PROBLEMA 1:

# Datos
x <- 3      # Número de artículos defectuosos
n <- 40     # Tamaño de la muestra
p0 <- 0.05  # Proporción bajo H0 (5%)
alfa <- 0.05 # Nivel de significancia


resultado_prueba <- prop.test(x = x, n = n, p = p0, 
                              alternative = "less", 
                              conf.level = 1 - alfa,
                              correct = FALSE)

cat("-----------------------------------------------------------------\n")
## -----------------------------------------------------------------
cat("Resultado de la Prueba de Hipótesis para la Proporción (p):\n")
## Resultado de la Prueba de Hipótesis para la Proporción (p):
cat("-----------------------------------------------------------------\n")
## -----------------------------------------------------------------
print(resultado_prueba)
## 
##  1-sample proportions test without continuity correction
## 
## data:  x out of n, null probability p0
## X-squared = 0.52632, df = 1, p-value = 0.7659
## alternative hypothesis: true p is less than 0.05
## 95 percent confidence interval:
##  0.0000000 0.1734802
## sample estimates:
##     p 
## 0.075
# Criterio de Decisión
p_valor <- resultado_prueba$p.value

cat(paste("\nValor p:", round(p_valor, 4), "\n"))
## 
## Valor p: 0.7659
cat(paste("Nivel de significancia (alfa):", alfa, "\n"))
## Nivel de significancia (alfa): 0.05

Como el p-valor es mayor a 0.05 no se rechaza la hipotesis nula, evidencia estadística suficiente para concluir que la verdadera proporción de defectos sea inferior al 5%.

Problema 2

Hipótesis Nula uKT<= uFB (KT no es mejor que FB). Hipótesis Alternativa uKT < uFB(KT es mejor que FB).

# =========================================================================
# PROBLEMA 1: COMPARACIÓN DE MEDIAS (NEUMÁTICOS FB y KT)
# =========================================================================

# 1. Cargar los datos
rendimiento_FB <- c(41.8, 41.6, 31.5, 40.7, 40.8, 31.2, 36.5, 36.2, 32.8, 36.3, 38.6, 30.5)
rendimiento_KT <- c(40.5, 38.4, 44.0, 34.9, 44.0, 44.7, 44.0, 47.1, 39.8, 43.9, 44.2, 40.2)

# 2. Establecer el nivel de significancia
alfa <- 0.05

# 3. Realizar la prueba t de Student para muestras independientes
resultado_ttest <- t.test(rendimiento_KT, 
                          rendimiento_FB, 
                          alternative = "greater", 
                          mu = 0, # Diferencia bajo H0 es 0
                          conf.level = 1 - alfa,
                          var.equal = FALSE)

cat("--- Resultado de la Prueba t ---\n")
## --- Resultado de la Prueba t ---
print(resultado_ttest)
## 
##  Welch Two Sample t-test
## 
## data:  rendimiento_KT and rendimiento_FB
## t = 3.5703, df = 21.015, p-value = 0.0009023
## alternative hypothesis: true difference in means is greater than 0
## 95 percent confidence interval:
##  2.90113     Inf
## sample estimates:
## mean of x mean of y 
##  42.14167  36.54167
# 4. Análisis y Justificación
diferencia_muestral <- mean(rendimiento_KT) - mean(rendimiento_FB)
p_valor <- resultado_ttest$p.value

cat("\n-------------------------------------------------\n")
## 
## -------------------------------------------------
cat(paste("Diferencia de Medias (KT - FB):", round(diferencia_muestral, 3), "\n"))
## Diferencia de Medias (KT - FB): 5.6
cat(paste("Valor p:", round(p_valor, 4), "\n"))
## Valor p: 9e-04

El p valor es menor a alfa, por lo tanto existe suficiente evidencia para rechazar H0 y recomendar la marca FB.

Ejercicio 3

Hipotesis nula: nuevo <= estandar Hipotesis alternativa: nuevo > estandar

# 1. Cargar los datos
produccion_x1_estandar <- c(32, 37, 35, 28, 41, 44, 35, 31, 34) # Procedimiento estándar
produccion_x2_nuevo <- c(35, 31, 29, 25, 34, 40, 27, 32, 31) # Nuevo procedimiento

# 2. Establecer el nivel de significancia
alfa <- 0.05

# 3. Revisar estadísticas descriptivas
cat("--- Estadísticas Descriptivas ---\n")
## --- Estadísticas Descriptivas ---
cat("Media Método 1 (Estándar):", round(mean(produccion_x1_estandar), 2), "\n")
## Media Método 1 (Estándar): 35.22
cat("Media Método 2 (Nuevo):", round(mean(produccion_x2_nuevo), 2), "\n")
## Media Método 2 (Nuevo): 31.56
cat("----------------------------------\n")
## ----------------------------------
resultado_ttest <- t.test(produccion_x2_nuevo, 
                          produccion_x1_estandar, 
                          alternative = "greater", 
                          mu = 0, # Diferencia bajo H0 es 0
                          conf.level = 1 - alfa,
                          var.equal = TRUE) 

cat("--- Resultado de la Prueba t de Student (Nuevo > Estándar) ---\n")
## --- Resultado de la Prueba t de Student (Nuevo > Estándar) ---
print(resultado_ttest)
## 
##  Two Sample t-test
## 
## data:  produccion_x2_nuevo and produccion_x1_estandar
## t = -1.6495, df = 16, p-value = 0.9407
## alternative hypothesis: true difference in means is greater than 0
## 95 percent confidence interval:
##  -7.54762      Inf
## sample estimates:
## mean of x mean of y 
##  31.55556  35.22222
# 5. Criterio de Decisión
p_valor <- resultado_ttest$p.value
t_stat <- resultado_ttest$statistic

cat("\n-------------------------------------------------\n")
## 
## -------------------------------------------------
cat(paste("Estadístico t:", round(t_stat, 4), "\n"))
## Estadístico t: -1.6495
cat(paste("Valor p:", round(p_valor, 4), "\n"))
## Valor p: 0.9407

El p valor es mayor a alfa, por lo tanto no se rechaza H0 por falta de evidencia estadística.

Ejercicio 4

Hipótesis nula, la diferencia de peso <= 0 Hipótesis alternativa, la diferencia de peso es >0

# 1. Cargar los datos
# Peso antes (x1)
peso_antes <- c(104, 89, 84, 106, 90, 96, 79, 90, 85, 76, 91, 82, 100, 89, 121, 72)
# Peso después (x2)
peso_despues <- c(98, 85, 85, 103, 88, 95, 79, 90, 82, 76, 89, 81, 99, 86, 111, 70)

# 2. Establecer el nivel de significancia
alfa <- 0.01

# 3. Realizar la prueba t pareada
resultado_ttest_pareado <- t.test(peso_antes, 
                                  peso_despues, 
                                  alternative = "greater", 
                                  mu = 0, # Diferencia bajo H0 es 0
                                  paired = TRUE, 
                                  conf.level = 1 - alfa)

cat("--- Resultado de la Prueba t Pareada ---\n")
## --- Resultado de la Prueba t Pareada ---
print(resultado_ttest_pareado)
## 
##  Paired t-test
## 
## data:  peso_antes and peso_despues
## t = 3.4246, df = 15, p-value = 0.001882
## alternative hypothesis: true mean difference is greater than 0
## 99 percent confidence interval:
##  0.5551231       Inf
## sample estimates:
## mean difference 
##          2.3125
# 4. Análisis y Justificación
diferencia_media <- mean(peso_antes - peso_despues)
p_valor <- resultado_ttest_pareado$p.value

cat("\n-------------------------------------------------\n")
## 
## -------------------------------------------------
cat(paste("Diferencia Promedio (Antes - Despues):", round(diferencia_media, 2), "\n"))
## Diferencia Promedio (Antes - Despues): 2.31
cat(paste("Valor p:", round(p_valor, 5), "\n"))
## Valor p: 0.00188
cat(paste("Nivel de significancia (alfa):", alfa, "\n"))
## Nivel de significancia (alfa): 0.01

El p valor es menor que alfa, por lo tanto rechazamos h0 y aceptamos ha, el instructor debe ser contratado para la campaña

Ejercicio 5

hipotesis nula: u1<= u2 hipotesis alternativa u1 > u2

n1 <- 61
n2 <- 61
x1_media <- 40
x2_media <- 29
s1_cuadrado <- 24.9
s2_cuadrado <- 22.7
alfa <- 0.05

# 2. Reconstrucción de la prueba t (manual, ya que R necesita los datos brutos)

# --- FÓRMULA DEL ESTADÍSTICO DE PRUEBA T (Varianza Combinada) ---

# 2a. Cálculo de la Varianza Combinada (s_p^2)
gl <- n1 + n2 - 2 # 120 grados de libertad

sp_cuadrado <- ((n1 - 1) * s1_cuadrado + (n2 - 1) * s2_cuadrado) / gl
sp <- sqrt(sp_cuadrado)

# 2b. Cálculo del Error Estándar (SE)
SE <- sp * sqrt(1/n1 + 1/n2)

# 2c. Cálculo del Estadístico T
T_stat <- (x1_media - x2_media) / SE

# 2d. Cálculo del Valor p
valor_p <- pt(T_stat, df = gl, lower.tail = FALSE) # Prueba unilateral H_a: >

cat("--- Resultados de la Prueba t (Calculados Manualmente en R) ---\n")
## --- Resultados de la Prueba t (Calculados Manualmente en R) ---
cat(paste("Diferencia de Medias (X1 - X2):", x1_media - x2_media, "\n"))
## Diferencia de Medias (X1 - X2): 11
cat(paste("Varianza Combinada (s_p^2):", round(sp_cuadrado, 3), "\n"))
## Varianza Combinada (s_p^2): 23.8
cat(paste("Error Estandar (SE):", round(SE, 3), "\n"))
## Error Estandar (SE): 0.883
cat(paste("Estadistico de Prueba T:", round(T_stat, 3), "\n"))
## Estadistico de Prueba T: 12.452
cat(paste("Grados de Libertad:", gl, "\n"))
## Grados de Libertad: 120
cat(paste("Valor p:", valor_p, "\n"))
## Valor p: 1.16709245478708e-23

El p valor es practicamente 0, por lo ranto se rechaza la hipotesis nula y se afirma que la media del lector nuevo es significativamente mayor a la del segundo, se debe adquirir el nuevo.

Ejercicio 6

hipotesis alternativa: mu_G2 > mu_G1

G1 <- c(75, 76, 74, 80, 72, 78, 76, 73, 72, 75)
G2 <- c(86, 78, 86, 84, 81, 79, 78, 84, 88, 80)
alfa <- 0.05

# Prueba t de Student para muestras independientes
resultado_incentivos <- t.test(G2, G1, alternative = "greater", var.equal = TRUE, conf.level = 1 - alfa)

cat("--- Prueba de Hipotesis: Plan de Incentivos (G2 > G1) ---\n")
## --- Prueba de Hipotesis: Plan de Incentivos (G2 > G1) ---
print(resultado_incentivos)
## 
##  Two Sample t-test
## 
## data:  G2 and G1
## t = 5.1719, df = 18, p-value = 3.204e-05
## alternative hypothesis: true difference in means is greater than 0
## 95 percent confidence interval:
##  4.852437      Inf
## sample estimates:
## mean of x mean of y 
##      82.4      75.1
p_valor <- resultado_incentivos$p.value
cat(paste("\nValor p:", round(p_valor, 4), "\n"))
## 
## Valor p: 0

Dado que el p valor es 0, se rechaza la hipótesis nula ya que hay evidencia estadística suficiente para afirmar que el plan de incentivos es efectivo, ya que la producción promedio del Grupo 2 es significativamente mayor que la del Grupo 1.

Ejercicio 7

H0 = p2 > p1 Ha= p2<= p1

x1_antes <- 40
n1 <- 200
x2_despues <- 44
n2 <- 200
alfa <- 0.05


resultado_prop_diff <- prop.test(x = c(x2_despues, x1_antes), 
                                 n = c(n2, n1), 
                                 alternative = "less", 
                                 correct = FALSE)

cat("--- Resultado de la Prueba de Dos Proporciones (p_despues <= p_antes) ---\n")
## --- Resultado de la Prueba de Dos Proporciones (p_despues <= p_antes) ---
print(resultado_prop_diff)
## 
##  2-sample test for equality of proportions without continuity correction
## 
## data:  c(x2_despues, x1_antes) out of c(n2, n1)
## X-squared = 0.24111, df = 1, p-value = 0.6883
## alternative hypothesis: less
## 95 percent confidence interval:
##  -1.00000000  0.08697605
## sample estimates:
## prop 1 prop 2 
##   0.22   0.20

El p valor es mayor a 0.05, por lo tanto NO se puede concluir que la campaña publicitaria NO fue efectiva. No hay evidencia significativa para aceptar

Ejercicio 8

H0= Mud <=0 el programa no es eficaz

Ha= Mud >0 el programa es eficaz

# 1. Cargar los datos
horas_antes <- c(45, 73, 46, 124, 30, 57, 83, 34, 26, 17)
horas_despues <- c(36, 60, 44, 119, 35, 51, 77, 29, 24, 11)

# 2. Establecer el nivel de significancia
alfa <- 0.05

# 3. Calcular las diferencias (Antes - Después)
diferencias <- horas_antes - horas_despues

# 4. Realizar la prueba t pareada
#    - paired = TRUE: Indica que las muestras son dependientes.
#    - alternative = "greater": Prueba H_a: mu_d > 0 (la diferencia promedio es positiva,
#                                              es decir, Antes > Después).
#    - mu = 0: El valor de la diferencia bajo la hipótesis nula.
resultado_ttest_pareado <- t.test(horas_antes, 
                                  horas_despues, 
                                  alternative = "greater", 
                                  mu = 0, 
                                  paired = TRUE, 
                                  conf.level = 1 - alfa)

cat("--- Resultado de la Prueba t Pareada para la Eficacia del Programa ---\n")
## --- Resultado de la Prueba t Pareada para la Eficacia del Programa ---
print(resultado_ttest_pareado)
## 
##  Paired t-test
## 
## data:  horas_antes and horas_despues
## t = 3.2796, df = 9, p-value = 0.004767
## alternative hypothesis: true mean difference is greater than 0
## 95 percent confidence interval:
##  2.161215      Inf
## sample estimates:
## mean difference 
##             4.9
# 5. Análisis y Justificación
media_diferencias <- mean(diferencias)
p_valor <- resultado_ttest_pareado$p.value
t_estadistico <- resultado_ttest_pareado$statistic

cat("\n-------------------------------------------------\n")
## 
## -------------------------------------------------
cat(paste("Diferencia Promedio (Antes - Después):", round(media_diferencias, 2), "\n"))
## Diferencia Promedio (Antes - Después): 4.9
cat(paste("Estadístico t:", round(t_estadistico, 3), "\n"))
## Estadístico t: 3.28
cat(paste("Valor p:", round(p_valor, 4), "\n"))
## Valor p: 0.0048
cat(paste("Nivel de significancia (alfa):", alfa, "\n"))
## Nivel de significancia (alfa): 0.05

Ejercicio 9

h0= la información es consistente ha= la información no es consistente

O_observado <- c(70, 72, 61, 118, 108, 85)
p_esperado <- c(0.13, 0.14, 0.13, 0.24, 0.20, 0.16)
alfa <- 0.05

# Prueba de Chi-cuadrado
resultado_chi2 <- chisq.test(O_observado, p = p_esperado)

cat("--- Prueba Chi-cuadrado de Bondad de Ajuste: DULCES M&M ---\n")
## --- Prueba Chi-cuadrado de Bondad de Ajuste: DULCES M&M ---
print(resultado_chi2)
## 
##  Chi-squared test for given probabilities
## 
## data:  O_observado
## X-squared = 1.2468, df = 5, p-value = 0.9403
# Cálculo manual de las frecuencias esperadas (E_i)
N_total <- sum(O_observado)
E_esperado <- N_total * p_esperado

cat("\nFrecuencias Esperadas (E_i):\n")
## 
## Frecuencias Esperadas (E_i):
print(E_esperado)
## [1]  66.82  71.96  66.82 123.36 102.80  82.24

Como el p valor dio menor que 0, se rechaza la hipotesis inicial dado que no hay suficiente evidencia para corroborar que los datos son consistentes.

Ejercicio 10

H0= la secuencia es aleatoria

ha= la secuencia no es aleatoria

# 1. Secuencia de datos
secuencia_string <- "DNDNDNN DNDNNNDNDDN DNDNDNNNDNNNDNDNDNNDNDNDNDNDND"
# Se extraen los 43 elementos, ignorando espacios si los hubiera
secuencia <- unlist(strsplit(gsub(" ", "", secuencia_string), split = ""))

# 2. Conteo manual de parámetros
n1 <- sum(secuencia == "D") # Defectuosos
n2 <- sum(secuencia == "N") # No Defectuosos
N <- length(secuencia)
R_observado <- 33 # Conteo manual de rachas

# 3. Cálculo de la media y desviación estándar esperada
mu_R <- (2 * n1 * n2) / N + 1
sigma2_R <- (2 * n1 * n2 * (2 * n1 * n2 - N)) / (N^2 * (N - 1))
sigma_R <- sqrt(sigma2_R)

cat("--- Parámetros Calculados ---\n")
## --- Parámetros Calculados ---
cat(paste("n1 (D):", n1, " | n2 (N):", n2, " | N:", N, "\n"))
## n1 (D): 21  | n2 (N): 27  | N: 48
cat(paste("Rachas Observadas (R):", R_observado, "\n"))
## Rachas Observadas (R): 33
cat(paste("Media Esperada (mu_R):", round(mu_R, 3), "\n"))
## Media Esperada (mu_R): 24.625
cat(paste("Desviación Estándar (sigma_R):", round(sigma_R, 3), "\n"))
## Desviación Estándar (sigma_R): 3.372
# 4. Cálculo del Estadístico Z
# Se usa corrección por continuidad (0.5), ya que R es discreta y Z es continua.
Z_calculado <- (R_observado - mu_R - 0.5) / sigma_R 
# Z_calculado <- (R_observado - mu_R) / sigma_R # Sin corrección

# 5. Cálculo del Valor p 
p_valor_unilateral <- pnorm(Z_calculado, lower.tail = FALSE)
p_valor_bilateral <- 2 * p_valor_unilateral

cat(paste("\nEstadístico Z:", round(Z_calculado, 3), "\n"))
## 
## Estadístico Z: 2.335
cat(paste("Valor p :", round(p_valor_bilateral, 4), "\n"))
## Valor p : 0.0195

El resultado del p valor es 0.0195, por lo tanto H0 se rechaza y se dice que la secuencia no es aleatoria.

Ejercicio 11

(Hipótesis Nula): La calidad de las soldaduras es independiente del turno. (Hipótesis Alternativa): La calidad de las soldaduras es dependiente del turno.

tabla_observada <- matrix(c(470, 191, 42, 
                            445, 171, 28, 
                            257, 129, 17), 
                          nrow = 3, 
                          byrow = TRUE, 
                          dimnames = list(Turno = c("Día", "Tarde", "Noche"),
                                          Calidad = c("Alta", "Moderada", "Baja")))

cat("--- Tabla de Frecuencias Observadas (O_ij) ---\n")
## --- Tabla de Frecuencias Observadas (O_ij) ---
print(tabla_observada)
##        Calidad
## Turno   Alta Moderada Baja
##   Día    470      191   42
##   Tarde  445      171   28
##   Noche  257      129   17
# 2. Realizar la Prueba Chi-cuadrado

resultado_chi2 <- chisq.test(tabla_observada, correct = FALSE) 

cat("\n--- Resultado de la Prueba Chi-cuadrado de Independencia ---\n")
## 
## --- Resultado de la Prueba Chi-cuadrado de Independencia ---
print(resultado_chi2)
## 
##  Pearson's Chi-squared test
## 
## data:  tabla_observada
## X-squared = 6.4001, df = 4, p-value = 0.1712
# 3. Grados de Libertad y Valor Crítico
filas <- nrow(tabla_observada)
columnas <- ncol(tabla_observada)
gl <- (filas - 1) * (columnas - 1) 
chi2_critico <- qchisq(1 - alfa, df = gl)

cat(paste("\nGrados de Libertad (gl):", gl, "\n"))
## 
## Grados de Libertad (gl): 4
cat(paste("Valor Crítico Chi^2 (alfa=0.05):", round(chi2_critico, 3), "\n"))
## Valor Crítico Chi^2 (alfa=0.05): 9.488

El p valor es mayor a 0.05, por lo tanto no se rechaza H0.

Ejercicio 12

H0: Los datos siguen una distribución normal (la variable nota es normal) Ha: Los datos no siguen una distribución normal.

# Datos de las notas obtenidos de la imagen
notas <- c(3.4, 2.8, 4.2, 2.1, 2.8, 2.4, 3.5, 4.2, 3.1, 4.1, 2.4, 3.4, 4.1, 4.8, 2.4, 
           4.1, 3.4, 4.4, 3.8, 3.7, 2.2, 3.6, 2.3, 3.7, 2.8, 4.1, 2.3, 4.6, 4.6, 5.2, 
           2.4, 2.4, 2.7, 3.8, 4.6, 4.4, 4.2, 4.4, 2.4, 3.3, 3.8, 2.9, 3.1, 2.7, 3.6, 
           3.8, 4.4, 3.9, 2.8, 3.7)

# Estadísticas Descriptivas
n <- length(notas)
media_x <- mean(notas)
s_x <- sd(notas)

# Imprimir estadísticas
cat("--- Estadísticas Descriptivas ---\n")
## --- Estadísticas Descriptivas ---
cat("Tamaño de la muestra (n):", n, "\n")
## Tamaño de la muestra (n): 50
cat("Media muestral (x_bar):", round(media_x, 4), "\n")
## Media muestral (x_bar): 3.476
cat("Desviación estándar muestral (s):", round(s_x, 4), "\n")
## Desviación estándar muestral (s): 0.8178
# Realizar la prueba de Shapiro-Wilk
shapiro_test <- shapiro.test(notas)

cat("\n--- Prueba de Normalidad (Shapiro-Wilk) ---\n")
## 
## --- Prueba de Normalidad (Shapiro-Wilk) ---
print(shapiro_test)
## 
##  Shapiro-Wilk normality test
## 
## data:  notas
## W = 0.95307, p-value = 0.04567
alpha <- 0.05
cat("Nivel de significancia (alpha):", alpha, "\n")
## Nivel de significancia (alpha): 0.05

El valor p es 0.04567 por lo tanto se rechaza H0 y se dice que los datos no obedecen a una distribución normal