05 statistics week medidas tend central

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Estadística y Probabilidades M.Sc.Ing. Jorge Luis Huere Peña Docente Asociado del Departamento Académico de Ciencias Básicas FCI Web Page : www.unh.edu.pe e-mail : jhuere@unh.edu.pe  Fifth week Measures of Central T endenc y Medidas de Tendencia central Universidad Nacional de Huancavelica Facultad de Ciencias de Ingeniería Escuela Académico Profesional de Ingeniería Civil Departamento Académico de Ciencias Básicas

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    Estadstica y

    Probabilidades

    M.Sc.Ing. Jorge Luis Huere PeaDocente Asociado del Departamento Acadmico de Ciencias Bsicas FCIWeb Page : www.unh.edu.pe e-mail :[email protected]

    Fifth weekMeasures of Central Tendency

    Medidas de Tendencia central

    Universidad Nacional de HuancavelicaFacultad de Ciencias de Ingeniera

    Escuela Acadmico Profesional de Ingeniera Civil

    Departamento Acadmico de Ciencias Bsicas

    http://www.unh.edu.pe/http://images.google.com.pe/imgres?imgurl=http://chispis.blogia.com/upload/20060619143602-foto-estadistica-blog.jpeg.bmp&imgrefurl=http://chispis.blogia.com/2006/junio.php&h=225&w=220&sz=146&hl=es&start=17&tbnid=T3aEvO7aRj1gLM:&tbnh=108&tbnw=106&prev=/images%3Fq%3Destadistica%26gbv%3D2%26svnum%3D10%26hl%3Des%26sa%3DGhttp://www.unh.edu.pe/
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    2

    Un motivo para hacer sospechar

    que la Estadstica es ms un arte

    que una ciencia, gira en torno a la

    ambigedad con que se usa el

    trmino promedio.

    Averages

    Promedios

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    LAS MEDIDAS DE TENDENCIA CENTRAL

    1.En general se denominan promedios.

    2.Los ms importantes son la media, la mediana y lamoda.

    AritmticaMedia Geomtrica

    Medidas de Mediana Armnica

    tendencia central Moda

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    The Mean La Media

    (A) Arithmetic Mean ( )La media aritmtica

    a) Obtencin:Se obtiene sumando los valoresregistrados y dividindolos entre el nmero de

    datos.

    Ejemplo:

    La siguiente tabla muestra el nmero de faltas de losobreros de una empresa de construccin a lo largo de unasemana. Calcule e interprete la media.

    Da/Semana Lun Mar Mier Jue Vier Sab

    Faltas/da 8 10 5 12 10 15

    x

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    Media aritmtica =

    = 10 faltas

    b) Interpretacin:Si elige al azar un da de la semana,se espera que los trabajadores de la empresa deconstruccin se produzca 10 faltas en ese da.

    c) Simbologa:

    Tamao Media aritmticaMuestra n (equis barra)

    Poblacin N (mu)

    660

    61510125108

    x

    x

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    d) Clculosa partir de datos no agrupados, seutilizan las siguientes formulas.Para una muestra

    donde: : media muestral

    : suma de todos los datos

    : nmero de datos (muestra)n

    n

    i ix 1X

    Para una poblacin

    donde: : media poblacional: suma de todos los datos

    : nmero de datos (poblacin)

    iXx

    n

    iX

    N

    N

    i i

    1X

    N

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    Media

    aritmetica

    Se puede calcular la media aritmtica utilizando Excel.

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    e) Clculo a partir de datos agrupados.

    El clculo de la media aritmtica, cuando los datos disponiblesse encuentran en tablas de distribucin de frecuencias, serealiza utilizando la formula siguiente

    donde: :media muestral:frecuencia absoluta de la clase i

    :marca de la clase i

    nf

    nf

    i

    i

    i

    ii

    x

    1

    1

    X

    x

    if

    iX

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    Ejemplo:

    La distribucin de frecuencias siguiente, representa los puntajes

    obtenidos en una evaluacin del desempeo, aplicado alpersonal tcnico de una obra de construccin. El puntajemximo en la prueba es 50. Calcule e interprete en media.

    Desempeo Nmero de

    (puntos) tcnicos

    [12 - 16] 4

    [17 - 21] 8

    [22 - 26] 15

    [27 - 31] 23

    [32 - 36] 10

    TOTAL 60

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    Primero se calcularn las marcas de clase ( );

    es decir, el valor intermedio de cada clase

    Marca de Frecuenciaclase ( ) absoluta(fi)

    [12 16] 14 4[17 21] 19 8[22 26] 24 15

    [27

    31] 29 23[32 36] 34 10

    Total 60

    14(4) + 19 (8) + 24 (15) + 29 (23) + 34 (10)4 + 8 + 15 + 23 + 10

    iX

    ix

    x xx

    clase

    157560

    26.25

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    Interpretacin: Si se elige al azar a un trabajador tcnico de esaobra de construccin, se espera que tenga un puntaje de 26,25

    en su evaluacin de desempeo.

    f) La media aritmtica ponderada( )

    donde:

    =factor de ponderacin= datos

    n

    i

    i

    n

    i

    ii

    w

    w

    px

    1

    1

    X

    px

    iw

    iX

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    Ejemplo:Una empresa comercializadora de Seguros Mdicosdispone de 3 representantes para la zona de Miraflores, cada

    uno de los cuales cobra diferente comisin por pliza vendiday realiza diferente nmero de contratos. Calcule e interprete evalor medio de la comisin

    N de polizas de Comisin

    Vendedor Seguro Mdico por venta $

    Pedro 30 30

    Juan 25 40Pablo 20 50

    iw iX

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    Interpretacin:

    Si se elige al azar un representante se espera que cobreuna comisin de $38.67 por pliza vendida.

    67.38$75

    2900202530

    )50(20)40(25)30(30 px

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    g)Ventajas y desventajasde la media aritmtica

    Ventajas:Concepto familiar para muchas personas

    Es nica para cada conjunto de datosEs posible comparar medias de diferentes muestras

    Desventajas

    Se ve afectada por los datos extremosSi la muestra es grande y los datos no estn

    agrupados, su clculo es tediosoSi los datos estn agrupados en clases con extremos

    abiertos, no es posible calcular la media.

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    (B) Geometric Mean ( )Media geomtrica

    Se utiliza para calcular tasas medias de variacin, comola tasa media de crecimiento poblacional, la tasa mediade inflacin mensual, la tasa media de mortalidad, entreotros.

    a) ObtencinSe obtiene extrayendo la raz ensimadel producto de los nvalores de una serie.

    gx

    ng nx XXXX .........321

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    Ejemplo:

    La siguiente tabla muestra la tasa de aumento en las quejasdurante los ltimos meses. Calcule e interprete la tasa mediamensual.

    Meses Enero Febrero Marzo Abril Mayo

    Aumento de

    quejas2.6% 5.4% 3.8% 0.5% 1.4%

    La tasa 2,6% tambin se puede expresar como 0,026 , ypuesto que se refiere a un aumento a partir de una base de100%, el factor de variacin ser 1,026. Para los otros datosse opera igual.

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    Por lo tanto, la media geomtrica se calcula:

    5 )014.1)(005.1()038.1()054.1()026.1(

    )(0272540,1 medioocrecimientdeFactor

    5143903377.1

    100)1( Tasa mediade variacin =

    b) Clculos

    n xxxxx g ,......,, 321

    gx

    gx

    gx

    gx

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    c) Interpretacin

    Si se selecciona al azar un mes entre enero y mayo,se espera que las quejas se hayan incrementado2.72% con respecto al mes anterior.

    = (1,0272540 - 1) x 100 = 2,72%

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    19

    Se puede calcular la media geomtrica utilizando Excel.

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    (C) La media armnica ( )La Media Armnica

    Se utiliza para calcular el tiempo medio, velocidad yaceleracin media, como por ejemplo, el tiempo mediopara realizar determinada ciruga.

    a) Obtencin: se obtiene calculando el inverso de lamedia aritmtica de los inversos de una serie.

    hx

    n

    n

    i i

    hx

    1X1

    1

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    Ejemplo:

    Los siguientes datos registran el tiempo que utilizan cuatro

    tcnicos al realizar un cierto dibujo en autocad. Calcule einterprete el tiempo medio.

    Tcnico A B C D

    Tiempo(minutos) 45 38 52 40

    Conocer el tiempo medio permite contar con una herramienta tilen la planeacin de los recursos, como el departamento de

    dibujo. Adems de poder comparar nuestro desempeo con losestndares de calidad internacionales.

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    b) Interpretacin:

    Si se selecciona al azar a uno de los cuatro tcnicos,se espera que realice este tipo de dibujo en 43 minutosaproximadamente.

    88920

    2223171023401976

    4

    40

    1

    52

    1

    38

    1

    45

    1

    4

    hx

    minutos117953.438249

    889204

    h

    x

    segundos7minutos43h

    x

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    23

    Se puede calcular la media armnica utilizando Excel.

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    The MedianLa Mediana

    Es la medida que divide en dos subconjuntos igualesa datos, de tal manera que 50% de los datos esmenor a la mediana y el otro 50% es mayor a lamediana.

    a) Obtencin: Se obtiene ordenando la serie de datos(en forma ascendente o descendente) y ubicando eldato central.

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    Ejemplo:

    Los siguientes datos se refieren al nmero de pacientesque llegaron a su cita, despus de la hora programadadurante los ltimos 11 das en el Servicio de Pediatra.Calcule e interprete la mediana.

    12, 10, 5, 15, 8, 11, 13, 8, 10, 17, 16

    Primero se ordenan lo datos:

    5, 8, 8, 10, 10, 11, 12, 13, 15, 16, 17

    5 datos menores 5 datos mayores

    mediana

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    b) Interpretacin: Durante 5 das llegaron menos de 11pacientes tarde a su cita y durante 5 das, ms de 11

    pacientes llegaron tarde a su cita.

    c) Reglas

    1 Si la serie es impar, la mediana ocupa el lugar central de

    la serie previamente ordenada.

    Ejemplo:5, 10, 10, 12, 15 , 17, 20, 21, 24

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    Ejemplo:8, 10, 14, 18, 23, 24, 32, 34

    3 Sea la serie par o impar, la mediana ocupa el lugar, de laserie previamente ordenada.

    21n

    5.202

    2318

    mediana

    2 Si la serie es par, la mediana se obtiene de la semisuma delos dos valores centrales de la serie previamente ordenada.

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    28

    Se puede calcular la mediana utilizando Excel.

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    d) Clculo a partir de datos agrupados.

    Me= Li + Cin/2 - Fi-1

    Fi- Fi-1

    Frmula

    Me Mediana Li Limite inferior de la clase mediana

    Ci ancho de clase de la clase mediana n Nmero total de datos

    Fi-1 Frecuencia Absoluta Acumulada de la clase anterior a la clase mediana

    Fi Frecuencia Absoluta Acumulada de la clase mediana

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    1.00nTotal

    F1

    F2F3

    ...

    ...

    Fk

    h1

    h2h3

    ...

    ...

    hk

    f1

    f2f3

    ...

    ...

    fk

    [ Li1Ls1 ]

    [ Li2

    Ls2 ][ Li3Ls3 ]

    ...

    ...

    [ LikLsk ]

    FihifiINTERVALO

    n/2

    Primerpaso:

    Fi-1

    Fi

    Segundopaso:

    Tercerpaso:

    Pasos a seguir para encontrar la Mediana:

    Cuartopaso: Li= ( Ls2+ Li3 ) / 2

    Quinto paso: Hallar la amplituddel intervalo Ci

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    EjemploLa siguiente tabla muestra las edades de 30 trabajadores atendidos en la salade urgencias de un hospital, calcular la mediana

    a os arcas e

    clase )( iY if iF

    1018

    1927

    283637454654

    55

    64

    9

    23324150

    59.5

    2

    4693

    6

    2

    612 Fi-121 Fi24

    30T OTAL 30

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    1. Determinamosel valor de .152/302 n

    2. Ubicamos lamayor frecuencia absolutaacumulada que resultemenor

    que2n , en este caso es 12

    1

    iF

    3. Lafrontera de clase de la clasemediana, en este caso, es: 36.5.

    4. Lafrecuenciade la clase mediana es: 9if

    5. Hallamos la amplitud A= 45.5- 36.5 =9

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    pcamos a rmua:

    i

    i

    iif

    Fn

    cLMe

    1

    2

    9

    3

    95.369

    1215

    95.36Me

    5.39Me

    Interpretacin: El 50% de los edades de ese grupo de trabajadores de un centro desalud son iguales o inferiores a 39.5 aos en tanto que el 50% restante sonmayores a 39.5 aos.

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    En resumen:

    LA

    MEDIANA

    1. DATOS NO

    AGRUPADOS

    2. DATOS

    AGRUPADOS

    PMe =[(n+1)/2]

    Me =Li + Cin/2 - Fi-1

    Fi- Fi-1

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    e) Ventajas y desventajasVentajas:

    Los valores extremos no afectan a la medianacomo en el caso de la media aritmtica.Es fcil de calcular, interpretar y entender.Se puede determinar para datos cualitativos,

    registrados bajo una escala ordinal.Desventajas:

    Como valor central, se debe ordenar primero laserie de datos.

    Para una serie amplia de datos no agrupadosel proceso de ordenamiento de los datosdemanda tiempo y usualmente provocaequivocaciones.

    The Mode

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    The ModeLa Moda

    La moda es el valor que ms se repite dentro de un

    conjunto de datos.

    a) Obtencin:se obtiene organizando la serie de datos yseleccionando el o los datos que ms se repiten.

    4, 5, 7, 8, 8 , 10, 12, 15

    4, 7, 12,12 , 15, 16, 20, 20 , 24, 27

    7, 12, 15, 18, 25, 30, 31, 38

    Ejemplo:

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    b) Clculoa partir de datos agrupados

    donde:

    : moda

    : limite real (o frontera) inferior de la clase

    modal (la de mayor frecuencia)

    : frecuencia de la clase modal menos la

    frecuencia de la clase anterior

    : frecuencia de la clase modal menos lafrecuencia de la clase siguiente

    : amplitud de clase

    ci

    21

    1

    LoM

    oM

    i

    L

    1

    2

    c

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    Las clases mediana y modal pueden coincidir peroconceptualmente son diferentes.

    Ejemplo:La tabla siguiente muestra los errores de facturacindurante un mes, en una Ferretera. Calcule e interprete la moda.

    Interpretacin: Durante un mes, el nmero ms frecuente deerrores de facturacin en esta ferretera es 6.

    Errores de

    facturacin Das

    0 - 3 6

    4 - 7 12

    Clase

    Modal

    8 - 11 8

    12 - 15 3

    16 - 19 1

    Total 30

    Clase moda : (4 - 7)

    Mo = 5,9

    61

    42

    446

    65.3Mo

  • 5/25/2018 05 Statistics Week Medidas Tend Central

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    Ejemplo:

    La siguiente tabla muestra las edades de 30 trabajadores atendidos en la salade urgencias de un hospital, calcular la moda

    a os arcas e

    clase )( iY if iF

    1018

    19272836

    374546545564

    9

    2332415059.5

    2

    469 fi

    36

    2

    612212430

    T OTAL 30

  • 5/25/2018 05 Statistics Week Medidas Tend Central

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    1. Ubicamos lafrecuencia ms alta 93 f .

    2. Ubicamos la frontera inferior de la clase modal 5.36iL .

    3. Calculamos laamplitud de laclase modal .95.365.45 ic

    4. Calculamos 369 i .

    5. Calculamos 6391 i .

  • 5/25/2018 05 Statistics Week Medidas Tend Central

    41/42

    or mo apcamosaormua:

    .5.39

    35.36

    9395.36

    63

    395.36

    1

    Mo

    Mo

    Mo

    Mo

    cLMoii

    iii

    Interpretacin:La edad modal es: 39.5 aos.

  • 5/25/2018 05 Statistics Week Medidas Tend Central

    42/42

    En resumen:

    LA

    MODA

    1. DATOS NO

    AGRUPADOS

    2. DATOS

    AGRUPADOS

    Dato que con mayorfrecuencia se repite

    Mo=Li + Ci

    fi - fi-1(fifi-1) + (fifi+1 )

    1ii

    i

    iio cLM