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Medidas de posición Cuartiles, rango intercuartil, deciles y percentiles Medidas de tendencia central, dispersión y posición Medidas de Tendencia Central Media Mediana Moda Medidas de dispersión El rango Desviación media Varianza Desviación estándar Medidas de posición Cuartiles Rango Intercuartil Deciles PercentilesP P P P P P P Los cuartiles Partiendo de la misma idea de la mediana (dividir los datos en bloques de igual número de datos) podemos introducir nuevas medidas de dispersión. Los cuartiles: son 3 valores que dividen el conjunto de observaciones ordenadas, ordenadas de menor a mayor, en 4 grupos con el mismo número de elementos. Si mediana divide el conjunto ordenado de casos en dos mitades: El primer cuartil Q1, es la mediana de la mitad de los casos con los valores más pequeños. 25% de los datos. El segundo cuartil Q2, es la mediana. 50% de los datos. El tercer cuartil Q3, es la mediana de la mitad de los casos con los valores más grandes. 75% de los datos. Otra forma de expresarlo: El primer cuartil Q1 es el menor valor que es mayor que el valor de una cuarta parte de los casos. El segundo cuartil Q2 (la mediana), es el menor valor que es mayor que el valor de la mitad de los casos. El tercer cuartil Q3 es el menor valor que es mayor que el valor de tres cuartas partes de los datos. Aún otra forma de expresarlo (significado ligeramente distinto): El primer cuartil Q1 es el valor que tiene la frecuencia relativa acumulada 0,25. El segundo cuartil Q2 (la mediana), es el valor que tiene la frecuencia relativa acumulada 0,50. El tercer cuartil Q3 es el valor que tiene la frecuencia relativa acumulada 0,75. Caso de datos no agrupados A un conjunto de personas se les pregunta cuantos pantalones tienen, responden 9, 8, 5, 10 y 3. Organizándolos tenemos: 3 5 8 9 10. ¿Cuál será el valor de la mediana? 3 5 8 9 10 Me=x3 = 8 ¿Qué sucedería si no estuviera el dato 10? 3 5 8 9 𝑀𝑒 = 5 + 8 2 = 13 2 = 6,5 ¿Si se dice que 7 es la mediana sería un error? ¿Divide los datos en dos? No hay una única respuesta ¿Si se dice que 6 es la mediana sería un error? ¿Divide los datos en dos? Respuesta recomendada Datos impares Se le preguntaron las edades a 11 personas. 15 17 16 16 15 17 15 18 14 16 15 Organicemos los datos de menor a mayor: 14 15 15 15 15 16 16 16 17 17 18 x1 x2 x3 x4 x5 x6 x7 x8 x9 x10 x11 Posiciones Q2 =Me=16 Q2 50% Q1 25% Q3 75% El 25% de las personas tiene menos (o igual) de 15 años El 50% de las personas tiene menos (o igual) de16 años El 75% de las personas tiene menos (o igual) de 17 años. Para el caso impar 𝑄𝑘 ⟶ 𝑖 = 𝑘(𝑛 + 1) 4 Para el caso anterior: 𝑄1 ⟶ 𝑖 = 1(11 + 1) 4 = 3 ⇒ 𝑄1 = 𝑥3 = 15 La posición del cuartil estará dada por 𝑄2 ⟶ 𝑖 = 2(11 + 1) 4 = 6 ⇒ 𝑄2 = 𝑥6 = 16 𝑄3 ⟶ 𝑖 = 3(11 + 1) 4 = 9 ⇒ 𝑄3 = 𝑥9 = 17 Datos pares Se le preguntaron las edades a 11 personas 15 16 16 17 17 18 19 19 20 21 x1 x2 x3 x4 x5 x6 x7 x8 x9 x10 Posiciones Q2 50% Q1 25% Q3 75% El 25% de las personas tiene menos (o igual) de 16 años El 50% de las personas tiene menos (o igual) de17 años El 50% de las personas tiene más (o igual) de18 años El 75% de las personas tiene menos (o igual) de 19 años. 𝑄2 = 𝑀𝑒 = 17 + 18 2 = 17,5 Para el caso impar 𝑄𝑘 ⟶ 𝑖 = 𝑘𝑛 4 Para el caso anterior: 𝑄1 ⟶ 𝑖 = 1(10) 4 = 2, 5 ⇒ 𝑄1 = 𝑥2 + 𝑥3 2 = 16 La posición del cuartil estará dada por 𝑄2 ⟶ 𝑖 = 2(10) 4 = 5 ⇒ 𝑄2 = 𝑥5 + 𝑥6 2 = 17,5 𝑄3 ⟶ 𝑖 = 3(10) 4 = 7,5 ⇒ 𝑄3 = 𝑥7 + 𝑥8 2 = 19 Encontrar los tres cuartiles en el siguientes ejercicios: Peso en kg de 12 personas: 55 58 57 58 56 59 64 63 62 62 60 66 Número de respuestas correctas en un examen 9 3 6 4 7 1 10 13 12 10 15 17 19 Ejemplo: datos agrupados puntualmente Encontrar la tabla de frecuencias correspondiente. Encuentre la mediana. Determine los cuartiles. Números de miembros en el hogar xi fi fr % fa % 1 6 2 11 3 11 4 20 5 15 6 8 7 3 8 0 9 1 Total 75 0,08 0,15 0,15 0,27 0,20 0,11 0,04 0,00 0,01 1 8 15 15 27 20 11 4 0 1 100 6 17 28 48 63 71 74 74 75 0,08 0,23 0,37 0,64 0,84 0,95 0,99 0,99 1 Como n es impar (n=75), la mediana será igual a: 𝑥 = 𝑀𝑒 = 𝑥 𝑛+1 2 entonces: El primer cuartil Q1 sería el primer valor que, en la distribución de frecuencias, supera (o iguala) la frecuencia relativa acumulada 0,25. En este caso: el valor es 3. El segundo cuartil es la mediana, en este caso vale 4. Que corresponde a la frecuencia acumulada mayor a 0,50. El tercer cuartil Q3 sería el primer valor que, en la distribución de frecuencias, supera (o igual) la frecuencia relativa acumulada 0,75. En este caso: el valor 5. 𝑥 = 𝑀𝑒 = 𝑥38 = 4 Usando la formula para encontrar la posición 𝑄𝑘 dada por 𝑖 = 𝑘𝑛 4 podemos obtener la posición de los cuartiles, luego buscamos este valor en la frecuencia acumulada de manera que sea mayor o igual al valor, se escoge el xi correspondiente y ese será el cuartil correspondiente. 𝑄1 ⟶ 𝑖 = 1(75) 4 = 18, 75 ⇒ 𝑄1 = 3 𝑄2 ⟶ 𝑖 = 2(75) 4 = 37,5 ⇒ 𝑄2 = 4 𝑄3 ⟶ 𝑖 = 3(75) 4 = 56,25 ⇒ 𝑄3 = 5 Ejercicio Las edades de 60 estudiantes se consignan en la siguiente tabla: Determine los cuartiles correspondientes. xi fi Fi 13 3 14 14 15 23 16 10 17 5 18 4 19 1 3 17 40 50 55 59 60 Ejemplo: datos agrupados en intervalos xi fi Fi 30 – 35 3 35 – 40 7 40 – 45 12 45 – 50 23 50 -55 14 55 - 60 1 3 10 22 45 59 60 𝑄𝑘 ⟶ 𝑖 = 𝑘𝑛 4 𝑄1 ⟶ 𝑖 = 1 60 4 = 15 𝑄2 ⟶ 𝑖 = 2 60 4 = 30 𝑄3 ⟶ 𝑖 = 3 60 4 = 45 Buscamos la posición en la frecuencia acumulada, en ese intervalo tomamos el LS y ese será el cuartil correspondiente. Li - Ls 𝑄3 = 50 Se debe usar la fórmula 𝑄𝑘 ⟶ 𝑖 = 𝐿𝑖 + 𝐴 𝑘𝑛 4 − 𝐹𝑖−1 𝐹𝑖 − 𝐹𝑖−1 𝑄1 = 40 + 5 15 − 10 22 − 10 = 40 + 5 5 12 = 42,083 xi fi Fi 30 – 35 3 35 – 40 7 40 – 45 12 45 – 50 23 50 -55 14 55 - 60 1 3 10 22 45 59 60 Li - Ls 𝑄1 ⟶ 𝑖 = 1 60 4 = 15 𝑄2 ⟶ 𝑖 = 2 60 4 = 30 𝑄3 ⟶ 𝑖 = 3 60 4 = 45 𝐹𝑖−1 = 10 𝐹𝑖 = 22 𝐿𝑖 = 40 𝐴 = 𝐿𝑠 − 𝐿𝑖 = 5 Encuentre Q2 y Q3 𝑄2 = 45 + 5 30 − 22 45 − 22 = 40 + 5 8 23 = 41,74 𝐹𝑖−1 = 22 𝐹𝑖 = 45 𝐿𝑖 = 45 𝐴 = 𝐿𝑠 − 𝐿𝑖 = 5 Para Q2 se tiene que: 𝑄3 = 45 + 5 45 − 22 45 − 22 = 50 𝐹𝑖−1 = 22 𝐹𝑖 = 45 𝐿𝑖 = 45 𝐴 = 𝐿𝑠 − 𝐿𝑖 = 5 Para Q3 se tiene que: Rango Intercuartilico El rango intercuartil es una medida de variabilidad que consiste en la diferencia del tercer cuartil (Q3) y el primer cuartil (Q1). Calculemos el rango intercuartilico de los siguientes egresados de 15 carreras. 25 17 19 28 26 27 20 18 26 12 18 28 16 30 22 𝐼𝑄𝑅 = 𝑄3 − 𝑄1 Primero los organizamos en orden ascendente 12 16 17 18 18 19 20 22 25 26 26 27 28 28 30 𝑖 = 𝑘𝑛 4 = 1(15) 4 = 3,75 x1 x2 x3 x4 x5 x6 x7 x8 x9 x10 x11 x12 x13 x14 x15 Determinamos el Q1 𝑄1 = 𝑥3 + 𝑥4 2 = 17 + 18 2 = 17,5 Determinamos el Q3 𝑖 = 𝑘𝑛 4 = 3(15) 4 = 11,25 𝑄3 = 𝑥11 + 𝑥12 2 = 26 + 27 2 = 26,5 𝐼𝑄𝑅 = 𝑄3 − 𝑄1 = 26,5 − 17,5 = 9 Ejercicio: 1. Los siguientes puntos de datos representan el número de galletas de animalitos en loncheras de los alumnos. 4 4 10 11 15 7 14 12 6 Determine el rango intercuartil. 2. Encuentre el rango intercuartil (RIQ) de los datos de la siguiente gráfica de puntos Rango intercuartilico para datos agrupados en Clases 𝑄𝑘 = 𝐿𝑖 + 𝐴 𝑘𝑛 4 − 𝐹𝑖−1 𝐹𝑖 − 𝐹𝑖−1 𝑄1 = 40 + 5 15 − 10 22 − 10 = 42,083 xi fi Fi 30 – 35 3 35 – 40 7 40 – 45 12 45 – 50 23 50 -55 14 55 - 60 1 3 10 22 45 59 60 Li - Ls 𝑄1 ⟶ 𝑖 = 1 60 4 = 15 𝑄3 ⟶ 𝑖 = 3 60 4 = 45 𝐹𝑖−1 = 10 𝐹𝑖 = 22 𝐿𝑖 = 40 𝐴 = 𝐿𝑠 − 𝐿𝑖 = 5 𝐹𝑖−1 = 22 𝐹𝑖 = 45 𝐿𝑖 = 45 𝐴 = 𝐿𝑠 − 𝐿𝑖 = 5 𝑄3 = 45 + 5 45 − 22 45 − 22 = 50 𝐼𝑄𝑅 = 𝑄3 − 𝑄1 = 50 −42,083 = 7,92 Ejercicio Tomando la siguiente tabla que corresponde al peso de 50 personas, determine los cuartiles y el rango intercuartilico. Peso f F 30-40 4 40-50 6 50-60 15 60-70 17 70-80 8 Deciles Son 9 valores de la variable que dividen el conjunto de datos ordenados en 10 partes iguales. Los deciles determinan los valores 10%, 20%, 30%,…,90% de los datos. D5 coincide con Me. Suponga que se tienen las notas de 20 estudiantes: 25 28 30 30 35 35 36 37 37 38 40 40 40 40 40 40 41 43 48 50 x1 x2 x3 x4 x5 x6 x7 x8 x9 x10 x11 x12 x13 x14 x15 x16 x17 x18 x19 x20 𝑃𝑜𝑠𝑖𝑐𝑖ó𝑛 ⟶ 𝑖 = 𝑘𝑛 10 Encontremos el decil 4 (k=4) 𝑃𝑜𝑠𝑖𝑐𝑖ó𝑛 ⟶ 𝑖 = 4 20 10 = 8 𝐷4 = 37 40% El 40% sacaron 3,7 o menos. 𝑃𝑜𝑠𝑖𝑐𝑖ó𝑛 ⟶ 𝑖 = 7 20 10 = 14 𝐷7 = 40 70% El 70% sacaron 4,0 o menos. El 30% sacaron más de 4,0. Encontremos el decil 7 (k=7). Encontremos el decil 2 y el decil 9. ¿Qué decil coincide con la mediana? Que sucede si el valor da intermedio por ejemplo si diera la posición 4,5. Entonces se haya el promedio entre los valores de la posición anterior y la posición posterior y ese será el valor del decil. 25 28 30 30 35 35 36 37 37 38 40 40 40 40 40 40 41 43 48 50 … x1 x2 x3 x4 x5 x6 x7 x8 x9 x10 x11 x12 x13 x14 x15 x16 x17 x18 x19 x20 4,5 𝐷 = 𝑥4 + 𝑥5 2 = 30 + 35 2 = 32,5 𝐷 = 32,5 Percentiles Son 99 valores de la variable que dividen el conjunto de datos ordenados en 100 partes iguales. Los deciles determinan los valores 1%, 2%, 3%,…,99% de los datos. P50 coincide con Me. El procedimiento es similar al de los deciles. Si el valor no es exacto se haya el promedio entre los valores de la posición anterior y la posición posterior y ese será el valor del percentil. 𝑃𝑜𝑠𝑖𝑐𝑖ó𝑛 ⟶ 𝑖 = 𝑘𝑛 100 Deciles y percentiles para datos agrupados puntuales Las edades de 60 estudiantes se consignan en la siguiente tabla: Determine los deciles 6 (D6) y el percentil 3 (P3) correspondientes. xi fi Fi 13 3 14 14 15 23 16 10 17 5 18 4 19 1 3 17 40 50 55 59 60 𝐷𝑘 ⟶ 𝑖 = 𝑘𝑛 10 𝑃𝑘 ⟶ 𝑖 = 𝑘𝑛 100 𝐷6 ⟶ 𝑖 = 6(60) 10 = 36 Posiciones 𝐷6 = 15 𝑃5 ⟶ 𝑖 = 5(60) 100 = 3 𝑃3 = 13 Encuentre el D7 y P52. Deciles y percentiles para datos agrupados en clases Se debe usar las formulas 𝐷𝑘 = 𝐿𝑖 + 𝐴 𝑘𝑛 10 − 𝐹𝑖−1 𝐹𝑖 − 𝐹𝑖−1 𝐷2 = 40 + 5 12 − 10 22 − 10 = 40 + 5 2 12 = 40,83 xi fi Fi 30 – 35 3 35 – 40 7 40 – 45 12 45 – 50 23 50 -55 14 55 - 60 1 3 10 22 45 59 60 Li - Ls 𝐹𝑖−1 = 10 𝐹𝑖 = 22 𝐿𝑖 = 40 𝐴 = 𝐿𝑠 − 𝐿𝑖 = 5 𝑃𝑘 = 𝐿𝑖 + 𝐴 𝑘𝑛 100 − 𝐹𝑖−1 𝐹𝑖 − 𝐹𝑖−1 Encontremos el D2 𝐷2 ⟶ 𝑖 = 2 60 10 = 12 Encontremos el P55 𝑃55 = 45 + 5 33 − 22 45 − 22 = 45 + 5 11 23 = 47,39 𝐹𝑖−1 = 22 𝐹𝑖 = 45 𝐿𝑖 = 45 𝐴 = 𝐿𝑠 − 𝐿𝑖 = 5 𝑃55 ⟶ 𝑖 = 55 60 100 = 33 Encuentre el D8 y P50. Medidas de tendencia central, dispersión y posición Medidas de Tendencia Central Media Mediana Moda Medidas de dispersión El rango Desviación media Varianza Desviación estándar Medidas de posición Cuartiles Rango Intercuartil Deciles PercentilesP P P P P P P P P P Gracias por su atención
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