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1 ESTADÍSTICA Población El concepto de población en estadística va más allá de lo que comúnmente se conoce como tal. Una población se precisa como un conjunto finito o infinito de personas u objetos que presentan características comunes. "Una población es un conjunto de todos los elementos que estamos estudiando, acerca de los cuales intentamos sacar conclusiones". Levin & Rubin (1996). "Una población es un conjunto de elementos que presentan una característica común". Cadenas (1974). Ejemplo: Los miembros del Colegio de Ingenieros. El tamaño que tiene una población es un factor de suma importancia en el proceso de investigación estadística y este tamaño vienen dado por el número de elementos que constituyen la población, según el número de elementos la población puede ser finita o infinita. Cuando el número de elementos que integra la población es muy grande, se la puede considerar como una población infinita, por ejemplo; el conjunto de todos los números positivos. Una población finita es aquella que está formada por un limitado número de elementos, por ejemplo; el número de estudiante de la UTN. Cuando la población es muy grande, es obvio que la observación de todos los elementos se dificulte en cuanto al trabajo, tiempo y costos necesarios para hacerlo. Para solucionar este inconveniente se utiliza una muestra estadística. Es a menudo imposible o poco práctico observar la totalidad de los individuos, sobre todo si la cantidad es muy grande. En lugar de examinar el grupo completo, llamado población o universo, se examina una pequeña parte del grupo llamada muestra. Muestra "Se llama muestra a una parte de la población a estudiar que sirve para representarla". Murria R. Spiegel (1991). "Una muestra es una colección de algunos elementos de la población, pero no de todos". Levin & Rubin (1996). "Una muestra debe ser definida en base a la población determinada y las conclusiones que se obtengan de dicha muestra solo podrán referirse a la población de referencia", Cadenas (1974). Ejemplo; Se realiza un estudio a 50 miembros del Colegio de Ingenieros. El estudio de muestras es más sencillo que el estudio de la población completa; cuesta menos y lleva menos tiempo. 2 Una muestra representativa contiene las mismas características que la población y en las mismas proporciones que están incluidas en la misma. Cuando esto sucede se dice que la muestra es representativa de la población. Los expertos en estadística recogen datos de una muestra y la utilizan para hacer referencias sobre la población que está representada por la muestra. Entonces, la población es el todo y la muestra es una fracción o segmento de ese todo. Muestreo Esto no es más que el procedimiento empleado para obtener una o más muestras de una población. Se realiza una vez que se ha establecido un marco muestral representativo de la población, se procede a la selección de los elementos de la muestra según el diseño adoptado entre los muchos existentes. Al tomar varias muestras de una población, las estadísticas que calculamos para cada muestra no necesariamente serán iguales y lo más probable es que variarán de una muestra a otra. Ejemplo; Consideremos como una población a los estudiantes de la UTN, determinando por lo menos dos caracteres a ser estudiados en dicha población; Religión de los estudiantes Sexo. Tipos de muestreo Existen dos métodos para seleccionar muestras de poblaciones; el muestreo no aleatorio o de juicio y el muestreo aleatorio o de probabilidad. En éste todos los elementos de la población tienen la oportunidad de ser escogidos en la muestra. Una muestra seleccionada por muestreo de juicio se basa en la experiencia de alguien con la población. Algunas veces una muestra de juicio se usa como guía o muestra tentativa para decidir cómo tomar una muestra aleatoria más adelante. Las muestras de juicio evitan el análisis estadístico necesario para hacer muestras de probabilidad. Tamaño de la muestra Un aspecto importante es el tamaño de la muestra. Éste está relacionado directamente con la precisión de los resultados que se obtendrán. Cuanto mayor sea el tamaño de la muestra mayor precisión tendrán los resultados, pues el tamaño de la muestra estará más cerca del tamaño de la población y cuánto más pequeña sea el tamaño de la muestra, estará más lejos del tamaño de la población por lo que los resultados serán menos precisos. Por tal motivo existen métodos para poder establecer o calcular de acuerdo a la situación cuál es el tamaño de la muestra adecuado. Esto no quiere decir que no pueda seleccionarse otro tamaño de la muestra, solo que es más recomendable utilizar los calculados por alguno de los métodos existentes. 3 FRECUENCIAS Frecuencia absoluta (f) Es la cantidad de veces que se repite un valor (dato) en las respuestas obtenidas. Frecuencia relativa (fr) Es la cantidad de veces que se repite el dato, pero en relación a la cantidad total de datos, de ahí el nombre de relativa. No es lo mismo decir que 4 alumnos desaprobaran una evaluación y otra muy distinta es decir que de 6 alumnos desaprobaron 4. Esta relativización nos da una mejor idea de la realidad. Esta frecuencia se obtiene dividiendo cada una de las frecuencias absolutas por la cantidad total de datos (N). Frecuencia acumulada (F) Se obtiene al sumar la frecuencia con las anteriores. Se utiliza mayormente para calcular la mediana de manera sencilla. Cálculo del ángulo en un gráfico de torta f Prom = ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶̶ x 360° N Donde f es la frecuencia absoluta y N es la suma de todas las frecuencias abosolutas, es decir, el total de observaciones. Si el gráfico se realiza manualmente, los ángulos se escriben redondeados al número entero. Cálculo del porcentaje f Prom = ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶̶ x 100 N El porcentaje se escribe redondeado a dos cifras decimales Ejercicio Se preguntó a un conjunto de adolescentes la cantidad de veces que salían al cine en un mes. Las respuestas fueron tabuladas y se completó la tabla de frecuencias como se muestra a continuación. 4 N° de idas al cine f F fr α % 0 25 1 12 2 10 3 9 4 14 5 6 N = 76 Problema resuelto en la clase del 07/08. Se puede ver en el archivo Excel: Resol.Probl.Correl-Frec-MC-Prom Intervalos Los intervalos que se consideran en estadística son siempre semiabiertos, lo que significa que uno de los extremos está incluido y el otro no, salvo el último que es cerrado (incluye ambos extremos). Cada intervalo empieza con el mismo número entero que terminó el anterior y nunca un número puede estar en dos intervalos simultáneamente. La notación de un intervalo cerrado es: [5;6] e incluyen ambos extremos. La notación de un intervalo abierto es: (5;6) y no incluyen ni el 5 ni el 6 Es decir, comienza desde el 5,000……1 y va hasta el 5,9999…..9. La notación de un intervalo semiabierto es [5;6) e incluye el 5, pero no incluye el 6. Es decir, comienza desde el 5 y va hasta el 5,9999…..9, el 6 forma parte del siguiente intervalo Gráficamente se indica de la siguiente manera Intervalo cerrado Intervalo abierto 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 5 Intervalo semiabierto Amplitud del intervalo Es la distancia entre el inicio y el fin del intervalo y se calcula como la diferencia entre los extremos mayor y menor. MARCA DE CLASE Es el punto medio del intervalo y es como el representante del conjunto de números que incluye el intervalo. Se la representa con las iniciales MC y se la utiliza para calcular los parámetros de posición central. Ejemplo: Un profesor anota la cantidad de respuestas correctas que tuvieron sus alumnos en una evaluación que había 48 preguntas y registró: 3, 15, 24, 28, 33, 35, 38, 42, 43, 38, 36, 34, 29, 25, 17,7, 34, 36, 39, 44, 31, 26, 20, 11, 13, 22, 27, 47, 39, 37, 34, 32, 35, 28, 38, 41, 48, 15, 32, 13. Para no trabajar con las 48 posibilidades, arma intervalos de 5 de amplitud, comenzando por [0;5). De esta manera se pasa a trabajar con 10 posibilidades. Completar la tabla de Respuestas correctas Respuestas correctas MC f [0;5) [5;10) [10;15) [15;20) [20;25) [25;30) [30;35) [35;40) [40;45) [45;50) Total Problema resuelto en la clase del 07/08. Se puede ver en el archivo Excel: Resol.Probl.Correl-Frec-MC-Prom 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 6 PARÁMETROS ESTADÍSTICOS Rango (R) Es la diferencia entre el valor máximo y el valor mínimo de un grupo de números. Permite obtener una idea de la dispersión de los datos. Media aritmética o promedio Es la suma de todas las cantidades dividida por el total de valores obtenidos. Pueden presentarse 3 posibilidades: Que los datos sean pocos y estén sueltos, sin tabla de frecuencia: como hacen con sus notas, se suman y el resultado se divide por la cantidad de datos. ∑ xi Prom = ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ N ∑ es la letra griega Sigma y en matemáticas significa Sumatoria. En este caso sería sumatoria de todas las x (datos), es decir x1+x2+x3+…. Si los datos están ubicados en una tabla de frecuencia, se debe agregar una columna, la que se completa con los productos de cada dato por la frecuencia correspondiente. Por último, para calcular la media, se divide el resultado de la suma de esos productos por N. ∑ xi x fi Prom = ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶̶ ̶ ̶̶ ̶̶ ̶ ̶ N La sumatoria en este caso sería de los productos de los xi (datos) por las fi (frecuencias correspondientes) x1*f1+x2*f2+x3*f3+….. Si los datos están en intervalos y dispuestos en una tabla de frecuencia, se agregan dos columnas, una para la marca de clase y la otra para la frecuencia, se multiplica cada MC por la frecuencia y la suma de los productos se divide por la cantidad de datos. ∑ MCi x fi Prom = ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶̶ ̶ ̶̶ ̶̶ ̶ ̶ N En este caso la sumatoria es igual al caso anterior, sólo que en vez de multiplicar los datos por las frecuencias respectivas, se multiplica la MC por la frecuencia. 7 Ejemplo: La tabla muestra las notas obtenidas por los alumnos en un examen. Notas Alumnos Dato x frecuencia 1 1 2 3 3 2 4 1 5 4 6 5 7 4 8 1 9 1 10 3 Total 25 Promedio = Si los datos están en intervalos y dispuestos en una tabla de frecuencia, se debe agregar la columna de marca de clase y también se agrega la de dato por frecuencia, pero en este caso se multiplica la marca de clase x frecuencia, luego se suma y se divide como ya se hizo. Ejemplo: Se preguntó la edad de los estudiantes de 1er año de la carrera de Ciencias Económicas de la UNC y se registró en la siguiente tabla Edades MC f MC x f [17;21) 560 [21;25) 430 [25;29) 250 [29;33) 300 [33;37) 120 [37;41) 15 Total Promedio = Problemas resueltos en la clase del 07/08. Se puede ver en el archivo Excel: Resol.Probl.Correl-Frec-MC-Prom
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