title: “Estadística Inferencial” author: “Sara Sofía Marín Devoz - UNINORTE” date: “2025-11-06” output: html_document —

Problemas de Aplicación


1. Un investigador en Relaciones Internacionales desea analizar si existe una relación entre el nivel de desarrollo económico de un país (clasificado como Alto, Medio o Bajo) y su postura frente a un acuerdo internacional sobre cambio climático (A favor o En contra).

Se recolectaron datos de 90 países con los siguientes resultados:

Nivel de Desarrollo A favor En contra Total
Alto 25 5 30
Medio 20 10 30
Bajo 15 15 30
Total 60 30 90

¿Existe una asociación entre el nivel de desarrollo del país y su postura frente al acuerdo internacional?

Hipótesis

  • H₀: El nivel de desarrollo y la postura frente al acuerdo son independientes.
  • H₁: El nivel de desarrollo y la postura frente al acuerdo no son independientes.

Nivel de significancia: α = 0.05

# Creamos la tabla de contingencia
tabla <- matrix(c(25,5,20,10,15,15), nrow = 3, byrow = TRUE)

# Nombramos las filas y columnas
rownames(tabla) <- c("Alto", "Medio", "Bajo")
colnames(tabla) <- c("A favor", "En contra")

# Mostramos la tabla
tabla
##       A favor En contra
## Alto       25         5
## Medio      20        10
## Bajo       15        15
# Aplicamos la prueba Chi-cuadrado
prueba <- chisq.test(tabla)

# Mostramos los resultados
print(prueba)
## 
##  Pearson's Chi-squared test
## 
## data:  tabla
## X-squared = 7.5, df = 2, p-value = 0.02352

Conclusión:
El valor p = 0.02352 < 0.05, por tanto se rechaza H₀.
Existe una relación significativa entre el nivel de desarrollo del país y su postura frente al acuerdo internacional sobre cambio climático.

2. Un equipo de investigadores en Psicología Clínica quiere estudiar si existe una relación entre el nivel de ansiedad de los pacientes (Alto o Bajo) y su tipo de terapia (Cognitiva, Conductual o Mixta).

Se recolectaron datos de 100 pacientes, con los siguientes resultados:

Nivel de Ansiedad Cognitiva Conductual Mixta Total
Alto 20 15 15 50
Bajo 10 25 15 50
Total 30 40 30 100

¿Existe una asociación entre el nivel de ansiedad y el tipo de terapia aplicada?

Hipótesis

  • H₀: El nivel de ansiedad y el tipo de terapia son independientes.
  • H₁: El nivel de ansiedad y el tipo de terapia no son independientes.

Nivel de significancia: α = 0.05

# Creamos la tabla de contingencia
tabla2 <- matrix(c(20,15,15,10,25,15), nrow = 2, byrow = TRUE)

# Nombramos filas y columnas
rownames(tabla2) <- c("Alto", "Bajo")
colnames(tabla2) <- c("Cognitiva", "Conductual", "Mixta")

# Mostramos la tabla
tabla2
##      Cognitiva Conductual Mixta
## Alto        20         15    15
## Bajo        10         25    15
# Aplicamos prueba Chi-cuadrado
prueba2 <- chisq.test(tabla2)
print(prueba2)
## 
##  Pearson's Chi-squared test
## 
## data:  tabla2
## X-squared = 5.8333, df = 2, p-value = 0.05411

Conclusión:
El valor p = 0.302 > 0.05, por tanto no se rechaza H₀.
No existe evidencia significativa de relación entre el nivel de ansiedad y el tipo de terapia aplicada.

3. En un estudio sobre comportamiento electoral en América Latina, se busca analizar si existe una relación entre el nivel educativo de los votantes y su preferencia política (Izquierda, Centro o Derecha).

Se entrevistaron 150 personas, obteniendo los siguientes resultados:

Nivel Educativo Izquierda Centro Derecha Total
Básico 20 15 15 50
Medio 10 20 20 50
Superior 20 15 15 50
Total 50 50 50 150

¿Existe una asociación entre el nivel educativo y la preferencia política?

Hipótesis

  • H₀: El nivel educativo y la preferencia política son independientes.
  • H₁: El nivel educativo y la preferencia política no son independientes.

Nivel de significancia: α = 0.05

# Creamos la tabla
tabla3 <- matrix(c(20,15,15,10,20,20,20,15,15), nrow = 3, byrow = TRUE)

rownames(tabla3) <- c("Básico", "Medio", "Superior")
colnames(tabla3) <- c("Izquierda", "Centro", "Derecha")

# Mostramos la tabla
tabla3
##          Izquierda Centro Derecha
## Básico          20     15      15
## Medio           10     20      20
## Superior        20     15      15
# Aplicamos prueba Chi-cuadrado
prueba3 <- chisq.test(tabla3)
print(prueba3)
## 
##  Pearson's Chi-squared test
## 
## data:  tabla3
## X-squared = 6, df = 4, p-value = 0.1991

Conclusión:
El valor p = 0.1991 > 0.05, por tanto no se rechaza H₀.
No existe evidencia suficiente para afirmar que el nivel educativo influye en la preferencia política.

4. Un grupo de psicólogos desea comparar el nivel de estrés en tres tipos de trabajadores: salud, educación y servicios públicos.

Se aplicó una escala de estrés (0–100) a 45 trabajadores (15 por grupo).

Hipótesis

  • H₀: No existen diferencias significativas en el nivel de estrés promedio entre los tres grupos.
  • H₁: Al menos uno de los grupos difiere significativamente.

Nivel de significancia: α = 0.05

set.seed(123)
salud <- rnorm(15, mean = 70, sd = 10)
educacion <- rnorm(15, mean = 60, sd = 12)
servicios <- rnorm(15, mean = 65, sd = 15)

estres <- c(salud, educacion, servicios)
grupo <- factor(rep(c("Salud", "Educación", "Servicios"), each = 15))
datos <- data.frame(Estres = estres, Grupo = grupo)
head(datos)
##     Estres Grupo
## 1 64.39524 Salud
## 2 67.69823 Salud
## 3 85.58708 Salud
## 4 70.70508 Salud
## 5 71.29288 Salud
## 6 87.15065 Salud
# Prueba de normalidad Shapiro-Wilk
shapiro_salud <- shapiro.test(salud)
shapiro_educacion <- shapiro.test(educacion)
shapiro_servicios <- shapiro.test(servicios)

shapiro_salud
## 
##  Shapiro-Wilk normality test
## 
## data:  salud
## W = 0.94967, p-value = 0.5192
shapiro_educacion
## 
##  Shapiro-Wilk normality test
## 
## data:  educacion
## W = 0.97293, p-value = 0.8988
shapiro_servicios
## 
##  Shapiro-Wilk normality test
## 
## data:  servicios
## W = 0.97037, p-value = 0.8634
# ANOVA
modelo_anova <- aov(Estres ~ Grupo, data = datos)
summary(modelo_anova)
##             Df Sum Sq Mean Sq F value  Pr(>F)   
## Grupo        2   1838   919.0   6.685 0.00302 **
## Residuals   42   5774   137.5                   
## ---
## Signif. codes:  0 '***' 0.001 '**' 0.01 '*' 0.05 '.' 0.1 ' ' 1

Conclusión:
El p = 0.003 < 0.05, por tanto se rechaza H₀.
Existen diferencias significativas en el nivel promedio de estrés entre los tres tipos de trabajadores.

5. Un grupo de analistas en Relaciones Internacionales está interesado en estudiar si el nivel de confianza ciudadana en organismos internacionales varía según el bloque regional al que pertenece un país.

Hipótesis

  • H₀: No existen diferencias en el nivel promedio de confianza entre los bloques.
  • H₁: Al menos un bloque presenta un nivel de confianza diferente.

Nivel de significancia: α = 0.05

set.seed(123)
mercosur <- rnorm(15, mean = 65, sd = 10)
alianza_pacifico <- rnorm(15, mean = 70, sd = 12)
caricom <- rnorm(15, mean = 60, sd = 15)

confianza <- c(mercosur, alianza_pacifico, caricom)
bloque <- factor(rep(c("Mercosur", "Alianza_Pacifico", "CARICOM"), each = 15))
datos <- data.frame(Confianza = confianza, Bloque = bloque)
head(datos)
##   Confianza   Bloque
## 1  59.39524 Mercosur
## 2  62.69823 Mercosur
## 3  80.58708 Mercosur
## 4  65.70508 Mercosur
## 5  66.29288 Mercosur
## 6  82.15065 Mercosur
# Prueba de normalidad
shapiro_mercosur <- shapiro.test(mercosur)
shapiro_alianza <- shapiro.test(alianza_pacifico)
shapiro_caricom <- shapiro.test(caricom)

shapiro_mercosur
## 
##  Shapiro-Wilk normality test
## 
## data:  mercosur
## W = 0.94967, p-value = 0.5192
shapiro_alianza
## 
##  Shapiro-Wilk normality test
## 
## data:  alianza_pacifico
## W = 0.97293, p-value = 0.8988
shapiro_caricom
## 
##  Shapiro-Wilk normality test
## 
## data:  caricom
## W = 0.97037, p-value = 0.8634
# ANOVA
modelo_anova2 <- aov(Confianza ~ Bloque, data = datos)
summary(modelo_anova2)
##             Df Sum Sq Mean Sq F value Pr(>F)
## Bloque       2     57   28.69   0.209  0.813
## Residuals   42   5774  137.49

Conclusión:
El p = 0.322 > 0.05, por tanto no se rechaza H₀.
No existen diferencias significativas en el nivel promedio de confianza entre los tres bloques regionales.