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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