portafolios maria

208
PORTAFOLIO DE ESTADÍSTICA INFERENCIAL UNIVERSIDAD POLITÉCNICA ESTATAL DEL CARCHI ESCUELA DE COMERCIO EXTERIOR Y NEGOCIACIÓN COMERCIAL INTERNACIONAL Tulcán – Ecuador DOCENTE: MSC. JORGE POZO INTEGRANTES: MARÍA MARZO 2012- AGOSTO 2012

Upload: maria-puetate-perez

Post on 24-May-2015

234 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Portafolios maria

PORTAFOLIO DE ESTADÍSTICA INFERENCIAL

UNIVERSIDAD POLITÉCNICA ESTATAL DEL CARCHI

ESCUELA DE COMERCIO EXTERIOR Y NEGOCIACIÓN COMERCIAL INTERNACIONAL

Tulcán – Ecuador

DOCENTE: MSC. JORGE POZO

INTEGRANTES:

MARÍA PUETATE

MARZO 2012- AGOSTO 2012

Page 2: Portafolios maria

INTRODUCCION

La estadística inferencial es necesaria cuando queremos hacer alguna afirmación sobre más

elementos de los que vamos a medir. La estadística inferencial hace que ese salto de la parte al

todo se haga de una manera “controlada”. Aunque nunca nos ofrecerá seguridad absoluta, sí nos

ofrecerá una respuesta probabilística. Esto es importante: la estadística no decide; sólo ofrece

elementos para que el investigador o el lector decidan. En muchos casos, distintas personas

perciben diferentes conclusiones de los mismos datos.

El proceso será siempre similar. La estadística dispone de multitud de modelos que están a

nuestra disposición. Para poder usarlos hemos de formular, en primer lugar, una pregunta en

términos estadísticos. Luego hemos de comprobar que nuestra situación se ajusta a algún

modelo (si no se ajusta no tendría sentido usarlo). Pero si se ajusta, el modelo nos ofrecerá una

respuesta estadística a nuestra pregunta estadística. Es tarea nuestra devolver a la psicología

esa respuesta, llenándola de contenido psicológico.

La estadística descriptiva, como indica su nombre, tiene por finalidad describir. Así, si queremos

estudiar diferentes aspectos de, por ejemplo, un grupo de personas, la estadística descriptiva

nos puede ayudar. Lo primero será tomar medidas, en todos los miembros del grupo, de esos

aspectos o variables para, posteriormente, indagar en lo que nos interese. Sólo con esos

indicadores ya podemos hacernos una idea, podemos describir a ese conjunto de personas.

OBJETIVO DE LA ESTADÍSTICA

La estadística es el conjunto de técnicas que se emplean para la recolección, organización,

análisis e interpretación de datos. Los datos pueden ser cuantitativos, con valores expresados

numéricamente, o cualitativos, en cuyo caso se tabulan las características de las observaciones.

La estadística sirve en administración y economía para tomar mejores decisiones a partir de la

comprensión de las fuentes de variación y de la detección de patrones y relaciones en datos

económicos y administrativos.

1

Page 3: Portafolios maria

JUSTIFICACIÓN

El presente portafolio tiene como justificación recolectar todo el trabajo dado en clases como

portafolio de apoyo del estudiante y además ampliar mas el contenido con investigaciones

bibliográficas de libros ya que esto nos permitirá analizar e indagar de los temas no entendidos

para auto educarse el estudiante y así despejar los dudas que se tiene con la investigación y el

análisis de cada uno de los capítulos ya que la estadística inferencial es amplia y abarca

problemas que estas relacionados con el entorno para poder sacar nuestras propias decisiones

ya que la estadística inferencial nos ayudara a la carrera en la que estamos siguiendo como lo es

comercio exterior ampliar mas nuestros conocimientos y utilizar más el razonamiento y sacar

conclusiones adecuadas según el problema que se presente en el entorno ay que las

matemáticas y la estadística nos servirá a futuro para así poderlos emplear a futuro .

CAPITULO I

EL SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES

Las unidades del sistema internacional de unidades se clasifican en fundamentales y derivadas.

Las unidades fundamentales no se pueden reducir. Se citan las unidades fundamentales de

interés en la asignatura de ciencias e ingenierías de os materiales.

Las unidades derivadas se expanden en función de las unidades fundamentales utilizando signos

matemáticos de multiplicación y de división. Por ejemplo las unidades de densidad del sí son el

kilogramo por metro cubico algunas unidades derivadas tienen nombres y símbolos especiales.

2

Page 4: Portafolios maria

Unidad de masa El kilogramo (kg) es igual a la masa del prototipo internacional del kilogramo

(Diaz, 2008)

Unidad de tiempo El segundo (s) es la duración de 9 192 631 770 periodos de la radiación

correspondiente a la transición entre los dos niveles HIPERFINOS del estado fundamental del

átomo de cesio 133. (Diaz, 2008)

Unidad de intensidad de corriente eléctrica El ampere (A) es la intensidad de una corriente

constante que manteniéndose en dos conductores paralelos, rectilíneos, de longitud infinita, de

sección circular despreciable y situados a una distancia de un metro uno de otro en el vacío,

produciría una fuerza igual a 2·10-7 newton por metro de longitud. (Diaz, 2008)

Unidad de temperatura termodinámica El kelvin (K), unidad de temperatura termodinámica,

es la fracción 1/273,16 de la temperatura termodinámica del punto triple del agua. (Diaz, 2008)

Unidad de cantidad de sustancia El mol (mol) es la cantidad de sustancia de un sistema que

contiene tantas entidades elementales como átomos hay en 0,012 kilogramos de carbono 12.

(Diaz, 2008)

Unidad de intensidad luminosa La candela (CD) es la unidad luminosa, en una dirección dada,

de una fuente que emite una radiación monocromática de frecuencia 540·1012 HERTZ y cuya

intensidad energética en dicha dirección es 1/683 WATT por estereorradián. (Diaz, 2008)

Peso: es una magnitud derivada se considera como una unidad vectorial. (Diaz, 2008)

Escalar: aquel que indica el número y la unidad. (Diaz, 2008)

Vector: indica número unidad dirección etc. (Diaz, 2008)

Magnitud derivada: el peso de la unidad newton es una unidad de fuerza. (Diaz, 2008)

Gravedad: es la que permite a los cuerpos caer en perpendiculares según la gravedad de la

tierra (Diaz, 2008)

MULTIPLOS Y SUBMULTIPLOS

Múltiplo

Un múltiplo de un número es otro número que lo contiene un número entero de veces. En otras

palabras, un múltiplo de n es un número tal que, dividido por n, da por resultado un número

entero Los primeros múltiplos del uno al diez suelen agruparse en las llamadas tablas de

multiplicar. (Pineda, 2008)

3

Page 5: Portafolios maria

Submúltiplo

Un número entero a es submúltiplo de otro número b si y sólo si b es múltiplo de a, (Pineda,

2008).

COMENTARIO:

El Sistema Internacional de Unidades (SI) tiene la finalidad de: Estudiar el establecimiento de un

conjunto de reglas para las unidades de medida y como estudiantes de comercio exterior nos

ayuda muchísimo porque con el podemos obtener los resultados al almacenar una mercancía en

el contenedor sin perder el tiempo que es valioso en la carrera, y también si perder el espacio

dentro de dicho contenedor.

El sistema internacional de unidades es estudiado para obtener datos reales y a su vez poder dar

nuestros resultados sacando conclusiones propias de la carrera Para una comunicación

científica apropiada y efectiva, es esencial que cada unidad fundamental de magnitudes de un

sistema, sea especificada y reproducible con la mayor precisión posible.

4

Page 6: Portafolios maria

ORGANIZADOR GRAFICO:

TRABAJO # 1

MÚLTIPLOS Y SUBMÚLTIPLOS

MÚLTIPLOS.- Se pueden obtener múltiplos de cualquier número, son aquellos que se obtiene al

sumar el mismo número varias veces o al multiplicarlo por cualquier número. (son infinitos),

(Aldape & Toral, 2005, pág. 94).

Ejemplo:

Múltiplos de 5:

5-10-15-20-25-30-35-405-500-1000

SUBMÚLTIPLOS.- Los submúltiplos son todo lo contrario, son las divisiones exactas de un

número, (Aldape & Toral, 2005).

Por ejemplo :

Submúltiplos de 30:

5

Sistema Internacional de Medidas y Unidades

Magnitudes fundamentales

Una magnitud fundamental

es aquella que se define

por sí misma y es

independiente de las

demás (masa, tiempo,

longitud, etc.).

Magnitudes derivadas

Para resolver el problema que suponga la utilización de unidades diferentes en distintos lugares del mundo, en la XI Conferencia General de Pesos y Medidas (París, 1960) se estableció el Sistema Internacional de Unidades (SI). En el cuadro siguiente puedes ver las magnitudes fundamentales del SI, la unidad de cada una de ellas y la abreviatura que se emplea para representarla:

Son la que

dependen de las

magnitudes

fundamentales.

Múltiplos Submúltiplos

Un número es un

submúltiplo si otro lo

contiene varias veces

exactamente. Ej.: 2 es

un submúltiplo de 14,

Un múltiplo de n es un número tal que,

dividido por n, da por resultado un número

entero

Page 7: Portafolios maria

6, 10, 5, 2, 3, etc.

MAGNITUDES FUNDAMENTALES Y DERIVADAS

LAS MAGNITUDES FUNDAMENTALES.- Una magnitud fundamental es aquella que se define

por sí misma y es independiente de las demás (masa, tiempo, longitud, etc.).

LONGITUD: Es la medida del espacio o la distancia que hay entre dos puntos. La

longitud de un objeto es la distancia entre sus extremos, su extensión lineal medida de

principio a fin, (Serway & Faughn, 2006).

MASA: Es la magnitud que cuantifica la cantidad de materia de un cuerpo, (Serway &

Faughn, 2006).

TIEMPO: Es la magnitud física que mide la duración o separación de acontecimientos

sujetos a cambio, de los sistemas sujetos a observación, (Serway & Faughn, 2006).

INTENSIDAD DE CORRIENTE ELECTRICA: Se denomina intensidad de corriente

eléctrica a la cantidad de electrones que pasa a través de una sección del conductor en

la unidad de tiempo, (Serway & Faughn, 2006).

TEMPERATURA: Es una magnitud referida a las nociones comunes de calor o frío. Por

lo general, un objeto más "caliente" tendrá una temperatura mayor, (Serway & Faughn,

2006).

INTENSIDAD LUMINOSA: En fotometría, la intensidad luminosa se define como la

cantidad flujo luminoso, propagándose en una dirección dada, que emerge, atraviesa o

incide sobre una superficie por unidad de ángulo solido, (Enríquez, 2002).

6

Page 8: Portafolios maria

CANTIDAD DE SUSTANCIA: Su unidad es el mol. Surge de la necesidad de contar

partículas o entidades elementales microscópicas indirectamente a partir de medidas

macroscópicas (como la masa o el volumen). Se utiliza para contar partículas,

(Enríquez, 2002).

MAGNITUDES DERIVADAS.- Son la que dependen de las magnitudes fundamentales.

VELOCIDAD: Es la magnitud física que expresa la variación de posición de un objeto en

función del tiempo, o distancia recorrida por un objeto en la unidad de tiempo,

(Enríquez, 2002).

AREA: Área es la extensión o superficie comprendida dentro de una figura (de dos

dimensiones), expresada en unidades de medida denominadas superficiales, (Enríquez,

2002).

VOLUMEN: Es una magnitud definida como el espacio ocupado por un cuerpo,

(Enríquez, 2002).

FUERZA: se puede definir como una magnitud vectorial capaz de deformar los cuerpos

(efecto estático), modificar su velocidad o vencer su inercia y ponerlos en movimiento

si estaban inmóviles, (Enríquez, 2002).

TRABAJO: El trabajo, en mecánica clásica, es el producto de una fuerza por la distancia

que recorre y por el coseno del ángulo que forman ambas magnitudes vectoriales entre

sí, (Enríquez, 2002).

La unidad del trabajo es el JOULE.

ENERGIA: Es una magnitud física abstracta, ligada al estado dinámico de un sistema y

que permanece invariable con el tiempo en los sistemas aislados. La unidad de la

energía es el Joule, (Enríquez, 2002).

7

Page 9: Portafolios maria

Fórmulas de área y volumen de cuerpos geométricos

Figura Esquema Área Volumen

Cilindro

Esfera

Cono

Cubo A = 6 a2 V = a3

Prisma A = (perim. base •h) + 2 • area base V = área base • h

Pirámide

8

Page 10: Portafolios maria

CONCLUSIONES

El sistema internacional de unidades es muy importante porque se involucra en nuestra

carrera permitiendo la relación económica con otros países mediante comercio

internacional y su negociación entre ellos. como también la práctica de problemas del

sistema internacional de unidades nos ayudan a ver la realidad de nuestro entorno de

cómo podemos solucionar problemas al momento de exportar una mercancía, que

cantidad de materia prima, electrodomésticos, enceres que actualmente se exporta en

gran cantidad, puede alcanzar dentro de un contenedor.

El sistema internacional de unidades nos ayudan a vincularnos en los negocios, como

realizar negociaciones en el exterior porque a través de este sistema podemos indicar el

volumen, área, del tipo de trasporte el cual se va a exportar la mercancía, que cantidad

de cajas por ejemplo podemos enviar al exterior este sistema es muy fundamental en la

carrera de comercio exterior.

Recomendaciones

Se recomienda saber todas las medidas del sistema internacional de unidades como

también las magnitudes , longitud, masa y volumen de las figuras geométrica para que

nuestro producto o mercancía pueda ser exportada al exterior, es necesario conocer

debido a que nos permitirá realizar una buena negociación conociendo la cantidad de

mercancía que puede introducirse en el transporte.

Es de mucha importancia, que como estudiantes de la carrera de comercio exterior

conozcamos las unidades básicas más utilizadas que se encuentran presentes en el

Sistema internacional para una correcta aplicación en los ejercicios propuestos. La

utilización de las medidas del Sistema Internacional se presenta a nivel internacional y

por ende son aplicadas en el los negocios de Comercio Internacional ya que permite una

mejor movimiento e intercambio.

9

Page 11: Portafolios maria

10

Page 12: Portafolios maria

BIBLIOGRAFÍA

Aldape, A., & Toral, C. (2005). Matemáticas 2. México: PROGRESO S.A.

Altamirano, E. (2007).

Anderson, D. R. (2005). Estadística para Administración y Economía. México: Cengage Learning.

Diaz, R. G. (2008). Unidades fundamentales .

Enríquez, H. (2002). Fundamentos de Electricidad. México: LIMUSA S.A.

Física, E. d. (1997). Brian Mckittrick. Madrid: Reverté S.A.

García, M. A. (2000). Estadística Avanzada con el Paquete Systat. Murcia: I.S.B.N.

J.R, W. D. (20007). Ciencias e Ingenieria de las Materias .

Pineda, L. (2008). matematicas.

Rodrígues, M. E. (2001). Coeficientes de Asociación. México: Plaza y Valdés.

11

Page 13: Portafolios maria

Sabadías, A. V. (2001). Estadística Descriptiva e Inferencial . Murcia: COMPOBELL.

Serway, R. A., & Faughn, J. S. (2006). FÍSICA para bachillerato general. New York: THOMSON.

Weiers, R. M. (2006). Introducción a la Estadística para Negocios. México: Learning Inc.

Willliams, T. A. (2008). Estadística para Administración y Economía. México: Cengage Learning.

LINKOGRAFIA

http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/unidades/unidades/unidades.htm

file:///K:/Tabla-de-Magnitudes-Unidades-Y-Equivalencias.htm

file:///K:/books.htm

file:///K:/volumenes/areas_f.html

file:///K:/cuerposgeoAreaVolum.htm

ANEXOS:

1.- Convertir 2593 Pies a Yardas.

2.- Convertir 27,356 Metros a Millas            

3.- Convertir 386 Kilogramos a Libras.

12

Page 14: Portafolios maria

4.- Convertir 2,352 Segundos a Año.

5.- Convertir 1.1 Millas/Hora a Metros/Segundo.

TRANSFORMACIONES

En muchas situaciones tenemos que realizar operaciones con magnitudes que vienen

expresadas en unidades que no son homogéneas. Para que los cálculos que realicemos sean

correctos, debemos transformar las unidades de forma que se cumpla el principio de

homogeneidad, (Ledanois & Ramos, 2002).

Por ejemplo, si queremos calcular el espacio recorrido por un móvil que se mueve a velocidad

constante de 72 Km/h en un trayecto que le lleva 30 segundos, debemos aplicar la sencilla

ecuación S = v·t, pero tenemos el problema de que la velocidad viene expresada en

kilómetros/hora, mientras que el tiempo viene en segundos. Esto nos obliga a transformar una

de las dos unidades, de forma que ambas sean la misma, para no violar el principio de

homogeneidad y que el cálculo sea acertado, (Ledanois & Ramos, 2002).

13

Page 15: Portafolios maria

Para realizar la transformación utilizamos los factores de conversión. Llamamos factor de

conversión a la relación de equivalencia entre dos unidades de la misma magnitud, es decir, un

cociente que nos indica los valores numéricos de equivalencia entre ambas unidades, (Ledanois

& Ramos, 2002).

EJERCICIOS REALIZADOS EN CLASE

Volumen 300m3 transformar en pulgadas 3

v=300m3X (100)3¿¿

V= 100000mmh

ms

V= 100000mmh

x4m

1000m ,mx1h3600 s

=0 .028 ms

Q= 7200000 PULGADA

h8transformar

litros

s2

Q=7200000 pulgada3

h8X (2 .54 )3 ¿¿

Vol. Paralelepípedo L x a x h

Vol. Cubo a3

Vol. Esfera 43II R3

Vol. Cilindro II R2hVol. Pirámide A X B

3Área cuadrada l2

Área de un rectángulo B x h

Área de un circulo II R2

14

Page 16: Portafolios maria

Área de un triangulo b X h2

En una bodega tiene un largo de 60 m un ancho de 30 m cuantas cadjas de manzana puede

ubicar en esta bodega en estas cajas tiene 60cm de lado y 30 de ancho y 40 de altura.

Vol. de p bodega = l x a h = 60 x 30 x3 = 5400 m3

Vol. De p caja = 60 x 30 x 40 = 72000 cm3

TRANSFORMACIÓN

72000cm3 x1m3

1000000cm3=0.0072m3

X= 1caja x54000m3

0.072m3 =75000cajas

Un tanquero tiene una longitud de 17 m y un radio del tanque de 1.50 m. ¿Cuántos litros se

puede almacenar en dicho tanque?.

RESOLUCION

VOL. CILINDRO = II R2h

VOL. CILINDRO= 3.1416 X (1.50¿2 X (17)= 0 120.17 m3

TRANSFORMACIÓN

120.17 m3 x1000000 cm3

1m3 x1 l

100 cm3=120165 .20 litros

15

Page 17: Portafolios maria

16

Page 18: Portafolios maria

SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES

LONGITUD

1 Km 1000 m

1 m 100 cm

1 cm 10 mm

1 milla 1609 m

1 m 1000 mm

MASA

1qq 100 lbs.

1 Kg 2.2 lbs.

1 qq 45.45 Kg

1 qq 1 arroba

1 arroba 25 lbs.

1 lb 454 g

1 lb 16 onzas

1 utm 14.8 Kg

1 stug 9.61 Kg

1 m 10 Kg

1 tonelada 907 Kg

ÁREA

m2 100 cm2

1 m2 10000 cm2

1 hectárea 10000 m2

1 acre 4050 m2

1 pie (30.48 cm¿2

1 pie 900.29 cm2

1 m2 10.76 pies2

17

Page 19: Portafolios maria

COMENTARIO EN GRUPO:

Como comentario en grupo podemos decir que las transformaciones nos servirá en la carrera

del comercio exterior y además poder resolver problemas que se presenten ya que al realizar

ejercicios de cilindros y tanque etc., y otras formas geométricas nos servirá para determinar

cuántas cajas o bultos, etc. que pueden alcanzar en una almacenera o en cada uno de los

contenedores esto nos servirá al realizar prácticas o al momento de emprender nuestro

conocimientos a futuro.

ORGANIZADOR GRAFICO:

18

Page 20: Portafolios maria

LONGITUD

Observamos que desde los submúltiplos, en la parte inferior, hasta los múltiplos, en la parte

superior, cada unidad vale 10 veces más que la anterior, (Riley & Sturges, 2004).

LONGITUD

1 KM 100 M1 M 100M, 1000MM

1 MILLA 1609M

1 PIE 30,48CM, 0,3048M

1 PULGADA 2,54CM

1 AÑO LUZ 9,46X1015M

TIEMPO.

El tiempo es la magnitud física con la que medimos la duración o separación de acontecimientos

sujetos a cambio, de los sistemas sujetos a observación, esto es, el período que transcurre entre

el estado del sistema cuando éste aparentaba un estado X y el instante en el que X registra una

variación perceptible para un observador (o aparato de medida). El tiempo ha sido

frecuentemente concebido como un flujo sucesivo de situaciones atomizadas, (López, March,

García, & Álvarez, 2004).

MEDIDAS DEL TIEMPO

1 AÑO 365 DIAS

1 MES 30 DIAS

1SEMANA 7 DIAS

1 DIA 24 HR

1 HORA 60 MIN,3600SEG

1 MINUTO 60 SEG.

MASA Y PESO.

La masa es la única unidad que tiene este patrón, además de estar en Sevres, hay copias en otros

países que cada cierto tiempo se reúnen para ser regladas y ver si han perdido masa con

respecto a la original. El kilogramo (unidad de masa) tiene su patrón en: la masa de un cilindro

fabricado en 1880, compuesto de una aleación de platino-iridio (90 % platino - 10 % iridio),

creado y guardado en unas condiciones exactas, y que se guarda en la Oficina Internacional de

Pesos y Medidas en Seres, cerca de París, (Hewitt, 2004).

19

Page 21: Portafolios maria

PESO

De nuevo, atención a lo siguiente: la masa (la cantidad de materia) de cada cuerpo es atraída por

la fuerza de gravedad de la Tierra. Esa fuerza de atracción hace que el cuerpo (la masa) tenga un

peso, que se cuantifica con una unidad diferente: el Newton (N), (Torre, 2007).

SISTEMA DE CONVERSION DE MASA

1 TONELADA 1000 KG1 QQ 4 ARROBAS, 100 L

1 ARROBA 25 L

1 KG 2,2 L

1 SLUG 14,58 KG

1 UTM 9,8 KG

1 KG 1000 GR

1 L 454 GR, 16 ONZAS

TRABAJO # 2

20

Page 22: Portafolios maria

21

Page 23: Portafolios maria

22

Page 24: Portafolios maria

23

Page 25: Portafolios maria

24

Page 26: Portafolios maria

25

Page 27: Portafolios maria

26

Page 28: Portafolios maria

27

Page 29: Portafolios maria

28

Page 30: Portafolios maria

29

Page 31: Portafolios maria

CONCLUSIÓN:

La conversión de unidades es la transformación de una cantidad, expresada en una cierta unidad

de medida, en otra equivalente. Este proceso suele realizarse con el uso de los factores de

conversión y las tablas de conversión del Sistema Internacional de Unidades.

Frecuentemente basta multiplicar por un factor de conversión y el resultado es otra medida

equivalente, en la que han cambiado las unidades.

Cuando el cambio de unidades implica la transformación de varias unidades se pueden utilizar

varios factores de conversión uno tras otro, de forma que el resultado final será la medida

equivalente en las unidades que buscamos.

Cuando se trabaja en la resolución de problemas, frecuentemente surge la necesidad de

convertir valores numéricos de un sistema de unidades a otro, por lo cual es indispensable tener

conocimientos sobre las equivalencias de los diferentes sistemas de unidades que nos facilitan

la conversión de una unidad a otra, tomando en cuenta el país y la medida que se emplee en los

diferentes lugares.

RECOMENDACIÓN:

En toda actividad realizada por el ser humano, hay la necesidad de medir "algo"; ya sea el

tiempo, distancia, velocidad, temperatura, volumen, ángulos, potencia, etc. Todo lo que sea

medible, requiere de alguna unidad con qué medirlo, ya que las personas necesitan saber qué

tan lejos, qué tan rápido, qué cantidad, cuánto pesa, en términos que se entiendan, que sean

reconocibles, y que se esté de acuerdo con ellos; debido a esto es necesario tener conocimientos

claros sobre el Sistema De Conversión De Unidades pues mediante el entendimiento de este

sistema o patrón de referencia podremos entender y comprender con facilidad las unidades de

medida las cuales las podremos aplicar en la solución de problemas de nuestro contexto.

CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES:

MES DE MARZO-ABRIL

ACTIVIDADES M J V S D L M

Investigar sobre el Sistema Internacional de Unidades y la Áreas y volúmenes de diferentes figuras geométricas

X X

Ejecución del Formato del Trabajo X

30

Page 32: Portafolios maria

Resumen de los textos investigados X X

Finalización del Proyecto X

Presentación del Proyecto X

BIBLIOGRAFIA

Enríquez, H. (2002). Fundamentos de Electricidad. México: LIMUSA S.A.

Física, E. d. (1997). Brian Mckittrick. Madrid: Reverté S.A.

García, M. A. (2000). Estadística Avanzada con el Paquete Systat. Murcia: I.S.B.N.

Hewitt, P. G. (2004). Física Conceptual. México: Pearson Educación S.A.

J.R, W. D. (20007). Ciencias e Ingenieria de las Materias .

Ledanois, J. M., & Ramos, A. L. (2002). Magnitudes, Dimensiones y Conversiones de Unidades.

Caracas: EQUINOCCIO.

López, J. C., March, S. C., García, F. C., & Álvarez, J. M. (2004). Curso de Ingeniería Química.

Barcelona: REVERTÉ S.A.

Pineda, L. (2008). matematicas.

Riley, W. F., & Sturges, L. F. (2004). ESTÁTICA. Barcelona: REVERTÉ.

LINKOGRAFIA:

http://es.wikipedia.org/wiki/

Magnitud_fundamental#Unidades_en_el_Sistema_Internacional_de_Unidades_.28SI.29

http://es.wikipedia.org/wiki/Superficie_%28matem%C3%A1tica%29

http://www.quimicaweb.net/ciencia/paginas/magnitudes.html

http://www.profesorenlinea.cl/geometria/VolumenCilindro.htm

http://mimosa.pntic.mec.es/clobo/geoweb/volum1.htm

http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/unidades/unidades/unidades.htm

31

Page 33: Portafolios maria

ANEXOS:

1.- Investigar las medidas de un tráiler, de una mula y de un camión sencillo, además las

medidas de las cajas de plátano, manzanas, quintales de papa y arroz. Con esa información

calcular el número de cajas y quintales que alcanzan en cada uno de los vehículos.

TRAILER MULA CAMION SENCILLO

Largo 14.30m Largo 8.27m Largo 10.80m

Ancho 2.45m Ancho 2.50m Ancho 2.60m

Alto 2.6m Alto 1.44m. Alto 4.40m

Medidas de las cajas:

Medidas de las cajas de plátano

LARGO ANCHO ALTO

20cm 51cm 34cm

Medidas de las cajas de manzana

7.5cm 9.5cm 7.5cm

Desarrollo:

vol. trailer=l∗h∗a

vol. trailer=14.30m∗2.6m∗2.45m

vol. trailer=91.09m3

vol.mula=l∗h∗a

vol.mula=8.27m∗1.44m∗2.50m

vol.mula=29.77m3

vol. camion sencillo=l∗h∗a

32

Page 34: Portafolios maria

vol. camion sencillo=10.8m∗4.40m∗2.60m

vol. camion sencillo=123.55m3

vol. caja platano=l∗h∗a

vol. caja platano=14.30cm∗2.6 cm∗2.45cm

vol. caja platano=91.09cm3

vol. caja platano=91.09cm3∗(1m)3

(100cm)3=9.11∗10−05m3

vol. cajamanzana=l∗h∗a

vol. cajamanzana=7.5cm∗9.5cm∗7.5cm

vol. cajamanzana=534.38cm3

vol. cajamanzana=534.38cm3∗(1m)3

(100cm)3=5.3∗108m3

a. vol. trailer=91.09m3

vol. caja platano=9.11∗10−05m3

1 caja de plátano-----------------911*10-05m3

X 91.09m3

x=1cajade platano∗91.09m3

9.11∗10−05m3

x=999820.23 cajas de platano .

33

Page 35: Portafolios maria

b. vol. trailer=91.09m3

vol. cajamanzana=5.3∗108m3

1 caja de manzana-----------------5.3*108m3

X 9.11*10-05m3

x=1cajade manzana∗¿9.11∗10−05m3

5.3∗108m3

x=1.7¿10−13cajas de manzana.

c. vol. trailer=91.09m3

1qqpapa∗( 100 lb1qq )( 1kg2.2 lb )( 1000cm3

1kg )( 1m31kg )=( 100000m3

2200000 )=0.05m3

1 qq de papa-----------------0.05m3

X 9.11*10-05m3

x=1qqde papa∗9.11∗10−05m3

0.05m3

x=1.82¿10−03qqde papa

d. vol. trailer=91.09m3

1qqde arroz∗( 100 lb1qq )( 1kg2.2lb )( 1000cm3

1kg )( 1m3

1kg )=( 100000m3

2200000 )=0.05m31 qq de arroz-----------------0.05m3

X 9.11*10-05m3

34

Page 36: Portafolios maria

x=1qqdearroz∗9.11∗10−05m3

0.05m3

x=1.82¿10−03qqde arroz

e. vol.mula=29.77m3

vol. caja platano=9.11∗10−05m3

1 caja de plátano-----------------911*10-05m3

X 29.77m3

x=1cajade platano∗29.77m3

9.11∗10−05m3

x=326783.75cajas de platano .

f. vol.mula=29.77m3

vol. cajamanzana=5.3∗108m3

1 caja de manzana-----------------5.3*108m3

X 29.77m3

x=1cajade manzana∗29.77m3

5.3∗108m3

x=5.62¿108 cajas demanzana .

g. vol.mula=29.77m3

1qq papa=0.05m3

1 qq de papa-----------------0.05m3

35

Page 37: Portafolios maria

X 29.77m3

x=1qqde papa∗29.77m3

0.05m3

x=595.4 qqde papa.

h. vol.mula=29.77m3

1qqarroz=0.05m3

1 qq de arroz-----------------0.05m3

X 9.11*10-05m3

x=1qqdearroz∗9.11∗10−05m3

0.05m3

x=1.82¿10−03qqde arroz

i. vol. camion sencillo=123.55m3

vol. caja platano=9.11∗10−05m3

1 caja de plátano-----------------911*10-05m3

X 123.55m3

x=1cajade platano∗123.55m3

9.11∗10−05m3

x=1.36∗106 cajas de platano .

j. vol. camion sencillo=29.77m3

vol. cajamanzana=5.3∗108m3

36

Page 38: Portafolios maria

1 caja de manzana-----------------5.3*108m3

X 123.55m3

x=1cajade manzana∗123.55m3

5.3∗108m3

x=2.33¿10−07cajas de manzana.

k. vol. camion sencillo=29.77m3

1qq papa=0.05m3

1 qq de papa-----------------0.05m3

X 123.55m3

x=1qqde papa∗123.55m3

0.05m3

x=2471qqde papa.

l. vol. camio nsencillo=29.77m3

1qq papa=0.05m3

1 qq de arroz-----------------0.05m3

X 123.55m3

x=1qqdearroz∗123.55m3

0.05m3

x=2471qqde arroz.

CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES DEL PRIMER CAPÍTULO:

TiempoActividades

MARZO ABRIL MAYOSEMANAS SEMANAS SEMANAS1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4

PRIMERA CLASE

37

Page 39: Portafolios maria

Competencia especifica (27-Marzo-2012)

X

Introducción de la Materia(27-Marzo-2012)

x

SEGUNDA CLASE

Sistema Internacional de Unidades(03-Abril-2012)

X

Tarea Sistema Internacional de Unidades.Entregar el 10 de abril del 2012

X

TERCERA CLASE

Aplicación de transformaciones (17 de abril del 2012)

X

Tarea Ejercicios de aplicación acerca del Sistema Internacional de unidades según las transformaciones(24 de abril del 2012)

X

CUARTA CLASE

Evaluación primer capitulo(03 de Mayo del 2012)

x

CAPITULO II

38

Page 40: Portafolios maria

MARCO TEORICO:

COEFICIENTE DE CORRELACIÓN Y REGRESIÓN LINEAL

La correlación estadística determina la relación o dependencia que existe entre las dos variables

que intervienen en una distribución bidimensional. Es decir, determinar si los cambios en una

de las variables influyen en los cambios de la otra. En caso de que suceda, diremos que las

variables están correlacionadas o que hay correlación entre ellas.

Una medida estadística ampliamente utilizada que mide el grado de relación lineal

entre dos variables aleatorias. El coeficiente de correlación debe situarse en la banda de

-1 a +1. El coeficiente de correlación se calcula dividiendo la covarianza de las dos

variables aleatorias por el producto de las desviaciones típicas individuales de las dos

variables aleatorias. Las correlaciones desempeñan un papel vital en la creación de

carteras y la gestión de riesgos, (Weiers, 2006).

Comentario:

A una correlación se la puede apreciar con un grupo de técnicas estadísticas empleadas

para medir la intensidad de dicha relación entre dos variables, en donde se deben

identificar la variable dependiente y la independiente.

DIAGRAMA DE DISPERSIÓN

Representación gráfica del grado de relación entre dos variables cuantitativas.

Características principales

A continuación se comentan una serie de características que ayudan a comprender la naturaleza

de la herramienta.

Impacto visual

Un Diagrama de Dispersión muestra la posibilidad de la existencia de correlación entre dos

variables de un vistazo.

Comunicación

Simplifica el análisis de situaciones numéricas complejas.

39

Page 41: Portafolios maria

Guía en la investigación

El análisis de datos mediante esta herramienta proporciona mayor información que el simple

análisis matemático de correlación, sugiriendo posibilidades y alternativas de estudio, basadas

en la necesidad de conjugar datos y procesos en su utilización, (García, 2000).

Comentario:

El diagrama de dispersión sirve para una representación gráfica más fácil y útil cuando

se quiere describir el comportamiento de un conjunto de dos variables, en donde

aparece representado como un punto en el plano cartesiano.

COEFICIENTE DE CORRELACIÓN RECTILINEA DE PEARSON

En estadística, el coeficiente de correlación de Pesaron es un índice que mide la relación lineal

entre dos variables aleatorias cuantitativas. A diferencia de la covarianza, la correlación de

Pesaron es independiente de la escala de medida de las variables.

De manera menos formal, podemos definir el coeficiente de correlación de Pesaron como un

índice que puede utilizarse para medir el grado de relación de dos variables siempre y cuando

ambas sean cuantitativas.

El coeficiente de correlación es una medida de asociación entre dos variables y se

simboliza con la literal r; los valores de la correlación van de + 1 a - 1, pasando por el

cero, el cual corresponde a ausencia de correlación. Los primeros dan a entender que

existe una correlación directamente proporcional e inversamente proporcional,

respectivamente, (Willliams, 2008).

Comentario:

El coeficiente de correlación de Pearson nos da una idea de que tan relacionadas están

dos variables, este número varía entre 0 y 1; si el coeficiente es > 0.9, entonces es una

buena correlación y cuando un coeficiente es < 0.3 indica que las variables no están

correlacionadas entre ellas y por lo que el 1 representa una correlación perfecta.

INTERPRETACIÓN DE UN COEFICIENTE DE CORRELACIÓN

40

Page 42: Portafolios maria

El coeficiente de correlación como previamente se indicó oscila entre –1 y +1 encontrándose en

medio el valor 0 que indica que no existe asociación lineal entre las dos variables a estudio. Un

coeficiente de valor reducido no indica necesariamente que no exista correlación ya que las

variables pueden presentar una relación no lineal como puede ser el peso del recién nacido y el

tiempo de gestación. En este caso el r infraestima la asociación al medirse linealmente. Los

métodos no para métrico estarían mejor utilizados en este caso para mostrar si las variables

tienden a elevarse conjuntamente o a moverse en direcciones diferentes.

Como ya se ha planteado el grado de correlación mide la intensidad de relación lineal,

ya sea directa, inversa o inexistente entre dos variables, se dice que es directa si tiene

signo positivo, inversa de signo negativo y nula cuando el valor sea aproximadamente

igual a cero, (Anderson, 2005).

Comentario:

El coeficiente de correlación mide solo la relación con una línea recta, dos variables

pueden tener una relación curvilínea fuerte, a pesar de que su correlación sea pequeña;

por lo tanto cuando analicemos las relaciones entre dos variables debemos

representarlas gráficamente y posteriormente calcular el coeficiente de correlación

para un mejor entendimiento.

FORMULA

R=n¿¿

REGRESIÓN LINEAL SIMPLE

Elegida una de las variables independientes y representadas los valores de la variable

bidimensional, si observamos que la función que mejor se adapta a la forma de la nube de

puntos es una recta, tendremos un problema de regresión lineal. Si hemos elegido el carácter X

como variable independiente, tendremos a la recta de regresión de Y sobre X. Si elegimos Y como

variable independiente, se obtendrá la recta de regresión de X sobre Y.

Regresión Lineal Simple.- suponga que tenemos una única variable respuesta cuantitativa Y, y

una única variable predictiva cuantitativa X. Para estudiar la relación entre estas dos variables

examinaremos la distribución condicionales de Y dado X=x para ver si varían cuando varia x.

(MORER, 2004)

41

Page 43: Portafolios maria

COMENTARIO:

Podemos concluir diciendo que una de las variables independientes y representadas los

valores que mejor se adapta a la forma de la nube de puntos es una recta, tendremos un

problema de regresión lineal. A demás el hecho de entender de que se trata una

regresión lineal y saberla aplicar relacionando dos variables nos será de mucha ayuda

en nuestro futuro ya que nos permitirá aplicar lo aprendido en problemas reales que se

nos presenten en nuestra vida profesional como por ejemplo el saber que tan buena

resulta una relación entre exportaciones e importaciones que el Ecuador ha realizado y

así con esto poder tomar decisiones.

CORRELACIÓN POR RANGOS

Cuando se obtienen datos en parejas, tales como observaciones de dos variables para un mismo

individuo, deseamos conocer si las dos variables están relacionadas o no y de estarlo, el grado de

asociación entre ellas.

Correlación Por Rangos.- Este coeficiente de Sperman, es muy utilizado en investigaciones de

mercado, especialmente cuando no se deben aplicar medidas cuantitativas para ciertas

características cualitativas, en aquellos casos , en donde se pueden aplicar ambos coeficientes de

correlación, encontraremos que sus resultados son bastante aproximados. (BENCARDINO,

2006).

42

Page 44: Portafolios maria

COMENTARIO:

Son datos en pareja para poder conocer la relación que existe entre ellas para un solo

individuo en común, y medir el grado de asociación entre ellas. Esto es muy interesante

ya que en un futuro nos ayudara en lo que nos vamos a desarrollar que es un ambiente

de negocios, ya que podemos aplicar esta técnica estadística aprendida, y así poder

solucionar problemas que se nos presenten comúnmente y saber que tan buena es la

relación entre las dos variables propuestas es decir nos ayudara mucho ya que nos dará

una idea de que tan relacionadas linealmente están dos variables y si su relación es

positiva o negativa.

RANGO

La diferencia entre el menor y el mayor valor. En {4, 6, 9, 3, 7} el menor valor es 3, y el mayor es

9, entonces el rango es 9-3 igual a 6. Rango puede significar también todos los valores de

resultado de una función.

Rango.- es una categoría que puede aplicarse a una persona en función de su situación

profesional o de su status social. Por ejemplo: “Tenemos que respetar el rango del superior a la

hora de realizar algún pedido”, “Diríjase a mi sin olvidar su rango o será sancionado. (MORER,

2004)

COMENTARIO:

Rango es el valor que se diferencia entre el menor y el mayor valor. Rango puede

significar también todos los valores de resultado de una función, y se puede así

relacionar y correlacionar a dos variables para obtener resultados que nos ayudan a la

toma de decisiones. A demás un rango es importante ya que nos permite la obtención de

datos más exactos y pues con esto nuestro trabajo se entonara de forma más real y

sobre todo de forma más precisa, y por ende tomaremos decisiones más acertadas.

COMENTARIO GENERAL:

La correlación y regresión lineal están estrechamente relacionadas entre si las cuales nos

ayudan a comprender el análisis de los datos muéstrales para saber qué es y cómo se relacionan

entre sí dos o más variables en una población que deseemos estudiar para así poder determinar

posibles resultados que nos darán en un estudio de mercado por ejemplo ya que nuestra carrera

de comercio exterior está muy relacionada con ese ámbito.

43

Page 45: Portafolios maria

La regresión lineal por otro lado nos permitirá graficar las dos variables a estudiar

determinando su situación y si es conveniente o no desarrollar lo propuesto o investigado. La

finalidad de una ecuación de regresión seria estimar los valores de una variable con base en los

valores conocidos de la otra.

Es decir en resumen que nos permitirá tomar decisiones acertadas dentro de un estudio ya sea

en una población que determinara el éxito o fracaso entre dos variables a estudiar, y facilitara la

recolección de información.

ORGANIZADOR GRAFICO:

TRABAJO #3

44

CORRELACION Y REGRESION

LINEAL

Page 46: Portafolios maria

UNIVERSIDAD POLITÉCNICA ESTATAL DEL CARCHI

ESCUELA DE COMERCIO EXTERIOR Y NEGOCIACIÓN COMERCIAL INTERNACIONAL

COMPETENCIA ESPECÍFICA

Capacidad para utilizar las ciencias exactas y dar solución a problemas del contexto aplicando la

estadística con rigor científico y responsabilidad.

MSC. JORGE POZO

MARIA PUETATE

NIVEL: 6TO“B”

Periodo – 2012

TEMA: CORRELACIÓN Y REGRESIÓN LINEAL

Problema: Desconocimiento de la correlación y regresión lineal para la aplicación en problemas

del contexto.

45

Page 47: Portafolios maria

OBJETIVOS.

GENERAL

Dar solución a problemas planteados de acuerdo a la correlación y regresión lineal.

ESPECÍFICOS

Investigar bibliográficamente información de correlación y regresión lineal para

fortalecer el conocimiento adquirido y aplicarlo adecuadamente en la solución de

problemas

Realizar un análisis sobre el tema tratado para mejor comprensión

Poner en práctica los conocimientos adquiridos en la resolución de problemas

relacionados al ámbito de comercio exterior.

PLANTEAMIENTO

Con el tema de regresión y correlación trataremos el análisis de situaciones que se representa

en una distribución que contienen 2 variables X Y.

Nuestro principal objetivo, al analizar las dos variables X Y, es el poder determinar la relación

entre estas dos variables, es decir cómo se comportan las dos variables una con respecto a otra,

además de determinar si están o no correlacionadas y en caso afirmativo, en hallar que tan

fuerte es este grado de relación.

JUSTIFICACION

El presente tema se lo realiza con la finalidad de solucionar los ejercicios planteados y así lograr

tener una idea más clara en cuestiones relacionadas al comercio exterior, adquiriendo

conocimientos profundos sobre la correlación y relación lineal.

Los ejercicios a resolver nos permitirán ahondar los conocimientos adquiridos en relación al

tema y así poder analizar las variables establecidas y determinar su comportamiento, además de

establecer la correlación existente entre dichas variables a analizar

46

Page 48: Portafolios maria

47

Page 49: Portafolios maria

48

Page 50: Portafolios maria

49

Page 51: Portafolios maria

50

Page 52: Portafolios maria

51

Page 53: Portafolios maria

52

Page 54: Portafolios maria

53

Page 55: Portafolios maria

54

Page 56: Portafolios maria

55

Page 57: Portafolios maria

56

Page 58: Portafolios maria

57

Page 59: Portafolios maria

58

Page 60: Portafolios maria

59

Page 61: Portafolios maria

60

Page 62: Portafolios maria

61

Page 63: Portafolios maria

62

Page 64: Portafolios maria

63

Page 65: Portafolios maria

64

Page 66: Portafolios maria

CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES:

ACTIVIDAD

TIEMPO

M J V S L M M J

investigación libros

Investigación internet

Elaboración de inicio de

formato

Realizar de ejercicios

Entrega de tarea

65

Page 67: Portafolios maria

66

Page 68: Portafolios maria

67

Page 69: Portafolios maria

68

Page 70: Portafolios maria

69

Page 71: Portafolios maria

70

Page 72: Portafolios maria

71

Page 73: Portafolios maria

72

Page 74: Portafolios maria

73

Page 75: Portafolios maria

ANEXOS:

74

Page 76: Portafolios maria

Ejemplo 1:

La siguiente tabla representa las puntuaciones de 7 sujetos en dos variables X e Y.

X: 6 3 7 5 4 2 1

Y: 7 6 2 6 5 7 2

Calcule:

a. El coeficiente de correlación de Pearson entre X e Y

b. La recta de regresión de Y sobre X en puntuaciones directas

c. La varianza de Y ( ), la varianza de las puntuaciones pronosticadas ( ) y la

varianza error (

a)

X Y XY X2 Y2

6375421

7626572

4218143020142

369

49251641

49364

3625494

28 35 140 140 203

b)

c)

75

Page 77: Portafolios maria

Ejemplo 2:

Se tienen los datos conjuntos de dos variables, X e Y, con los valores que se muestran en la tabla:

X: 1; 3; 5; 7; 9; 11; 13

Y: 1; 4; 6; 6; 7; 8; 10

a. Si utilizamos la variable X como predictora de la variable Y, ¿qué porcentaje de

variabilidad de Y no puede ser explicada por la variabilidad de X?.

b. ¿Qué valor pronosticaríamos en la variable Y, si en la variable X obtenemos un valor de

10?

c. Suponiendo que no dispusiéramos de la información relativa a la variable X, ¿qué valor

pronosticaríamos para la variable Y? (Razone su respuesta).

a) Completamos la siguiente tabla:

X Y XY X2 Y2

1 1 1 1 1

3 4 12 9 16

5 6 30 25 36

7 6 42 49 36

9 7 63 81 49

11 8 88 121 64

13 10 130 169 100

49 42 366 455 302

76

Page 78: Portafolios maria

El cuadrado del coeficiente de correlación (coeficiente de determinación) se interpreta como

proporción de varianza de la variable Y que se explica por las variaciones de la variable X. Por

tanto:   es la proporción de varianza no explicada. Esta proporción multiplicada por 100

es el tanto por ciento o porcentaje.

 

b) Aplicamos la ecuación de regresión de Y sobre X:  Y= b.X + a.  Siendo b la pendiente y ala

ordenada cuyas expresiones aparecen entre paréntesis.

 

c) Le pronosticaríamos la media, porque no disponiendo información de la variable X es con el

que cometemos menos error de pronóstico.

Ejemplo 3:

Elección de la prueba estadística para medir la asociación o correlación. Las edades en días

están en escala de tipo intervalo, tenemos dos variables, entonces aplicamos esta prueba.

Objetivo: Conocer qué grado de asociación existe entre la edad y peso corporal de niños de

edades desde el nacimiento hasta los 6 meses.

Hipótesis.

Entre las observaciones de edad de los niños y peso corporal existe correlación significativa.

Ho. Entre las observaciones de edad de los niños y pero corporal no existe correlación

significativa.

77

Page 79: Portafolios maria

Ejemplo 4:

Se ha evaluado a 7 sujetos su inteligencia espacial (variable X) y sus puntuaciones fueron: 13, 9,

17, 25, 21, 33, 29. Además se les pidió a los sujetos que reconocieran un conjunto de figuras

imposibles (variable Y). Después de calcular la ecuación de regresión para pronosticar Y a partir

de X, se sabe que para una puntuación típica de 1,2 en X se pronosticaría una puntuación típica

de 0,888 en Y. También se sabe que la desviación típica de las puntuaciones pronosticadas para

Y es 11,1. Con estos datos calcular:

a. El coeficiente de correlación de Pesaron entre X e Y

78

Page 80: Portafolios maria

Sujeto Xi

1 13 169

2 9 81

3 17 289

4 25 625

5 21 441

6 33 1089

7 29 841

Sumatorio 147 3535

79

Page 81: Portafolios maria

a. La ecuación de regresión en puntuaciones diferenciales para pronosticar Y a partir de X

 

a. La varianza de los errores del pronóstico.

Ejemplo 5:

De dos variables X e Y, y para un grupo de 5 sujetos, se saben los siguientes datos que se

muestran en la tabla:

Calcular:

a) Recta de regresión de Y sobre X en puntuaciones directas.

b) Coeficiente de correlación de Pearson entre X e Y

80

Page 82: Portafolios maria

c) La varianza de las puntuaciones pronosticadas.

EJEMPLO 6:

Se desea importar desde el país de Colombia transformadores eléctricos. El Ecuador tiene las

cotizaciones de cinco empresa diferentes, y se hace el análisis de cual empresa es la más

conveniente, y las unidades que se va a vender en el país de importación.

EmpresasValor de los

transformadoresx

Unidades posibles a vender

yX2 Y2 XY

1

2

3

4

5

1800

1500

1200

900

850

100

98

80

62

58

3.240.000

2.250.000

1.440.000

810.000

722.500

10.000

9.604

6.400

3.844

3.364

180.000

147.000

96.000

55.800

49.300

∑x = 6.250 ∑y = 398 ∑x2=8.462.500 ∑y2=33.212 ∑xy=

528.100

Fórmula:

r=n¿¿

r=5 (528.100 )−(6.250 )(398)

√ [5 (8.462 .500 )−(39.062.500)2 ] ¿¿¿

r= 2.640.500−2.487 .500√ [42.312 .500−39.062 .500 ] [166.060−158.404 ]

r= 153.000

√ [3.250 .000 ] [7.656 ]

81

Page 83: Portafolios maria

r= 153.000157.740,29

r=0,969948768=0,97

Análisis: si se obtiene ese porcentaje se puede lograr una venta exitosa para la empresa

importadora.

EJEMPLO 7:

Se desea importar desde el país de Colombia transformadores eléctricos. El Ecuador tiene las

cotizaciones de cinco empresa diferentes, y se hace el análisis de cual empresa es la más

conveniente, y las unidades que se va a vender en el país de importación.

EmpresasValor de los

transformadoresx

Unidades posibles a vender

yX2 Y2 XY

1

2

3

4

5

1800

1500

1200

900

850

100

98

80

62

58

3.240.000

2.250.000

1.440.000

810.000

722.500

10.000

9.604

6.400

3.844

3.364

180.000

147.000

96.000

55.800

49.300

∑x = 6.250 ∑y = 398 ∑x2=8.462.500 ∑y2=33.212 ∑xy=

528.100

Fórmula:

r=n¿¿

r=5 (528.100 )−(6.250 )(398)

√ [5 (8.462 .500 )−(39.062.500)2 ] ¿¿¿

r= 2.640.500−2.487 .500√ [42.312 .500−39.062 .500 ] [166.060−158.404 ]

82

Page 84: Portafolios maria

r= 153.000

√ [3.250 .000 ] [7.656 ]

r= 153.000157.740,29

r=0,969948768=0,97

Análisis: si se obtiene ese porcentaje se puede lograr una venta exitosa para la empresa

importadora.

EJEMPLO 8:

La empresa MIDECAR ha clasificado como mercancías de mayor responsabilidad las mercancías

peligrosas y frágiles obteniendo así los siguientes datos mensuales sobre las toneladas de

mercancías que ingresan sobre este tipo:

MESES Mercancías

Peligrosas

Mercancías

Frágiles

     

  x y x^2 y^2 xy

Enero 189 85 35721 7225 16065,00

Febrero 105 96 11025 9216 10080,00

Marzo 125 78 15625 6084 9750,00

Abril 116 48 13456 2304 5568,00

Mayo 124 98 15376 9604 12152,00

659 405 91203 34433 53615

r=n¿¿

r=5 (53615 )−(659)(405)

√¿¿¿

r= 268075−266895√ [456015−434,281 ] [172165−164025 ]

83

Page 85: Portafolios maria

r= 1180

√ [21734 ] [8410 ]

r= 1180

√182782940

r= 118013519.72

r= 118013519.72

=0.08

La relación que existe dentro de las mercancías frágiles y peligrosas tiende a positiva como lo

demuestra el resultado numérico coma la formula y al grafica respecto al eje x y eje y.

84

Page 86: Portafolios maria

EJEMPLO 9:

3. De una determinada empresa Exportadora de Plátano se conocen los siguientes datos,

referidos al volumen de ventas (en millones de dólares) y al gasto en publicidad ( en miles de

dólares) de los últimos 6 años:

a) ¿Existe relación lineal entre las ventas de la empresa y sus gastos en publicidad?

85

Page 87: Portafolios maria

r=N ¿¿

r=6 (7312 )−(296)(129)

√¿¿¿

r= 5688

√34803.195=0.304

ANALISIS: En este caso r es 0.304 por tanto existe correlación ordinal positiva y es imperfecta,

es decir a mayor gasto en publicidad mayor volumen de ventas.

EJEMPLO 10:

La empresa FERRERO desea importar nueces desde Colombia por lo cual no está seguro que

empresa de transporte contratar para la mercancía de acuerdo a esto esta empresa decide

verificar los rendimientos que han tenido estas empresas en el transporte por lo cual ha hecho

una investigación de mercado y a obtenido los siguientes resultados.

EMPRESAS DE

TRANSPORTE

CALIDAD DE

SERVICIO (X)

RENDIMIENTO (Y) X2 Y 2 XY

TRANSCOMERINTER

TRANSURGIN

TRANSBOLIVARIANA

SERVICARGAS

19

17

16

14

46

44

40

30

361

289

256

196

2116

1936

1600

900

874

748

640

420

86

Page 88: Portafolios maria

66 160 1102 6552 2682

r¿(∑ XY )−(

(∑x ) (∑Y )N

)

√[∑X 2−((∑ X)2/(N ))][∑X 2−((∑ X)2/(N ))]

r=4 (2682 )−( (66 )160 )

√(4 (1102 )−(662 )) (4 (6552 )−(1602 ))

r= 0,038

Es una relación positiva pero se podría decir que la empresa no podrá depender de las dos

variables ya que no son muy dependientes el uno del otro.

EJEMPLO 11:

Se está efectuando un proyecto de investigación en una empresa para determinar si existe

relación entre los años de servicio y la eficiencia de un empleado. El objetivo de estudio fue

predecir la eficiencia de un empleado con base en los años de servicio. Los resultados de la

muestra son:

Empleados Años de Servicio

“X”

Puntuación de eficiencia

“Y” XY X2 Y2Y`

A 1 6 6 1 36 3.23B 20 5 100 400 25 4.64C 6 3 18 36 9 3.61D 8 5 40 64 25 3.77E 2 2 4 4 4 3.31F 1 2 2 1 4 3.23G 15 4 60 225 16 4.30

87

Page 89: Portafolios maria

H 8 3 24 64 9 3.77  61 30 254 795 128

0 5 10 15 20 250

1

2

3

4

5

6

7

r=n¿¿

r=8¿¿

r = .3531

DESVIACIÓN ESTÁNDAR

syx=√∑ ¿¿¿¿

syx=√∑ y2−a¿¿¿

b = 202 = .0765

2639

a = 3.75 - .0765 (7.625) = 3.16

( y - y )2 ( y - y´ )2

5.0625 7.6729

88

Page 90: Portafolios maria

1.5625 0.0961

0.5625 0.3721

1.5625 1.5129

3.0625 1.7161

3.0625 1.5129

0.0625 0.09

0.5625 0.5929

r2 = 15.5 - 13.5659 = 0.1247 = 0.1247

EJEMPLO 12:

Un analista de operaciones de comercio exterior realiza un estudio para analizar la relación

entre la producción y costos de fabricación de la industria electrónica. Se toma una muestra de

10 empresas seleccionadas de la industria y se dan los siguientes datos:

EMPRESAMILES DE

UNIDADES xMILES DE

$ yXY X2 Y2

A 40 150 6000 1600 22500

B 42 140 5880 1764 19600

C 48 160 7680 2304 25600

D 55 170 9350 3025 28900

E 65 150 9750 4225 22500

F 79 162 12798 6241 26244

G 88 185 16280 7744 34225

H 100 165 16500 10000 27225

I 120 190 22800 14400 36100

J 140 185 25900 19600 34225

 x Σ 777 y Σ 1657 Fxy 132938 xΣ 2 70903 y Σ 2 277119

89

Page 91: Portafolios maria

20 40 60 80 100 120 140 1600

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

r=N∑ XY−¿¿

r = 1´329,380 - 1´287,489 =

[709030 - 603729][2771190 - 2745949]

r = ___41891 = r= _41891__ = 0.8078

(105301) (25541) 51860.32

DESVIACION ESTANDAR

syx=√∑ ¿¿¿¿

syx=√∑ y2−a¿¿¿

Syx = (277119) - 134.7909 (1657) - (.3978) (132.938)

10 - 2

Syx = 10.53

90

Page 92: Portafolios maria

MARCO TEORICO:

CORRELACIÓN Y REGRESIÓN LINEAL

La correlación y la regresión están muy relacionadas entre sí. Ambas implican la relación entre

dos o más variables. La correlación se ocupa principalmente. De establecer si existe una

relación, así como de determinar su magnitud y dirección, mientras que la regresión se encarga

principalmente de utilizar a la relación. En este capítulo analizaremos la correlación y más

adelante la regresión lineal

Relaciones;

La correlación se ocupa de establecer la magnitud y la dirección de las relaciones. Analizaremos

algunas características importantes generales de estas con las que comprenderemos mejor este

tema.

Relaciones lineales:

Veamos una relación lineal entre dos variable. La siguiente tabla nos muestra el salario mensual

que percibieron cinco agentes de ventas y el valor en dólares de las mercancías vendidas por

cada uno de ellos en ese mes.

Agente variable X mercancía vendida ($) Y variable salario ($)1 0 5002 1000 9003 2000 13004 3000 17005 4000 2100

Podemos analizar mejor la relación entre estas variables. Si trazamos una grafica trazamos los

valores XyY, para cada agente de ventas, como los puntos de dicha grafica. Sería una grafica de

dispersión o de dispersigrama.

La grafica de dispersión para los datos de los agentes de ventas aparece en el cuadro.

Una relación lineal.- entre dos variables, es aquella que puede representarse con la mejor

exactitud mediante una línea recta.

Problema de que ambos tienen escalas muy diferentes. Como mencionamos anteriormente

podemos resolver esta dificultad al convertir cada calificación en su valor Z transformado, lo

cual colocaría a ambas variables en la misma escala, en la escala Z.

91

Page 93: Portafolios maria

Para apreciar la utilidad de los puntajes Z en la determinación de la correlación, consideremos el

siguiente ejemplo. Supongamos que el supermercado de su barrio está vendiendo naranjas, las

cuales ya están empacadas; cada bolsa tiene marcado el precio total. Ud. quiere saber si existe

una relación entre el peso de las naranjas de cada bolsa y su costo. Como Ud. Es investigador

nato, elige al azar seis bolsas y la pesa, de hecho están relacionadas estas variables. Existe una

correlación positiva perfecta entre el costo y el peso de las naranjas. Asi el coeficiente de

correlación debe ser igual a + 1.

Para utilizar esta ecuación primero hay que convertir cada puntaje en bruto en su valor

transformado. Esto puede tardar mucho tiempo y crear errores de redondeo con alguna algebra,

esta ecuación se puede transformar en una ecuación de cálculo que utilice datos en bruto:

Ecuación para el cálculo de la r de pearson

r¿(∑ XY )−(

(∑x ) (∑Y )N

)

√[∑X 2−((∑ X)2/(N ))][∑X 2−((∑ X)2/(N ))]

Donde ∑XY es la suma de los productos de cada pareja XyY ∑ XY también se llama la suma

de los productos cruzados.

Datos hipotéticos a partir de cinco sujetos:

92

SUBJETIVO X Y X2 Y2 XY

A 1 2 1 4 2

B 3 5 9 25 15

C 4 3 16 9 12

D 6 7 36 49 42

E 7 5 49 25 35

TOTAL 21 22 111 112 106

Page 94: Portafolios maria

r¿(∑ XY )−(

(∑x ) (∑Y )N

)

√[∑X 2−((∑ X)2/(N ))][∑X 2−((∑ X)2/(N ))]

r¿(106 )−(

(21 ) (22 )5

)

√[111−((21)2/(5))][112−((22)2/(5))]

13.618.616

=0.731=0.73

PROBLEMA DE PRÁCTICA:

Tenemos una relación lineal imperfecta y estamos interesados en calcular la magnitud y

dirección de la magnitud y dirección de la relación mediante la r Pearson.

# de estudiantes IQ

(promedio de

calificaciones)

Promedio

de datos Y

X2 Y2 XY

123456789

101112

TOTAL

110112118119122125127130132134136138

1503

1.01.61.22.12.61.82.62.03.22.63.03.6

27.3

12.10012.54413.92414.16114.88415.62516.12916.90017.42417.95618.49619.044

189.187

1.002.561.444.416.763.246.764.00

10.246.769.00

12.9669.13

110.0179.2141.6249.9317.2225.0330.2260.0422.4384.4408.0496.8

3488.0

r¿(∑ XY )−(

(∑x ) (∑Y )N

)

√[∑X 2−((∑ X)2/(N ))][∑X 2−((∑ X)2/(N ))]

93

Page 95: Portafolios maria

r¿(3488.7 )−(

(1503 ) (27.3 )12

)

√[189.187−((1503)2/(12))] [69.13−((27.3)2/(12))]

x=69.37581.088

=0.856=0.86

Una segunda interpretación de la r de pearson es que también se puede interpretar en términos

de la variabilidad de Y explicada por medio de X. este punto de vista produce más información

importante acerca de r y la relación entre X y Y en este ejemplo la variable X representa una

competencia de ortografía y la variable Y la habilidad de la escritura de seis estudiantes de

tercer grado. Suponga que queremos que queremos predecir la calificación de la escritura de

Esteban, el estudiante cuya calificación en ortografía es de 88.

Para calcular la r de Pearson para cada conjunto. Observe que en el conjunto B, donde la

correlación es menor, a algunos de los valores

r= ∑ ZxZy /(N−1)=¿¿

ZxZy Son positivos y otros son negativos. Estos tienden a cancelarse entre si, lo cual hace que r

tenga una menor magnitud. Sin embargo, en los conjuntos A y C todos los productos tienen el

mismo signo, haciendo que la magnitud de r aumente. Cuando las parejas de datos ocupan las

mismas u opuestas posiciones dentro de sus propias distribuciones, los productos ZxZy tienen

el mismo signo, la cual produce una mayor magnitud de r

Calculando r utilizando para el conjunto B, utilizando la ecuación para los datos en bruto ¿Qué

quiere utilizar la ecuación de los datos en bruto o la los puntajes z?

Sume la constante 5 de los datos X en el conjunto A y calcule r de nuevo, mediante la ecuación

de datos en bruto ¿ha cambiado el valor?

Construya una grafica de dispersión para las parejas de datos.

Sería justo decir que este es un examen confiable

Un grupo de investigadores a diseñado un cuestionario sobre la tensión, consistente en quince

sucesos. Ellos están interesados en determinar si existe una coincidencia entre dos culturas

acerca de la cantidad relativa de ajustes que acarrea cada suceso. El cuestionario se aplica a 300

94

Page 96: Portafolios maria

estadounidenses y 300 italianos. Cada individuo debe utilizar el evento “matrimonio” como

estándar y juzgar los demás eventos en relación con el ajuste necesario para el matrimonio

recibe un valor arbitrario de 50 puntos. Si se considera un evento requiere de más ajustes que el

matrimonio, el evento debe recibir más de 50 puntos. el número de puntos excedentes depende

de la cantidad de ajustes requeridos. Después de cada sujeto de cada cultura ha asignado de

puntos a todos los eventos, se promedian los puntos de cada evento. Los resultados aparecen en

la siguiente tabla.

EVENTOS ESTADOUNIDENSES ITALIANOS

Muerte de la esposa 100 80

Divorcio 73 95

Separación de la pareja 65 85

Temporada en prisión 63 52

Lesiones personales 53 72

Matrimonio 50 50

Despedido del trabajo 47 40

Jubilación 45 30

Embarazo 40 28

Dificultades sexuales 39 42

Reajustes económicos 39 36

Problemas con la familia

política

29 41

Problemas con el jefe 23 35

Vacaciones 13 16

Navidad 12 10

a. Suponga que los datos tienen al menos una escala de intervalo y calcule la correlación

entre los datos de los estadounidenses y la de los italianos

b. Suponga que los datos solo tienen una escala ordinal y calcule la correlación entre los

datos de ambas culturas

INDIVIDUO EXAMEN CON LÁPIZ

Y PAPEL

PSIQUIATRA A PSIQUIATRA B

1 48 12 9

95

Page 97: Portafolios maria

2 37 11 12

3 30 4 5

4 45 7 8

5 31 10 11

6 24 8 7

7 28 3 4

8 18 1 1

9 35 9 6

10 15 2 2

11 42 6 10

12 22 5 3

Un Psicólogo ha construido un examen lápiz-papel, a fin de medir la depresión. Para comparar

los datos de los exámenes con los datos de los expertos, 12 individuos “con perturbaciones

emocionales” realizan el examen lápiz-papel. Los individuos son calificados de manera

independiente por los dos psiquiatras, de acuerdo con el grado de depresión determinado para

cada uno como resultado de las entrevistas detalladas. Los datos aparecen a continuación.

Los datos mayores corresponden a una mayor depresión.

a. ¿Cuál es la correlación de los datos de los dos psiquiatras?

b. ¿Cuál es la correlación sobre las calificaciones del examen de lápiz y papel de cada

psiquiatra?

Para este problema, suponga que Ud. Es un psicólogo que labora en el departamento de recursos

humanos de una gran corporación. El presidente de la compañía acaba de hablar con Ud. Acerca

de la importancia de contratar personal productivo en la sección de manufactura de la empresa

y le ha pedido que ayude a mejorar la capacidad de la institución para hacer esto. Existen 300

empleados en esta sección y cada obrero fabrica el mismo artículo. Hasta ahora la corporación

solo ha recurrido a entrevistas para elegir a estos empleados. Ud. Busca bibliografía y descubre

dos pruebas de desempeño lápiz y papel, bien estandarizadas y piensa que podrían estar

relacionadas con los requisitos de desempeño de esta sección. Para determinar si alguna de ellas

se puede usar como dispositivo de selección elige a 10 empleados representativos de la sección

de la manufactura, garantizando que una amplio rango de desempeño quede representado en la

muestra y realiza las dos pruebas con cada empleado por semana, promediando durante los

últimos seis meses.

Desempeño

en el trabajo

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

96

Page 98: Portafolios maria

Examen 1

Examen 2

50

10

25

74

19

35

62

20

40

90

20

49

98

21

50

52

14

29

68

10

32

80

24

44

88

16

46

76

14

35

CORRELACIÓN

4.1.1. TÉCNICAS DE CORRELACIÓN

En los capítulos anteriores, ustedes estudiaron las distribuciones de una sola variable. A

continuación abordaremos el estudio de dos variables y no solamente de una. Particularmente

estudiaremos qué sentido tiene afirmar que dos variables están relacionadas linealmente entre

si y cómo podemos medir esta relación lineal.

4.1.2. RELACIONES LINEALES ENTRE VARIABLES

Supongamos que disponemos de dos pruebas siendo una de ellas una prueba de habilidad

mental y otra una prueba de ingreso a la Universidad. Seleccionemos cinco estudiantes y

presentemos en la tabla Nº 4.1.1 los puntajes obtenidos en estas dos pruebas.

Tabla Nº 4.1.1

Estudiantes X

Prueba de habilidad mental

Y

Examen de Admisión

María 18 82

Olga 15 68

Susana 12 60

Aldo 9 32

Juan 3 18

La tabla nos dice que si podemos hacer tal suposición ya que los estudiantes con puntajes altos

en la prueba de habilidad mental tienen también un puntaje alto en el examen de admisión y los

estudiantes con puntaje bajo en la prueba de habilidad mental. Tienen también bajo puntajes en

el examen de admisión. En circunstancia como la presente (cuando los puntajes altos de una

variable están relacionados con los puntajes altos de la otra variable y los puntajes)

afirmaríamos que hay una relación lineal positiva entre las variables, entonces podemos definir

97

Page 99: Portafolios maria

una relación lineal positiva entre ese conjunto de pares valores X y Y, tal la muestra la tabla N º

4.1.1

Supongamos que en lugar de los resultados de la tabla Nº 4.1.1, hubiéramos obtenido los

puntajes que se muestran en la tabla Nº 4.1.2 ¿podríamos afirmar que en esta situación los

puntajes de la prueba de habilidad mental pueden usarse para pronosticar los puntajes del

examen de admisión? También, aunque en este caso mostramos una relación contraria a la que

ocurre en la realidad ya que los sujetos con puntajes altos en el test de habilidad mental

aparecen con puntajes bajos en el examen de admisión y los sujetos con puntajes bajos en el test

de habilidad mental presentan los puntajes altos en el examen de admisión, entonces podemos

definir una relación lineal negativa entre un conjunto de pares valores X y Y (tal como en la tabla

Nº 4.1.2) es decir, los puntajes altos de X están apareados con los puntajes bajos de Y y los

puntajes bajos de X están apareados con los puntajes de Y.

Tabla Nº 4.1.2

Estudiantes X Prueba de habilidad mental Y Examen de Admisión

María 18 18

Olga 15 32

Susana 12 60

Aldo 9 68

Juan 3 82

Tabla Nº 4.1.3

Estudiantes X Prueba de habilidad

mental

Y Examen de Admisión

María 18 18

Olga 15 82

Susana 12 68

Aldo 9 60

Juan 3 32

Examinemos ahora la tabla Nº 4.1.3. En este casi ya no podemos afirmar que los puntajes de la

prueba de habilidad mental sirvan para pronosticar los puntajes del examen de admisión, ya que

98

Page 100: Portafolios maria

unos puntajes bajos del examen de admisión y algunos puntajes bajos del test de habilidad

mental están apareados con otros puntajes altos del examen de admisión, entonces en este caso,

decimos que no existe una relación lineal entre las variables X y Y.

4.1.3. DIAGRAMA DE DISPERSIÓN

En las situaciones que se presentan en la vida real no tenemos solamente cinco parejas de

valores para ambas variables, sino muchísimas parejas. Otra forma alternativa de ver si existe o

no relación lineal entre dos variables seria hacer una grafica de los valores X y Y en un sistema

de coordenadas rectangulares, este tipo de gráfica es conocido con el nombre de diagrama de

dispersión, gráfico de dispersión o nube de puntos. Dibujemos el diagrama que corresponde a la

Tabla N º 4.1.1. Lo haremos haciendo corresponder a cada valor de la variable independiente X,

un valor de la variable dependiente Y, es decir, para la alumna Susana haremos corresponder du

puntaje en la prueba de habilidad mental (12) con su puntaje de la prueba de admisión (60); al

alumno Juan le hacemos corresponder su puntaje del test de habilidad mental (3) con su puntaje

del examen de admisión (18). Luego ubicaremos los cinco pares de puntajes en el sistema de

ejes rectangulares y obtendremos los gráficos Nº 4.1.1 y Nº 4.1.2

Observemos en el gráfico Nª 4.1.1 que la tabla Nª 4.1.1. Es descrita por el diagrama de

dispersión. Vemos en este gráfico que los cinco puntos dan la sensación de ascender en línea

recta de izquierda a derecha. Esto es característico en datos en los que existe una relación lineal

positiva. Aunque estos cinco datos no configuren una línea recta en forma perfecta. Se puede

trazar una línea recta que describa que estos puntos en forma bastante aproximada conforme se

ve en el gráfico Nª 4.1.2 y por esto decimos que la relación es lineal.

Si ocurre que todos los puntos de la gráfica de dispersión están incluidos en una sola línea en

forma exacta afirmamos que la relación lineal es perfecta. El grado en que se separan los puntos

de una sola línea recta nos da el grado en que la relación lineal no es perfecta. Así cuando menos

puntos se encuentran en una sola línea decimos que la relación lineal no es perfecta. Así cuando

menos puntos se encuentran en una sola línea decimos que la relación lineal entre las dos

variables es menos fuerte y cuando más puntos queden incluidos en una línea recta afirmamos

que la relación lineal es más fuerte.

99

Page 101: Portafolios maria

100

Page 102: Portafolios maria

GRÁFICO Nº 4.1.1.

Usando los datos de una tabla Nº 4.1.2 y utilizando la misma forma de razonar empleada hasta

ahora podemos construir el correspondiente gráfico de dispersión, tal como se muestra en el

gráfico Nº 4.1.3.

Podemos observar en el gráfico Nº 4.1.4. que la nube de puntos de la gráfica pueden delinearse

bien por una línea recta, lo que nos indica que hay una relación lineal entre las dos variables X y

Y Vemos también que la línea desciende de izquierda a derecha (tienen pendiente negativa) por

lo que decimos que la relación lineal entre las dos variables es negativa.

101

Page 103: Portafolios maria

Si tenemos en cuenta la tabla Nº 4.1.3 podemos obtener una figura como se muestra en la gráfica

Nº 4.1.5 Notamos, en esta situación, que resultará inútil cualquier línea recta que trate describir

adecuadamente este diagrama de dispersión.

102

Y

80

70

60

50

40

30

20

10

2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 X

Page 104: Portafolios maria

4.1.4 COEFICIENTE DE CORRELACIONE RECTILINEA DE PEARSON

Con ayuda de las gráficas nos podemos formar una idea si la nube de puntos, o diagrama de

dispersión, representa una reacción lineal y si esta relación lineal es positiva o negativa, pero

con la sola observación de la gráfica no podemos cuantificar la fuerza de la relación, lo que si

conseguiremos haciendo uso del coeficiente r de Pearson.

El coeficiente de correlación r de Pearson, toma valores comprendidos entre 1 y + pasando por

0. El número -1 corresponde a una correlación negativa perfecta (los puntos del diagrama de

dispersión deben encontrarse formando perfectamente una línea recta). El numero +1

corresponde a una correlación positiva perfecta. (los puntos del diagrama de dispersión deben

encontrarse formando perfectamente una línea recta). El coeficiente de correlación r=0 se

obtiene cuando no existe ninguna correlación entre las variables. Los valores negativos

mayores que -1 indican una correlación negativa y los valores positivos menores que 1 indican

una correlación positiva.

Referente a la magnitud de r podemos decir que independientemente del signo, cuando el valor

absoluto de r esté más cercana de 1, mayor es la fuerza de la correlación, es así que -0,20 y

+0.20 son iguales en fuerza (ambos son dos valores débiles) los valores -0.93 y +0.93 también

son iguales en fuerza (ambos son dos valores fuertes).

Cálculo del Coeficiente r de Pearson utilizando una máquina calculadora cuando los datos

no son muy numerosos.

Dadas dos variables X y Y con sus respectivos valores. En la Tabla podemos calcular el

coeficiente de Pearson con una máquina calculadora mediante la siguiente fórmula.

r=N ¿¿

Tabla Auxiliar 4.1.4.

(1)x

(2)Y

(3)X^2

(4)Y^2

(5)XY

18 82 324 6724 1476

15 68 225 4624 1020

12 60 144 3600 720

9 32 81 1024 288

3 18 9 324 54

∑X = 57 ∑Y = 260 ∑X2 =783 ∑Y2 =16296 ∑XY =3558

En las columnas (1) y (2) se han escrito los valores de X y Y. En la columna (3) se han elevado al

cuadrado los valores de X. En la columna (4) se han elevado al cuadrado los valores de Y. En la

103

Page 105: Portafolios maria

columna (5) se ha efectuado el producto de cada pareja de valores X y Y. Aplicando los datos en

la fórmula 4.1.1., se tiene:

r=(5 ) (3558 )−(57 )(260)

√ [5 (783 )−(57)2 ] [5 (16296 )−(260)2 ]

r= 17790−14820√ (3915−3249 )(81480−67600)

r= 2970

√ (666 )(13880);r= 2970

√9244080

r= 29703040,4

;r=0,98

INTERPRETACIONES DE UN COEFICIENTE DE CORRELACIÓN

¿Qué tan elevado es un coeficiente de correlación dado? Tofo coeficiente de correlación que no

sea cero indica cierto grado de relación entre dos variables. Pero es necesario examinar más

esta materia, porque el grado de intensidad de relación se puede considerar desde varios puntos

de vista. No se puede decir que un r de 0,50 indique una relación dos veces más fuerte que la

indicada por un r de 0, 25. Ni se puede decir tampoco que un aumento en la correlación de r =

0,40 a r = 0,60 equivalga a un aumento de r = 0,70 a r = 0,90. Es de observar que una correlación

de 0,60 indica una relación tan estrecha como una correlación de + 0,60. La relación difiere

solamente en la dirección.

Siempre que éste establecido fuera de toda duda razonable una relación entre dos variables, el

que el coeficiente de correlación sea pequeño puede significar únicamente que la situación

medida está contaminada por algún factor o factores no controlados. Es fácil concebir una

situación experimental en la cual, si se han mantenido constantes todos los factores que o sean

pertinentes, el r podría haber sido 1 en lugar de 0,20. Por ejemplos: generalmente la correlación

entre la puntuación de aptitud y el aprovechamiento académico es 0,50 puesto que ambos se

miden en una población cuyo aprovechamiento académico también es influenciable por el

esfuerzo, las actitudes, las peculiaridades de calificación de los profesores, etc. Si se mantuvieran

constantes todos os demás factores determinantes del aprovechamiento y se midieran

exactamente la aptitud y las notas, el r seria 1 en vez de 0,50.

Una conclusión práctica respecto a la correlación es que ésta es siempre relativa a la situación

dentro de la cual se obtiene y su magnitud no representa ningún hecho natural absoluto. El

coeficiente de correlación es siempre algo puramente relativo a las circunstancias en que se ha

104

Page 106: Portafolios maria

obtenido y se ha de interpretar a la luz de esas circunstancias y sólo muy rara vez en algún

sentido absoluto.

Además podemos agregar que la interpretación de un coeficiente de correlación como de

medida del grado de relación lineal entre dos variables es una interpretación matemática pura y

está completamente desprovista de implicaciones de causa y efecto. El hecho de que dos

variables tiendan a aumentar o disminuir al mismo tiempo no implica que obligadamente una

tenga algún efecto directo o indirecto sobre la otra.

A continuación calcularemos con la fórmula antes indicada el coeficiente de PEARSON de la

relación presentada en la tabla.

Cuadro Auxiliar 4.1.5.

(1)x

(2)Y

(3)X^2

(4)Y^2

(5)XY

18 18 324 324 324

15 32 225 1024 480

12 60 144 3600 720

9 68 81 4624 612

3 82 9 6724 246∑X = 57 ∑Y = 260 ∑X2 =783 ∑Y2 =16296 ∑XY =2382

r=(5 ) (2382 )−(57 )(260)

√ [5 (783 )−(57)2 ] [5 (16296 )−(260)2 ]

r= 11910−14820√ (3915−3249 )(81480−67600)

r= −2910√ (666 )(13880)

;r= −2910√9244080

r=−29103040,4

;r=−0,96 Vemos que la correlación es fuerte y negativa.

Ahora calculemos con la misma fórmula de Pearson Nº 4.1.1. El Coeficiente de Correlación lineal

con los datos de la tabla nº 4.1.3.

Cuadro Auxiliar Nº 4.1.6

105

Page 107: Portafolios maria

(1)x

(2)Y

(3)X^2

(4)Y^2

(5)XY

18 18 324 324 324

15 82 225 6724 1230

12 68 144 4624 816

9 60 81 3600 540

3 32 9 1024 96

∑X=57 ∑Y=260 ∑X2=783∑Y2=1629

6∑XY=3006

r=(5 ) (3006 )−(57 )(260)

√ [5 (783 )−(57)2 ] [5 (16296 )−(260)2 ]

r= 15030−14820√ (3915−3249 )(81480−67600)

r= 210

√ (666 )(13880);r= 210

√9244080

r= 2103040,4

;r=0,07 La correlación es muy débil y positiva.

CORRELACIÓN ENTRE DOS CONJUNTOS DE DATOS AGRUPADOS EN CLASES

El presente tema nos conduce a calcular el coeficiente de correlación r, que nos proporciona

información de la fuerza de la relación que existe entre dos conjuntos.

Ejemplo: calcular el grado de correlación entre las puntuaciones obtenidas en inventario de

hábitos de estudio y los puntajes obtenidos de un examen matemático, aplicados a un total de

134 alumnos de un colegio de la localidad.

^-^X Hábitos de Y ^\estudio

Matemáticas^

20 - 30 30 - 40 40 - 50 50 - 60 Total fy

70 -* 80 3 2 2 7

60 -> 70 1 0 4 5 10

50 ~» 60 2 6 16 3 27

40 50 4 14 19 10 47

106

Page 108: Portafolios maria

30 >-'■» 40 7 15 6 0 28

20 M 30 8 2 0 1 t 1

10 20 1 1 2 4

Total f. 23 40 48 23 134

Podemos notar que el problema no es tan simple, como el casa anterior, dado, que ahora los

datos se han clasificado en una tabla de doble entrada N" 4.1.7. Este): cuadro muestra, en la

primera columna del lado izquierdo los intervalos de clase 0» la variable Y, los que cubren

todos los posibles datos acerca de las puntuaciones! alcanzadas por los estudiantes en la

prueba de Matemática. Nótese que los i n t e r v a l o s los crecen de abajo hacia arriba. En la fila

superior se presentan les intervalos <%

Dentro del cuadro en los casilleros interiores o celdas de la tabla, se encuentran las frecuencias

de celda que correspondan a puntajes que pertenecen tanto a un intervalo de la variable Y

como un intervalo de la variable X.

La fórmula que utilizaremos es la siguiente

Para obtener los datos que deben aplicarse en la formula vamos a construir el cuadro auxiliar al

mismo tiempo que se explica el significado de los símbolos de esa formula

Lo primero que hacemos es reemplazar los intervalos horizontales y verticales por sus

respectivas marcas de clase a continuación adicionalmente al cuadro N4.1.7 cinco columnas

por el lado derecho, cuyos encabezamientos son : f para la primera.

1) Para determinar las frecuencias marginales que se deben colocar en la columna f

sumamos las frecuencias de las celdas que están en la misma fila de la marca de clase

75, obtenemos 3+2+2=7, numero que se escribe en el primer casillero o celda de la

columna f. en la fila de la marca de clase 65 sumamos 1+4+5=10 numero que se escribe

debajo del 7.

2) Ahora vamos a determinar las frecuencias marginales de la variable x: en la columna

encabezada con la marca de clase 25 sumemos verticalmente las frecuencias

1+2+4+7+8+1=23

3) Centremos nuestra atención en la columna encabezada u, este signo significa

desviación estándar y procedemos a la misma forma en las tablas. Recuerden que las

desviaciones unitarias positivas: +1+2 y negativas : -1-2 y -3 corresponden a los

intervalos menores.

4) Luego vamos a determinar las desviaciones unitarias horizontales de la variable X. el

origen de trabajo es la marca de clase 45 que se halla en la fila superior del cuadro , por

esa razón , escribimos cero debajo de la frecuencia marginal 48.

107

Page 109: Portafolios maria

5) A continuación vamos a determinar los valores que deben colocarse en la columna

encabezada. Para obtener los valores de la cuarta columna encabezada debemos tomar

en cuenta que por lo tanto basta multiplicar cada valor de la segunda columna por su

correspondiente valor de la tercera columna así se obtiene el respectivo valor de la

cuarta columna. En efecto:

(3)(21)=63 (20)(20)=40(+1)(27)=27; 00*00=0; (-1)(-28)=28; (-2)(-22)=44 y (-3)(-

12)=36

La suma 63+40+27+28+44+36=238

Ahora nos fijamos horizontalmente en la tercera fila. Tenemos que (f)(u)=fu por

consiguiente basta multiplicar verticalmente un valor de la primera fila por su

correspondiente valor de la primera fila por su correspondiente valor de la segunda fila

para obtener el respectivo valor de la tercera fila.

(23)(-2)=-46; (40)(-1)=-40; (48)(0)=0 y (23)(+1)=23

Sumando horizontalmente:

(-46)+ (-40)+ (23)=-86+23=-63

Vamos por la cuarta fila vemos que u (fu)= Fu2 luego basta multiplicar cada elemento de la

segunda fila por su correspondiente elemento de la tercera fila por su correspondiente

elemento de la tercera fila para obtener el respectivo elemento de la cuarta fila así:

(-2)(-46)=9; (-1)(-40)=40; 0*0=0y (+1)(23)=23

Para obtener valores de la quinta columna observamos que hay tres factores el 1 es la

frecuencia f de la celda o casillero que se está considerando el segundo factor es la

desviación unitaria u, el tercer factor es la desviación unitaria, por lo tanto el

procedimiento será el siguiente: tomemos el número 3 que es la frecuencia de la celda

determinada por el cruce de los intervalos que tienen la marcha de la clase 75

horizontalmente y 35 verticalmente.

Para ubicar el tercer factor corremos la vista del numero 3 hacia su derecha hasta llegar a

la columna de las desviaciones unitarias u y ubicamos el numero +3 formemos el producto

de estos tres números: (3)(--1)(+3)=-9 encerrado de un semicírculo lo escribimos en la

celda elegida

En la misma fila tomamos la celda siguiente: (2) (0)(+)

Continuando hacia la derecha (2) (+1)(+3)=6

 X hábitos estudio Y matemática 25 35 45 55 Fy Uy FyUy FyU^2y

suma de los # en semicírculos

108

Page 110: Portafolios maria

75 2 3 2 2 7 3 21 63 -3

65 1 0 4 5 10 2 20 40 6

55 2 6 16 3 27 1 27 27 -7

45 4 14 19 10 47 0 0 0 0

35 7 15 6 0 28 -1 -28 23 29

25 8 2 0 1 11 -2 -22 44 34

15 1 0 1 2 4 -3 -12 36 0

             ∑FxUx = 6

∑FxUx^2= 238

∑FxyUxUy= 59

Fx 23 40 48 23 134

Ux -2 -1 0 1  

FxUx -46 -40 0 23 ∑FxUx=-63

FxUx^2 92 40 0 23∑FxUx^2=155

La fórmula del paso (9) lleva el signo ∑para indicar que se deben sumar horizontalmente los

números que están encerrados en los semicírculos de esa primera fila elegida así: -9+0+6. Este

número se escribe en la quita columna.

Trabajemos con la segunda fila: (1) (-2)(+2)= -4 se encierra en un semicírculo.

(0)(-1)(+2)= 0

(4)(0)(+2)= 0

(5)(+1)(+2)= 10

Sumando 0 + 0 + 10 = 10

Ahora con la tercera fila:

(2)(-2)(+1)= -4

(6)(-1)(+1)= -6

(16)(0)(+1)= 0

(0)(+1)(+1)= 3

Sumando: (-4) + (-6) + 0 + 3 = -7

Cuarta fila

(-4) + (-2) + 0 = 0 todos los productos vales cero, luego la suma = 0

Quinta fila

109

Page 111: Portafolios maria

(7)(-2)(-1)= 14

(15)(-1)(-1)= 15

(6)(0)(-1)= 0

(0)(+1)(-1)= 0

La suma es: 14+15= 29

(8)(-2)(-2)= 32

(2)(-1)(-2)= 4

(0)(0)(-2)= 0

(1)(+1)(-2)= -2

La suma es: 32 + 4 -2 = 34

Séptima fila:

(1)(-2)(-3)= 6

(1)(0)(-3)= 0

(2)(1)(-3)= -6

Sumando: 6 + 0 – 6 = 0

Sumando los valores de la columna quinta.

Reuniendo los resultados anteriores, se tienen los datos para aplicar en la formula

n= 134

∑f xyU xU y= 59

∑f xU x = -63

∑f yU y= 6

∑f xU x2 = 155

∑f yU y2 = 238

110

Page 112: Portafolios maria

r= (134 ) (59 )−(−63 )(6)

√ {(134 ) (155 )− (−63 )2 }{(134 ) (238 )−(62)

r= 7906+378

√(20770−3969 )(39892−36)

r= 0,358

Ejercicio Resuelto N° 2 de Cálculo de Coeficiente de Correlación Entre Conjuntos de Datos Agrupados

Calcular el coeficiente de correlación lineal de las puntuaciones en matemáticas y físicas de 100

estudiantes de la Facultad de Ciencias de la Universidad MN

X Puntuación matemáticas

Y Puntuación fisica  40 - 50 50 - 60 60 - 70 70 - 80 80 - 90 90 - 100

TOTAL

90 - 100 0 0 0 2 5 5 12

80 - 90 0 0 1 3 6 5 15

70 - 80 0 1 2 11 9 2 25

60 - 70 2 3 10 3 1 0 19

50 - 60 4 7 6 1 0 0 18

40 - 50 4 4 4 0 0 0 11

TOTAL 10 15 22 20 21 12 100

111

Page 113: Portafolios maria

PUNTUACIÓN EN MATEMÁTICA

SUMA DE LOS NÚMEROS

ENCERRADOS EN SEMICÍRCULOS EN

CADA FILA

45 55 65 75 85 95 Fy Uy Fy Uy Fy U2y

PU

NT

UA

CIO

N E

NFI

SISC

A Y

95 2 5 5 12 2 24 48 54

85 1 3 6 5 15 1 15 15 30

75 1 2 11 9 2 25 0 0 0 0

65 2 3 10 3 1 19 -1 -19 19 2

55 4 7 6 1 18 -2 -36 72 28

45 4 4 3 11 -3 -33 99 36

fx 10 15 22 20 21 12 100 -3 -49 253 150

Ux -2 -1 0 1 2 3 3 fΣ y Uy fΣ y U2y Σ fxy Ux Uy

FxUx -20 -15 0 20 42 36 63 fΣ x Ux

Fx U2x 40 15 0 20 84 108 267 fΣ x U2

x

112

Page 114: Portafolios maria

En este problema tenemos que calcular el confidente de correlación lineal r para dos conjuntos de datos

constituidos por los calificativos en una escala de 0 a 100, en matemáticas y en física para 100

estudiantes de la facultad de Ciencias de cierta universidad

Los datos se muestran en el cuadro N° 4.1.9 Notemos que a lo largo de la línea horizontal superior se

encuentran los intervalos que contienen los calificativos de matemáticas desde 40 hasta 100.

Igualmente en la primera columna vertical izquierda, se encuentran los calificativos para física de los

mismos estudiantes, desde el calificativo 40 hasta 100. Notese que en la columna de los calificativos de

física los datos crecen de abajo hacia arriba y para la fila horizontal superior vemos que los calificativos

en matemáticas crecen izquierda a derecha.

A continuación procederemos a calcular el confidente de correlación r para estos datos aplicando el

mismo método que utilizaremos en el problema anterior.

1) Traslademos los datos del cuadro N° 4.1.9. Llamaremos xy a cualquiera de las frecuencias de

los casilleros interiores del cuadro N° 4.1.9. En el cuadro N° 4.1.10. podemos observar que se

han agregado cinco columnas por el lado derecho y cuatro filas por la parte interior

Observemos en el cuadro N° 4.1.10 que los intervalos para la puntuación en matemáticas y para la

puntación en física se han remplazado por las marcas de clase correspondientes. Así en la fila

horizontal superior se han remplazado el primer intervalo 40 50 por su marca de clase45, el segundo

intervalo 50 60 por su marca de clase 55 y de esta manera se han remplazado los demás intervalos

por sus marcas de clases en el cuadro N° 4.1.10.

De igual forma para la columna primera de la izquierda vemos que los intervalos se han remplazado

por sus respectivas marcas de clase así para la puntuación en física el primer intervalo superior 90

100 se han remplazado por su marca de clase 95, el segundo intervalo superior 80 90 se ha

remplazado por su marca de clase 85 y así sucesivamente hasta llegar al intervalo inferior 40 50 que

se ha remplazado por su marca de clase 45.

Ahora vamos a realizar los pasos siguientes

1) Para las frecuencia marginales fy sumemos todos los valores fxy de la primera fila que tiene la

marca de clase 95. De esta forma tenemos: 2+5+5= 12 Para la segunda fila que corresponde a la

marca de clase 85 obtenemos: 1+3+6+5= 15 que escribimos en el segundo casillero de fy.

2) Dediquemos nuestra atención a las frecuencias marginales fx. el primer resultado de fx lo

obtenemos sumando las frecuencias fxy para la colunia que tiene la marca de clase 45, de esta

forma tenemos: 2+4= 10 que se escribe en el primer casillero de fx para el segundo casillero

113

Page 115: Portafolios maria

tenemos el número 15 que se obtiene verticalmente de las frecuencias fxy de la columna que

tiene de marca de clase 55. Continuando con las sumas de las f de las demás columnas llenamos

las frecuencias marginales fx.

3) Atendamos la columna Uy la columna Uy tiene en total 6 casilleros arbitrariamente escogemos

uno de estos casilleros como origen de trabajo y le asignamos el numero 0. Aquí hemos

escogido el tercer casillero contando de arriba hacia abajo. Observamos ahora la primera

columna de la izquierda en donde están las marcas de clase de los puntajes de física. Aquí

observamos que las marcas de clase crecen de abajo hacia arriba entonces las desviaciones

unitarias en la columna Uy crecerán de abajo hacia arriba entonces del 0 hacia abajo, las

desviaciones unitarias son números negativos que van decreciendo hacia abajo.

Desde el 0 hacia arriba las desviaciones serán positivas y crecientes.

De manera que podemos observar que la columna Uy está conformada por los siguientes

números que crecen del 0 hacia arriba: 1,2 y desde el 0 hacia abajo decrece: -1,-2,-3.

4) Veamos la fila Ux

Notamos que el fila horizontal superior las marcas de clase crecen de izquierda a derecha de

igual forma las desviaciones unitarias crecerán de izquierda a derecha. Elegiremos como

origen de trabajo arbitrariamente uno del casillero Ux el tercero contando de izquierda a

derecha, y vamos asignando números positivos crecientes hacia la derecha del 0, así tenemos 1,

2,3 ya hacia la izquierda, a partir del cero, tendremos:-1y-2.

5) Expliquemos la columna fy Uy. Multipliquemos cada valor de fy por su correspondiente valor de

Uy y se obtiene un valor Fy Uy. Por ejemplo el numero 24 se obtiene multiplicando la frecuencia

marginal fy = 12 por su correspondiente desviación unitaria Uy = 2esto es, 12*2= 24. Para el

segundo casillero multiplicamos 15*1=15; para el tercero 25*0=, así hasta terminar con 11*(-

3)= -33.

6) Observemos la columna Fy U2y. L primera celda de esta columna tiene el número 48 que se

obtiene de multiplicando el valor Uy =2 de la segunda columna por su correspondiente valor Fy

Uy = 24 de la tercera columna, es decir, 2*24= 48. Para el segundo casillero de la columna f y U2y

, tenemos 15 que es igual a 1 por 15. De esta forma continuamos llenando los demás valores de

la columna Fy U2y.

7) Veamos ahora la fila fx ux. El número -20 del primer casillero de esta fila se obtiene

multiplicando la frecuencia marginal fx = 10 por su correspondiente desviación unitaria Ux = -2

es decir: 10 (-2)= -20.

Para el segundo casillero de FX UX, multiplicamos (-1)*(-15)= 15 y así sucesivamente 12*3= 36.

114

Page 116: Portafolios maria

8) Veamos Fx U2x. El primer casillero de esta fila es 40 y es el resultado de multiplicar -2 del primer

casillero de la fila Fx Ux por menos 20 de su correspondiente primer casillero de la fila Ux esto

es, (-2)* (-20)= 40. Para el segundo casillero de fx U2x multiplicamos -1 del segundo casillero de

Ux por -15 de su correspondiente segundo casillero de FX UX, luego obtenemos (-1) *(-

15)=15 .Así continuamos multiplicando los valores de los casilleros Ux por sus

correspondientes valores de la fila Fx Ux hasta llegar a (3) (36)= 108.

9) Interesa ahora obtener los números encerrados en semicírculo, por ejemplo ahora, el numero

4, que corresponde a la marca de clase 75 para la puntuación en matemáticas y a la marca de

clase 95 de la puntuación en física.

10) Para saber cómo se obtiene este numero 4, corramos nuestra vista hacia la derecha

dirigiéndonos hacia la columna UY y obtenemos el numero 2. Del numero 4, encerrado en

semicírculo, bajemos la vista con dirección a la fila Ux y obtenemos 1. La frecuencia del casillero

donde esta el 4, encerrado en semicírculo, es fxy = 2. Multiplicando estos 3 factores tendremos

fxy Ux Uy = (2) (1) (2) = 4.

Podemos anunciar la siguiente regla:

Para obtener los valores encerrados en semicírculos en los casilleros interiores del cuadro N°4.1.10

multiplicamos el valor de la frecuencia fxy del casillero para el cual estamos haciendo el cálculo, por los

valores de las desviaciones unitarias Uy y Ux , obtenidas corriendo la vista hacia la derecha hasta

columna Uy y también hacia abajo hasta legar a la fila Ux.

Así por ejemplo, para el casillero que corresponde a las marcas de clase 75 en matemática y 85 en física,

tenemos la frecuencia de la celda Fxy = 3, los otros dos factores son: Uy =1 y Ux = 1.

Luego (3) x (1) x (1) = 3 que es el valor encerrado en semicírculo.

Para el casillero correspondiente a la marca de clase 55 en matemáticas marca de clase 45 en física,

tenemos:

fxy = 4, Uy = -3, Ux = -1

fxy Ux Uy = (4) (-3) (-1) = 12 que es el valor encerrado en semicírculo. Así podemos proceder para

obtener todos los demás valores encerrados en semicírculos.

115

Page 117: Portafolios maria

Sumando las frecuencias marginales de la columna fy, se tiene ∑ fy =100. Sumando los valores de la

tercera columna se obtiene ∑fy Uy = - 49. Sumando los valores de la cuarta columna, tenemos ∑fy U^2y =

253. La suma de los valores de la quinta columna:

∑fxy Ux Uy = 150

Para todas las filas, en el último casillero de la derecha se tiene la suma de los valores de la fila. Así, por

ejemplo, ∑fx = 100; ∑fy = 100.

Para la tercera fila: ∑fx Ux = 63

Para la cuarta fila: ∑fx U^2x = 267

Estos totales de filas y columnas reemplazaremos en la fórmula.

r=(100 ) (150 )−(63 )(−49)

√ [100 (267 )−(63)2 ] [100 (253 )−(−49)2 ]

r= 15000−3087√ (26700−3969 )(25300−2401)

r= 18087

√ (22731 )(22899);r=18087

22815

r=0,79 Vemos que el coeficiente de correlación en este caso es 0.79.

Ejercicio Propuesto Nº 1 del Cálculo del Coeficiente de Correlación entre dos Conjuntos

Agrupados de Datos.

Supongamos que tenemos 30 sujetos a los que hemos aplicado una prueba de conocimientos de

Psicología General (variable x) y un test de inteligencia (variable y).

Aplicando los datos tomados del Cuadro Auxiliar en la fórmula tenemos:

Resultado:

116

Page 118: Portafolios maria

r=(30 ) (70 )− (35 )(26)

√ [30(93)−(35)2 ] [30 (78 )−(26)2 ]

r= 2100−910√ (2790−1225 )(2340−676)

r= 1190

√ (1565 )(1664 );r= 1190

1613,7

r=0,74

Ejemplo propuesto N°2 del cálculo del coeficiente de correlación entre dos conjunto de datos

agrupados. Supongamos que se tienen 50 vendedores de cierta compañía. Estos vendedores durante un

año 1985 han realizado ventas tal como lo muestra el cuadro N°4.1.13, el que también muestra el

número de años de experiencia que tiene como vendedores.

Para dicho cuando, se pide calcular el coeficiente de correlación lineal r.

0 2 2 4 4 6 6 8 8 10 TOTAL

15 18 1 1

12 15 2 3 4 9

9 12 7 3 2 12

6 9 6 9 4 19

3 6 5 2 7

1 3 2 2

TOTAL 2 11 18 12 7 50

117

Años de experiencia

X

Monto de ventas

Page 119: Portafolios maria

Tomando los datos obtenidos n el cuadro Auxiliar N°4.1.14 apliquemos en la formula N° 4.1.12, se tiene.

r=50 (46 )−(11 )(22)

√ ¿¿

r= 2300−242√(2950−121)(3600−484)

= 2058

√(2829 ) (3116 )

118

Page 120: Portafolios maria

r=20582969

=0.6

119

Page 121: Portafolios maria

Progresiones lineales simples

4.2.1. Regresión lineal simple

Al comenzar a estudiar las técnicas de correlación afirmamos que estudiaríamos dos variables y

no solamente una. Llamamos a esa ocasión X a una de las variables Y a la otra. En el tema que

nos ocuparemos ahora, estudiaremos la forma de predecir v valores de Y conociendo primero

los valores de X. Es así que viendo la tabla N 4.2.1, similar a la que utilizamos cuando

estudiamos correlación, conociendo el puntaje en la prueba de habilidad mental (variable X)

para un alumno determinado, podemos anticipar el puntaje del examen de admisión (variable

Y) del mismo alumno.

Consideraremos la relación lineal expresada por el cuadro N4.2.1 si dibujamos esa

relación, obtenemos el grafico N4.2.1. Como podemos observar todos los puntos se alinean

exactamente. En una sola línea recta, la que recibe el nombre de línea de regresión. Teniendo en

cuenta esta línea, podemos predecir cualquiera d los valores de Y conociendo el valor de X; para

X=25, según la recta, correspondiente de Y=35, para X=20 corresponde Y=30. Etc. En este caso

se trata de una correlación positiva perfecta cuyo coeficiente de correlación es +1.

Prueba de habilidad mental X Examen de Admisión

Y

SUSANA 5 15

IVAN 10 20

LOURDES 15 25

ALDO 20 30

JUAN 25 35

MARIA 30 40

CESAR 35 45

OLGA 40 50

Recordemos ahora el grafico N 4.1.2 que dibujamos cuando estudiamos correlación, en este

grafico observamos el diagrama de dispersión aproximado por una línea recta, la recta que

mejor se ajuste a los puntos del diagrama de dispersión, es decir, en la mejor medida procure

120

Page 122: Portafolios maria

dejar igual número de puntos del diagrama de dispersión por encima de ella que igual número

de puntos debajo, se llama línea de regresión.

ECUACION DE LA REGRESION RECTILINEA

La ecuación que describe la línea de regresión es:

YR=Y +r (S y

S x)x−r (S y

S x)x

Y=mediade la variableY en lamuestra.

GRÁFICO

X = media de la variable X en la muestra.

X = un valor de la variable X

r = coeficiente de Pearson, de la correlación lineal entre las variables X y Y.

SY = desviación estándar de Y en la muestra.

SX = desviación estándar de X en la muestra.

Yr = Valor Y resultado del cálculo de la fórmula.

121

r = 1,00

Page 123: Portafolios maria

Veamos cómo podemos predecir los valore de Y a partir de los valores de X. como el gráfico de

este cuadro es una línea recta ascendente sabemos que su coeficiente de correlación de Pearson

r = +1. Además tenemos los siguientes resultados:

X = 22,5 SX = 11,46 Y= 32,5 SY = 11,46

Estos resultados se pueden calcular a partir de los datos del cuadro. Apliquemos estos datos a la

fórmula, obtenemos la siguiente expresión:

YR=32,5+(1)( 11,4611,46 )X−(1 )( 11,4611,46 )22,5(a)

Simplificando términos obtenemos:

Y R=32,5+X−22,5 (b )

Y R=10+X

Escojamos cualquier valor de X, por ejemplo para María x = 30, reemplazando este valor en (b).

Y R=10+30=40 (c )

Vemos en le cuadro el valor que corresponde a María efectivamente es 40, es decir podemos

usar la ecuación para predecir los valores de Y conociendo los valores de X.

Esta fórmula de regresión se puede aplicar par dos variables X y Y, entre las cuales no es

obligatorio que exista una correlación lineal perfecta, es decir, no es obligatorio que el r para la

correlación entre X y Y sea siempre igual a 1. Este valor de r para otras aplicaciones de la

regresión, puede tomar cualquier valor distinto de 1.

Ejercicios Resueltos de Regresión Lineal Simple

Al aplicar un test de inteligencia a una muestra representativa constituida por 800 alumnos, se

obtuvo la puntuación media de 30,4 puntos, con la desviación estándar de 12,6 puntos.

La edad media de la muestra fue de 14,5 años, con la desviación estándar de 3,2 años.

El coeficiente de correlación lineal de Pearson entre la variable Y, edad de los sujetos estudiados

y la variable X, rendimiento mental de los mismos sujetos, fue r = 0,89.

Con estos datos se pide determinar la ecuación de regresión rectilínea de edad en base del

puntaje del rendimiento mental.

¿Qué edad corresponde a los sujetos que alcanzan puntuaciones de:

122

Page 124: Portafolios maria

X1 = 18 Puntos X4 = 50 Puntos

X2 = 25 Puntos X5 = 60 Puntos

X3 = 45 Puntos X6 = 80 Puntos

Datos:

Y = 14,5 SY = 3,2 r = 0, 89

X = 30,4 SX = 12,6

Aplicando estos datos en la fórmula se tiene:

YR=14,5+(0,89)( 3,212,6 )X−(0,89 )( 3,212,6 )30,4

Y R=14,5+0,226 X−6,87

Y R=7,63+0,226 XEs la ecuación de regresión buscada.

Respuesta de la 1ra. Pregunta

X1 = 18

YR = 7,63 + 0,226 (18) = 7,63 + 4,07

YR = 11,7 años

Segunda pregunta

X2 = 25

YR = 7,63 + 0,226 (25) = 7,63 + 5,65

YR = 13,28 años

Tercera pregunta

X3 = 45

YR = 7,63 + 0,226 (45) = 7,63 + 10,17

YR = 17,8 años

Cuarta pregunta

X4 = 50

123

Page 125: Portafolios maria

YR = 7,63 + 0,226 (50) = 7,63 + 11,3

YR = 18,93 años

Quinta pregunta

X5 = 60

YR = 7,63 + 0,226 (60) = 7,63 + 13,56

YR = 21,19 años

Sexta pregunta

X6 = 80

YR = 7,63 + 0,226 (80) = 7,63 + 18,08

YR = 25,71 años

Este cuadro contiene la primera columna los nombres de los alumnos, en la segunda están los

rangos de esos alumnos en la variable, en la tercera se hallan los rangos de los alumnos en la

variable Y. En la cuarta columna están las diferencias de los rangos correspondientes de las

variables X y Y. en la quinta columna se colocan las cuadros de las diferencias, ya calculadas.

CUADRO AUXILIAR Nº 4.3.4

ALUMNOS RENGO DE

X

RANGO DE

Y

D= DIFERENCIA D2

Rodríguez 3 3 0 0

Fernández 4 5 -1 1

Córdova 2 1 1 1

Flores 1 2 -1 1

Lema 5 4 1 1

APLICANDO LOS DATOS EN LA FORMULA Nº 4.3.1, SE TIENE

[p= −6 (4 )5(52−1)

=1−0.02]P= 0.08

124

Page 126: Portafolios maria

Es una correlación positiva. Su valor es muy alto y poco común puesto que la práctica enseña

que en la correlación de la inteligencia con el rendimiento escolar en las asignaturas, casi

siempre se alcanza un valor próximo a 0.5.

EJEMPLO 2

Supongamos el siguiente cuadro nº 4.3.5. Queremos calcular el coeficiente de correlación por

rangos.

CUADRO Nº 4.3.5

EXAMINADOS PRUEBA DE HABILIDAD

MENTAL

X

APTITUD ACADÉMICA

Y

Susana 49 55

Iván 46 50

Lourdes 45 53

Aldo 42 35

Juan 39 48

maría 37 46

cesar 20 29

Olga 15 32

Observamos que los examinados están ordenados con respecto a la prueba de habilidad mental

de mayor a menor; podemos afirmar que la posición o rango que se podría asignar a Susana es

el primero, a Iván le correspondería el segundo, para Lourdes el tercero tal como se muestra en

el cuadro Nº4.3.6.

De igual forma podríamos ordenar la posición o rango de los postulantes según los resultados de

la prueba de aptitud académica Y del examen de admisión, lo que se muestra en el cuadro

Nº4.3.6 es así como Susana también ocupa el número de orden o rango primero y Lourdes ocupa

el segundo lugar o rango dos en esa prueba, así podemos continuar ordenando los alumnos

según su rango en la pruebe de aptitud académica y terminaremos con cesar que ocupa el rango

8 en tal prueba.

CORRELACIÓN POR RANGOS

Es el orden que posee o se asignan a cada miembro de un conjunto de de elementos de acuerdo

a una escala ordinal dada. El rango ubica el elemento en un punto de esa escala.

125

Page 127: Portafolios maria

Por ejemplo: podemos establecer un ordenamiento de los alumnos de acuerdo a los puntajes

alcanzados en un examen. Así tenemos en el cuadro Nº 4.3.1 que sigue:

CUADRO Nº 4.3.1

ALUMNOS García León Pérez Ruíz Lazo Lora

PUNTAJES 40 65 52 70 76 56

Ordenándolos de acuerdo a la magnitud del puntaje, establecemos los rangos siguientes en el

cuadro Nº 4.3.1.

CUADRO Nº 4.3.2

ALUMNOS García León Pérez Ruíz Lazo Lora

RANGOS 6 3 5 2 1 4

4.3.2 COEFICIENTE DE CORRELACIÓN POR RANGOS

La correlación por rangos se refiere a la correspondencia en el ordenamiento de los elementos

de dos conjuntos dados. La fuerza de la correlación se mide por medio del coeficiente por rangos

de spearman, cuya fórmula es:

[ p=1− 6∑ D 2

n(n2−1) ]

En donde.

P= letra griega rho, designa el coeficiente de correlación por rangos.

D= diferencias de rangos correspondientes entre si pertenecientes a dos variables X y Y. Por

ejemplo d= X1−Y 1

n= numero de pares correspondientes.

EJEMPLOS Nº 1

126

Page 128: Portafolios maria

En la primera columna de la izquierda del cuadro Nº 4.3.3 se presenta un grupo de 5

estudiantes; en la segunda columna están sus niveles mentales que se consideran como

categorías de la variable X, en la tercera columna se indican los resultados de una prueba de

matemáticas aplicadas al grupo, cuyas puntuaciones son valores de la variable Y.

CUADRO Nº 4.3.3

ALUMNOS NIVEL MENTAL

X

MATEMÁTICAS

Y

Rodríguez medio 35

Fernández interior al promedio 17

Córdova superior al promedio 48

flores muy superior al promedio 42

lema muy inferior al promedio 20

Calcular el coeficiente de correlación por rangos.

ESTUDIANTES CLASIFICACION DE

LOS RANGOS

CLASIFICACION DE LOS

RANGOS

D= DIF D2

RANGO X RANGO Y

SUSANA 1 1 0 0

ESTEBAN 2 3 -1 1

LOURDES 3 2 1 1

ALDO 4 6 -2 4

JUAN 5 4 1 1

MARIA 6 5 1 1

CESAR 7 8 -1 1

OLGA 8 7 1 1

127

Page 129: Portafolios maria

∑D2 = 10

En la descripción de este cuadro la columna X corresponde a los rangos en las pruebas de

habilidad mental, la columna Y corresponde a los rangos de las pruebas de los estudiantes de

actitud académica. La columna D corresponde a la diferencia del rango de un elemento de la

columna X menos el rango de su correspondiente elemento en la columna Y. en la columna D2 se

halla el cuadrado de la diferencia anotada en la columna D.

Ahora para medir la correlación entre los resultados de la prueba de habilidad mental y del

examen de admisión, tomamos los datos del cuadro anterior en el que los datos están

transformados en rangos.

Conforme ya mencionamos en el ejemplo 1 la fuerza de la correlación en este tipo de problemas,

se determina por el coeficiente p (rho) de correlación de rangos de spearman. Aplicamos la

formula N° 4, 3,1 en donde

N= 8 pares

∑D2 = 10, este número es el resultado de la suma de los números D elevados al cuadrado que

figuran la columna D2.

Vemos que existe una correlación positiva fuerte entre las puntuaciones de la prueba de la

habilidad mental y los puntajes de la actitud académica del examen de admisión.

Caso de rangos empatados o repetidos

Examinemos el caso N° 4.3.7 y supongamos que en el examen de admisión de Susana y Esteban

obtuvieron el mismo puntaje 55 y por lo tanto a cualquiera de los dos le corresponde los rangos

primero o segundo para romper esta indeterminación, convenimos en asignar a cada uno de

ellos el promedio de ambos

Rangos, o sea 1+22

= 1.5 entonces tanto Susana como esteban tendrán el rango

Tratemos ahora los rangos del VI Ciclo vemos que los profesores L Y P están empleados o

igualados en puntaje por lo que a cualquiera de los dos le corresponde el rango 5 o el rango 6.el

rango que le asignemos serán el resultado de promedio 5 y 6 que son los dos rangos empatados,

luego (5+6) / 2 =5.5 será el número que le asignamos como rango.

Los profesores Fy Z tienen en el VI ciclo los rangos 3 y 4 a cualquiera de estos dos les

corresponde el tercer o cuarto lugar. El número que les asignaremos será (3+4) /2 = 3.5.

128

Page 130: Portafolios maria

Luego elaboramos una columna para los nuevos rangos Y en donde a los profesores L y P les

asignaremos el rango 5.5 y a los profesores F Y Z les asignaremos el rango 3 Y 5. los profesores J

Y K seguirán con los rangos 1 y 2 respectivamente.

En La Columna D se colocan las diferencias X – Y

Nos ocuparemos ahora de la columna D2. En esta columna se encuentran valores de la columna

D elevados al cuadrado, luego sumamos los valores de la columna D2 y obtenemos ∑D

2 = 17.

Ahora aplicaremos la formula número 4.3.1.

Aquí ∑D

2 = 17.

N= 6

P= 1- = 0.5

Luego la correlación entre los puntajes asignados a los 6 pro0fesores por el V ciclo y los puntajes

asignados por el VI ciclo es positiva, pero su magnitud no es ni muy fuerte ni muy débil.

2º EJERCICIO

Cinco niños se someten a una pruebe de habilidad mental y los resultados de estas se ordenan

por rangos en la columna X. también se muestran en la columna Y los rangos de estos mismos 5

niños respecto al tiempo que gastan al mirar la tv.? (Ver cuadro Nº 4.3.1)

¿Existe correlación entre el rendimiento mental de los niños y el tiempo que gastan mirando tv.?

Calculando los nuevos rangos para la columna Y teniendo en cuenta rangos igualados

obtenemos:

ALUMNOS x YA 1 4 o 5B 2 4 o 5C 3 2 o 3D 4 1E 5 2 o 3

¿Existe correlación entre el rendimiento mental de los niños y el tiempo que gastan mirando tv?

129

6 (17)6 (36 -1)

Page 131: Portafolios maria

Calculando los nuevos rangos para la columna Y. teniendo en cuenta los rangos iguales obtenemos:

X Y DX - Y

D2

A 1 4.5 -3.5 12.25B 2 4.5 -2.5 6.25C 3 2.5 0.5 0.25D 4 1 3 9E 5 2.5 2.5 6.25

ΣD2 = 34.00

Para Obtener Los Rangos Correspondientes A Los Niños A Y B Hemos Sumado Los Lugares Que

Podrían Ocupar Cualquiera De Los Dos Y Que Son 5 Y 4 Y Luego Esta Suma La Dividimos Entre El

Numero De Rango Igualados Que Son Dos, Esto Es: (4+5)/ 2= 4.5 Luego Rango Que Les

Corresponda A A Y B Es 4.5

DE IGUAL FORMA PROCEDEMOS PARA LOS RANGO C Y E obteniendo para ellos como nuevo

rango 2.5.

Ahora añadiremos una nueva columna D, en esta columna escribiremos diferencia entre uno de

los rangos de x menos el correspondiente rango de Y.

Elevamos al cuadrado cada valor de y y escribimos cada resultado en la columna del cuadrado.

Luego sumamos los valores de la columna de D2 y obtenemos ΣD2 =34.00

P=1−6 (34 )

2 !5 (25−1 )=1−204

120

P= 1 – 1.7=+0.7

Luego obtenemos una correlación negativa cuya magnitud es 0.7 que es un valor fuerte para

este tipo de situación.

EJERCICIO PROPUESTO DE CÁLCULO DE COEFICIENTE DE SPEARMAN

La tabla muestra siete estudiantes que ordenados alfabéticamente obtuvieron su número de

orden según sus calificaciones en teoría y práctica académica en un curso de lenguaje. Calcular

el coeficiente de correlación de SPEARMAN.

ALUMNOS PRACTICA X TEORIA YA 7 6

130

Page 132: Portafolios maria

B 4 7C 6 5D 3 2E 5 1F 2 4G 1 3

2º EJERCICIO

El cuadro muestra las correspondientes alturas en centímetros de grupo de padres y de sus

hijos primogénitos.

1) calcular el coeficiente de correlación de espermas

2) calcular también el coeficiente de Pearson

3) son parecidos?

ALTURA PADRE X ALTURA HIJOS Y172 178164 154180 180190 184164 166164 166165 166180 175

RESPUESTA 1 p= 0.89

3º EJERCICIO

En la tabla los cinco siguientes individuos se han colocado por rangos de 1 a 5 sobre X e Y.

calcular el coeficiente de correlación.

X YA 2 3B 1 2C 3 1D 5 5E 4 4

RESPUESTA 1 p= 0.7

131

Page 133: Portafolios maria

EJERCICIO

El gerente del personal una empresa agroindustrial estudia la relación entre la variable

dependiente Y y la variable independiente X de su personal obrero. Recoge una muestra

aleatoria de 10 trabajadores y se obtuvieron los datos en dólares por semana.

a) Determinar el diagrama de dispersión

b) De su comentario sobre el valor de la pendiente

La relación es positiva e imperfecta porque al pasar la recta no cruza por todos los

puntos, sin embargo el valor de la pendiente se aproxima a uno.

c) Estime el gasto que correspondería a un salario semanal de 90USD.

Salario (x)

Gasto (y)

X2 Y2 XY (xi -Ẋ) (xi - Ẋ)^2 (Yi -Ῡ) (Yi -Ῡ)^2

28 25 784 625 700 -17,8 316,84 -13,4 179,56

25 20 625 400 500 25 625 20 400

35 32 1225 1024 1120 35 1225 32 1024

40 37 1600 1369 1480 40 1600 37 1369

45 40 2025 1600 1800 45 2025 40 1600

50 40 2500 1600 2000 50 2500 40 1600

50 45 2500 2025 2250 50 2500 45 2025

35 30 1225 900 1050 35 1225 30 900

70 55 4900 3025 3850 70 4900 55 3025

80 60 6400 3600 4800 80 6400 60 3600

ƩX=458

ƩY=384 ƩX2=23784 ƩY2=16168

ƩXY=19550 Ʃ(xi -Ẋ) =412,2

Ʃ(xi - Ẋ)^2=

23316,84

Ʃ(Yi -Ῡ) =345,6

Ʃ(Yi-Ῡ)^2=15722,56

r=n¿¿

132

Page 134: Portafolios maria

r=10 (19550 )− (458 )(384 )

√ [10 (23784 )−(458)2 ]¿¿¿

r= 195500−175872√ [237840−209764 ] [161680−147456 ]

r= 19628

√ [28076 ] [14224 ]

r= 19628

√399353024

r= 1962819983 ,82

r=0,98

Desviación Estándar (X)

Sx = √∑ ¿¿¿¿¿ Sx = √ 23316,8410=√2331,4 = 48,28

Ẋ = Ʃ X in

=45810

=45 ,8 Sy = √ 15722 ,5610=√1572 ,256 = 39, 65

Ῡ = ƩY in

=38410

=38 ,4

Y R= y+r ( SySx )x−r ( SySx

) x

Y R=38,4+0 ,98( 39 ,6548 ,28 )x−0 ,98( 39 ,6548 ,28 )45 ,8

Y R=38,4 +0 ,80 x−0 ,80(45 ,8)

Y R=1,54 +0,80 x

Y R=1,54 +0,80(90) = 73, 54 gasto de un salario semanal

133

Page 135: Portafolios maria

r=n¿¿

r=6 (260 )−(47)(35)

√¿¿¿

r=1560−1645√¿¿¿

r= −85√277472490

r= −8516657.51

r = -0.005

COMENTARIO.- Vemos que los vehículos de 20 toneladas no tienen relación con los de 40 toneladas, ya que a los de 20 se los utiliza más para las importaciones que los de 40 debido a que son más ligeros al transportar las mercancías.

134

Page 136: Portafolios maria

135

Page 137: Portafolios maria

136

Page 138: Portafolios maria

PRUEBA DE HIPÓTESIS

Hipótesis Estadística

Se llama hipótesis, a una suposición o conjetura; que se formula, con el propósito de ser

verificada. Cuando se establece la veracidad de una hipótesis, se adquiere el compromiso de

verificada en base a los datos de la muestra obtenida. La hipótesis estadística es

fundamentalmente distinta de una proposición matemática, debido que al decidir sobre su

certeza podemos tomar decisiones equivocadas, mientras que en la proposición matemática

podemos afirmar categóricamente si es verdadera o falsa.

Hipótesis Nula

Es una hipótesis que afirma lo contrario de lo que se quiere probar. En ella se supone que el

parámetro de la población que se está estudiando, tiene determinado valor. A la hipótesis nula,

se le representa con el símbolo Ho, y se formula con la intención de rechazarla.

Ejemplo: Para decidir que una moneda está cargada, suponemos lo contrario, es decir, que la

moneda es legal, esto es, que tiene igual probabilidad o proporción de salir cara, que de salir

sello. Llamamos P (proporción poblacional de cara) y Q (proporción poblacional de sello), P +Q

= 1 (proporción del total o 100% de los casos); pero la moneda es legal, entonces esperamos que

P = Q, reemplazando P por Q, P + P = 1, 2P = 1 y P = 0.5, es decir, la proporción poblacional de

éxito (cara), para todas las monedas legales es 0.5. Sobre esta base, durante la ejecución del

experimento, aceptamos que actúan únicamente las leyes del azar, descartando la influencia de

cualquier otro factor.

Hipótesis Alternativa

Es una hipótesis diferente de la hipótesis nula. Expresa lo que realmente creemos es factible, es

decir, constituye la hipótesis de investigación. Se le designa por el símbolo H a. En el ejemplo

citado, la hipótesis alternativa sería: H a: P ≠ 0.5, es decir, P > 0.5 o P < 0.5, si es que queremos

realmente averiguar que la moneda no es legal.

Concepto de significación en una Prueba Estadística

137

Page 139: Portafolios maria

Suponiendo que está formulada una hipótesis y que al realizar un experimento para someterla a

prueba encontramos que el estadístico de la muestra, difiere marcadamente del valor del

parámetro que establece la hipótesis nula H 0, en ese caso, decimos que la diferencias

encontradas son significativas y estamos en condiciones de rechazar la hipótesis nula H 0 o, al

menos no aceptarla en base a la muestra obtenida.

En realidad estamos determinando, si la diferencia, entre el valor del parámetro establecido en

H 0 y el valor del estadístico obtenido en la muestra, se debe tan solo al error de muestreo (en

este caso aceptamos H 0); o si la diferencia es tan grande que el valor obtenido por el estadístico

de la muestra, no es fruto del error de muestreo, en este caso rechazamos H 0.

Prueba de Hipótesis

Se le llama también ensayo de hipótesis o décima de hipótesis. Son procedimientos que se usan

para determinar, se es razonable o correcto, aceptar que el estadístico obtenido en la muestra,

puede provenir de la población que tiene parámetro, el formulado en H 0.

Como resultado de la prueba de hipótesis, aceptamos o rechazamos H 0. Si aceptamos H 0,

convenimos en que el error de muestreo (el azar), por sí solo, puede dar lugar al valor al

estadístico que origina la diferencia entre éste y el parámetro. Si rechazamos H 0, convenimos

que la diferencia es tan grande, que no es fruto del error de muestreo (al azar) y concluimos que

el estadístico de la muestra no proviene de una población que tenga el parámetro estudiado.

El mecanismo para rechazar la hipótesis H 0, es el siguiente: suponemos como válida la hipótesis

nula H 0, la que afirma que el parámetro tiene cierto valor (supongamos el caso de la media

poblacional entonces H 0: ʯ = ʯ0. Tomamos una muestra y calculamos el estadístico de la

muestra (para el caso de la media el estadístico es la media muestral x ). Como suponemos que

H 0 es cierta, podemos suponer que la muestra proviene de la población que tiene como

parámetro el de H 0 (es decir, ʯ0 no serán muy diferentes) y la probabilidad de que dicha

diferencia muestral pequeña aparezca, será grande. Si en cambio tomamos una muestra de una

población que no tiene como parámetro ʯ0, en dicho caso el valor de x - ʯ0, será grande, (x será

muy distinto que ʯ0), es decir, dicha diferencia será significativa, y la probabilidad de obtener

dicha diferencia muestral al muestrear, será pequeña. Necesitamos un estándar, es decir, un

valor tal que, al comparar con él la probabilidad de obtener una diferencia entre x y ʯ0, nos

permita aceptar o rechazar H 0. Llamemos a este valor el nivel de significación. Este será talα

que, si la probabilidad de la diferencia entre x y ʯ0 es muy pequeña (menor que ),α

138

Page 140: Portafolios maria

rechazaremos H 0 y la muestra aleatoria no proviene de la población con parámetro ʯ0; si la

probabilidad de la diferencia entre x - ʯ0 es grande (mayor que ) aceptamos α H 0 y la muestra

aleatoria proviene de la población con parámetro ʯ0.

Cuando se toma la decisión de rechazar o aceptar la hipótesis H 0, se corre el riesgo de

equivocarse (recuerde que nos hemos referido a la probabilidad de obtener una diferencia entre

x y ʯ0 y no de un hecho establecido), es decir, de cometer errores.

Estos posibles errores son:

Error tipo I

Consiste en rechazar la hipótesis H 0, cuando en realidad no debería ser rechazada, por ser

verdadera. La probabilidad de cometer el error tipo I, se llama alfa ( ).α

Error tipo II

Consiste en no rechazar a hipótesis Ho, cuando debería ser rechazada por ser falsa. La

probabilidad de cometer el error tipo II, se llama beta ( ).β

Se debe procurar que la probabilidad de los errores tipo I y tipo II, sean las más pequeñas

posibles, sin embrago, para un tamaño de muestra dado, el querer disminuir un tipo de error,

trae consigo, incrementar el otro tipo de error. La única forma de disminuir ambos errores, es

aumentar el tamaño de la muestra.

Nivel de significación de una Prueba Estadística.

En relación a la comprobación de una hipótesis dada, se llama nivel de significación, a la

probabilidad a de cometer el error tipo I, al rechazar la hipótesis nula Ho.

Los niveles de significación más usados en la práctica son: de 0.05 (5%) y de 0.01 (1%).

El nivel de significación de 5% se interpreta de la siguiente manera: en 100 casos, cabe esperar,

que en 5 de ellos se cometa una decisión equivocada, al rechazar la hipótesis Ho, cometiendo, en

consecuencia, un error de tipo I.

Pasos de una Prueba de Hipótesis

1o Formular la Ho y la H1

2o Determinar si la prueba es unilateral o bilateral.

139

Page 141: Portafolios maria

3o Asumir el nivel de significación de la prueba.

4oDeterminar la distribución muestral que se usara en la prueba.

5o Elaborar el esquema de la prueba.

6o Calcular el estadístico de la prueba.

7o Tomar la decisión, para esto, se comparan el esquema de la parte.

5o, con el estadístico del paso 6o.

Ejemplo de una prueba de hipótesis utilizando los pasos anteriores.

Se realiza el experimento aleatorio de lanzar 50 veces una moneda, obteniéndose 34 veces el

resultado cara. Al nivel de significación de 5%, se quiere averiguar si la moneda está cargada.

1) Ho: P= 0.5, la moneda no está cargada.

H1: P≠ 0.5 la moneda está cargada (P>0.5 ó P<0.5).

2) La prueba debe ser bilateral o de dos colas, porque hay dos posibilidades en la H1:

a) Si se obtiene muchas veces cara, entonces la moneda está cargada de un lado

(P>0.5).

b) Si se obtiene pocas veces cara, entonces la moneda está cargada del otro lado

(P<0.5).

3) Asumimos el nivel de significación de 5%, con lo que estamos aceptando de que con la

probabilidad de 0.05, puede ocurrir que se rechace Ho, a pesar de ser verdadera;

cometiendo por lo tanto el error de tipo I. la probabilidad de no rechazar Ho, será de

0.95.

4) Determinar la distribución muestral que se utilizara en la prueba.

Tenemos por dato muestral la proporción 3450

, el parámetro de Ho, es la proporción

poblacional P; entonces utilizaremos la distribución muestral de proporciones para

describir la variación de las muestras por el error d muestreo. Tamaño de muestra n=

50> 30. (Muestra grande) aproximaremos la distribución muestral de proporciones,

mediante la distribución normal, porque n=50> 30.

5) Esquema de la prueba: En la distribución normal de probabilidades estandarizadas,

para el nivel de significación de 5%, el nivel de confianza será de 95%, entonces los

coeficientes críticos o coeficientes de confianza para la prueba bilateral serán: -1.96

1.96, es decir -1.96 ≤ z ≤ 1.96.

140

Page 142: Portafolios maria

El esquema correspondiente es:

Si al realizar el experimento y calcular el puntaje estandarizado Z, encontramos que Z cae fuera

del intervalo -195 ≤ z ≥ 1.96, esto indicara que se debe rechazar H˳

Si por el contrario Z cae dentro del intervalo ya mencionado, eso indicara que no debemos

rechazar H˳

Vemos que hay dos regiones e rechazo, por eso la prueba se llama prueba bilateral o de dos

colas.

6) Cálculo de Z. utilizando la fórmula 5.3.2

Z= Xi−U pσ

Donde Xi corresponde en este caso a la producción de la muestra: p`

141

Page 143: Portafolios maria

U p: es la medida de la distribución muestral de proporciones, igual a la proporción poblacional

P de H˳

σ : es la desviación estándar de la distribución muestral de proporciones, llamada también error

estándar de la proporción: σ p`

Z= p−pσp

Ejemplo de Prueba de una Cola o Unilateral.

Un laboratorio afirma que uno de sus productos tiene 905 de efectividad para curar una

enfermedad. En una muestra de 200 persona de aliviaron 160. Determinar que a afirmación no

es cierta, es decir, la medicina cura meno del 90% de los casos. Sea el nivel de significación 0.05.

142

Page 144: Portafolios maria

1) .- H˳: P = 0.90 P, proporción poblacional de éxito.

H1: P < 0.90 Es lo que queremos probar.

2) .- Habrá una sola región de rechazo o región crítica y es aquella en la que la proporción

de personas curadas por la medicina es menor que 0.90; luego se trata de una prueba

unilateral, o de una sea cola; en esta caso de cola izquierda, que es la dirección a la que

apunta la desigualdad de H1.

3) Asumiendo el nivel de significación de 5% (0.05), en la distribución normal de

probabilidades estandarizada se tiene el coeficiente critico de Z= -1.65.

4) Como el dato es una proporción muestral, y en Ho hay una proporción poblacional,

usaremos la distribución muestral de proporciones.

5) El esquema de la prueba es:

6)

Z= p−pσp

´P = Proporción de la muestra = 160200

=0.8

P = Proporción de la población P = 0.9

143

Page 145: Portafolios maria

Grados de libertad: el termino libertad se refiere a libertad para variar y recoger datos de la

muestra. Analicemos la fórmula para la desviación estándar corregida

s=√∑ (Xi−μ )2

n−1

Para calcular la desviación estándar es necesario estimar la media poblacional û mediante x= u,

es decir se eta estimando un parámetro poblacional por lo tanto por grados de libertad serán n-

1. Al querer calcular la desviación estándar ha disminuido en uno la libertad de escoger los

datos, por haber estimado un parámetro, la media poblacional.

En la prueba de STUDENT de diferencia de medidas, se estimaran dos medias poblacionales de

cada una de las dos poblaciones de las cuales se toman los datos, para calcular las dos medias.

Los grados de libertad serán n1+n2-2 donde n1 es el tamaño de la muestra 1, tomada de la

población 1 y n2 es el tamaño de la muestra tomada de la población 2.

Los grados de libertad están representados por la siguiente formula

Gl=n-k

N: numero de observaciones independientes

K: numero de parámetros estimados

Distribución de Student

Cuando:

I) el tamaño de la muestra es pequeño y este es menor que 30

II) la población de donde se obtienen los datos está distribuida normalmente

III) se desconoce la desviación estándar de la población entonces haremos uso de la distribución de Student

La distribución de Student está representada por el estadístico t:

t= x−us

√n−1

144

Page 146: Portafolios maria

El estadístico z de la distribución normal era

z= x−uσ

√n

En el denominador de t tenemos s, que varía de muestra en muestra. En el denominador de z

tenemos o , la desviación estándar de la población que es una constante; t sigue una distribución

de Student con n-1 grados de libertad, los valores de t se pueden encontrar en la tabla

correspondiente en el apéndice de este libro. Existe un valor específico para cada grado de

libertad asociado con un determinado nivel de significación.

La grafica de la distribución de Student es más aplanada que la distribución normal Z.

Ejemplo de prueba de una media utilizando la distribución de student

Se aplico un test de inteligencia a una muestra de 15 alumnos de un salón de clase de cierto

Colegio y se determinó un CI promedio de 105.4 con una desviación estándar de 5.3. Se saber

que al estandarizar el mencionado test en los colegios secundarios de la localidad, se hallo un CI

medio de 101. Asumiendo un nivel de significación de 1% probar que el rendimiento mental del

grupo de 15 alumnos, es más alto que el promedio de estandarización del test.

U= rendimiento mental medio de estandarización = 101

X= rendimiento mental medio de la muestra = 105,4

1) formulación de la hipótesis

H0:µ = 101, no existe diferencias significativas en el rendimiento mental, de la muestra X y de la

población

H1: µ= >101

2) prueba unilateral de cola derecha, de acuerdo con H1,

145

Distribución de student

Distribución normal

Page 147: Portafolios maria

3) Nivel De Significación Asumido: 1% = 0.01

4) Distribución aplicable para la prueba

Considerando que los datos son la media de la muestra X y la media poblacional µ, se debe

reutilizar la distribución maestral de medias, además como n <30 (muestra pequeña) y se

desconoce 0 (desviación estándar de la población) se empleara la distribución de student, ya

que ese sabe los valores de CI siguen una distribución normal.

5) Esquema grafico de la prueba

El nivel de significación es a = 0.01

Los grados de libertad son:

Gi= n-1 = 15 – 1=14g. De lib

En la tabla de distribución de student, con 14gl, a = 0.01 y prueba de 1 cola, encontramos el t

crítica: tc =2.624

146

Page 148: Portafolios maria

6) Cálculo del estadístico de la prueba

Datos

X= 105.4 ; µ = 101 ; s= 5.3 ; n= 15

7) toma de decisiones

Observamos que t=3.11 se ubica en la región de rechazo por tanto se descarta que µ = 101 y se

acepta la alternativa µ > 101 es decir el grupo de 15 alumnos tiene rendimiento mental mayor

que el promedio de estandarización.

Ejemplo:

Una tableteadora de un laboratorio farmacéutico produce comprimidos de cierto medicamento,

con un peso medio de 2grs. Por comprimido. Para determinar si la maquina sigue en buenas

condiciones de producción, se tomó una muestra de 10 tabletas cuyos pesos en gramos son:

2.04; 1.96; 2.00; 1.98: 2.02; 2.01; 1.97; 1.94; 2.03; 2.01, asumiendo un nivel de significación de

0.01, verificar que la maquina no está en

Buenas condiciones de producción.

Llamemos:

µ: el peso medio de las tabletas producidas por la máquina.

147

Page 149: Portafolios maria

1) Formulación de hipótesis

H0: µ= 2, la maquinas se halla en buenas condiciones.

H1: µ ≠ 2, la maquina no se halla en buenas condiciones

2) Prueba bilateral porque en H1 hay dos posibilidad

µ>2 o µ< 2

3) Nivel de significación , s4e asume el 1% = 0.01

4) Distribución de probabilidad apropiada para la prueba.

Considerando que las hipótesis se refieren a medios poblacionales, que se da como dato el valor

de la media población µ= 2grs, y que se puede calcular la media de la muestra, utilizaremos la

distribución muestral de las medias para efectuar la prueba. Siendo la muestra pequeña (n= 10)

y la desviación de student o de la población desconocida, no es aplicable la distribución normal y

por tanto recurridos a la distribución de student, asumiendo que la población.

148

Page 150: Portafolios maria

Ejemplo:

Un laboratorio afirma que uno de sus productos tiene el 90% de efectividad para curar una

enfermedad. En una muestra de 200 personas se aliviaron 160. Determinar que la afirmación no

es cierta, es decir que la medicina cura menos del 90% de los casos. Si el nivel de significancia

(error de estimación) es del 0,05

149

Page 151: Portafolios maria

1) Hallar H0 Y HA

H 0U=90%U=0,9

H 0U<90%U <0,9

2) Determinar la campana de gauss

Es unilateral de una cola

3) Determinar el valor de confianza

Nivel de confianza=95%

Error deestimación=0,05

Z=±1,65

4) Determinar el valor de n

N 1=200n>30

Utilizala prueba dehipótesis

5) Graficar la campana de gauss

150

Page 152: Portafolios maria

6) Calcular el valor de z

P=160200

= 0,80

P=PROBABILIDAD DE LA POBLACIÓN

P=0,9

QX=ERROR DEESTIMACIÓN

QX=√ pqn

QX=√ (0,9 )(0,1)200

Qx=0,02

Z=P−PQx

Z=0.8−0,90,02

Z=−5

7) Rechazo de la hipótesis nula y aceptación de la hipótesis alternativa, porque los

medicamentos curan menos del 90% a los pacientes.

Ejemplo:

151

Page 153: Portafolios maria

Una muestra de 80 alambres de acero producidos por la Fábrica A, da una resistencia media a la

rotura de 1230lobras con una desviación estándar de 120 libras. Una muestra de 100 alambres

de acero producidos por la Fábrica B da una resistencia media a la rotura de 1190 libras con una

desviación estándar de 90 libras. ¿Hay una diferencia real en la resistencia media de las dos

marcas de alambre de acero, si el nivel de confianza es el 95%?

1) Determinar la HO Y LA HA.

Ho: U1 = U2

Ha: U1 U2

2) Determinar la campana de gauss

La campana de gauss es bilateral de 2 colas

3) Determinar el valor de confianza

Nivel de significancia o E.E. = 0,05

Z =1,96 valor estandarizado

4) Determinar qué tipo de muestra se utiliza

n 1 = 80 n > 30

n 2 = 100 n > 30 Prueba de Hipótesis

5) Construir la campana de gauss

152

Page 154: Portafolios maria

6) Calcular el puntaje z

x 1 = 1230 S1 = 120

x 2 = 1190 S2 = 90

Z= X 1−X2

√ S 12

n1+ S22

n2

Z= 1230−1190

√ 120280+ 90

2

100

Z= 40

√180+81

Z= 40

√261

Z= 4016,155

Z=42,4760√261

7) Rechazo la hipótesis nula y acepto la hipótesis alternativa. La rotura de los alambres de la

Fábrica A es diferente a la rotura de los alambres de la Fábrica B.

Los salarios diarios de una industria particular tiene una distribución normal con media de

23,20 dólares y una desviación estándar de 4,50 dólares. Si una compañía de esta industria

153

Page 155: Portafolios maria

emplea 40 trabajadores, les paga un promedio de 21,20 dólares. ¿Puede ser acusada esta

compañía de pagar salarios inferiores con un nivel de significancia del 1%?

Ejemplo:

1) Determinar la HO Y LA HA.

Ho: U = 23,20

Ha: U > 23,20

2) Determinar la campana de gauss

La campana de gauss es de una cola

3) Nivel de confianza = 99%

Nivel de significancia o E .E .=0,01

Z=−2,33

4) Determinar qué tipo de muestra se utiliza

n=40n>30

40>30Prueba de Hipótesis

5) Construir la campana de gauss

154

Page 156: Portafolios maria

6) Calcular el puntaje z

Z=

X−Us

√n

Z=

21,20−23,204,50

√40

Z=

−24,50

√40

Z=

−24,506,32

Z=−2,811

7) Rechazo la hipótesis nula y acepto la hipótesis alternativa. No está pagando a los trabajadores

lo que les corresponde entonces debe entrar a un juicio para resolver este inconveniente.

EJERCICIO PLANTEADO

Según una encuesta realizada se afirma que la exportación de petróleo crudo tiene el 95% de

efectividad para comercializarse en el mercado internacional. En una muestra de 45 países a los

que se envía el petróleo ecuatoriano, se reflejaron que 35 países los más grandes importadores

de petróleo tienen ventas elevadas. Determinar que la afirmación no es cierta, es decir que la

exportación de petróleo se comercializa en menos del 95%. Si se tiene un nivel de significancia

del 0,05.

1. Ho: U = 95%

Ha: U < 95%

2. La campana de Gauss es de una cola

3. = 95%α

155

Page 157: Portafolios maria

Error de Estimación: 0,05

Z = -1,65

4. n = 45 n > 30 Prueba de Hipótesis

5. Construir Campana de Gauss

6. z= P−PQp

z=0,78−0,950,032

z=−5,31

P=3545

P=0,78

Qx=√ pqn

Qx=√ (0,95 )(0,05)45

Qx=0,032

7. Rechazo la hipótesis nula y acepto la hipótesis alternativa.

Las exportaciones de petróleo que el Ecuador realiza a diferentes países se

comercializan en más del 95%, por lo que el país puede continuar realizando sus

exportaciones al exterior.

DISTRIBUCIÓN T-STUDENT

156

Page 158: Portafolios maria

En probabilidad y estadística, la distribución t-Student es una distribución de probabilidad que

surge del problema de estimar la media de una población normalmente distribuida cuando el

tamaño de la muestra es pequeño.

Una variable aleatoria se distribuye según el modelo de t-Student con n grados de libertad,

donde n es un entero positivo, si su función de densidad es la siguiente:

f(t)=

Γ ( n+12

)

Γ (n2)√nΠ

(1+t2

n)−12(n+1 )

, -∞<t <+∞ ,

Γ ( p )=∫0

x p−1e−xdx siendo p>0

La gráfica de esta función de densidad es simétrica respecto del eje de ordenadas, con

independencia del valor de n, y de forma semejante a la distribución normal.

Propiedades:

1. La media es 0 y su varianza

nn−2 , n>2.

2. La gráfica de la función de densidad es en forma de campana.

3. Los datos están más disperso que la curva normal estándar.

4. A medida que n aumenta, la gráfica se aproxima a la normal N(0,1).

5. La gráfica es muy parecida a la de la normal estándar diferenciándose en que las colas

de t están por encima de la normal, y el centro se encuentra por debajo del de la normal.

6. Cuando los grados de libertad son altos, los valores de t coinciden con los de la normal.

Ejemplo:

La empresa de transporte pesado TRANSURGIR de la ciudad de Tulcán adquirió camines

nuevos que cargan un peso aproximado a 15 toneladas cada uno para determinar si esta

afirmación es verdad se tomo una muestra de 7 camiones con repletos de carga cuya carga

pesaba; 15,04tonn, 14,96tonn, 15tonn, 14,98tonn, 15,2tonn, 15,1tonn y 14,96tonn. Asumiendo

un nivel de significancia de 0,01 verificar que los camiones si cumplen con el peso establecido.

1) Ho: u=15tonnHa: u≠2 u es diferente de dos

157

Page 159: Portafolios maria

2) Bilateral

3) 99% 0,01 gl=n-1gl= 10-1= 9t=±3,250

4) n˂30 T-student

5) GRAFICA

S=√∑¿¿¿

6)x= X – u

S

√n−1.

x=15,034 – 150,082

√7−1.

1,030,340,0822,44.

=0,340,33.

=1,03

7) Aceptamos la hipótesis nula y rechazamos la hipótesis alternativa ya que el peso que puede transportar cada camión se encuentra en la zona de aceptación.

Ejemplo:

158

Xi (Xi-X) (Xi-X)2

15,04 0,0060,0000326

53

14,96 -0,0740,0055183

67

15 -0,0340,0011755

1

14,98 -0,0540,0029469

39

15,2 0,1660,0274612

24

15,1 0,0660,0043183

67

14,96 -0,0740,0055183

67

105,24

-0,00000000000000888

17841970,0469714

29

Page 160: Portafolios maria

Un fabricante de focos afirma que su producto durará un promedio de 500 horas de trabajo.

Para conservar este promedio esta persona verifica 25 focos cada mes. Si el valor y calculado cae

entre –t 0.05 y t 0.05, él se encuentra satisfecho con esta afirmación. ¿Qué conclusión deberá él

sacar de una muestra de 25 focos cuya duración fue?:

PRUEBA CHI - CUADRADO

Pruebas Paramétricas. Se llama así a las pruebas de hipótesis que cumplen tres requisitos

fundamentales:

1. La variable de la prueba debe ser la variable cuantitativa.

2. Los datos se obtienen por muestreo estadístico.

3. Los datos deben ajustarse a determinadas distribuciones estadísticas.

Ejemplos.

1. La prueba basada en la distribución normal de probabilidades.

2. La prueba de student.

Pruebas No Paramétricas.- llamadas también pruebas de distribución libre. Son aquellas que:

1. La variable de la prueba puede ser cualitativa o cuantitativa.

2. Los datos se obtienen por muestreo estadístico.

3. Son independientes de cualquier distribución de probabilidad.

Ejemplo.

La prueba de Chi – Cuadrado (también llamada prueba Ji –Cuadrado).

Las pruebas paramétricas son mas poderosas. Sin embargo cuando la variable es cualitativa,

sólo se puede usar las pruebas no paramétricas.

159

Page 161: Portafolios maria

El Estadístico Chi – Cuadrado

En un estadístico que sirve de base para una prueba no paramétrica denominada prueba chi –

cuadrado que se utiliza especialmente para variables cualitativas, esto es, variables que carecen

de unidad y por lo tanto sus valores no pueden expresarse numéricamente. Los valores de estas

variables son categorías que sólo sirven para clasificar los elementos del universo del estudio.

También puede utilizarse para variables cuantitativas, transformándolas, previamente, en

variables cualitativas ordinales.

El estadísticos chi- cuadrado se define por

x2=(n−1 ) S2

a2

En donde:

n= número de elementos de la muestra.

n-1= número de grados de libertad

s2= varianza de la muestra

a2= varianza de la población

Desarrollaremos un ejemplo numérico con la finalidad de fijar el concepto de Chi – cuadrado.

Ejemplo:

En un estudio de la capacidad de aprendizaje de matemáticas, en los niños de una población, se

tomó una muestra representativa de 40 niños. Se les aplicó una prueba de diagnostico del

aprendizaje en matemáticas y con los datos obtenidos se calculó la varianza s2=8.4, conociendo

que la varianza poblacional es de α2= 12,37, calcular el valor del estadístico chi-cuadrados.

Datos:

n= 40 S2= 8,4 a2= 12,37

x2=(40−1 )8,412,37

x2=26,48

Ahora vamos a elaborar el concepto de DISTRIBUCIÓN MUESTRAL DEL ESTADÍSTICO CHI-

CUADRADO.

160

Page 162: Portafolios maria

Supongamos que se realiza los pasos siguientes:

1. De una población de N elementos se extrae todas las muestras posibles del mismo

tamaño n.

2. Con los datos de cada muestra se calcula el estadístico chi – cuadrado.

3. Con todos los valores de Chi – cuadrado se forma una distribución de frecuencias; éstas

se denomina distribución muestral del Chi-cuadrado.

Esta distribución muestral se representa gráficamente en un sistema de coordenadas, colocando

en el eje de abscisas los valores del estadístico Chi- cuadrado.

Cuadrado en el eje vertical se colocan las frecuencias de cada valor del chi-cuadrado.

El área encerrada bajo la curva y el eje horizontal es igual a uno y representar la probabilidad de

que Chi-cuadrado tome valores mayores que 0.

El área rayada situada a la derecha de la ordenada levantada en la abscisa x2 (gl), representa la

probabilidad ∝ de cometer el error tipo l en la prueba de chi-cuadrado. Esta probabilidad ∝ es

el nivel de significación de la prueba. El valor x2 (gl) se llama valor crítico del CHI-CUADRADO y

se determina por medio de una tabla especial, que representa al final del libro el aprendizaje de

tablas.

Antes de entrar en el manejo de la tabla debemos tener encuentra que para una probabilidad

dad, por ejemplo ∝=0.05, al aumentar el número de grados de libertada también aumenta el

valor crítico de Chi-cuadrado; esto se ilustra en las tres figuras siguientes:

161

Page 163: Portafolios maria

Este crecimiento del valor crítico se debe a que el aumentar el número de grados de libertad, la

curva de la distribución muestral de Chi-cuadrado tiende a tomar una forma más extendida y

por tanto el punto crítico se desplaza hacia la derecha.

Descripción y manejo de la tabla.- La tabla de valores críticos de x2 se encuentra en el

apéndice. En la línea horizontal superior encabezando en cada columna se hallan los valores de

.

En la primera columna de la izquierda están los grados de libertad. Los ejemplos siguientes el

manejo de la tabla.

1. Ejemplo:

∝=0.05 y gl= 4 g de l

A partir de gl=4g de l, dirigimos una visual hacia la derecha hasta cortar a la visual que baja

por ∝=0.05; en la intersección se encuentra el valor crítico ∝=9.488 .

2. Ejemplo:

Si ∝=5%=0.05 y gl=6 gdel

162

Page 164: Portafolios maria

Hallamos x2 (6)=12.592

3. Ejemplo:

Si ∝=5%=0.05 y gl=10gde lEncontramos x2 (10) = 18.307

Con estos 9 valores de la variable de estudio X, vamos a elaborar el cuadro de frecuencias

observadas correspondientes a las 10 categorías establecidas.

Cuadro 11. 3. 2

Intervalos Conteo Frecuencias

Observadas

Menos de 6,26 a 6, 26 IIII - I 6

6 , 26 a 11,62 IIII - I 6

11,62 a 15,51 III 3

15,51 a 18,80 IIII 5

18,80 a 21,96 IIII 4

21,96 a 25,12 IIII - IIII 10

25,12 a 28,41 III 3

28,41 a 32,30 IIII 4

32,30 a 37,66 IIII 4

37,66 a más. IIII 5

A continuación debemos realizar la clasificación y conteo de los 50 datos, es decir, colocar a cada

uno de ellos dentro de su categoría representándolo por una tarja. La suma de las tarjas de cada

clase da la frecuencia observada de esta clase.

Para facilitar el cálculo del estadístico chi-cuadrado mediante la fórmula indicada

(X 2=∑ (Oi−E i)2

Ei

)

163

Page 165: Portafolios maria

Agregamos las frecuencias observadas y esperadas en celdas tal como se presenta a

continuación. Recordemos que se fijo la frecuencia esperada de 5 en cada intervalo, luego:

Frecuencia observada O, y frecuencia esperada E, en la Prueba Chi-cuadrado de Bondad de

Ajuste.

  Ei   5   5   5   5   5   5   5   5   5   5

Oi 6 6 3 5 4 10 3 4 4 5

X2 (7 )= (6−5 )2

5+

(6−5 )2

5+

(3−5 )2

5+

(5−5 )2

5+

(4−5 )2

5+(10−5)2

5+

(3−5 )2

5+

(4−5 )2

5+

(4−5 )2

5+

(5−5 )2

5

X2(7)=38+5=7,6

7) Toma de decisiones

Observamos que este valor de Chi-cuadrado, en el esquema grafico (figura 11.3.5) se ubica en la

regresión de aceptación, luego aceptamos H o esto es, que la muestra se obtiene de una

población distribuida normalmente.

Problema

De una investigación demográfica se conoce que los habitantes de ciertos países se distribuyen

en la forma siguiente: 0- 20 años, 25%; 21 – 40 años, 35%; 41 -61 años, 25%; 61 -80 años, 10%;

81 – 100 años, 5%.

Después de transcurridos varios años se quiso probar que la distribución poblacional de las

edades no ha cambiado para lo que se selecciono una muestra respectiva de 1000 personas y se

observo que las frecuencias de las 5 categorías fueron: 0- 20 años, 200; 21 – 40 años, 300; 41 -

61 años, 300; 61 -80 años, 100; 81 – 100 años, 100.

1) H o la distribución actual por edades es igual a la del año de ejecución del censo

H 1 La distribución actual por edades no es igual a la del año de ejecución

2) La prueba es unilateral y de cola derecha

3) Nivel de significación a= 0.10

4) Se utiliza la distribución CHI – CUADRADO

ESQUEMA DE LA PRUEBA

164

Page 166: Portafolios maria

77.14

7.779

Existen k= 5 celdas, tenemos gl = K-1 = 5-1=4 grados de libertad a = 0.10 en la tabla de

CHI – CUADRADO obtenemos

x2 (4 )=7.779

5) CALCULO DEL ESTADÍSTICO DE LA PRUEBA

200 300 300 100 100

Las frecuencias observadas nos las proporcionan con la muestra aleatoria de los 1.000

habitantes.

165

250 350 250 100 5

Page 167: Portafolios maria

CALCULO DE LAS FRECUENCIAS ESPERADAS

E1 = 1.000 X 25% = 250 E2 = 1.000 X 35% = 350

E3 = 1.000 X 25% = 250 E4 = 1.000 X 105% = 100

E5 = 1.000 X 5% = 50

CALCULO DEL ESTADISTICO CHI – CUADRADO

x2 (4 )=∑I=1

5 (Oi−Ei)2

E i

x2 (4 ) = (200−250)

250

2

+ (300−350)

350

2

+(300−250)

250

2

+(100−100)

100

2 +(100−50)50

2

x2 (4 ) = 10+7.14+10+0+50

x2 (4 )= 77.14

6) TOMA DE DECISIONES

Vemos que el estadístico calculado CHI – CUADRADO (77.14) es mayor que el valor

critico encontrado en la tabla (7.779) vemos que 77.14 cae en la región de rechazo por

lo tanto rechazamos H o y aceptamos H 1, es decir la distribución actual por edades no

es igual a la de la investigación demográfica.

CORRECCIÓN DE YATES

Cuando el número de grados de libertad es igual a la unidad, es necesario realizar una

corrección por continuidad durante el cálculo del estadístico de la prueba. Esta corrección se

166

Page 168: Portafolios maria

11.21

3.841

denomina de yates y consiste en disminuir en 0.05 al valor absoluto de la diferencia ¿ entre las

frecuencias observadas y as frecuencias esperadas.

El ejemplo siguiente ilustra la aplicación de esta corrección.

PROBLEMA

En el año de 1960, la proporción de hombres y mujeres de cierta institución de enseñanza

superior, fue de 75% y 25%, respectivamente. Con la finalidad de verificar si el transcurso del

tiempo había originado algún cambio en las proporciones de estudiantes de ambos sexos, en el

año de 1970 se tomó una muestra aleatoria de 100 alumnos de 1º ciclo, obteniendo 60 hombres

y 40 mujeres. Con estos datos realizar la verificación por medio de la prueba de CHI –

CUADRADO, asumiendo el nivel de significación de a= 5%.

1) H o la distribución de hombres y mujeres en el año de 1970 también es de 75% y de

25% respectivamente

H 1 La distribución de hombres y mujeres en el año de 1970 no es del 75% ni del 25%

respectivamente

2) La prueba es universal y de cola derecha

3) Nivel de significación a= 0.05

4) Emplearemos la distribución muestral de CHI – CUADRADO

167

Page 169: Portafolios maria

5) ESQUEMA DE LA PRUEBA

Existen 2 categorías entonces K= 2 y gl = K – 1 =2-1=1 a= 0.05 con estos datos vamos a

la tabla de CHI – CUADRADO y obtenemos x2 (1 ) 3.841.

6) CALCULO DEL ESTADÍSTICO DE LA PRUEBA

60 40

OBTENCIÓN DE LOS VALORES ESPERADOS

Valor esperado para los hombres: 100 x 75% = 75

Valor esperado para las mujeres: 100 x 25% = 25

CACULO DEL ESTADÍSTICO DE LA PRUEBA

Como gl = 1 utilizaremos la corrección de yates

x2 (1 ) (|O1−E1|−0.5¿¿¿2)E1

+(|O2−E2|−0.5¿¿¿2)

E2

x2 (1 ) (|60−75|−0.5¿¿¿2 )75

+(|40−25|−0.5¿¿¿2 )

25

x2 (1 ) (|−15|−0.5¿¿¿2 )

751+

(|−15|−0.5¿¿¿2 )25

168

75 25

Page 170: Portafolios maria

x2 (1 ) (15−0.05¿¿¿2 )

75+

(15−0.05¿¿¿2 )25

x2 (1 ) =2.8+8.41= 11.21

7) TOMA DE DESICIONES

Como el valor de CHI – CUADRADO es de 11.21, mayor que el valor CHI – CUADRADO

afirmamos que 11.21 cae en la región de rechazo, luego rechazamos la H o por lo tanto

afirmamos que la distribución de hombres y mujeres no es del 75% ni del 25%

respectivamente.

En un estudio realizado en el departamento de investigación del ESAN acerca del perjuicio étnico hacia el negro. En los universitarios de lima se aplico.

169

Page 171: Portafolios maria

Lugar de residenciaGrado de perjuicio

Barriadas Barrios populares

intermedios

Barrios residenciales

total

Alto 32 225 50 307Bajo 28 290 79 397Total 60 515 129 704

Una encuesta a los universitarios según su lugar de procedencia, obteniendo los resultados que presenta la siguiente tabla

Al nivel de significación Q=0.05, determinar que las variables perjuicio étnico hacia el negro y

lugar de residencia son independientes

1. Ho: el perjuicio étnico y el lugar de residencia son independientes

H1: existe dependencia entre las variables.

2. La prueba es unilateral y la cola derecha

3. Asumimos el nivel de significación de Q= 0.05

4. Utilizaremos la distribución muestral de chi-cuadrado porque las dos variables son

cualitativas.

5. Esquema de la prueba

Gl =(C-1) (F-1) 1.1.3.4

Gl =(3-1) (2-1) = 2 11.3.4

Gl= 2

Q= 0.05

X2 = (2) = 5.991

C= # de columnas

F= # de filas

170

Page 172: Portafolios maria

6. Calculo del estadístico de la prueba x= 3.54 5.991

Formula

x2=∑ij

(Qij−EijEij )2

X2= 3.54

Ya conocemos las frecuencias observadas para determinar las frecuencias esperadas

emplearemos la misma tabla, manteniendo invariables de frecuencias marginales de dos

variables

¿(32−26.16)2

26.16+(25−224.58)2

224.58+(50−56.25)2

56.25+

(28−33.84 )233.84

+(79−72.78 )272.75

=3.54

Lugar de ResidenciaGrado de perjuicio

Barriadas Barrios populares

(intermedios)

Barrios residenciales

total

Alto E11 E12 E13 307Bajo E21 E22 E23 397Total 60 515 129 704

Cuando las variables X y Y son independientes, las frecuencias de cada celda son igual al

productos de las frecuencias marginales correspondientes dividido por el tamaño de la muestra.

E11=60∗307704

=26.16

E12=515∗307704

=224.58

E13=129∗307704

=56.25

E21=60∗397704

=33.84

171

26.16

32

224.58

225

33.84

28

290.42

290

72.75

79

56.25

50

Page 173: Portafolios maria

E22=515∗397704

=290.42

E23=129∗397704

=72.75

Las frecuencias esperadas y las asociadas determinan las frecuencias observadas anteriormente

172