel (ou nas colunas da grade de avaliandos). A CP é recalculada na hora e o valor é reestimado;
    • a CP fica somente leitura no painel: não digite o valor dela;
    • ao gravar o modelo, a CP é recalculada para todos os dados e avaliandos.

    Fora do SisDEA, calcule a CP pela fórmula gravada na descrição da variável (também impressa no relatório da projeção e no relatório da análise de colinearidade) e aplique-a à equação.

    Não renomeie nem exclua as variáveis de origem: sem elas, a CP deixa de ser recalculada.

    6.2 Como interpretar a CP na equação

    A CP é um índice do porte do bloco: cresce ou diminui com todas as variáveis de origem ao mesmo tempo, no sentido das cargas (com 1/Área na equação, a carga de Área inverte o sentido). O coeficiente m da CP pode ser escrito em termos das variáveis de origem:

    efeito de T(x) = m × carga / desvio-padrão; parcela do intercepto = −m × Σ carga × média / desvio

    Esses coeficientes implícitos aparecem no painel da janela Colinearidade (categoria “Coeficientes implícitos”) e no relatório do módulo, com o sentido do efeito de cada origem sobre a variável dependente.

    O M3 impõe a razão das cargas entre os efeitos das origens: ele mede o efeito do conjunto variando junto, como na amostra. Por isso, um padrão como “área aumenta, valor unitário diminui; frente aumenta, valor unitário aumenta” (efeito da forma) não cabe no M3 — está no componente descartado. Avalie a coerência do sinal para o componente (porte), não para cada origem isolada. Se o efeito da forma for relevante, o módulo indica o caso 3b e o M3 não deve ser usado.

    6.3 Transformação da CP

    A CP já combina as origens transformadas e padronizadas e assume valores negativos: no cálculo da regressão, a transformação dela fica travada na forma direta (x). Para testar outras transformações das origens, refaça a análise no modelo original e adote o M3 de novo.

    6.4 Nomes, renomear e excluir

    • A CP e as origens são identificadas pela posição no modelo (nomes repetidos são permitidos).
    • A CP não pode ser renomeada (Renomear recusa; em Propriedades o nome é restaurado com aviso).
    • Renomear uma origem atualiza a definição e a fórmula na descrição da CP.
    • Excluir uma origem em Propriedades exclui também a CP que a usa, com aviso.
    • As origens não podem ficar habilitadas junto com a CP:
      • na lista de variáveis, ao habilitar uma origem, o SisDEA avisa que a CP será excluída e que os resultados calculados serão apagados; confirmando, a CP é excluída e a origem habilitada (a ação pode ser desfeita); cancelando, nada muda;
      • no diálogo de cálculo da regressão, as origens aparecem desmarcadas e travadas;
      • depois de Propriedades (que habilita todas as variáveis), as origens voltam a ficar desabilitadas.

    6.5 E o modelo M2?

    Para adotar o M2, basta desabilitar a variável indicada e recalcular a regressão.

    7. Relatórios

    • Relatório da análise de colinearidade (botão Colinearidade): modelo, parâmetros, blocos e componentes, modelos completo e restritos, gráfico, tabela dos avaliandos, conclusões, fórmulas das variáveis de componentes principais e observações sobre o grau de fundamentação.
    • Relatório da projeção: em modelos com variáveis de componentes principais, mostra os valores das variáveis de origem do avaliando e a fórmula de cada componente.

    8. Diferença para a tela PCA (Variáveis → Multivariada)

    PCA (visão geral)Colinearidade
    Finalidadeanálise prévia dos dadosdecisão de modelo por avaliando
    Variáveistodas, inclusive a dependentesó as independentes, por bloco
    Exige regressão calculadanãosim

    9. Limitações

    • A faixa do gráfico usa os escores de z2 da amostra; a regra de decisão usa o resíduo da regressão auxiliar (que também desconta as demais variáveis). Com as demais variáveis pouco correlacionadas com o bloco, as duas coincidem.
    • As estimativas voltam para a escala do preço pela inversa da transformação da variável dependente; com ln(y), o valor é a mediana.
    • Avaliando com valor sem transformação possível (ex.: área 0 com logaritmo) é marcado como inválido na análise e recebe CP = 0 no modelo PCA.
    • O formato .sda (Excel, legado) não guarda as fórmulas das variáveis de componentes principais: use .sdax.

    10. Grau de fundamentação

    A extrapolação estrutural não aparece na verificação de amplitude variável por variável. Ao adotar o M3, as variáveis de componentes principais são combinações lineares das variáveis de origem: na verificação de extrapolação para o grau de fundamentação (NBR 14653-2), considere também as variáveis de origem e documente a estrutura de colinearidade com o relatório do módulo.