Validación y Análisis · Tema 42

Riesgos de conclusiones incorrectas

Toda decisión estadística apuesta con dos formas de perder: falsa alarma, ceguera, azar disfrazado y modelo que memorizó.

01 · Punto de partida

Decidir es gestionar dos errores

Cambiar el turno por una «mejora» que era azar cuesta dinero; no cambiar ante una mejora real cuesta oportunidad. Más el azar que fabrica hallazgos (Tema 39) y el sobreajuste que disfraza memoria de comprensión (Temas 6, 9).

  • ¿Qué error duele más aquí: falsa alarma o ceguera?
  • ¿Qué potencia tienes para tu Δ?
  • ¿El «hallazgo» es señal o p-hacking?
  • ¿El modelo comprende o memorizó?

02 · Definición

Tipo I, tipo II y los otros dos

I

Falsa alarma (α)

Rechazar H0 verdadera: declarar mejora que era azar. La fijás vos (0,05): 1 de cada 20.

II

Ceguera (β)

No ver efecto real por poco n. Potencia = 1−β: con n chico solo catástrofes se ven.

◈

Azar + memoria

m pruebas fabrican alarmas (Tema 39); train≪test delata sobreajuste (Temas 6, 9).

Matriz de decisión contra realidad.
Decides \ RealidadH0 ciertaH1 cierta (Δ)
Rechazar (cambiar)Error I (α)Acierto (potencia)
No rechazarAciertoError II (β)

03 · Método

Protocolo anti-culpa en 5 pasos

  1. 1
    Pesar costos asimétricos.

    ¿Duele más falsa alarma (obra inútil) o ceguera (colapso)? El costoso pide α o β más chico.

  2. 2
    Fijar α y potencia para Δ.

    Ej.: α = 0,05, potencia 80% para Δ = 1. Sin Δ no hay potencia (Temas 27–28).

  3. 3
    Pre-registrar y corregir m.

    Una prueba primaria + Bonferroni al resto (Tema 39). Cazar sin corregir es fabricar.

  4. 4
    Separar train/test.

    Si train ≪ test hay memoria, no comprensión: volver a Temas 9 y 18.

  5. 5
    Exigir réplica.

    Otro equipo, otras semillas, mismo protocolo: lo que no replica no decide.

costos + α/β→pre-registro→train/test + réplica

04 · Potencia y costos

Ver lo relevante con n suficiente

Potencia

1−β para Δ

Probabilidad de detectar Δ si existe. 80% estándar: de cada 5 efectos reales, uno se escapa. Sube con n y Δ, baja con s.

Costos

Asimetría manda α

Alarma barata + ceguera cara → α generoso. Alarma cara (obra) → α estricto. El 0,05 no es ley divina.

Sobreajuste
Train excelente + test malo = memoria. Antídoto: menos parámetros, test sellado, walk-forward (Tema 6).
Azar múltiple
m×α falsas esperadas (Tema 39). Antídoto: primaria única + corrección.
Replicabilidad
Mismo protocolo, otros datos: ¿sobrevive? Lo que vive una vez es anécdota (Temas 43–44).

05 · Representación en Python

Falsas alarmas y potencia simuladas

Python en tu navegador. Bajo H0 el 5% «da»; con Δ real la potencia rescata.

import random
rng = random.Random(42)
# 200 experimentos bajo H0 (sin efecto): ¿cuántos p<0.05?
falsas = sum(rng.random() < 0.05 for _ in range(200))
print(f"falsas: {falsas}/200 ≈ {falsas/200:.0%} (≈ α=5%)")

~10/200: el azar fabrica el 5% prometido. Sin corrección, esas 10 serían «hallazgos».

Potencia para Δ con n dado

import math
def potencia(delta, s, n, alfa=0.05):
    ee = s/math.sqrt(n)
    z = 1.645 if alfa == 0.05 else 2.33  # una cola aprox
    # P(detectar |Δ|) ≈ P(Z > z - Δ/EE)
    from math import erf
    def Phi(x):
        return 0.5*(1+erf(x/math.sqrt(2)))
    return 1 - Phi(z - abs(delta)/ee)
print(f"potencia Δ=1, s=2, n=16: {potencia(1,2,16):.0%}")
print(f"potencia Δ=1, s=2, n=64: {potencia(1,2,64):.0%}")

06 · Exploración

Laboratorio: dos curvas, dos errores

H0 (sin efecto) en gris, H1 (con efecto Δ) en lima para tu n y α. La línea es el umbral: a la derecha se rechaza. Roja = falsa alarma (α); naranja = ceguera (β). Mové los tres y mirá el trueque.

EXPERIMENTO 42

α vs. β en vivo

potencia = 1 − β para tu Δ

Los resultados numéricos aparecen debajo.
α (falsa)5%
Potencia0%
β (ceguera)0%
Riesgo total—

Con Δ=1 y n=16, la potencia ronda 50%: moneda al aire.

Curvas del estadístico bajo H0 y H1. Roja: rechazar siendo H0 (α). Naranja: no rechazar siendo H1 (β).

Preguntas para explorar

  1. Con Δ=1, n=16 y α=0,05: ¿potencia y β? ¿Apostarías una obra con 50% de ceguera?
  2. Subí n a 64 sin tocar lo demás: ¿potencia? ¿Qué precio pagaste por ver?
  3. Subí α a 0,10 con n=16: ¿α y potencia? ¿Cuándo conviene (alarma barata, ceguera cara)?
Ver respuestas sugeridas
  1. Potencia ≈ 50%, β ≈ 50%: moneda. No: «no significativo» sería ceguera probable, no absolución.
  2. Potencia ≈ 90%: 4× n por ver. El precio es cómputo (Temas 27–28).
  3. α 10%, potencia ≈ 65%: más alarmas, menos ceguera. Conviene si la alarma es barata (revisar) y la ceguera cara (colapso).

07 · Comprensión

Confusiones frecuentes

«α = 0,05 siempre»

α se fija por costos, no por tradición. Obra cara pide 0,01; tamizaje barato admite 0,10.

«No significativo = iguales»

Solo con potencia alta y IC angosto en 0 (Temas 26, 38). Con potencia 40% es «no sé», no «son iguales».

«Sobreajuste es alta varianza y listo»

Es memoria que finge comprensión: train≪test + narrativa. Se cura con menos parámetros y test sellado, no con más datos del mismo pozo.

«Réplica es repetir el código»

Repetir el código repite el bug. Réplica = otros datos/semillas con mismo protocolo (Temas 29, 43).

08 · Práctica guiada

Ejercicios con Python

Ejercicio 1: falsas esperadas

¿Alarm as con m=30 bajo H0?

print(30*0.05, "falsas esperadas (reportar 2/30 sin corregir es cazar)")
Ver solución razonada

1,5: dos «hallazgos» son el azar esperado. Con Bonferroni α = 0,0017 casi seguro ninguno sobrevive.

Ejercicio 2: potencia a mano

¿Potencia con Δ=1, s=2, n=64?

import math
from math import erf
def Phi(x):
    return 0.5*(1+erf(x/math.sqrt(2)))
ee = 2/math.sqrt(64)
print(f"{1-Phi(1.645-1/ee):.0%} (EE 0.25: Δ a 4 EE, casi seguro)")
Ver solución

≈ 97%: Δ a 4 EE se ve casi siempre. Con n=16 (EE 0,5, Δ a 2 EE) era ≈ 50%.

Ejercicio 3: train≪test delata

¿Memoria o comprensión con train 0,1 y test 2,0?

Ver una posible respuesta
print("Memoria: 20× peor fuera. Simplificar y revalidar (Temas 9, 6).")

Brecha 20× = sobreajuste grave. Menos parámetros, test sellado y walk-forward antes de decidir.

09 · Síntesis

Ideas para recordar

  • α (falsa alarma) lo fijás por costos; β (ceguera) lo bajas con n para Δ.
  • Potencia sin Δ no existe: 80% estándar con n calculado.
  • m×α falsas esperadas + pre-registro + corrección o es caza.
  • train≪test = memoria; réplica independiente = comprensión.
  • «No significativo» con poca potencia = «no sé», no absolución.

En el próximo tema blindaremos la repetición: reproducibilidad.