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Lic. Manuel Tuesta Moreno Mgr. 1 UNIVERSIDAD NACIONAL DE LA AMAZONÍA PERUANA FACULTAD DE INGENIERÍA DE SISTEMAS E INFORMÁTICA ESTADÍSTICA Y PROBABILIDAD 1 NOCIONES DE ESTADÍSTICA DESCRIPTIVA MANUEL TUESTA MORENO DOCENTE 1. ¿PORQUÉ CONOCER ESTADÍSTICA? Los profesionales deben conocer la estadística por cuatro razones fundamentales: I. Para saber cómo presentar y describir la información en forma adecuada II. Para saber cómo obtener conclusiones sobre poblaciones grandes basados solamente en la información obtenida de la muestra III.Para saber cómo mejorar los procesos IV.Para saber cómo obtener pronósticos confiables 2 2. ETAPAS El trabajo estadístico o la investigación es un proceso que pasa generalmente por las siguientes etapas: 1. Formulación del problema o la tarea 2. Diseño del experimento 3. Recopilación de datos 4. Clasificación, tabulación, descripción de resultados 5. Generalización o inferencia 3 4 3. ESTADÍSTICA Definición. La estadística es la ciencia que nos proporciona un conjunto de métodos, técnicas o procedimientos para recopilar, organizar (clasificar, agrupar), presentar y analizar datos con el fin de describirlos o de analizar generalizaciones válidas. 3.1. Definición. Se denomina, estadística descriptiva, al conjunto de métodos que se relacionan con resumen y descripción de los datos, como tablas, gráficas, y el análisis mediante algunos cálculos. 5 3.2. Definición. Se denomina inferencia estadística al conjunto de métodos con los que se hacen la generalización o la inferencia sobre una población utilizando una muestra. La inferencia puede contener conclusiones que pueden no ser ciertas en forma absoluta, por lo que es necesario que estas sean dadas por una medida de confiabilidad que es la probabilidad. 6 4. Población y muestra 4.1. Población y parámetro 4.1.1. Población. Definición: En forma general en estadística, se denomina población a un conjunto de elementos (que consiste de personas, objetos, etc.), que contiene una o más características observables de naturaleza cualitativa o cuantitativa que se puede medir en ellos. A cada elemento de una población se denomina unidad elemental o unidad estadística. Lic. Manuel Tuesta Moreno Mgr. 2 7 NOTA: Por otra parte, la población; viene definida por la tarea o investigación estadística a realizarse. Y como la medición o conteo de la característica especificada por la investigación se hace a cada unidad elemental, se puede considerar a la población como la totalidad de valores posibles de una característica particular especificada por la investigación estadística. 8 4.1.2. Parámetro: Se denomina parámetro a una medida descriptiva que resuma una característica de la población, tal como la media o la varianza calculada a partir de los datos observados de toda la población. 4.2. Muestra y estadígrafo 4.2.1. Muestra. Definición: Es una parte de la población seleccionada de acuerdo con un plan o regla, con el fin de obtener información acerca de la población de la cual proviene. 9 4.2.2. Estadística o estadígrafo Es una medida descriptiva que resume una característica de la muestra, tal como la media o la varianza calculada a partir de los datos observados de una muestra aleatoria. 5. Muestreo: Es la técnica de selección de algunas unidades de estudio entre una población definida en la investigación o tarea a realizar. 6. Marco muestral: Es una lista detallada y actualizada de las unidades de muestreo. 10 7. Variables estadísticas Definición. Se denomina variable estadística a una característica definida en la población por la tarea o investigación estadística, que puede tomar dos o más valores (cualidades o números). 7.1. Escalas de medición Se denomina escala de medición a un instrumento de medida, con el que se asignan valores (cualidades o números) a las unidades estadísticas para una variable definida. Las escalas de medición son de los siguientes tipos: Nominal, Ordinal, De intervalos y De razones 11 7.1.1.Escala nominal. Se tiene una escala nominal si dos o más valores de una variable sólo permiten percibir las diferencias o semejanzas de las unidades estadísticas que se miden. Tales valores son como etiquetas que identifican a las unidades. También se dice que son nombres o clasificaciones que se utilizan para datos en categorías distintas y separadas. Si se asignan números a estos valores cualitativos (modalidades), con estos, no se pueden realizar operaciones aritméticas. Sólo son válidas las relaciones de igualdad y no igualdad. 12 7.1.2. Escala ordinal. Es una escala nominal donde los valores de la variable se puede ordenar en forma ascendente (o descendente). En una escala ordinal los valores o modalidades reflejan el orden de las unidades estadísticas. También se dice que son las que clasifican las observaciones en categorías con un orden significativo. Si se asignan números a tales modalidades, con estos, no se pueden realizar operaciones aritméticas. Sólo son válidas las relaciones de igualdad, de no igualdad y de orden. Lic. Manuel Tuesta Moreno Mgr. 3 13 7.1.3. Escala de intervalos. Es una escala ordinal con cuyos valores no sólo se puede verificar igualdad, no igualdad y orden, sino también, se puede elegir una unidad de escala y comprobar cuantas veces la diferencia entre dos valores es igual a la diferencia entre otros dos valores de la escala (es decir, podemos comparar intervalos). Esta escala tiene un cero relativo. Este cero no indica ausencia total de la propiedad que se observa. Con los valores de esta escala son válidas las relaciones de igualdad, de no igualdad y de orden. 14 También son válidas las operaciones de adición y sustracción entre los valores de la escala, y la multiplicación y división entre la diferencia de dos valores de la escala. Pero, no es válida la multiplicación y división entre los valores mismos de la escala. Propiedad: Una escala de intervalo x permanece invariante ante la transformación , donde y son constantes arbitrarias, esto se debe a que son arbitrario tanto el origen como la unidad de medida. 15 7.1.4. Escala de razón o cociente. Es una escala de intervalo con cuyos valores además podemos comprobar cuántas veces un valor de la escala es igual a otro valor de la escala. La escala de razón tiene un cero absoluto (ausencia total de características que se observan). Con los números de esta escala son válidas las relaciones de igualdad, de no igualdad, de orden y todas las operaciones matemáticas. Los valores de esta escala se obtienen en general, por mediciones tipo conteo (discretos) o por mediciones tales como de longitud, peso, volumen, vida útil, etc (continuos). 16 7.1.4. Escala de razón o cociente. Propiedad: Una escala de razón permanece invariante ante la transformación , donde es constante arbitraria. 7.2. Clasificación de las variables Las variables se clasifican en cuantitativas y cualitativas. 7.2.1. Variable cualitativa: Es la característica cuyos valores consisten en categorías de clasificación, o sea se refieren a la cualidad que presenta la población, no lleva clasificación numérica. Esta variable se pueden expresar en escala nominal u ordinal. 17 7.2.1. Variable cualitativa: 7.2.1.1. Nominal: son aquellas que surgen cuando se definen categorías y se cuenta el número de observaciones pertenecientes a cada categoría y no lleva ninguna ordenación en las posibles modalidades. 7.2.1.2. Ordinal: cuando el investigador va más alla del nivel de clasificación y busca ordenar sus casos en términos del grado que poseen una determinada característica, entoces está trabajando con una variable cualitativa ordinal. 18 7.2.2. Variable cuantitativa Es la característica cuyo valores se expresan en escala de intervalo o de razón. Son aquellas variables que se obtienen como resultado de mediciones o conteos. Se clasifican en: Discretas y Continuas. 7.2.2.1 Discretas: Son aquellas que toman valores numéricos aislados y no pueden tomar ningún valor entre dos consecutivos fijados. 7.2.2.2. Continuas: Son aquellas que puedentomar infinitos valores entre dos números, por muy próximo que los fijemos. Lic. Manuel Tuesta Moreno Mgr. 4 19 Estadística aplicada Objetivos Obtención de información Presentación y resumen Análisis Conclusiones 20 8. Organización de los datos Distribución de frecuencias Ejercicios propuestos 21 RECOMENDACIONES Distribución de frecuencias por intervalos La distribución de frecuencias por intervalos o clases se usa cuando la variable estadística es continua o cuando el número de valores distintos de una variable discreta es muy grande. Calcular: 1º Rango: i) á í ii) á í 1 22 Recomendaciones para determinar el número de clases: 1) El número de clases en una tabla de frecuencia es algo arbitrario. Elegir no más de 20 intervalos ni menos de 5, ya que muchos intervalos pueden complicar innecesariamente los cálculos de las medidas descriptivas y pocos intervalos podría omitir características importantes de los datos. También muy pocas clases no revelaría ningún detalle sobre los datos y demasiadas clases sería tan confuso como la misma lista de datos originales. 23 Recomendaciones para determinar el número de clases: 2) El número de intervalos elegidos, debe dar una distribución de frecuencias monomodal, es decir, una distribución cuyas frecuencias van aumentando progresivamente hasta una frecuencia máxima y luego va disminuyendo también progresivamente. 24 Calcular: 2º Número de clases: i) ; ; ii) Fórmula de sturges: . III) El número de clases es la menor potencia a la cual se eleva 2, de manera que el resultado sea igual o mayor que el número de observaciones. Lic. Manuel Tuesta Moreno Mgr. 5 25 Calcular: 3º Tamaño de intervalo: ⁄ 4º Agrupar los datos en una tabla de frecuencias 5º Construir el histograma y el polígono de frecuencia 6º Construir las ojivas 26 NOTA Representación gráfica de variables Representación gráfica de variables cualitativas Las más usadas son: 1) Diagrama de rectángulos 2) Diagrama de sectores 3) Diagrama de pareto 27 NOTA Representación gráfica de variables Representación gráfica de variables cuantitativas 1) Dato - frecuencia: Gráfica de bastón Gráfica de frecuencias acumuladas 2) Intervalos: Histograma Polígono de frecuencias Polígono de frecuencias acumuladas u ojivas
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