Medidas de Variación o Dispersión. Dra. Noemí L. Ruiz 2007 Derechos de Autor Reservados Revisada 2010

Transcripción

1 Medida de Variación o Diperión Dra. Noemí L. Ruiz 007 Derecho de Autor Reervado Reviada 010

2 Objetivo de la lección Conocer cuále on la medida de variación y cómo e calculan o e determinan Conocer el ignificado o interpretación de cada una de la medida Aplicar la medida de variación en un conjunto de dato Conocer lo diagrama de caja y bigote y u aplicación

3 Medida de Variación o Diperión

4 Medida de Variación Son medida que indican cuánto varía o cuánto e dipera un grupo de dato. Alguna de eta medida on: rango, rango intercuartil, deviación intercuartil, deviación promedio, varianza, deviación etándar y coeficiente de variación. Eta medida miden el grado de diperión, deviación, o variación, que tienen la puntuacione, entre í, o en relación al centro de una ditribución.

5 Medida de Variación Ayudan a determinar cuán homogéneo e un grupo de dato. La puntuacione que etán relativamente junta tienen una medida de variación má pequeña. La puntuacione que etán má dipera tienen una medida de variación má grande. Meno diperión ignifica que el grupo de dato e má homogéneo. Má diperión implica mayor heterogeneidad.

6 Medida de Variación Muetra Valor 1 Valor Valor 3 Valor 4 Valor 5 Muetra A Muetra B Muetra C Lo valore en la muetra C on iguale, por lo tanto, no eite variabilidad entre ello. Al calcular cualquier medida que cuantifique la variabilidad de eta muetra, el reultado ería igual a cero.

7 Medida de Variación Muetra Valor 1 Valor Valor 3 Valor 4 Valor 5 Muetra A Muetra B Muetra C Si e comparan lo valore de la muetra A con lo de la muetra B e puede obervar que en la Muetra A lo valore etán má lejano uno de otro.

8 Medida de Variación Muetra Valor 1 Valor Valor 3 Valor 4 Valor 5 Muetra A Muetra B Muetra C Si e fuee a calcular cualquier medida que cuantifique la variabilidad en cada una de eta muetra, el reultado ería mayor para la muetra A que para la muetra B. En general, mientra mayor e la variabilidad entre lo dato, mayor erá la medida de diperión

9 Medida de Variación o Diperión

10 Dice cuál e la diperión total del grupo de dato Rango El rango e la medida que indica cuánto e dipera un grupo de dato. Se le conoce también, como: alcance, amplitud, recorrido, o campo de valore E la medida má encilla pero meno confiable. Se determina retando el valor mayor meno el valor menor. Rango = (Valor mayor) (Valor menor)

11 Rango Aunque la mayoría de la vece e determina con la fórmula: Rango = (Valor mayor) (Valor menor) Para propóito del libro de Hinkle e utilizará la iguiente fórmula que ajuta la incluión de ambo etremo: Rango =[ (Valor mayor) (Valor menor) ] + 1

12 Rango Si el valor mayor e 5 y el menor e 3, al retar 5 3 e obtiene. 5 3 = indica que hay do unidade de diferencia entre eto valore. Si e uma 1, (5-3) + 1, tenemo el total de valore que hay en ee intervalo de 5 a 3. (5-3) + 1 = + 1 = 3 Hay 3 valore: 5, 4, 3

13 Rango Grupo Valor 1 Valor Valor 3 Valor 4 Valor 5 Valor 6 Valor 7 Grupo Grupo La mediana de ambo grupo e 3, pero lo rango varían. El rango del grupo 1 e 7 ( = 7) El rango del grupo e 1 ( = 1) El grupo 1 e má variado que el grupo.

14 Limitacione del Rango Se afecta por valore etremo. Si el último valor del grupo 1 hubiera ido 64 en vez de 37, el rango e duplacaría. Se afecta por el tamaño de n, o ea, la cantidad de ujeto en la muetra. Lo rango de do grupo que tienen diferente número de ujeto (n) no e pueden comparar.

15 Dice cuál e la diperión de lo valore que etán en el centro Rango Intercuartil Indica cuánto e diperan lo valore que etán en el centro de un grupo de dato. Se conidera el centro como lo valore que e concentran entre el primer y tercer cuartil. El rango intercuartil no e afectado por valore etremo. Se determina uando la iguiente fórmula: Rango Intercuartil= Q 3 Q 1

16 Repreenta el punto medio del rango intercuartil Deviación Intercuartil E la ditancia promedio que eite entre el primer y tercer cuartil. Eta medida no dice, en promedio, cuán amplio o dipero etán lo dato que e concentran en el centro (de Q 3 a Q 1 ). El centro e concentra entre el primer y tercer cuartil. La fórmula para hallarlo e: Q 3 - Q 1

17 Diagrama de Caja y Bigote E una repreentación viual imple pero que brinda gran información obre la diperión de un grupo de dato. Utiliza la mediana y el rango intercuartil (Q 3 Q 1 ) para el análii. Lo dearrolló el prominente etadítico llamado Tuckey. Se puede uar para determinar valore que repreentan valore inuuale llamado outlier que requieren conideración epecial.

18 Diagrama de Caja y Bigote Para trazar el diagrama e neceitan 5 número o valore. Por eo a vece e le conoce como el análii de lo 5 número. Eto 5 valore on: Valor mayor (puntuación máima) Q 3 Mediana Q 1 Valor menor (puntuación mínima)

19 Diagrama de Caja y Bigote Ejemplo: Traza el diagrama de caja y bigote uando lo iguiente valore: Valor mayor = 69 Q 3 = 56.6 Mediana = 49.6 Q 1 = Valor menor =

20 Outlier Son valore inuuale que podrían coniderare etremo y que requieren conideración epecial. Para determinar eto valore e utiliza el rango intercuartil: (Q 3 Q 1 ). El límite uperior razonable de una ditribución etá dado por la fórmula: Límite Superior Razonable (LSR) = Q (Q 3 Q 1 ) El límite inferior razonable de una ditribución etá dado por la fórmula: Límite Inferior Razonable (LIR) = Q (Q 3 Q 1 )

21 Outlier Si un valor dado cae fuera de eto límite razonable, el valor e conidera un etremo y habría que coniderarlo cuando e tomen deciione obre el grupo. Determine i lo valore a continuación on razonable: 68, 75, 3, 1 LIR LSR

22 Repreenta el promedio de la deviacione de todo lo valore repecto a la media Deviación Media E la uma de lo valore aboluto de la deviacione de lo valore repecto a la media aritmética de la muetra. La fórmula para hallarlo e: Deviación media i n 1 i n

23 i i i Totale = 4 = 0 = 0 Deviación Media n i 1 i n i n 1 i n

24 Deviación Media Se puede uar la deviación media para comparar la variación de ditinta ditribucione. La ditribucione con mayor deviación media erán la que tengan la variación mayor. Sin embargo, la utilidad de eta medida e limitada debido a que e ua el valor aboluto como medio para hallarla. Lo análii etadítico má avanzado requieren manejo algebraico má complejo, como la varianza.

25 La varianza no e interpreta por er una unidad cuadrada Varianza E una medida que repreenta una unidad cuadrada. Eta medida promedia lo cuadrado de la deviacione de lo valore repecto a la media aritmética. La varianza toma en conideración cada valor de la muetra. La fórmula para hallar la varianza de una población e: i n Fórmula 1 e deviación etándar de la población e media aritmética de la población

26 Ver cuando e ua cada fórmula Varianza La fórmula para hallar la varianza de una muetra e: Fórmula La fórmula anterior e equivalente también a la iguiente fórmula: Fórmula 3 i i n n 1 1 n i

27 Varianza Se ua la fórmula 1 cuando e va a determinar la varianza de una población. Se ua la fórmula y fórmula 3 cuando e va a determinar la varianza de una muetra. Se ua la fórmula cuando e tiene una muetra pequeña y la media aritmética e un número entero, ya que e torna má compleja y difícil de utilizar cuando hay mucho valore o cuando la media repreenta un valor decimal. En ete cao, e ua mejor la fórmula 3.

28 Varianza Má adelante e preentarán ejemplo de cómo e utilizan eta fórmula. El elevar al cuadrado la deviacione de la puntuacione repecto a la media aritmética, e un método alterno al uo del valor aboluto para eliminar lo igno negativo ante de umar la deviacione. Cuando e utilizan lo cuadrado en vez de lo valore aboluto de la deviacione e facilita el manejo algebraico y e elimina la retricción que tiene la deviación media.

29 i 6 Ejemplo Deviación Media i i Totale = 4 = 0 = 76 = 104 i 8

30 E un promedio que mide cuánto e devían todo lo dato en relación a la media aritmética Deviación Etándar E una medida que repreenta una unidad lineal. Se halla etrayendo la raíz cuadrada de la varianza. La fórmula para hallar la deviación etándar e: ó Para hallar la deviación etándar de una población e ua la última fórmula.

31 Varianza y Deviación Etándar para dato agrupado Cuando lo dato etán agrupado e utiliza la iguiente fórmula: Fórmula 4 n i 1 i f i n 1 i n 1 i n f i

32 Ver la columna que e neceitarían añadir en una tabla de ditribución de frecuencia para poder aplicar la fórmula 4. Varianza y Deviación Etándar para dato agrupado n n f f n i i i n i i i

33 Coeficiente de Variación Repreenta una medida relativa (por ciento) que permite comparar grupo ditinto. Relaciona la deviación etándar con la media aritmética. No dice cuál e el por ciento de variación de un grupo repecto a la media aritmética. La fórmula e: deviación etándar media aritmética

34 Ejemplo para aplicar la fórmula

35 Ejemplo 1: Dato Crudo Halla el rango, varianza y deviación etándar uando fórmula. Rango = 10-6 = i n Segundo de reacción ante de conumir un gramo de droga THC X (egundo) ( ) ( - ) = = = = = = = = = = =

36 Ejemplo : Dato Crudo El mimo ejercicio anterior pero uando la fórmula 3 para calcular. i n n i Segundo de reacción ante de conumir un gramo de droa THC X (egundo)

37 Halla la deviación intercuartil Q 3 = 3(n+1) = 36 = 9 ó 9na poición Q 3 = Q 1 = n+1 = 1 = 3 ó 3era po. Q 1 = 6 Q 3 - Q Ejemplo 3 = 10-6 = Interpreta ete reultado Q 3 - Q DI = 1 Segundo de reacción ante de conumir un gramo de droa THC X (egundo)

38 Halla el coeficiente de variación Coeficiente de Variación = Deviación etándar = Media aritmética Ejemplo = = 0.1=1% 8 Interpreta ete reultado Segundo de reacción ante de conumir un gramo de droa THC X (egundo)

39 Ver qué columna e neceitan, f, f Ejemplo 5: Dato en Clae Halla la varianza y deviación etándar del grupo de dato a continuación (Completar Tabla) Reultado de eamen de etadítica Clae f. f. f

40 Ejemplo 5: Dato en Clae Halla la varianza y deviación etándar del grupo de dato a continuación (Clic para ver proceo) Reultado de eamen de etadítica Clae f. f. f

41 Continuación Ejemplo 5 f ( n 1) ( f) (3755) 14,100,05 91, , ,85 8, n

42 Fin de la Lección