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Estadística I Profesora: Mg. Carla Zúñiga Vilca Son aquellos valores que representan a un conjunto de datos y que generalmente están ubicados en la parte central de la distribución. Estas medidas solo se calculan para variables cuantitativas. Los estadígrafos de TENDENCIA CENTRAL de uso mas frecuente son: la media aritmética, la mediana y la moda. MEDIA ARITMÉTICA DATOS NO AGRUPADOS DATOS AGRUPADOS Variable cuantitativa discreta Variable cuantitativa continua Llamado también “promedio aritmético”, es la medida más conocida y utilizada en su forma más sencilla Se calcula sumando todos los valores que toma la variable dividido entre el total de datos. 𝑥 = 𝑋1 + 𝑋2 + 𝑋3 +⋯+ 𝑋𝑛 𝑛 = 𝑋𝑖 𝑛 𝑖=1 𝑛 𝑋 = 𝑋𝑖 ′ . 𝑓𝑖 𝑘 𝑖=1 𝑛 𝑋 : media aritmética 𝑋𝑖 ′ : marca de clase 𝑓𝑖 : frecuencia absoluta simple 𝑛: tamaño de la muestra 1. Para determinar las preferencias por los servicios de la compañía SS, dedicada al reparto de productos, se realizo en cierta ciudad una encuesta a 18 negocios que usan los servicios de SS. Los siguientes resultados indican las veces que cada negocio usó los servicios de la compañía en un lapso de dos meses consecutivos: 10 12 9 10 8 13 10 9 12 11 10 8 8 12 13 11 9 10 Calcular la media aritmética e interpretar EJEMPLOS 2. Los siguientes valores son mediciones del peso en toneladas de tanques de petróleo registrado en los últimos 6 meses: 229, 232, 239, 232, 259, 254. Calcule la media aritmética e interprete. 3. Después de examinar los registros de facturación mensuales de una compañía consultora el auditor toma una muestra de 30 de sus cuentas no pagadas en dólares. Las cantidades adeudadas a la compañía fueron: 11 11.2 12.2 12.3 13.4 13.4 15.1 15.8 15.8 16.2 17.3 17.9 18 18.3 18.4 18.5 19.1 19.6 20.1 20.5 21.3 21.9 22.3 22.7 22.7 23 23.9 24.6 26.4 26.8 a. Construya la tabla de distribución de frecuencias con 6 intervalos b. Calcule e interprete la media aritmética. PROPIEDADES DE LA MEDIA ARITMÉTICA ➢ La suma total de n valores es igual “𝑋 𝑛”. ➢ La media de una constante es igual a la misma constante. ➢ La media del producto de una constante por una variable, es igual al producto de la constante por la media de la variable. ➢ La media de la suma de dos variables, es igual a la suma de las medias de cada una de dichas variables. ➢ Si cada uno de los “n” valores de 𝑋𝑖 es trasformado en: 𝑌 = 𝑎𝑋𝑖 + 𝑏, siendo “a” y “b” constante, entonces, la media de los “n” valores “y” es: NOTA: ➢ La media es un valor promedio, por tanto no significa que todos los valores observados resultan ser iguales. ➢ La media siempre está influenciada por los valores extremos, sean mayores o menores. ➢ La media aritmética no divide en dos partes iguales a un conjunto de datos. MEDIANA Es el valor que divide al total de las observaciones o distribución, en dos partes iguales; significa que cada parte equivale al 50% del total de datos. 1. Cálculo de la mediana de datos no agrupados Para calcular la mediana, los datos se ordenan en forma ascendente o descendente a. Si el número de datos es impar, la mediana es el dato que ocupa el centro de la serie. Ejemplo: Los siguientes datos, corresponden al número exportaciones de esparrago, en siete ciudades: 10; 18; 12; 14; 15; 9; 20. Halle la mediana correspondiente. Ordenamos la serie en forma ascendente : 9; 10; 12; 14; 15; 18; 20 La Me = 14 , por que ocupa el término central de las serie. Interpretación: El 50% de las ciudades tienen hasta un máximo de 14 toneladas en exportaciones de esparrago y el otro 50% supera dicho número. b. Si el número de datos es par, la mediana se halla calculando el promedio de los valores centrales. Ejemplo: Halle la mediana de los siguientes datos que corresponden a los pesos (kg) de un grupo de alumnos : 35; 29; 45; 25; 38; 42 Ordenamos los datos: 25; 29; 35; 38; 42; 45 Entonces: 2 3835+ =Me Me = 36,5 Interpretación: El 50% de alumnos tienen un máximo 36,5 kg de peso y el otro 50% supera dicho valor. 2.a .- Variable cuantitativa discreta (TDF sin intervalos) 2. Cálculo de la mediana de datos agrupados Ejemplo: (cuando n/2 no coincide con ningún F) Calcular la mediana correspondiente a la distribución de 38 viviendas según el número de habitaciones 1º Se halla n/2 =38/2 = 19 ( no coincide con ningún F ) 2º Se ubica un Fi inmediato superior a 19 o sea Fi = 24. 3º Luego observamos que X i es 6 Entonces: Me = 6 Nº de habitaciones Nº de viviendas F 2 3 5 6 7 8 4 5 8 7 10 4 4 9 17 24 34 38 38 Xi Fi Interpretación. El 50% de viviendas tiene hasta 6 habitaciones y el otro 50% tiene mas de 6 habitaciones. Ejemplo. (cuando n/2 coincide con algún F). La siguiente distribución, presenta las notas obtenidas en el examen de Fundamentos de Estadística de 36 alumnos. Halle e interprete la mediana. Notas X Nº de alumnos F 10 11 12 13 14 15 16 2 6 10 7 6 3 2 2 8 18 25 31 34 36 36 1º Se halla n/2 =36/2 = 18 ( coincide con un F ) 2º Se ubica un Fi inmediato superior a 18 o sea Fi = 25. Luego determinamos su respectiva Xi = que es 13. 3º Obtenemos el valor de Xi-1 ( o sea el valor anterior a xi) que es 12. 4º Calculamos la mediana con la expresión: 2 1 ii xxMe + = − 5,12 2 1312 = + =Me Interpretación: El 50% de alumnos tienen notas menores a iguales a 12,5 y el otro 50% tienen notas mayores a 12,5 FiXi Xi-1 2.b .- Variable cuantitativa continua (TDF con intervalos) b1. Si n/2 no coincide con algún F, entonces, se utiliza la formula: i i i A f F n LiMe − += −1 2 Li = Limite inferior del intervalo correspondiente a Fi Fj = es la frecuencia acumulada inmediato superior a n/2. Fj-1 = frecuencia acumulada anterior a Fi. fj = frecuencia simple del intervalo correspondiente a Fj. Ai = amplitud de intervalo de clase. Notas Nº de alumnos F [05 – 07> [07 – 09> [09 – 11> [11 – 13> [13 – 15> [15 – 17> [17 – 19] 1 3 5 9 15 11 4 1 4 9 18 33 44 48 48 1º Se halla n/2 ; n/2 = 48/2 = 24 2º Se ubica Fj inmediato superior a N/2 ( el valor es 33), para identificar el intervalo donde se encuentra la mediana. 3º Como N/2 no coincide con ningún F, aplicamos: i i i A f F n LMe − += −1 inf 2 De la tabla obtenemos: Li nf = 13; por ser el limite inferior del intervalo correspondiente a Fj. Fi-1 = 18 , por ser frecuencia acumulada anterior a Fi f i = 15, por ser frecuencia simple del intervalo correspondiente a Fi Ai = 2 Fi Li Fi-1 fi )2( 15 )1824( 13 − +=Me Me = 14 Interpretación: El 50% de alumnos tienen notas hasta 14 y el otro 50% mayores a 14. Ejemplo: La siguiente tabla las calificaciones del curso de Estadística I. Halle e interprete la mediana. b2. Si n/2 coincide con algún F, entonces: 1º Ubicamos Fi (inmediato superior a n/2). 2º Ubicamos Linf ( limite inferior correspondiente a Fi). 3º Aplicamos la fórmula: Me = Li Ejemplo Se aplicó un test a 86 estudiantes, obteniéndose el siguiente resultado. Halle e interpreta la mediana. Puntajes Nº de alumnos F [32 – 40> [40 – 48> [48 – 56> [56 – 64> [64 – 72> [72 – 80> [80 – 88] 6 8 14 15 20 12 11 6 14 28 43 63 75 86 86 1º n/2 = 86/2 = 43 2º n/2 coincide con un F, entonces ubicamos a Fi (inmediato superior a n/2); Fi = 63 3º Ubicamos Linf = 64 4º Aplicamos Me = Linf Me = 64 Interpretación: El 50% de estudiantes ha obtenido puntajes menores o iguales a 64 y el otro 50% sus puntajes son mayores a 64. Li Fi Fi-1 MODA Es la medida de tendencia central que se define como el valor que se presenta con mayor frecuencia en una serie o distribución de datos. 1. Cálculo de la moda para datos no agrupados Ejemplos: halle la moda en las siguientes series de datos: a. 6; 8;6; 3; 4; 6; 9; 10; 3 La Mo = 6 es una serie unimodal b. 5; 6; 7; 7; 7; 8; 9; 9; 9; 10; 13 La Mo = 7 y 9 ; es una serie bimodal c. 12; 15; 31; 23; 42; 16 No tiene moda, es amodal 4, 5, 7, 8, 8 , 10, 12, 15 4, 7, 12,12 , 15, 16, 20, 20 , 24, 27 7, 12, 15, 18, 25, 30, 31, 38 Ejemplos: 2. Cálculo de la moda para datos agrupados a. Variable cuantitativa discreta (TDF sin intervalos) En una tabla de frecuencias sin intervalos de clase, la moda es el dato que tiene mayor frecuencia de la tabla. Ejemplo. Halle la moda en la siguiente distribución correspondiente a las notas obtenidas por un grupo de alumnos en el curso Estadística I. Notas X Nº de alumnos 09 10 11 12 13 2 6 10 14 5 La moda es 12, por que es el dato que tiene mayor frecuencia en la distribución. Li = Limite inferior de la clase, que tiene la mayor frecuencia. d1 = diferencia de la frecuencia simple mayor y la inmediata anterior. d2 = diferencia de la frecuencia simple mayor y la inmediata siguiente.Ai = amplitud b. Variable cuantitativa continua (TDF con intervalos) Se aplica la siguiente formula: ii A dd d LMo + += 21 1 Consumo de energía KWH Número de empresas [00 – 20> [20 – 40> [40 – 60> [60 – 80> [80 – 100> [100 – 120> [120 – 140] 10 15 30 20 12 8 5 100 2º Se ubica el intervalo de mayor frecuencia o sea [40 – 60>, 4º Se hallan: d1 = 30 – 15 = 15 d2 = 30 – 20 = 10 5º Se halla Ai = 20 ii A dd d LMo + += 21 1 6º Se reemplazan los datos en la fórmula 20 1015 15 40 + +=Mo Mo = 52 Interpretación. El consumo mas frecuente de energía en las empresas es 52 KWH. Linf d1 d2 1º Se ubica la mayor frecuencia 3º Se ubica el Li del intervalo anterior Ejemplo. Se desea conocer el consumo mas frecuente de energía en 100 empresas. Halle e interprete la moda. RELACIÓN ENTRE MEDIA, MEDIANA Y MODA Para una distribución unimodal, se cumplen de manera general las siguientes relaciones: 𝑋𝑖−1
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