Parcial 1 - Estadistica Avanzada
Laura Cano Méndez
2025-08-29
Estilo de vida de estudiantes universitarios y su rendimiento académico
Laura Cano Méndez
29 agosto 2025
Pontificia Universidad Javeriana Cali
Este informe presenta un análisis exploratorio de datos (EDA) sobre hábitos de estudio, sueño, actividad física, vida social y actividades extracurriculares, y su relación con el Promedio Académico Ponderado, en el marco de los ODS 3 y 4.
Resumen
El presente informe ha sido elaborado a partir de la base de datos ``Base de datos estilo de vida estudiantes .xlsx´´encontrada en Kaggle, analiza el estilo de vida de 2000 estudiantes universitarios a partir de variables relacionadas con las horas de estudio, actividades extracurriculares, sueño, tiempo social, actividad física, promedio académico ponderado y nivel de estrés. El objetivo general es explorar, mediante técnicas de estadística descriptiva univariada y multivariada, cómo los hábitos diarios se asocian con el desempeño académico. Este análisis se enmarca en los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) Salud y Bienestar (ODS 3) y Educación de Calidad (ODS 4). El informe presenta un panorama de distribución de cada variable, estudia la correlación entre ellas y compara los patrones de los estudiantes según su nivel de estrés, ofreciendo conclusiones y recomendaciones para promover estilos de vida saludables que favorezcan el aprendizaje.
Introducción
La vida universitaria exige a los estudiantes equilibrar múltiples actividades: estudiar, participar en actividades extracurriculares, mantener interacciones sociales, descansar adecuadamente y cuidar de su salud física. Diversos estudios demuestran que este equilibrio repercute en el rendimiento académico. Por ejemplo, investigaciones recientes indican que dormir menos de seis horas por noche se asocia con un descenso pronunciado del promedio académico; por cada hora de sueño perdida se observa una disminución aproximada de 0,07 puntos en el GPA. Otros trabajos señalan que la actividad física moderada incrementa las capacidades cognitivas y el desempeño escolar, con mejoras de hasta un 60% en el rendimiento académico. Por el contrario, los altos niveles de estrés y depresión se han vinculado a un deterioro del aprendizaje y de los resultados académicos.
Descripción de los datos
| Variable | Descripción | Tipo |
|---|---|---|
| id | Identificador único de cada estudiante (1 a 2000) | Entero |
| horas_estudio | Horas dedicadas al estudio cada día | Numérico |
| horas_extracurriculares | Horas dedicadas a actividades extracurriculares cada día | Numérico |
| horas_sueno | Horas de sueño por día | Numérico |
| horas_sociales | Horas dedicadas a la vida social por día | Numérico |
| horas_actividad | Horas dedicadas a la actividad física por día | Numérico |
| promedio | Promedio académico ponderado en escala de 0 a 4 | Numérico |
| estres | Nivel de estrés percibido (Alto, Moderado, Bajo) | Categórica |
| Mínimo | 1er Cuartil | Mediana | Media | 3er Cuartil | Máximo | NA | NA | NA | NA | NA | NA | NA | NA | NA | NA | NA | NA | NA | NA | NA | NA | NA | NA | NA | NA | NA | NA | NA | NA | NA | NA | NA | NA | NA | NA | Variable | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Var1 | Var1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Var2 | horas_estudio | horas_estudio | horas_estudio | horas_estudio | horas_estudio | horas_estudio | horas_extracurriculares | horas_extracurriculares | horas_extracurriculares | horas_extracurriculares | horas_extracurriculares | horas_extracurriculares | horas_sueno | horas_sueno | horas_sueno | horas_sueno | horas_sueno | horas_sueno | horas_sociales | horas_sociales | horas_sociales | horas_sociales | horas_sociales | horas_sociales | horas_actividad | horas_actividad | horas_actividad | horas_actividad | horas_actividad | horas_actividad | promedio | promedio | promedio | promedio | promedio | promedio | Var2 |
| Freq | Min. : 5.000 | 1st Qu.: 6.300 | Median : 7.400 | Mean : 7.476 | 3rd Qu.: 8.700 | Max. :10.000 | Min. :0.00 | 1st Qu.:1.00 | Median :2.00 | Mean :1.99 | 3rd Qu.:3.00 | Max. :4.00 | Min. : 5.000 | 1st Qu.: 6.200 | Median : 7.500 | Mean : 7.501 | 3rd Qu.: 8.800 | Max. :10.000 | Min. :0.000 | 1st Qu.:1.200 | Median :2.600 | Mean :2.705 | 3rd Qu.:4.100 | Max. :6.000 | Min. : 0.000 | 1st Qu.: 2.400 | Median : 4.100 | Mean : 4.328 | 3rd Qu.: 6.100 | Max. :13.000 | Min. :2.240 | 1st Qu.:2.900 | Median :3.110 | Mean :3.116 | 3rd Qu.:3.330 | Max. :4.000 | Freq |
El conjunto de datos incluye 2000 observaciones. Las medias observadas en las variables continúas indican que los estudiantes, en promedio, dedican alrededor de 7.48 horas al estudio diario, 1.99 horas a actividades extracurriculares, duermen 7.5 horas, socializan 2.7 horas y practican 4.33 horas de actividad física. El promedio académico medio es 3.12 en una escala de 0 a 4.
Análisis exploratorio de datos
Análisis univariado
Se analizan las distribuciones de cada variable cuantitativa mediante histogramas y gráficos de densidad. También se presenta la distribución del nivel de estrés.
Las distribuciones muestran que las horas de estudio se concentran entre 6 y 9 horas diarias, con una cola derecha que llega hasta 10 horas. El número de horas de sueño oscila alrededor de 7,5 horas, mientras que la actividad física presenta mayor dispersión, con valores que van de 0 a 13 horas, aunque la mayoría se sitúa entre 2 y 6 horas. El promedio académico tiene una distribución ligeramente sesgada a la izquierda, con valores entre 2,24 y 4 y una mediana cercana a 3,11.
Para la variable categórica estres, se calcula la
frecuencia relativa:
Se observa que el mayor porcentaje de estudiantes se ubica en el nivel de estrés alto, seguido del nivel moderado y, finalmente, el nivel bajo.
Análisis bivariado y multivariado
En esta sección se exploran las relaciones entre las variables continúas y su asociación con el nivel de estrés.
Correlación entre variables numéricas
La matriz de correlaciones muestra una fuerte relación positiva entre las horas de estudio y el promedio (0.73), mientras que la actividad física y las horas sociales presentan correlaciones negativas con el rendimiento. El sueño, por su parte, no muestra una correlación significativa con el promedio académico.
Relación entre hábitos y rendimiento académico
El primer gráfico revela una tendencia ascendente: a medida que aumentan las horas de estudio, el promedio académico también tiende a subir. Esto corrobora el coeficiente de correlación positivo encontrado. En cambio, la relación entre actividad física y promedio es negativa: los estudiantes con más horas de actividad física suelen tener promedios ligeramente menores, aunque la dispersión sugiere que otros factores están involucrados. La relación entre el sueño y el rendimiento es muy débil, lo que coincide con estudios recientes que indican que el descanso por sí solo no garantiza mejores notas, pero que dormir menos de seis horas puede afectar negativamente el aprendizaje.
Comparación por nivel de estrés
Se examinan las variables cuantitativas según el nivel de estrés con cajas de bigotes (boxplots):
El grupo con estrés alto presenta las mayores horas de estudio y los promedios académicos más elevados. Sin embargo, duermen menos y hacen menos actividad física que los estudiantes con estrés bajo. Los estudiantes con estrés bajo registran más horas de sueño y mayor actividad física, pero sus promedios son inferiores. Estos patrones sugieren que el alto rendimiento académico puede estar asociado con mayores exigencias y, por ende, con niveles de estrés más elevados.
Matriz de dispersión por nivel de estrés
El gráfico de pares permite observar de manera global las relaciones entre variables. Se confirma la fuerte asociación positiva entre las horas de estudio y el promedio. También se aprecian leves relaciones negativas entre actividad física y promedio, y entre horas sociales y promedio. Las distribuciones condicionadas por el color muestran que el grupo de estrés alto se ubica hacia valores altos de horas de estudio y de promedio, mientras que el grupo de estrés bajo tiende a agruparse en valores menores.
Conclusiones
El análisis exploratorio realizado permite extraer varias conclusiones relevantes:
Patrones generales. En promedio, los estudiantes de la muestra dedican unas 7,5 horas diarias al estudio, duermen 7,5 horas y realizan alrededor de 4,3 horas de actividad física. El rendimiento académico promedio es de 3,12 sobre 4, con una desviación moderada.
Relación entre hábitos y rendimiento. Existe una correlación positiva considerable (≈0,73) entre las horas de estudio y el promedio académico. Por el contrario, la actividad física presenta una correlación negativa moderada con el rendimiento (≈-0,34), posiblemente porque quienes dedican más tiempo al ejercicio disponen de menos horas de estudio. El número de horas de sueño no muestra relación significativa con el promedio, aunque la literatura advierte que dormir menos de seis horas puede perjudicar el aprendizaje.
Nivel de estrés. Los estudiantes con alto nivel de estrés son quienes más estudian (8,4 h/día) y presentan los mejores promedios (3,26). Duermen menos y realizan menos actividad física que sus pares con estrés bajo. Esto sugiere que el estrés puede estar asociado a mayores exigencias académicas y no necesariamente a un deterioro del desempeño. Sin embargo, la literatura recuerda que los altos niveles de estrés y depresión deterioran el aprendizaje y la salud mental, por lo que es fundamental adoptar estrategias de gestión del estrés.
ODS relacionados. Los resultados subrayan la necesidad de promover un equilibrio entre estudio, descanso y actividad física para mejorar la salud y el desempeño académico, en línea con los ODS 3 y 4. La evidencia científica demuestra que la actividad física intensa puede mejorar hasta en un 60 % el rendimiento académico , mientras que el estrés excesivo compromete el aprendizaje.
En conclusión, el estudio evidencia que el éxito académico no depende exclusivamente de dedicar más horas al estudio, sino de adoptar un estilo de vida equilibrado que incluya ejercicio, descanso adecuado y estrategias para gestionar el estrés. Estos hallazgos pueden servir como base para diseñar programas de bienestar estudiantil que fomenten hábitos saludables y mejores condiciones de aprendizaje.
Bibliografía
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