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1 La Estadística Descriptiva, tiene por objeto describir, reducir y clasificar informaciones obtenidas de una población. (1) Una Población puede considerarse como un conjunto de elementos perfectamente definidos (unidades estadísticas) (1) Se llama carácter a cualquier aspecto objeto de estudio en la población que permite clasificar las unidades estadísticas (1) Las distintas formas (o clases) que puede presentar un carácter se denomina modalidades del carácter (1) (1) Lucinio Judéz Asensio DEFINICIONES DE ESTADISTICA DESCRIPTIVA i-1 i s X F(X) F=1 X 1 X i-1 CAPÍTULO I: ESTADISTICA DESCRIPTIVA

Estadística descriptiva

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Breve introducción o repaso a la estadística descriptiva

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  • 1

    La Estadstica Descriptiva, tiene por objeto describir, reducir y clasificar informaciones obtenidas de una poblacin. (1)

    Una Poblacin puede considerarse como un conjunto de elementos perfectamente definidos (unidades estadsticas)(1)

    Se llama carcter a cualquier aspecto objeto de estudio en la poblacin que permite clasificar las unidades estadsticas(1)

    Las distintas formas (o clases) que puede presentar un carcter se denomina modalidades del carcter(1)

    (1) Lucinio Judz Asensio

    DEFINICIONES DE ESTADISTICA DESCRIPTIVA

    i-1 i sX

    F(X)

    F=1X1Xi-1

    CAPTULO I: ESTADISTICA DESCRIPTIVA

  • 2

    DEFINICIONES DE ESTADISTICA DESCRIPTIVA

    i-1 i sX

    F(X)

    F=1X1Xi-1

    Poblacin Carcter Modalidades

    Estado civil Casado, soltero, viudo, divorciado Sexo Masculino, femenino

    Personas de nacionalidad

    espaola Categora socioprofesional

    Profesin liberal, empresario,

    empleado, obrero

    Dimensin de las explotaciones 10 Ha Conjunto de polgonos industriales de una regin Nmero de empleados por nave

    industrial 0, 1, 2, 3, 4 >5.

    Automviles producidos en un

    pas

    Rendimiento de produccin por empleado y ao

    40

    Vehculos de transporte por

    carretera

    Consumo especfico (kWcombustible / kWmecnico)

    2

    CAPTULO I: ESTADISTICA DESCRIPTIVA

  • 3

    Tema 1: Un Carcter

    i-1 i sX

    F(X)

    F=1X1Xi-1

    Tipos de carcteres:I. Carcteres cualitativos

    II. Carcteres cuantitativos (variable estadstica)

    i. Carcteres cuantitativos discretos

    ii. Carcteres cuantitativos continuos

    CAPTULO I: ESTADISTICA DESCRIPTIVA

  • 4

    Cuadros estadsticos y Representaciones grficas

    I. Para el estudio de poblaciones con carcteres cualitativos (sus modalidades no son medibles)

    I1, I2, ...,Is : modalidades del carcter cuantitativo

    Ni: Nmero de unidades estadsticas de la poblacin frecuencia absoluta, que posee la modalidad Ii

    N: Nmero total de unidades estadsticas de la poblacin.

    f(Ii) = fi: tanto por uno de unidades estadsticas de la poblacin, que poseen la modalidad Ii.

    Tema 1: Un CarcterCAPTULO I: ESTADISTICA DESCRIPTIVA

  • 5

    Cuadros estadsticos y Representaciones grficas

    I. Para el estudio de poblaciones con carcteres cualitativos (sus modalidades no son medibles)

    Relaciones entre frecuencia absoluta y relativa:

    1NiN1fi;

    NNf;NN

    s

    1i

    s

    1i

    ii

    s

    1ii

    propiedades (base emprica para el establecimiento de la axiomtica de clculo de Probabilidades):

    1)I(f)I....III(f.3

    'iipara)I(f)I(f)II(f.2i0)I(f.1

    s

    1iis321

    'ii'ii

    i

    Tema 1: Un CarcterCAPTULO I: ESTADISTICA DESCRIPTIVA

  • 6

    Cuadros estadsticos y Representaciones grficasI. Para el estudio de poblaciones con caracteres cualitativos

    (sus modalidades no son medibles)

    Cuadro estadstico de un carcter cualitativoModalidad Efectivos Frecuencias

    I1 N1 f1 I2 N2 f3 . . . . . . Ii Ni fi . . . . . . . . . Is Ns fs

    Tema 1: Un CarcterCAPTULO I: ESTADISTICA DESCRIPTIVA

  • 7

    I1 I2 I3 I4

    f1

    2f

    3f4f

    Frecuencias

    Modalidades

    Cuadros estadsticos y Representaciones grficasI. Para el estudio de poblaciones con carcteres cualitativos

    (sus modalidades no son medibles)Representaciones grficas:

    Grficos de sectores Diagramas de rectngulos

    1 I1

    2 2I

    i iI

    360f360

    f360s

    1i

    s

    1iii

    ii

    Tema 1: Un CarcterCAPTULO I: ESTADISTICA DESCRIPTIVA

  • 8

    Cuadros estadsticos y Representaciones grficasII. Para el estudio de poblaciones con caracteres cuantitativos

    (variable estadstica)i. Caracteres cuantitativos discretos

    k: Subndice que representa una unidad estadstica numerada

    I1 a Is: modalidades que toma el carcter

    Xk: Valor que toma la unidad estadstica k, el cual ser una de las s modalidades, de manera que Xk=Ii.

    Ejm.: Poblacin: familias espaolas. Carcter: nmero de hijos menores de 16 aos. Modalidades: I1=0 hijos, I2= 1 hijo, I3= 2 hijos, I4= 3 hijos, ....., I15= 15 hijos. La familia Prez Gonzlez es la unidad estadstica k=100, que toma la

    modalidad I3=3 hijos, por tanto X100=3

    Tema 1: Un CarcterCAPTULO I: ESTADISTICA DESCRIPTIVA

  • 9

    Cuadros estadsticos y Representaciones grficas

    II. Para el estudio de poblaciones con caracteres cuantitativos(variable estadstica)

    i. Caracteres cuantitativos discretosFrecuencias absolutas y relativas:

    Frecuencias acumuladas:

    1NiN1fi;

    NNf;NN

    s

    1i

    s

    1i

    ii

    s

    1ii

    1fF;fFs

    1jjs

    s

    1jji

    Tema 1: Un CarcterCAPTULO I: ESTADISTICA DESCRIPTIVA

  • 10

    Cuadros estadsticos y Representaciones grficasII. Para el estudio de poblaciones con caracteres cuantitativos

    (variable estadstica)i. Caracteres cuantitativos discretos

    Cuadro estadstico de variable discreta:

    Modalidad=Valores posibles de X Efectivos Frecuencias

    Frecuencias acumuladas

    I1X1 N1 f1 F1 I2X2 N2 f3 F3

    . . . .

    . . . . IiXi Ni fi Fi

    . . . .

    . . . .

    . . . . IsXs Ns fs Fs

    Tema 1: Un CarcterCAPTULO I: ESTADISTICA DESCRIPTIVA

  • 11

    F1

    Modalidades valores de la variable estadistica

    i+1F

    iF

    i-11 XX i i+1XX sX

    i-1F

    F =1s

    fi

    Cuadros estadsticos y Representaciones grficasII. Para el estudio de poblaciones con caracteres cuantitativos

    (variable estadstica)i. Caracteres cuantitativos discretos

    Representaciones grficas:

    Frecuencias

    i+1

    i

    i-1

    1f

    ff

    f

    Modalidades valores de la variable estadisticai-1X1X i+1XiX sX

    sf

    Curva diferencial Curva acumulativa

    Tema 1: Un CarcterCAPTULO I: ESTADISTICA DESCRIPTIVA

  • 12

    Cuadros estadsticos y Representaciones grficasII. Para el estudio de poblaciones con caracteres cuantitativos

    (variable estadstica)ii. Caracteres cuantitativos continuos

    Frecuencias: las modalidades toman valores en toda la potencia del continuo por lo que se asignan a cada modalidad Ii el intervalo Ii-1 < X Ii ; llamandose para los valores de X: Ii-1 e Ii extremos superior e inferior, respectivamente de la modalidad Ii.

    Ni: Efectivos de la modalidad Ii nmero de unidades estadsticas que posee el valor de la variable estadstica X tal que Ii-1 < X Ii

    fi: Frecuencia de la modalidad IiFi: Frecuencia acumulada de las unidades estadsticas que tiene un valor de la

    variable inferior o igual a Ii ai: Amplitud de la clase modalidad: Xi: Centro de clase o modalidad

    1 iii lla

    21

    ii

    illX

    Tema 1: Un CarcterCAPTULO I: ESTADISTICA DESCRIPTIVA

  • 13

    Cuadros estadsticos y Representaciones grficasII. Para el estudio de poblaciones con caracteres cuantitativos

    (variable estadstica)ii. Caracteres cuantitativos continuos

    Cuadro estadstico de de variable continua

    Modalidades = clases de X

    Centro de clases o marcas

    de clases

    Amplitud de la clase Efectivos Frecuencias

    Frecuencias acumuladas

    I0 I1

    I1 I2

    I2 . . .

    Ii-1 Ii

    Ii . . .

    Is-1 Is

    Is

    x1

    x2 . . .

    xi . . .

    xs

    a1

    a2 . . .

    a2 . . .

    as

    N1

    N2 . . .

    Ni . . .

    Ns

    f1

    f2 . . . fi . . .

    fs

    0

    F1

    F2 . . .

    Fi-1

    Fi . . .

    Fs-1

    Fs Total --- --- N 1 ---

    Tema 1: Un CarcterCAPTULO I: ESTADISTICA DESCRIPTIVA

  • 14

    Cuadros estadsticos y Representaciones grficas

    II. Para el estudio de poblaciones con caracteres cuantitativos(variable estadstica)

    ii. Caracteres cuantitativos continuosRepresentaciones grficas

    Curva diferencial Curva acumulativaf/a

    f1/a1

    li-1 li

    fi

    lsX Xai

    F=1sFiFi-1

    sX I i-1 I i Is X

    Tema 1: Un CarcterCAPTULO I: ESTADISTICA DESCRIPTIVA

  • 15

    Valores que ponen de manifiesto alguna particularidad de su distribucin de frecuencias

    RESUMEN NUMRICO

    Caractersticas de la variable estadstica

    I. Tendencia central, p.e.: media aritmtica, mediana y moda.

    II. Dispersin, p.e.: desviaciones absolutas, varianza y desviacin tpica.

    III. Forma, p.e.: coeficiente de asimetra y coeficiente de Kurtosis

    I. y II. Se engloban en los cuantiles y momentos

    Tema 1: Un CarcterCAPTULO I: ESTADISTICA DESCRIPTIVA

  • 16

    Valores que ponen de manifiesto alguna particularidad de su distribucin de frecuencias

    RESUMEN NUMRICO

    Caractersticas de la variable estadstica

    Cuantiles:

    Se llama cuantil de orden al valor de la variable estadstica x que separa la poblacin en 100% de unidades estadsticas con valores de la variable estadstica ms pequeos que x y (1- )100% con valores ms elevados que x. Con 0 1.

    : Tener en cuenta que las unidades estadsticas son son enteras y no divisibles:Puede que: N N

    OJOOJO

    Tema 1: Un CarcterCAPTULO I: ESTADISTICA DESCRIPTIVA

  • 17

    Valores que ponen de manifiesto alguna particularidad de su distribucin de frecuencias

    RESUMEN NUMRICO

    Caractersticas de la variable estadstica

    Cuantiles de datos individuales en que no se puede dividir la poblacin exactamente en N y (1- )N unidades estadsticas exactamente:

    Se toma la unidad estadstica superior a la posicin intermedia en que quedara N, siendo el cuantil el valor X que toma esta.

    Tema 1: Un CarcterCAPTULO I: ESTADISTICA DESCRIPTIVA

  • 18

    Valores que ponen de manifiesto alguna particularidad de su distribucin de frecuencias

    RESUMEN NUMRICO

    Caractersticas de la variable estadstica

    Cuantiles de datos individuales en que se puede dividir la poblacin exactamente en N y (1- )N unidades :

    Se toma la unidad estadstica siendo el cuantil el valor X que toma esta.

    En caso de que varias unidades estadsticas posean el mismo valor de esta variable estadstica este ser el cuantil, en caso contrario se tomar:

    21

    hh XXX

    Tema 1: Un CarcterCAPTULO I: ESTADISTICA DESCRIPTIVA

  • 19

    Valores que ponen de manifiesto alguna particularidad de su distribucin de frecuencias

    RESUMEN NUMRICO

    Caractersticas de la variable estadstica

    Cuantiles de datos agrupadospor modalidades de caracteresdiscretos:

    Se toma la funcin acumulativa:Si intervalo cuantil

    ),( 11 iii XXF

    Tema 1: Un CarcterCAPTULO I: ESTADISTICA DESCRIPTIVA

  • 20

    Valores que ponen de manifiesto alguna particularidad de su distribucin de frecuencias

    RESUMEN NUMRICO

    Caractersticas de la variable estadstica

    Cuantiles de datos agrupados por modalidades de caracteres discretos:

    Se toma la funcin acumulativa:Si

    iii XXFF 1

    Tema 1: Un CarcterCAPTULO I: ESTADISTICA DESCRIPTIVA

  • 21

    Valores que ponen de manifiesto alguna particularidad de su distribucin de frecuencias

    RESUMEN NUMRICO

    Caractersticas de la variable estadstica

    Cuantiles de datos agrupados por modalidades de caracteres continuos:

    Se toma la funcin acumulativa extrapolando:

    1

    111 )(

    ii

    iiii FF

    IIFIX

    Fi-1

    Fi

    F(x)

    xIi-1 Ii

    x

    Tema 1: Un CarcterCAPTULO I: ESTADISTICA DESCRIPTIVA

  • 22

    Valores que ponen de manifiesto alguna particularidad de su distribucin de frecuencias

    RESUMEN NUMRICO

    Caractersticas de la variable estadstica

    Observaciones:Los cuantiles mas utilizados son los cuartiles (entre los que

    se encuentra la media) y los deciles:

    Cuartiles: valores de X para = , 2/4, y 4/4 llamndose primero, segundo, tercero y cuarto cuartil respectivamente.

    Deciles: valores de X para = 1/10, 2/10, 3/10, 4/10,..., 9/10 y 10/10 llamndose primero, segundo,...,noveno y dcimo decil respectivamente.

    Tema 1: Un CarcterCAPTULO I: ESTADISTICA DESCRIPTIVA

  • 23

    Valores que ponen de manifiesto alguna particularidad de su distribucin de frecuencias

    RESUMEN NUMRICO

    Caractersticas de la variable estadstica

    Momentos: Momento de orden r respecto a una constante de una variable estadstica X:

    Datos individuales:

    Datos agrupados:

    N

    k

    rk

    cr cXN

    M1

    1

    s

    i

    rii

    s

    i

    ri

    cr cXfcXN

    M11

    1

    Xi: Valor de la modalidad Ii si esvariable discreta y centro de clasesi es continua

    mr: Momento en que c = 0r: Momento en que c = mr

    Momentos mas usuales

    Tema 1: Un CarcterCAPTULO I: ESTADISTICA DESCRIPTIVA

  • 24

    Valores que ponen de manifiesto alguna particularidad de su distribucin de frecuencias

    RESUMEN NUMRICO

    Caractersticas de la variable estadstica

    I. Caractersticas de tendencia central

    Dan idea del entrono en que se encuentra el centro de la distribucin de frecuencias, las ms importantes son:

    Mediana Media Aritmtica Moda

    Tema 1: Un CarcterCAPTULO I: ESTADISTICA DESCRIPTIVA

  • 25

    Valores que ponen de manifiesto alguna particularidad de su distribucin de frecuencias

    RESUMEN NUMRICO

    Caractersticas de la variable estadstica

    I. Caractersticas de tendencia centralI. Moda

    A partir de la curva diferencial.1. Para variable discreta

    Valor de la variable xi para el que se verifica:

    2. Variable continuaSe habla de Clase o modalidad modal.

    1ii1ii ffyff

    1i

    1i

    i

    i

    1i

    1i

    i

    i

    af

    afy

    af

    af

    Tema 1: Un CarcterCAPTULO I: ESTADISTICA DESCRIPTIVA

  • 26

    Valores que ponen de manifiesto alguna particularidad de su distribucin de frecuencias

    RESUMEN NUMRICO

    Caractersticas de la variable estadstica

    I. Caractersticas de tendencia centrali. Moda

    A partir de la curva diferencial.

    1. Para variable discreta 2. Variable continuaModa 1

    Moda 2

    Moda 1Moda 2

    Tema 1: Un CarcterCAPTULO I: ESTADISTICA DESCRIPTIVA

  • 27

    Valores que ponen de manifiesto alguna particularidad de su distribucin de frecuencias

    RESUMEN NUMRICO

    Caractersticas de la variable estadstica

    I. Caractersticas de tendencia centralii. Mediana: cuantil de orden . X

    G1: 50% de unidades estadstica con valores de la variable estadstica < XG2: 50% de unidades estadstica con valores de la variable estadstica > X

    OJOOJOAunque se varen los valores de las variables estadsticas contenidas en los dos conjuntos separados por la mediana, siempre que en G1 no se superen el valor de X y G2 no se descienda bajo el valor X, la mediana no vara.

    Unidad Estadstica 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Valor de la Variable estadstica Xi 3 5 6 8 10 11 34 36 36

    Posicin de la mediana Valor de la mediana 10

    Cambios en Xi 5 5 8 9 10 56 89 100 200

    Posicin de la mediana Valor de la mediana 10

    la mediana es independiente de los valores extremos de la poblacin

    Tema 1: Un CarcterCAPTULO I: ESTADISTICA DESCRIPTIVA

  • 28

    Valores que ponen de manifiesto alguna particularidad de su distribucin de frecuencias

    RESUMEN NUMRICO

    Caractersticas de la variable estadstica

    I. Caractersticas de tendencia centraliii. Media aritmtica: momento no centrado (c=0) de orden 1 (r=1).

    Datos individuales Datos agrupados

    N

    1kkXN

    1m

    Propiedades de la media aritmtica:a. Sean dos variables estadsticas relacionadas de la siguiente forma:

    Y=a+bX; a y b constantesEntonces: my=a+bmx.

    b. Si Y=X-mx : my=0. Caso particular de a. en que a=-mx y b=-1.

    xN

    1kk

    N

    1kk

    N

    1kky mbaxN

    1bNaNxba

    N1y

    N1m

    s

    1iii

    s

    1iii xfxNN

    1m

    Tema 1: Un CarcterCAPTULO I: ESTADISTICA DESCRIPTIVA

  • 29

    Valores que ponen de manifiesto alguna particularidad de su distribucin de frecuencias

    RESUMEN NUMRICO

    Caractersticas de la variable estadstica

    I. Caractersticas de tendencia centraliii. Media aritmtica: momento no centrado (c=0) de orden 1 (r=1).

    OJOOJO El valor de la media est fuertemente afectado por los valores extremos de la variable estadstica que posee la poblacin.As se pueden dar disparates, al contrario que en la mediana, en que los Madrileos cobran un sueldo medio de 1800 / habitante, cuando existe mucha gente que no cobra nada poca gente que cobra mucho.

    Tema 1: Un CarcterCAPTULO I: ESTADISTICA DESCRIPTIVA

  • 30

    Valores que ponen de manifiesto alguna particularidad de su distribucin de frecuencias

    RESUMEN NUMRICO

    Caractersticas de la variable estadstica

    I. Caractersticas de tendencia centraliv. Otras medias.

    1. Datos individuales

    a. Media geomtrica

    b. Media armnica

    c. Media cuadrtica

    NN

    1kkg xm

    N

    1k k

    a

    x1

    Nm

    N

    1k

    2kg xN

    1m

    Tema 1: Un CarcterCAPTULO I: ESTADISTICA DESCRIPTIVA

  • 31

    Valores que ponen de manifiesto alguna particularidad de su distribucin de frecuencias

    RESUMEN NUMRICO

    Caractersticas de la variable estadstica

    I. Caractersticas de tendencia centraliv. Otras medias.

    2. Datos agrupados

    a. Media geomtrica

    b. Media armnica

    c. Media cuadrtica

    Ns

    1i

    Ni

    s

    1i

    fig

    ii xxm

    s

    1i ii

    s

    1i ii

    a

    x1N

    N

    x1f

    1m

    s

    1i

    2ii

    s

    1i

    2iig xNN

    1xfm

    Tema 1: Un CarcterCAPTULO I: ESTADISTICA DESCRIPTIVA

  • 32

    Valores que ponen de manifiesto alguna particularidad de su distribucin de frecuencias

    RESUMEN NUMRICO

    Caractersticas de la variable estadstica

    II. Caractersticas de dispersin.Se pretende desenmascarar la dispersin entre las variables estadsticas pertenecientes a las unidades estadsticas, las cuales no resuelven las caractersticas de tendencia central.

    Recordatorio:OJOOJO

    Aunque se varen los valores de las variables estadsticas contenidas en los dos conjuntos separados por la mediana, siempre que en G1 no se superen el valor de X y G2 no se descienda bajo el valor X, la mediana no vara.

    Unidad Estadstica 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Valor de la Variable estadstica Xi 3 5 6 8 10 11 34 36 36

    Posicin de la mediana Valor de la mediana 10

    Cambios en Xi 5 5 8 9 10 56 89 100 200

    Posicin de la mediana Valor de la mediana 10

    la mediana es independiente de los valores extremos de la poblacinCon la mediana

    Tema 1: Un CarcterCAPTULO I: ESTADISTICA DESCRIPTIVA

  • 33

    Valores que ponen de manifiesto alguna particularidad de su distribucin de frecuencias

    RESUMEN NUMRICO

    Caractersticas de la variable estadstica

    II. Caractersticas de dispersin.i.Desviaciones absolutas mediasMedimos la diferencia que existe entre las variables estadsticas asignadas a cada unidad estadstica respecto a su media aritmtica y calculamos su media?

    No por la propiedad bYa que Y=X-m

    ?xN1x

    N1mx

    N1

    N

    1kk

    N

    1kk

    N

    1kk

    Propiedades de la media aritmtica:a. Sean dos variables estadsticas relacionadas de la siguiente forma:

    Y=a+bX; a y b constantesEntonces: my=a+bmx.

    b. Si Y=X-mx : my=0. Caso particular de a. en que a=-mx y b=-1.

    xN

    1kk

    N

    1kk

    N

    1kky mbaxN

    1bNaNxba

    N1y

    N1m

    OJOOJO

    Tema 1: Un CarcterCAPTULO I: ESTADISTICA DESCRIPTIVA

  • 34

    Valores que ponen de manifiesto alguna particularidad de su distribucin de frecuencias

    RESUMEN NUMRICO

    Caractersticas de la variable estadstica

    II. Caractersticas de dispersin.i.Desviaciones absolutas mediasPara evitar este inconveniente se establece en valores absolutos.Desviacin absoluta media respecto a la mediana (DAM):

    Desviacin absoluta media respecto a la media (DAm):

    N

    1k 21kM XxN

    1DA

    N

    1kkm mxN

    1DA

    Tema 1: Un CarcterCAPTULO I: ESTADISTICA DESCRIPTIVA

  • 35

    Valores que ponen de manifiesto alguna particularidad de su distribucin de frecuencias

    RESUMEN NUMRICO

    Caractersticas de la variable estadstica

    II. Caractersticas de dispersin.ii.Varianza y desviacin tpicaTambin se pueden evitar el uso de valores absolutos si en su lugar se calcula el cuadrado de la diferencia, que ser siempre positivo. Deshaciendo, despus, el cuadrado, con una raz cuadrada.

    Llamndose desviacin tpica ().

    El cuadrado de la desviacin tpica se le llama varianza (V(x))

    N

    1k

    2k mxN

    1

    N

    1k

    2k

    2 mxN1)x(V

    Tema 1: Un CarcterCAPTULO I: ESTADISTICA DESCRIPTIVA

  • 36

    Valores que ponen de manifiesto alguna particularidad de su distribucin de frecuencias

    RESUMEN NUMRICO

    Caractersticas de la variable estadstica

    II. Caractersticas de dispersin.ii. Varianza y desviacin tpica

    1. Propiedadesa. Si Y=a+bX / a y b 2y es la varianza de y, se verifica que: 2y=b22Efectivamente:

    22N1k

    2xk

    N

    1k

    2xk

    N

    1k

    2N

    1kkk

    N

    1k

    2N

    1kkk

    N

    1k

    2N

    1kkk

    N

    1k

    2yk

    2y

    bmbxbN1

    mbaxbaN1

    xN1baN

    N1)xba(

    N1

    )xba(N1)xba(

    N1

    yN1y

    N1my

    N1

    Tema 1: Un CarcterCAPTULO I: ESTADISTICA DESCRIPTIVA

  • 37

    Valores que ponen de manifiesto alguna particularidad de su distribucin de frecuencias

    RESUMEN NUMRICO

    Caractersticas de la variable estadstica

    II. Caractersticas de dispersin.ii. Varianza y desviacin tpica

    1. Propiedadesb. Teorema de Koning:

    2. Datos agrupadosPara s modalidades o clases:

    N

    1k

    22k

    2 mxN1

    s

    1i

    2ki

    2 )mx(NN1

    OJOOJO

    igualesuestassup,Amplitud:a12a22

    g2sg

    En el caso de variable discreta, mantendr su valor; pero en variable continua este puede diferir, por ello se puede corregir con el coeficiente de SHEPPARD:

    Tema 1: Un CarcterCAPTULO I: ESTADISTICA DESCRIPTIVA

  • 38

    Valores que ponen de manifiesto alguna particularidad de su distribucin de frecuencias

    RESUMEN NUMRICO

    Caractersticas de la variable estadstica

    II. Caractersticas de dispersin.ii. Varianza y desviacin tpica

    3. Centrar y reducir variablesSe usa el cambio:

    As se pueden comenzar a comparar dos o mas variables estadsticas: Notas de diferentes asignaturas de los alumnos de un curso de la UCAV.

    iii. Coeficiente de variacin

    Sirve para comparar la dispersin de la misma variable estadstica en diferentes poblaciones: Notas de estadistas en la misma convocatoria entre Agrcolas y Tcnicos industriales.

    1y0mmxy yyx

    x

    mcv

    Tema 1: Un CarcterCAPTULO I: ESTADISTICA DESCRIPTIVA

  • 39

    Valores que ponen de manifiesto alguna particularidad de su distribucin de frecuencias

    RESUMEN NUMRICO

    Caractersticas de la variable estadstica

    II. Caractersticas de dispersin.iii. El recorrido:

    Diferencia entre el valor mximo y mnimo de la variable estadstica

    III. Caractersticas de formai. Coeficiente de asimetra:

    ii. Coeficiente de Kurtosis:

    iii. Cuando la variable estadstica pertenece a una distribucin Normal 2=0.

    33

    1

    344

    2

    Tema 1: Un CarcterCAPTULO I: ESTADISTICA DESCRIPTIVA

  • 40

    Distribucin de efectivos de una poblacin de N unidades estadsticas con 2 caracteres

    I. Notacin:

    Poblacin: N unidades estadsticas , agrupadas en modalidadesModalidades:

    Carcter A: Ii :(i=1,2,...,s)Carcter B: Jj:(j=1,2,...,t)

    Modalidades combinadas: (Ii, Jj)Cuadro de contingencia: distribucin de efectivos por modalidades

    para caracteres cuantitativos.Cuadro de correlacin: distribucin de efectivos por modalidades

    para caracteres cualitativos.

    Tema 2: Dos CaracteresCAPTULO I: ESTADISTICA DESCRIPTIVA

  • 41

    Distribucin de efectivos de una poblacin de N unidades estadsticas con 2 caracteres

    I. Notacin:Cuadro de contingencia (caracteres cuantitativos) cuadro de

    correlacin (cualitativos)

    Tema 2: Dos CaracteresCAPTULO I: ESTADISTICA DESCRIPTIVA

    Modalidades Carcter B

    J1 J2 ........ Jj ......... Jt Total

    columna Modalidades Carcter A

    I1 N11 N12 ........ N1j ........ N1t N1. I2 N21 N22 ........ N2j ........ N2t N2. . . .

    .

    .

    .

    .

    .

    .

    ........

    ........

    ........

    .

    .

    .

    ........

    ........

    ........

    .

    .

    .

    .

    .

    . Ii Ni1 Ni2 ........ Nij ........ Nit Ni. . . . .

    .

    .

    .

    .

    .

    .

    .

    .

    ........

    ........

    ........

    ........

    .

    .

    .

    .

    ........

    ........

    ........

    ........

    .

    .

    .

    .

    .

    .

    .

    . Is Ns1 Ns2 ........ Nsj ........ Nst Ns.

    Total filas N.1 N.2 ........ N.j ........ N.t N

    Mas fcil todava!

  • 42

    Distribucin de efectivos de una poblacin de N unidades estadsticas con 2 caracteres

    I. Notacin:Cuadro de contingencia (caracteres cuantitativos) cuadro de

    correlacin (cualitativos)

    Tema 2: Dos CaracteresCAPTULO I: ESTADISTICA DESCRIPTIVA

    Nij: N de unidades estadsticas de la poblacin en la modalidad Ii del carcter A y en la modalidad Jj del carcter B.

    : N de unidades estadsticas existentes en la modalidad Ii del carcter A.

    : N de unidades estadsticas existentes en la modalidad Jj del carcter B.

    t

    1jij.i NN

    s

    1iijj. NN

    NNNNt

    1jj.

    s

    1i.i

    s

    1i

    t

    1jij

  • 43

    Distribucin de efectivos de una poblacin de N unidades estadsticas con 2 caracteres

    I. Notacin:Cuadro de contingencia (caracteres cuantitativos) cuadro de

    correlacin (cualitativos). Distribuciones marginales:

    Tema 2: Dos CaracteresCAPTULO I: ESTADISTICA DESCRIPTIVA

    Efectivos Modalidades Carcter A

    I1 N1. I2 N2. . . .

    .

    .

    . Ii Ni. . . . .

    .

    .

    .

    . Is Ns.

    Total filas N

    Efectivos Modalidades Carcter B

    J1 N.1 J2 N.2 . . .

    .

    .

    . Jj N.j . . . .

    .

    .

    .

    . Jt N.t

    Total filas N

  • 44

    Distribucin de efectivos de una poblacin de N unidades estadsticas con 2 caracteres

    I. Notacin:Cuadro de contingencia (caracteres cuantitativos) cuadro de

    correlacin (cualitativos). Distribuciones condicionales:

    Tema 2: Dos CaracteresCAPTULO I: ESTADISTICA DESCRIPTIVA

    Efectivos Jj Modalidades Carcter A

    I1 N1j I2 N2j . . .

    .

    .

    . Ii Nij . . . .

    .

    .

    .

    . Is Nsj

    Total filas N.j

    Efectivos Ij Modalidades Carcter B

    J1 Ni1 J2 Ni2 . . .

    .

    .

    . Jj Nij . . . .

    .

    .

    .

    . Jt N1t

    Total filas Ni.

  • 45

    Distribucin de efectivos de una poblacin de N unidades estadsticas con 2 caracteres

    I. Notacin:Cuadro de contingencia (caracteres cuantitativos) cuadro de

    correlacin (cualitativos).

    Cuadro de frecuencias:

    Tema 2: Dos CaracteresCAPTULO I: ESTADISTICA DESCRIPTIVA

    1fff

    fNN

    f

    fNNf

    NN

    f

    t

    1jj.

    s

    1i.i

    s

    1i

    t

    1jij

    s

    1iij

    j.j.

    t

    1jij

    .i.i

    ijij

  • 46

    Distribucin de efectivos de una poblacin de N unidades estadsticas con 2 caracteres

    I. Notacin:Cuadro de contingencia (caracteres cuantitativos) cuadro de

    correlacin (cualitativos). Cuadro de frecuencias:

    Tema 2: Dos CaracteresCAPTULO I: ESTADISTICA DESCRIPTIVA

    Modalidades Carcter B

    J1 J2 ........ Jj ......... Jt Total columna Modalidades Carcter A

    I1 N11 N12 ........ N1j ........ N1t N1. I2 N21 N22 ........ N2j ........ N2t N2. . . .

    .

    .

    .

    .

    .

    .

    ........

    ........

    ........

    .

    .

    .

    ........

    ........

    ........

    .

    .

    .

    .

    .

    . Ii Ni1 Ni2 ........ Nij ........ Nit Ni. . . . .

    .

    .

    .

    .

    .

    .

    .

    .

    ........

    ........

    ........

    ........

    .

    .

    .

    .

    ........

    ........

    ........

    ........

    .

    .

    .

    .

    .

    .

    .

    . Is Ns1 Ns2 ........ Nsj ........ Nst Ns.

    Total filas N.1 N.2 ........ N.j ........ N.t N

  • 47

    Distribucin de efectivos de una poblacin de N unidades estadsticas con 2 caracteres

    I. Notacin:Cuadro de contingencia (caracteres cuantitativos) cuadro de

    correlacin (cualitativos). Distribuciones marginales:

    Tema 2: Dos CaracteresCAPTULO I: ESTADISTICA DESCRIPTIVA

    Efectivos Modalidades Carcter A

    I1 f1. I2 f2. . . .

    .

    .

    . Ii fi. . . . .

    .

    .

    .

    . Is fs.

    Total filas 1

    Efectivos Modalidades Carcter B

    J1 f.1 J2 f.2 . . .

    .

    .

    . Jj f.j . . . .

    .

    .

    .

    . Jt f.t

    Total filas 1

  • 48

    Distribucin de efectivos de una poblacin de N unidades estadsticas con 2 caracteres

    I. Notacin:Cuadro de contingencia (caracteres cuantitativos) cuadro de

    correlacin (cualitativos). Distribuciones condicionales:

    Tema 2: Dos CaracteresCAPTULO I: ESTADISTICA DESCRIPTIVA

    Efectivos Jj Modalidades Carcter A

    I1 f1j I2 f2j . . .

    .

    .

    . Ij fij . . . .

    .

    .

    .

    . Is fsj

    Total filas f.j

    Efectivos Ij Modalidades Carcter B

    J1 fi1 J2 fi2 . . .

    .

    .

    . Jj fij . . . .

    .

    .

    .

    . Jt f1t

    Total filas fi.

  • 49

    Distribucin de efectivos de una poblacin de N unidades estadsticas con 2 caracteres

    II. Relaciones entre caracteres

    i. Dos caracteres son independientes si se verifica:

    ii. Dos caracteres estn ligados funcionalmente si a cada modalidad del carcter B le corresponde una sola modalidad del carcter A; para cada columna Jj slo habr un Nij0.

    iii. Caractersticas de las variables bidimensionales: adems del estudio de caractersticas para cada carcter, las conjuntas sern: la covarianza, el coeficiente de correlacin y como resultado la recta de mnimos cuadrados.

    Tema 2: Dos CaracteresCAPTULO I: ESTADISTICA DESCRIPTIVA

    NNN

    NN

    fff

    j..iij

    j..iij

  • 50

    Distribucin de efectivos de una poblacin de N unidades estadsticas con 2 caracteres

    II. Relaciones entre caracteresi. Caractersticas de las variables bidimensionales.

    1. Covarianza:a. Datos individuales:

    b. Datos agrupados:

    Tema 2: Dos CaracteresCAPTULO I: ESTADISTICA DESCRIPTIVA

    N

    1kykxkxy mymxN

    1)y,x(Cov

    s

    1i

    t

    1jyjijxiijxy myfmxf)y,x(Cov

  • 51

    Distribucin de efectivos de una poblacin de N unidades estadsticas con 2 caracteres

    II. Relaciones entre caracteresi. Caractersticas de las variables bidimensionales.

    1. Covarianza:c. Interpretacin:

    Tema 2: Dos CaracteresCAPTULO I: ESTADISTICA DESCRIPTIVA

    Traslacin del origen de coordedas a (mx,my):

    (xk-mx)(yk-my) > 0 si (xk, yk) I III (xk-mx)(yk-my) < 0 si (xk, yk) II IV

    Luego la expresin:

    Ser >0 si predominan los puntos en I y IIISer

  • 52

    Distribucin de efectivos de una poblacin de N unidades estadsticas con 2 caracteres

    II. Relaciones entre caracteresi. Caractersticas de las variables bidimensionales.

    1. Covarianza:c. Interpretacin:

    Tema 2: Dos CaracteresCAPTULO I: ESTADISTICA DESCRIPTIVA

    0xy 0xy 0xy

  • 53

    Distribucin de efectivos de una poblacin de N unidades estadsticas con 2 caracteres

    II. Relaciones entre caracteresi. Caractersticas de las variables bidimensionales.

    1. Covarianza:d. Propiedades:

    La covarianza de un mismo carcter:

    Operando se demuestra:

    Si: Y = a + b X, con a y b constantes:

    Si: Z = a1 + b1 X; y W = a2 + b2 Y, con a1, a2, b1 y b2 constantes:

    Tema 2: Dos CaracteresCAPTULO I: ESTADISTICA DESCRIPTIVA

    2xxx

    N

    1kyxkk

    N

    1kykxkxy mmyxN

    1mymxN1

    2xxy b

    xy21zw bb

  • 54

    Distribucin de efectivos de una poblacin de N unidades estadsticas con 2 caracteres

    II. Relaciones entre caracteresi. Caractersticas de las variables bidimensionales.

    2. Coeficiente de correlacin: en el caso de que las unidades de medida de las variables X e Y cambien, su covarianza cambia, esto se evita mediante el cambio:

    a. Propiedades: su valor absoluto se acercar

    mas a 1 cuanto mas se aproxime la nube de puntos a una recta

    Tema 2: Dos CaracteresCAPTULO I: ESTADISTICA DESCRIPTIVA

    yx

    xyN

    1k y

    yk

    x

    xkxy

    mymxN1

    1xx 11 xy

    1xy

    1xy

  • 55

    Distribucin de efectivos de una poblacin de N unidades estadsticas con 2 caracteres

    II. Relaciones entre caracteresi. Caractersticas de las variables bidimensionales.

    2. Coeficiente de correlacin:a. Propiedades:

    Si Y = a + b X, con a y b constantes tal que:

    Si: Z = a1 + b1 X; y W = a2 + b2 Y, con a1, a2, b1 y b2 constantes y Reales:

    Tema 2: Dos CaracteresCAPTULO I: ESTADISTICA DESCRIPTIVA

    10bSi10bSi

    xy

    xy

    zwxy

  • 56

    Distribucin de efectivos de una poblacin de N unidades estadsticas con 2 caracteres

    II. Relaciones entre caracteresi. Caractersticas de las variables bidimensionales.

    3. Rectas de mnimos cuadrados:

    a. La ordenada, Yk de P, vale:

    b. Cada segmento obtiene su valor de:

    c. Llamndose a ek residuo

    Tema 2: Dos CaracteresCAPTULO I: ESTADISTICA DESCRIPTIVA

    ''P'P'PP''PPyk

    kkk

    k

    exy''P'P''PP'PP

    x''PP

    kk xy

  • 57

    Distribucin de efectivos de una poblacin de N unidades estadsticas con 2 caracteres

    II. Relaciones entre caracteresi. Caractersticas de las variables bidimensionales.

    3. Rectas de mnimos cuadrados:

    Objetivo: encontrar la recta del plano que hace mnimo la suma de residuos al cuadrado:

    Lo cual supone cumplir las condiciones de mnimo, respecto a y :

    Tema 2: Dos CaracteresCAPTULO I: ESTADISTICA DESCRIPTIVA

    kk xy

    N

    1k

    2kk

    N

    1k

    2k xyeM

    0xyx0M0xy0M

    N

    1kkkk

    N

    1kkk

  • 58

    Distribucin de efectivos de una poblacin de N unidades estadsticas con 2 caracteres

    II. Relaciones entre caracteresi. Caractersticas de las variables bidimensionales.

    4. Coeficiente de determinacin:

    Adems de rectas es susceptible de usar otras curvas cul ser la ms adecuada y representativa del ajuste por mnimos cuadrados?

    La respuesta la da el Coeficiente De Determinacin:cuadrado del coeficiente de correlacin 2 Para cualquier curva a la que se pretenda ajustar por mnimos cuadrados del tipo y = h(, , x), minimizando la expresin:

    Tema 2: Dos CaracteresCAPTULO I: ESTADISTICA DESCRIPTIVA

    N

    kk

    N

    kk xhyeM

    1

    2

    1

    2 ,,

  • 59

    Distribucin de efectivos de una poblacin de N unidades estadsticas con 2 caracteres

    II. Relaciones entre caracteresi. Caractersticas de las variables bidimensionales.

    4. Coeficiente de determinacin:a. h Es lineal: y = + x

    se demuestra:

    Tema 2: Dos CaracteresCAPTULO I: ESTADISTICA DESCRIPTIVA

    xx

    yy

    y

    x

    x

    xy

    yx

    xy

    xx

    xyy

    xyx

    xy

    mxmy

    mxmy

    mm

    2

    2

    2 ;)4(kk exy

    )5(xy mm

  • 60

    Distribucin de efectivos de una poblacin de N unidades estadsticas con 2 caracteres

    II. Relaciones entre caracteresi. Caractersticas de las variables bidimensionales.

    4. Coeficiente de determinacin:a. h Es lineal: y = + x

    restando (4) y (5):

    Tema 2: Dos CaracteresCAPTULO I: ESTADISTICA DESCRIPTIVA

    222

    2

    2

    2

    4

    2

    1

    2

    1

    2

    2

    1

    2

    1

    2

    1

    2

    2

    1

    2

    1

    2

    1

    2

    1

    22

    1

    2

    )6(1

    )(

    yx

    xy

    y

    x

    x

    xyN

    kyk

    N

    kxk

    N

    kyk

    N

    kk

    N

    kxk

    N

    kyk

    N

    kyk

    N

    kk

    N

    kxk

    N

    kyk

    kxkyk

    my

    mx

    bmy

    emx

    my

    my

    emxmy

    sumatorioelrealizandoycuadradoalElevandoemxmy

  • 61

    Distribucin de efectivos de una poblacin de N unidades estadsticas con 2 caracteres

    II. Relaciones entre caracteresi. Caractersticas de las variables bidimensionales.

    4. Coeficiente de determinacin:a. h Es lineal: y = + x

    La ecuacin (6b) se transforma en

    Tema 2: Dos CaracteresCAPTULO I: ESTADISTICA DESCRIPTIVA

    11

    2

    1

    2

    2

    N

    kyk

    N

    kk

    my

    e

  • 62

    Distribucin de efectivos de una poblacin de N unidades estadsticas con 2 caracteres

    II. Relaciones entre caracteresi. Caractersticas de las variables bidimensionales.

    4. Coeficiente de determinacin:a. h Es lineal: y = + x

    0 2 1 Cuanto menor sea la suma de los cuadrados de los residuos, 2 ms

    se aproxima a la unidad. Hay que tener en cuenta que el coeficiente de determinacin slo es

    vlido si la recta de mnimos cuadrados tiene termino independiente .

    Tema 2: Dos CaracteresCAPTULO I: ESTADISTICA DESCRIPTIVA

    11

    2

    1

    2

    2

    N

    kyk

    N

    kk

    my

    e

  • 63

    Distribucin de efectivos de una poblacin de N unidades estadsticas con 2 caracteres

    II. Relaciones entre caracteresi. Caractersticas de las variables bidimensionales.

    4. Coeficiente de determinacin:b. h Es linealizable: y = x

    Aplicando logaritmos:lny = ln + ln x

    Realizando el cambio:lnx = z ln = 0 ln y = w

    Tema 2: Dos CaracteresCAPTULO I: ESTADISTICA DESCRIPTIVA

  • 64

    Distribucin de efectivos de una poblacin de N unidades estadsticas con 2 caracteres

    II. Relaciones entre caracteresi. Caractersticas de las variables bidimensionales.

    4. Razn de correlacin y curva de regresin: Curva de regresin lugar geomtrico de los puntos

    cuyas ordenadas son las medias de las distribuciones condicionales de Y para los citados valores de X.

    Tema 2: Dos CaracteresCAPTULO I: ESTADISTICA DESCRIPTIVA

    21

    2.

    2/

    )(1

    y

    s

    iyii

    yx

    mmNN

    Diapositiva 1Diapositiva 2Diapositiva 3Diapositiva 4Diapositiva 5Diapositiva 6Diapositiva 7Diapositiva 8Diapositiva 9Diapositiva 10Diapositiva 11Diapositiva 12Diapositiva 13Diapositiva 14Diapositiva 15Diapositiva 16Diapositiva 17Diapositiva 18Diapositiva 19Diapositiva 20Diapositiva 21Diapositiva 22Diapositiva 23Diapositiva 24Diapositiva 25Diapositiva 26Diapositiva 27Diapositiva 28Diapositiva 29Diapositiva 30Diapositiva 31Diapositiva 32Diapositiva 33Diapositiva 34Diapositiva 35Diapositiva 36Diapositiva 37Diapositiva 38Diapositiva 39Diapositiva 40Diapositiva 41Diapositiva 42Diapositiva 43Diapositiva 44Diapositiva 45Diapositiva 46Diapositiva 47Diapositiva 48Diapositiva 49Diapositiva 50Diapositiva 51Diapositiva 52Diapositiva 53Diapositiva 54Diapositiva 55Diapositiva 56Diapositiva 57Diapositiva 58Diapositiva 59Diapositiva 60Diapositiva 61Diapositiva 62Diapositiva 63Diapositiva 64