Ejercicio 1

# tabla de contingencia
tabla_sobre <- matrix(c(42, 33, 25,
                        40, 21, 39),
                      nrow = 3, byrow = FALSE,
                      dimnames = list(
                        Tiempo = c("Menos de 10 días", "De 10 a 20 días", "Más de 20 días"),
                        Genero = c("Macho", "Hembra")
                      ))

tabla_sobre
##                   Genero
## Tiempo             Macho Hembra
##   Menos de 10 días    42     40
##   De 10 a 20 días     33     21
##   Más de 20 días      25     39
# Totales por fila y columna
filas_sobre <- rowSums(tabla_sobre)
columnas_sobre <- colSums(tabla_sobre)
total_sobre <- sum(tabla_sobre)

filas_sobre
## Menos de 10 días  De 10 a 20 días   Más de 20 días 
##               82               54               64
columnas_sobre
##  Macho Hembra 
##    100    100
total_sobre
## [1] 200
# Frecuencias esperadas
esperadas_sobre <- outer(filas_sobre, columnas_sobre, FUN = function(f, c) f * c / total_sobre)
dimnames(esperadas_sobre) <- dimnames(tabla_sobre)

esperadas_sobre
##                   Genero
## Tiempo             Macho Hembra
##   Menos de 10 días    41     41
##   De 10 a 20 días     27     27
##   Más de 20 días      32     32
# Estadístico chi-cuadrado
chi_sobre <- sum((tabla_sobre - esperadas_sobre)^2 / esperadas_sobre)
chi_sobre
## [1] 5.777947
# Grados de libertad
gl_sobre <- (nrow(tabla_sobre) - 1) * (ncol(tabla_sobre) - 1)
gl_sobre
## [1] 2
# Valor crítico
alpha <- 0.05

valor_sobre <- qchisq(1 - alpha, gl_sobre)
valor_sobre 
## [1] 5.991465
# Decisión
decision_sobre <- chi_sobre > valor_sobre
decision_sobre
## [1] FALSE
# Conclusión
if (decision_sobre) {
  resultado_sobre <- "Se rechaza H0: existe relación significativa entre tiempo y género."
} else {
  resultado_sobre <- "No se rechaza H0: no hay evidencia suficiente de relación entre tiempo y género."
}
resultado_sobre
## [1] "No se rechaza H0: no hay evidencia suficiente de relación entre tiempo y género."
# p-valor
pval_sobre <- pchisq(chi_sobre, gl_sobre, lower.tail = FALSE)
pval_sobre
## [1] 0.05563329
prueba_sobre <- chisq.test(tabla_sobre)
prueba_sobre
## 
##  Pearson's Chi-squared test
## 
## data:  tabla_sobre
## X-squared = 5.7779, df = 2, p-value = 0.05563

Conclusión: A partir de los datos analizados mediante la prueba de chi-cuadrado, se obtuvo un estadístico de 5.78 con 2 grados de libertad y un valor p de 0.055. Dado que este valor p es ligeramente superior al nivel de significancia de 0.05, no se rechaza la hipótesis nula. En consecuencia, no existe suficiente evidencia estadística para afirmar que la supervivencia en invierno de la especie estudiada dependa del sexo.

Ejercicio 2

tabla_doctores <- matrix(c(13, 18, 32,
                           10, 12, 6),
                         nrow = 3, byrow = FALSE,
                         dimnames = list(
                           Cantidad = c("Menos de 5", "Entre 5 y 8", "Más de 8"),
                           Proyecto = c("Con proyecto", "Sin proyecto")
                         ))

tabla_doctores
##              Proyecto
## Cantidad      Con proyecto Sin proyecto
##   Menos de 5            13           10
##   Entre 5 y 8           18           12
##   Más de 8              32            6
# Totales por fila y columna
suma_filas_doc <- rowSums(tabla_doctores)

suma_columnas_doc <- colSums(tabla_doctores)

total_doc <- sum(tabla_doctores)

suma_filas_doc
##  Menos de 5 Entre 5 y 8    Más de 8 
##          23          30          38
suma_columnas_doc
## Con proyecto Sin proyecto 
##           63           28
total_doc
## [1] 91
# Calcular las frecuencias esperadas
esperadas_doc <- outer(suma_filas_doc, suma_columnas_doc, 
                       FUN = function(f, c) f * c / total_doc)
dimnames(esperadas_doc) <- dimnames(tabla_doctores)

esperadas_doc
##              Proyecto
## Cantidad      Con proyecto Sin proyecto
##   Menos de 5      15.92308     7.076923
##   Entre 5 y 8     20.76923     9.230769
##   Más de 8        26.30769    11.692308
# Estadístico chi-cuadrado
chi_doc <- sum((tabla_doctores - esperadas_doc)^2 / esperadas_doc)

chi_doc
## [1] 6.946885
gl_doc <- (nrow(tabla_doctores) - 1) * (ncol(tabla_doctores) - 1)

# grados de libertad
gl_doc
## [1] 2
valor_tabla_doc <- qchisq(1 - alpha, gl_doc)

#  valor crítico
valor_tabla_doc
## [1] 5.991465
# Comparación y decisión
decision_doc <- chi_doc > valor_tabla_doc

decision_doc
## [1] TRUE
# Conclusión
if (decision_doc) {
  resultado_doc <- "Se rechaza H0: hay una relación significativa entre el número de doctores y el proyecto de trabajo social."
} else {
  resultado_doc <- "No se rechaza H0: no hay evidencia suficiente para afirmar que el número de doctores y el proyecto de trabajo social están relacionados."
}

resultado_doc
## [1] "Se rechaza H0: hay una relación significativa entre el número de doctores y el proyecto de trabajo social."
pval_doc <- pchisq(chi_doc, gl_doc, lower.tail = FALSE)

pval_doc
## [1] 0.03101009
prueba_doc <- chisq.test(tabla_doctores)

prueba_doc
## 
##  Pearson's Chi-squared test
## 
## data:  tabla_doctores
## X-squared = 6.9469, df = 2, p-value = 0.03101

Conclusión: De acuerdo con los resultados de la prueba de chi-cuadrado se observa que el valor p es menor que el nivel de significancia habitual de 0.05. Por lo tanto, se rechaza la hipótesis nula de independencia. Esto indica que sí existe una relación significativa entre el número de doctores investigadores de las universidades y el hecho de que tengan o no proyectos de trabajo social.

Ejercicio 3

# Tabla de contingencia 
tabla_sueno <- matrix(c(5, 70, 121,
                        4, 45, 169),
                      nrow = 3, byrow = FALSE,
                      dimnames = list(
                        Respuesta = c("Siempre", "A veces", "Nunca"),
                        Genero = c("Hombres", "Mujeres")
                      ))

tabla_sueno
##          Genero
## Respuesta Hombres Mujeres
##   Siempre       5       4
##   A veces      70      45
##   Nunca       121     169
#Total de filas y columnas

suma_filas_sueno <- rowSums(tabla_sueno)

suma_columnas_sueno <- colSums(tabla_sueno)

total_sueno <- sum(tabla_sueno)

suma_filas_sueno
## Siempre A veces   Nunca 
##       9     115     290
suma_columnas_sueno
## Hombres Mujeres 
##     196     218
total_sueno
## [1] 414
# Calcular las frecuencias esperadas
esperadas_sueno <- outer(suma_filas_sueno, suma_columnas_sueno, 
                         FUN = function(f, c) f * c / total_sueno)
dimnames(esperadas_sueno) <- dimnames(tabla_sueno)

esperadas_sueno
##          Genero
## Respuesta   Hombres   Mujeres
##   Siempre   4.26087   4.73913
##   A veces  54.44444  60.55556
##   Nunca   137.29469 152.70531
# Calcular el estadístico chi-cuadrado
chi_sueno <- sum((tabla_sueno - esperadas_sueno)^2 / esperadas_sueno)

chi_sueno
## [1] 12.35653
# grados de libertad
gl_sueno <- (nrow(tabla_sueno) - 1) * (ncol(tabla_sueno) - 1)

gl_sueno
## [1] 2
# valor crítico 
valor_tabla_sueno <- qchisq(1 - alpha, gl_sueno)

valor_tabla_sueno
## [1] 5.991465
# Comparación y decisión
decision_sueno <- chi_sueno > valor_tabla_sueno

decision_sueno
## [1] TRUE
# Conclusión
if (decision_sueno) {
  resultado_sueno <- "Se rechaza H0: hay una relación significativa entre la respuesta y el sexo."
} else {
  resultado_sueno <- "No se rechaza H0: no hay evidencia suficiente para afirmar que la respuesta y el sexo están relacionados."
}

resultado_sueno
## [1] "Se rechaza H0: hay una relación significativa entre la respuesta y el sexo."
#  p-valor
pval_sueno <- pchisq(chi_sueno, gl_sueno, lower.tail = FALSE)

pval_sueno
## [1] 0.002074021
prueba_sueno <- chisq.test(tabla_sueno)
## Warning in chisq.test(tabla_sueno): Chi-squared approximation may be incorrect
prueba_sueno
## 
##  Pearson's Chi-squared test
## 
## data:  tabla_sueno
## X-squared = 12.357, df = 2, p-value = 0.002074

Conclusión: De acuerdo con la prueba de chi-cuadrado, el valor p es menor que el nivel de significancia de 0.05. Por lo tanto, se rechaza la hipótesis nula de independencia. Esto significa que sí existe una relación significativa entre la respuesta de los estudiantes universitarios sobre si se acuestan antes de las 10:00 p.m. y su sexo.

Ejercicio 4

# Tabla de contingencia 
tabla_vista <- matrix(c(19, 26, 48,
                        30, 36, 21),
                      nrow = 2, byrow = TRUE,
                      dimnames = list(
                        Vista = c("Con problemas", "Sin problemas"),
                        Computador = c("Nunca", "A veces", "Siempre")
                      ))

tabla_vista
##                Computador
## Vista           Nunca A veces Siempre
##   Con problemas    19      26      48
##   Sin problemas    30      36      21
# Totales por fila y columna
suma_filas_vista <- rowSums(tabla_vista)

suma_columnas_vista <- colSums(tabla_vista)

total_vista <- sum(tabla_vista)

suma_filas_vista
## Con problemas Sin problemas 
##            93            87
suma_columnas_vista
##   Nunca A veces Siempre 
##      49      62      69
total_vista
## [1] 180
# Calcular las frecuencias esperadas
esperadas_vista <- outer(suma_filas_vista, suma_columnas_vista, 
                         FUN = function(f, c) f * c / total_vista)
dimnames(esperadas_vista) <- dimnames(tabla_vista)

esperadas_vista
##                Computador
## Vista              Nunca  A veces Siempre
##   Con problemas 25.31667 32.03333   35.65
##   Sin problemas 23.68333 29.96667   33.35
# Calcular el estadístico chi-cuadrado
chi_vista <- sum((tabla_vista - esperadas_vista)^2 / esperadas_vista)

chi_vista
## [1] 14.46358
# grados de libertad
gl_vista <- (nrow(tabla_vista) - 1) * (ncol(tabla_vista) - 1)

gl_vista
## [1] 2
# valor crítico 
valor_tabla_vista <- qchisq(1 - alpha, gl_vista)

valor_tabla_vista
## [1] 5.991465
# Comparación y decisión
decision_vista <- chi_vista > valor_tabla_vista

decision_vista
## [1] TRUE
# Conclusión
if (decision_vista) {
  resultado_vista <- "Se rechaza H0: hay una relación significativa entre los problemas visuales y los hábitos de trabajar en el computador."
} else {
  resultado_vista <- "No se rechaza H0: no hay evidencia suficiente para afirmar que los problemas visuales y los hábitos de trabajar en el computador están relacionados."
}

resultado_vista
## [1] "Se rechaza H0: hay una relación significativa entre los problemas visuales y los hábitos de trabajar en el computador."
#  p-valor
pval_vista <- pchisq(chi_vista, gl_vista, lower.tail = FALSE)

pval_vista
## [1] 0.0007232255
prueba_vista <- chisq.test(tabla_vista)

prueba_vista
## 
##  Pearson's Chi-squared test
## 
## data:  tabla_vista
## X-squared = 14.464, df = 2, p-value = 0.0007232

Conclusión: Los resultados del análisis muestran que el valor de chi-cuadrado obtenido y un valor p de aproximadamente 0.0007 permiten rechazar la hipótesis nula de independencia. Esto significa que existe una relación estadísticamente significativa entre los problemas visuales y los hábitos de trabajar en el computador, indicando que la frecuencia de uso del computador está asociada con la presencia o ausencia de problemas de visión.

Ejercicio 5

# Tabla de contingencia 
tabla_estudiantes <- matrix(c(12, 17, 10,
                              14, 37, 32,
                              19, 42, 17),
                            nrow = 3, byrow = TRUE,
                            dimnames = list(
                              NivelSocio = c("Bajo", "Medio", "Alto"),
                              CantidadHermanos = c("0-1", "2-3", "Más de 3")
                            ))

tabla_estudiantes
##           CantidadHermanos
## NivelSocio 0-1 2-3 Más de 3
##      Bajo   12  17       10
##      Medio  14  37       32
##      Alto   19  42       17
# Totales por fila y columna
suma_filas_estudiantes <- rowSums(tabla_estudiantes)


suma_columnas_estudiantes <- colSums(tabla_estudiantes)


total_estudiantes <- sum(tabla_estudiantes)

suma_filas_estudiantes
##  Bajo Medio  Alto 
##    39    83    78
suma_columnas_estudiantes
##      0-1      2-3 Más de 3 
##       45       96       59
total_estudiantes
## [1] 200
# Frecuencias esperadas
esperadas_estudiantes <- outer(suma_filas_estudiantes, suma_columnas_estudiantes, FUN = function(f, c) f * c / total_estudiantes)
dimnames(esperadas_estudiantes) <- dimnames(tabla_estudiantes)

esperadas_estudiantes
##           CantidadHermanos
## NivelSocio    0-1   2-3 Más de 3
##      Bajo   8.775 18.72   11.505
##      Medio 18.675 39.84   24.485
##      Alto  17.550 37.44   23.010
# Estadístico chi-cuadrado
chi_estudiantes <- sum((tabla_estudiantes - esperadas_estudiantes)^2 / esperadas_estudiantes)

chi_estudiantes
## [1] 7.464393
# Grados de libertad
gl_estudiantes <- (nrow(tabla_estudiantes) - 1) * (ncol(tabla_estudiantes) - 1)

gl_estudiantes
## [1] 4
# Valor crítico
valor_critico_estudiantes <- qchisq(1 - alpha, gl_estudiantes)

valor_critico_estudiantes
## [1] 9.487729
# Comparación y decisión
decision_estudiantes <- chi_estudiantes > valor_critico_estudiantes

decision_estudiantes
## [1] FALSE
# Conclusión
if (decision_estudiantes) {
  conclusion_estudiantes <- "Se rechaza H0: existe una relación significativa entre el número de hermanos y el estrato socioeconómico."
} else {
  conclusion_estudiantes <- "No se rechaza H0: no hay evidencia suficiente para afirmar que el número de hermanos y el estrato estén relacionados."
}

conclusion_estudiantes
## [1] "No se rechaza H0: no hay evidencia suficiente para afirmar que el número de hermanos y el estrato estén relacionados."
# p-valor
pvalor_estudiantes <- pchisq(chi_estudiantes, gl_estudiantes, lower.tail = FALSE)


pvalor_estudiantes
## [1] 0.1132897
prueba_estudiantes <- chisq.test(tabla_estudiantes)

prueba_estudiantes
## 
##  Pearson's Chi-squared test
## 
## data:  tabla_estudiantes
## X-squared = 7.4644, df = 4, p-value = 0.1133

Conclusión: En este caso, el estadístico chi-cuadrado calculado fue de 7.464 con 4 grados de libertad y un valor p de 0.1133, que es mayor al nivel de significancia de 0.05. Por lo tanto, no se rechaza la hipótesis nula. Esto significa que no existe suficiente evidencia estadística para afirmar que el número de hermanos de los estudiantes dependa del estrato socioeconómico; en otras palabras, las variables parecen ser independientes.

Ejercicio 6

# Tabla de contingencia 
tabla_alivio <- matrix(c(7, 9, 14,
                         11, 13, 9,
                         32, 28, 27),
                       nrow = 3, byrow = TRUE,
                       dimnames = list(
                         alivio_alivio = c("Sin alivio", "Cierto alivio", "Alivio completo"),
                         remedio_alivio = c("Remedio 1", "Remedio 2", "Remedio 3")
                       ))

tabla_alivio
##                  remedio_alivio
## alivio_alivio     Remedio 1 Remedio 2 Remedio 3
##   Sin alivio              7         9        14
##   Cierto alivio          11        13         9
##   Alivio completo        32        28        27
suma_filas_alivio <- rowSums(tabla_alivio)

suma_columnas_alivio <- colSums(tabla_alivio)

total_alivio <- sum(tabla_alivio)

suma_filas_alivio
##      Sin alivio   Cierto alivio Alivio completo 
##              30              33              87
suma_columnas_alivio
## Remedio 1 Remedio 2 Remedio 3 
##        50        50        50
total_alivio
## [1] 150
# Calcular las frecuencias esperadas
esperadas_alivio <- outer(suma_filas_alivio, suma_columnas_alivio,
                          FUN = function(f, c) f * c / total_alivio)
dimnames(esperadas_alivio) <- dimnames(tabla_alivio)

# Mostrar las frecuencias esperadas
esperadas_alivio
##                  remedio_alivio
## alivio_alivio     Remedio 1 Remedio 2 Remedio 3
##   Sin alivio             10        10        10
##   Cierto alivio          11        11        11
##   Alivio completo        29        29        29
# estadístico chi-cuadrado
chi_alivio <- sum((tabla_alivio - esperadas_alivio)^2 / esperadas_alivio)

chi_alivio
## [1] 3.810031
# grados de libertad
gl_alivio <- (nrow(tabla_alivio) - 1) * (ncol(tabla_alivio) - 1)

gl_alivio
## [1] 4
# valor crítico
valor_tabla_alivio <- qchisq(1 - alpha, gl_alivio)

valor_tabla_alivio
## [1] 9.487729
# Comparación y decisión
decision_alivio <- chi_alivio > valor_tabla_alivio

decision_alivio
## [1] FALSE
# Conclusión
if (decision_alivio) {
  resultado_alivio <- "Se rechaza H0: los tres remedios no son igualmente efectivos."
} else {
  resultado_alivio <- "No se rechaza H0: no hay suficiente evidencia para afirmar que los tres remedios son diferentes."
}

resultado_alivio
## [1] "No se rechaza H0: no hay suficiente evidencia para afirmar que los tres remedios son diferentes."
# p-valor
pval_alivio <- pchisq(chi_alivio, gl_alivio, lower.tail = FALSE)

pval_alivio
## [1] 0.4323253
prueba_alivio <- chisq.test(tabla_alivio)

prueba_alivio
## 
##  Pearson's Chi-squared test
## 
## data:  tabla_alivio
## X-squared = 3.81, df = 4, p-value = 0.4323

Conclusión: Al aplicar la prueba de chi-cuadrado, no se rechaza la hipótesis nula, lo que indica que no existe evidencia estadísticamente significativa para afirmar que los tres remedios difieran en su efectividad. En otras palabras, los resultados sugieren que los remedios producen un grado de alivio similar y no se puede concluir que alguno sea mejor o peor que los demás.