#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:

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

rownames(tabla) <- c("Alto", "Medio", "Bajo")
colnames(tabla) <- c("A favor", "En contra")

# Agregar totales
tabla_con_totales <- addmargins(tabla)

# Mostrar tabla con totales
tabla_con_totales
##       A favor En contra Sum
## Alto       25         5  30
## Medio      20        10  30
## Bajo       15        15  30
## Sum        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 
tabla <- matrix(c(25, 5, 20, 10, 15, 15), nrow = 3, byrow = TRUE)
rownames(tabla) <- c("Alto", "Medio", "Bajo")
colnames(tabla) <- c("A favor", "En contra")
tabla
##       A favor En contra
## Alto       25         5
## Medio      20        10
## Bajo       15        15
prueba <- chisq.test(tabla)
print(prueba)
## 
##  Pearson's Chi-squared test
## 
## data:  tabla
## X-squared = 7.5, df = 2, p-value = 0.02352

#INRERPRETACION Dado que el valor p es menor que el nivel de significancia (0.02352 < 0.05), se rechaza la hipótesis nula. Por lo tanto, existe evidencia significativa para afirmar que el nivel de desarrollo económico y la postura frente al acuerdo no son independientes dentro de la población analizada. Esto indica que los resultados observados en la muestra son lo suficientemente consistentes como para generalizar la existencia de una asociación en la población. En consecuencia, se puede concluir con un 95% de confianza que el nivel de desarrollo económico de un país influye en 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 preferencia por el tipo de terapia psicológica (Terapia Cognitivo-Conductual o Terapia Humanista). Se recolectaron datos de 100 pacientes, con los siguientes resultados:

Nivel de Ansiedad Terapia Cognitivo-Conductual Terapia Humanista Total Alto 30 20 50 Bajo 15 35 50 Total 45 55 100 ¿Existe una asociación entre el nivel de ansiedad y la preferencia por el tipo de terapia?

Hipótesis

H0
El nivel de ansiedad y la preferencia por la terapia son independientes. H1
El nivel de ansiedad y la preferencia por la terapia no son independientes. α=0.05 
tabla_psico <- matrix(c(30, 20, 15, 35), nrow = 2, byrow = TRUE)
rownames(tabla_psico) <- c("Alto", "Bajo")
colnames(tabla_psico) <- c("Terapia Cognitivo-Conductual", "Terapia Humanista")
tabla_psico
##      Terapia Cognitivo-Conductual Terapia Humanista
## Alto                           30                20
## Bajo                           15                35
prueba_chi_psico <- chisq.test(tabla_psico)
prueba_chi_psico
## 
##  Pearson's Chi-squared test with Yates' continuity correction
## 
## data:  tabla_psico
## X-squared = 7.9192, df = 1, p-value = 0.004891

#INTERPRETACION Dado que el valor p es menor que el nivel de significancia (0.004891 < 0.05), se rechaza la hipótesis nula. Por lo tanto, existe evidencia significativa para afirmar que el nivel de ansiedad y la preferencia por el tipo de terapia no son independientes dentro de la población analizada. Esto indica que los resultados observados en la muestra son lo suficientemente consistentes como para generalizar la existencia de una asociación en la población. En consecuencia, se puede concluir con un 95% de confianza que el nivel de ansiedad de los pacientes influye en su preferencia por el tipo de terapia psicológica.

#3.

En un estudio de 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 de los votantes?

H0
El nivel educativo y la preferencia política son independientes. H1
El nivel educativo y la preferencia política no son independientes. α=0.05 
tabla_voto <- matrix(c(20, 15, 15,
                       10, 20, 20,
                       20, 15, 15), nrow = 3, byrow = TRUE)
rownames(tabla_voto) <- c("Básico", "Medio", "Superior")
colnames(tabla_voto) <- c("Izquierda", "Centro", "Derecha")

tabla_voto
##          Izquierda Centro Derecha
## Básico          20     15      15
## Medio           10     20      20
## Superior        20     15      15
prueba_voto <- chisq.test(tabla_voto)
prueba_voto
## 
##  Pearson's Chi-squared test
## 
## data:  tabla_voto
## X-squared = 6, df = 4, p-value = 0.1991

Con base en el análisis realizado, ¿cuál es la conclusión más adecuada al nivel de significancia α=0.05 ?

  1. Existe suficiente evidencia para afirmar que el nivel educativo influye en la preferencia política.

#b) No existe suficiente evidencia para afirmar que el nivel educativo influye en la preferencia política. (OPCION CORRECTA)

  1. El nivel educativo y la preferencia política son dependientes.

  2. El valor p es menor que 0.05, por lo tanto, se rechaza la hipótesis nula.

#INTERPRETACION

Dado que el valor p es mayor que el nivel de significancia (0.1991 > 0.05), no se rechaza la hipótesis nula. Por lo tanto, no existe evidencia significativa para afirmar que el nivel educativo y la preferencia política estén asociados dentro de la población analizada. Esto indica que los resultados observados en la muestra no son lo suficientemente consistentes como para generalizar la existencia de una relación entre ambas variables. En consecuencia, se concluye con un 95% de confianza que el nivel educativo de los votantes no influye de manera significativa en su preferencia política.

#4.

Un grupo de psicólogos desea comparar el nivel de estrés en tres tipos de trabajadores: Trabajadores de salud Trabajadores de educación Trabajadores de servicios públicos Se aplicó una escala de estrés (puntuación de 0 a 100) a 45 trabajadores (15 por grupo). Los datos son los siguientes:

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", "Educacion", "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
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
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

Con base en el análisis realizado, ¿cuál es la conclusión correcta respecto a las medias de estrés entre los trabajadores?

#a) Se rechaza H0. Existen diferencias significativas en el nivel promedio de estrés entre los grupos. (OPCION CORRECTA)

  1. No se rechaza H0. No existen diferencias significativas en el nivel promedio de estrés entre los grupos.

  2. No se cumple el supuesto de normalidad, por lo tanto, no se puede aplicar ANOVA.

  3. El nivel promedio de estrés es igual en todos los trabajadores, sin necesidad de realizar pruebas.

#INTERPRETACION

Dado que el valor p obtenido (0.00302) es menor que el nivel de significancia establecido (0.05), se rechaza la hipótesis nula. Por lo tanto, existe evidencia significativa para afirmar que los niveles promedio de estrés difieren entre los grupos de trabajadores. Esto indica que al menos uno de los tres grupos salud, educación o servicios públicos presenta un nivel de estrés promedio diferente a los demás. En consecuencia, se concluye con un 95% de confianza que el tipo de ocupación influye en el nivel de estrés de los 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. Para ello, se recolectaron datos de encuestas de percepción ciudadana en tres bloques regionales de América Latina:

Mercosur Alianza del Pacífico CARICOM A cada participante se le pidió calificar su nivel de confianza en los organismos internacionales en una escala de 0 a 100, donde 0 representa “ninguna confianza” y 100 representa “confianza total”. Se tomaron muestras aleatorias de ciudadanos en países de cada bloque (15 por bloque).

El objetivo es determinar si existen diferencias estadísticamente significativas en el promedio de confianza entre los tres bloques regionales.

¿Existe una diferencia significativa en el nivel promedio de confianza ciudadana en organismos internacionales entre los países de Mercosur, Alianza del Pacífico y CARICOM?

H0
No hay diferencias en los niveles promedio de confianza entre los tres bloques regionales. μMercosur=μAlianza=μCARICOM
H1
Al menos uno de los bloques presenta un nivel promedio de confianza diferente. Al menos una μ difiere 
mercosur <- rnorm(15, mean = 65, sd = 10)           # Media alta
alianza_pacifico <- rnorm(15, mean = 70, sd = 12)    # Media aún mayor
caricom <- rnorm(15, mean = 60, sd = 15)             # Media más baja
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  53.76891 Mercosur
## 2  60.97115 Mercosur
## 3  60.33345 Mercosur
## 4  72.79965 Mercosur
## 5  64.16631 Mercosur
## 6  67.53319 Mercosur
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 = 0.96683, p-value = 0.8086
shapiro_alianza
## 
##  Shapiro-Wilk normality test
## 
## data:  alianza_pacifico
## W = 0.97703, p-value = 0.9451
shapiro_caricom
## 
##  Shapiro-Wilk normality test
## 
## data:  caricom
## W = 0.95378, p-value = 0.5858
modelo_anova <- aov(Confianza ~ Bloque, data = datos)
summary(modelo_anova)
##             Df Sum Sq Mean Sq F value Pr(>F)
## Bloque       2    247   123.5   1.163  0.322
## Residuals   42   4460   106.2
p_valor <- summary(modelo_anova)[[1]]$'Pr(>F)'[1]

Con base en un análisis ANOVA sobre el nivel de confianza en organismos internacionales según el bloque regional al que pertenece el país (Mercosur, Alianza del Pacífico, CARICOM), ¿cuál es la conclusión correcta respecto a las medias de confianza?

  1. Se rechaza H0. Existen diferencias significativas en el nivel promedio de confianza entre los bloques regionales.

#b) No se rechaza H0. No existen diferencias significativas en el nivel promedio de confianza entre los bloques regionales. (OPCION CORRECTA)

  1. Como todos los países tienen relaciones internacionales, las medias deben ser iguales sin necesidad de hacer pruebas.

  2. La prueba ANOVA no es útil para comparar niveles de confianza entre bloques políticos.

#INTERPRETACION

Dado que el valor p obtenido (0.322) es mayor que el nivel de significancia establecido (0.05), no se rechaza la hipótesis nula. Por lo tanto, no existe evidencia significativa para afirmar que el nivel promedio de confianza ciudadana en los organismos internacionales difiera entre los bloques regionales analizados. Esto indica que los resultados observados en la muestra no muestran variaciones importantes entre los grupos. En consecuencia, se concluye con un 95% de confianza que el bloque regional al que pertenece un país no influye de manera significativa en el nivel de confianza de sus ciudadanos hacia los organismos internacionales.