EJERCICIOS EN CLASE

Author

Alex Ortiz

Published

December 17, 2025

En los siguientes ejercicios se realizará la verificación de los principales supuestos estadísticos con el fin de determinar si los datos analizados presentan un comportamiento paramétrico. Para ello, se evaluarán los supuestos de normalidad, linealidad, homogeneidad y homocedasticidad, aplicando pruebas estadísticas y análisis gráficos según corresponda.

Los resultados obtenidos permitirán definir el tipo de prueba estadística más adecuada para el análisis de los datos y asegurar una correcta interpretación de los mismos.

1 Ejercicio 1

Una vez realizado un modelo de simulación con cuatro escenarios de producción (1 operador hasta 4 operadores),se registran las unidades producidas en 8h. Determinar si existe diferencia significativa entre los escenarios planteados.

Para ello, se realizará previamente la carga de la información correspondiente.

CORR PTERMINADO OPERADORES
Min. : 1.0 Min. :452.0 Length:400
1st Qu.:100.8 1st Qu.:637.5 Class :character
Median :200.5 Median :747.0 Mode :character
Mean :200.5 Mean :706.3 NA
3rd Qu.:300.2 3rd Qu.:813.0 NA
Max. :400.0 Max. :852.0 NA

1.1 Verificación de supuesto

1.2 Normalidad

Para la evaluación del supuesto de normalidad en muestras que contienen una única variable dependiente, las pruebas estadísticas más comúnmente utilizadas incluyen la prueba de Shapiro–Wilk y la prueba de Lilliefors.

Para verificar este supuesto se utiliza la funcion lillie.test

1.2.0.1 Se filtran los grupos

Operador D P_valor
1T 0.0628 0.4292
2T 0.0514 0.7438
3T 0.0595 0.5177
4T 0.0706 0.2544

De acuerdo con los resultados obtenidos en la prueba de Lilliefors aplicada a cada uno de los grupos (1T, 2T, 3T y 4T), no se rechaza la hipótesis nula de normalidad. En consecuencia, se concluye que los datos de todos los grupos cumplen con el supuesto de normalidad.

1.3 Linealidad

El gráfico Q–Q permite representar la relación entre los cuantiles empíricos obtenidos a partir de los datos del experimento y los cuantiles teóricos correspondientes a una distribución normal, facilitando la evaluación visual del supuesto de normalidad.

A través de este gráfico, se puede inferir que los datos muestran una relación lineal en el rango de -2 a +2, donde aproximadamente el 97% de los datos se alinean a lo largo de una línea recta.

1.4 Homogeneidad

La homogeneidad, también conocida como prueba de igualdad de varianzas, permite evaluar si las varianzas de los distintos grupos que conforman la muestra presentan valores similares entre sí.

Df F value Pr(>F)
group 3 16.8599 0
396 NA NA

El valor p obtenido (2.515×10⁻¹⁰) es considerablemente menor que el nivel de significancia (α), lo que indica una fuerte evidencia estadística para rechazar la hipótesis nula (H₀).

2 Ejercicio 2

Una vez realizado un modelo de simulación con cuatro escenarios de producción (1 operador hasta 4 operadores), se registran las unidades producidas en 8h. Determinar si existe diferencia significativa entre los escenarios planteados.

Para ello, se realizará previamente la carga de la información correspondiente.

CORR PTERMINADO OPERADORES
Min. : 1.0 Min. :460.0 Length:400
1st Qu.:100.8 1st Qu.:620.0 Class :character
Median :200.5 Median :751.5 Mode :character
Mean :200.5 Mean :700.5 NA
3rd Qu.:300.2 3rd Qu.:799.2 NA
Max. :400.0 Max. :857.0 NA

2.1 Verificacion de supuestos

2.2 Normalidad

Para la evaluación del supuesto de normalidad en muestras que contienen una única variable dependiente, las pruebas estadísticas más comúnmente utilizadas incluyen la prueba de Shapiro–Wilk y la prueba de Lilliefors.

Para verificar este supuesto se utiliza la funcion lillie.test

2.2.0.1 Se filtra los grupo

Operador D P_valor
1T 0.0545 0.6574
2T 0.0726 0.2178
3T 0.0489 0.8061
4T 0.0590 0.5337

De acuerdo con los resultados obtenidos en la prueba de Lilliefors aplicada a cada uno de los grupos (1T, 2T, 3T y 4T), no se rechaza la hipótesis nula de normalidad. En consecuencia, se concluye que los datos de todos los grupos cumplen con el supuesto de normalidad.

2.3 Linealidad

El gráfico Q–Q permite representar la relación entre los cuantiles empíricos obtenidos a partir de los datos del experimento y los cuantiles teóricos correspondientes a una distribución normal, facilitando la evaluación visual del supuesto de normalidad.

A través de este gráfico, se puede inferir que los datos muestran una relación lineal en el rango de -2 a +2, donde aproximadamente el 97% de los datos se alinean a lo largo de una línea recta.

2.4 Homogeneidad

La homogeneidad, también conocida como prueba de igualdad de varianzas, permite evaluar si las varianzas de los distintos grupos que conforman la muestra presentan valores similares entre sí.

Df F value Pr(>F)
group 3 1.9276 0.1245
396 NA NA

Dado que el valor p obtenido (0.1245) es mayor que el nivel de significancia (α), no se rechaza la hipótesis nula (H₀). En consecuencia, se concluye que se cumple el supuesto de homogeneidad de varianzas entre los grupos analizados.

2.5 Homocedasticidad

Para la evaluación del supuesto de homocedasticidad, se emplea la prueba de Breusch–Pagan, la cual permite verificar la constancia de la varianza de los residuos del modelo.


    studentized Breusch-Pagan test

data:  ModeloLineal
BP = 8.044, df = 3, p-value = 0.04511

La homocedasticidad se cumple cuando el valor de p es mayor que el nivel e significancia (α).

2.5.0.1 Prueba Anova

Df Sum Sq Mean Sq F value Pr(>F)
datos$OPERADORES 3 6035071.8 2011690.5933 4658.918 0
Residuals 396 170990.2 431.7935 NA NA

El p_valor<alpha. Se rechaza H0. La hipotesis de esta prueba es:

H0: no hay diferencia

H1: si hay diferencia

Se rechaza la hipótesis nula (H₀), ya que existe evidencia estadística suficiente para afirmar que sí existen diferencias significativas en los datos, con un nivel de confianza del 90 %.

Ejercicio 1 Cumple Ejercicio 2 Cumple Conclusion
Normalidad 0.48 > \(\alpha\) Cumple 0.52 > \(\alpha\) Cumple Cumplen normalidad, permitiendo pruebas paramétricas
Linealidad 97% datos en rango -2 a +2 Cumple 97% datos en rango -2 a +2 Cumple Ambos muestran relación lineal adecuada
Homogeneidad 2.515×10⁻¹⁰ No Cumple 0.1245 Cumple Eje1. presenta heterogeneidad, requiere pruebas alternativas. Eje2. cumple este supuesto
Homocedasticidad 2.515×10⁻¹⁰ > \(\alpha\) No evaluada 0.1245 > \(\alpha\) Cumple Eje1. no evaluó este supuesto. Eje2. cumple la constancia de varianza