Materia Organica

UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR

ESTUDIO ESTADÍSTICO DE LA CONTAMINACIÓN DEL SUELO Y SU IMPACTO EN LA SALUD

FECHA: 19/11/2025

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# ESTADÍSTICA Descriptiva
# Fecha: 19/11/2025
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# Cargar datos
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setwd("C:/Users/Alexander/Downloads")

datos <- read.csv("soil_pollution_diseases.csv",
                  sep = ",",
                  stringsAsFactors = FALSE)

# =========================
# Variable Cuantitativa Continua
# =========================

Materia_orgánica_suelo <- datos$Soil_Organic_Matter_.

# -------------------------
# Tabla completa de frecuencias manual
# -------------------------
k <- floor(1 + 3.3 * log10(length(Materia_orgánica_suelo)))
min_val <- min(Materia_orgánica_suelo)
max_val <- max(Materia_orgánica_suelo)
R <- max_val - min_val
A <- R / k

Li <- round(seq(from = min_val, to = max_val - A, by = A), 2)
Ls <- round(seq(from = min_val + A, to = max_val, by = A), 2)
MC <- round((Li + Ls)/2, 2)

ni <- numeric(length(Li))
for (i in 1:length(Li)) {
  if (i < length(Li)) {
    ni[i] <- sum(Materia_orgánica_suelo >= Li[i] & Materia_orgánica_suelo < Ls[i])
  } else {
    ni[i] <- sum(Materia_orgánica_suelo >= Li[i] & Materia_orgánica_suelo <= max_val)
  }
}

hi <- ni / sum(ni) * 100
Niasc <- cumsum(ni)
Nidsc <- rev(cumsum(rev(ni)))
Hiasc <- round(cumsum(hi), 2)
Hidsc <- round(rev(cumsum(rev(hi))), 2)

TDF_Materia <- data.frame(
  Li, Ls, MC, ni, round(hi, 2), Niasc, Nidsc, Hiasc, Hidsc
)
colnames(TDF_Materia) <- c("Li","Ls","MC","ni","hi","Ni_asc","Ni_desc","Hi_asc(%)","Hi_desc(%)")

# Agregar fila de totales
totales <- c(
  Li = "TOTAL", Ls = "-", MC = "-", ni = sum(ni),
  hi = 100, Ni_asc = "-", Ni_desc = "-", Hi_asc = "-", Hi_desc = "-"
)
TDF_Materia <- rbind(TDF_Materia, totales)

# Mostrar tabla completa
library(gt)
TDF_Materia %>%
  gt() %>%
  tab_header(
    title = md("*Tabla N°1*"),
    subtitle = md("**Distribución de frecuencias de Materia Orgánica del Suelo (%)**")
  ) %>%
  tab_source_note(
    source_note = md("Autor: Grupo 3")
  ) %>%
  tab_style(
    style = cell_text(weight = "bold"),
    locations = cells_body(
      rows = Li == "TOTAL"
    )
  )

Tabla N°1
Distribución de frecuencias de Materia Orgánica del Suelo (%)
Li	Ls	MC	ni	hi	Ni_asc	Ni_desc	Hi_asc(%)	Hi_desc(%)
0.5	1.29	0.9	277	9.23	277	3000	9.23	100
1.29	2.08	1.69	237	7.9	514	2723	17.13	90.77
2.08	2.88	2.48	265	8.83	779	2486	25.97	82.87
2.88	3.67	3.28	256	8.53	1035	2221	34.5	74.03
3.67	4.46	4.06	252	8.4	1287	1965	42.9	65.5
4.46	5.25	4.86	250	8.33	1537	1713	51.23	57.1
5.25	6.04	5.64	252	8.4	1789	1463	59.63	48.77
6.04	6.83	6.44	242	8.07	2031	1211	67.7	40.37
6.83	7.62	7.22	234	7.8	2265	969	75.5	32.3
7.62	8.42	8.02	239	7.97	2504	735	83.47	24.5
8.42	9.21	8.82	249	8.3	2753	496	91.77	16.53
9.21	10	9.61	247	8.23	3000	247	100	8.23
TOTAL	-	-	3000	100	-	-	-	-
Autor: Grupo 3

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# Tabla simplificada basada en el histograma
# -------------------------
histoM <- hist(Materia_orgánica_suelo, breaks = 7, plot = F)
LimInf <- histoM$breaks[1:(length(histoM$breaks)-1)]
LimSup <- histoM$breaks[2:length(histoM$breaks)]
Mc <- histoM$mids
ni <- histoM$counts
hi <- round(ni / sum(ni) * 100, 2)
hi[length(hi)] <- hi[length(hi)] + (100 - sum(hi)) # ajustar redondeo
Ni_asc <- cumsum(ni)
Ni_dsc <- rev(cumsum(rev(ni)))
Hi_asc <- round(cumsum(hi), 2)
Hi_dsc <- round(rev(cumsum(rev(hi))), 2)

TDF_Materia_Histo <- data.frame(LimInf, LimSup, Mc, ni, hi, Ni_asc, Ni_dsc, Hi_asc, Hi_dsc)

# Agregar fila total
totales <- c(
  LimInf = "TOTAL", LimSup = "-", Mc = "-", ni = sum(ni),
  hi = 100, Ni_asc = "-", Ni_dsc = "-", Hi_asc = "-", Hi_dsc = "-"
)
TDF_Materia_Histo <- rbind(TDF_Materia_Histo, totales)

# Mostrar tabla simplificada
TDF_Materia_Histo %>%
  gt() %>%
  tab_header(
    title = md("*Tabla N°2*"),
    subtitle = md("**Tabla simplificada de Materia Orgánica del Suelo (%)**")
  ) %>%
  tab_source_note(
    source_note = md("Autor: Grupo 3")
  ) %>%
  tab_style(
    style = cell_text(weight = "bold"),
    locations = cells_body(
      rows = LimInf == "TOTAL"
    )
  )

Tabla N°2
Tabla simplificada de Materia Orgánica del Suelo (%)
LimInf	LimSup	Mc	ni	hi	Ni_asc	Ni_dsc	Hi_asc	Hi_dsc
0	1	0.5	185	6.17	185	3000	6.17	100
1	2	1.5	304	10.13	489	2815	16.3	93.83
2	3	2.5	329	10.97	818	2511	27.27	83.7
3	4	3.5	334	11.13	1152	2182	38.4	72.73
4	5	4.5	302	10.07	1454	1848	48.47	61.6
5	6	5.5	325	10.83	1779	1546	59.3	51.53
6	7	6.5	309	10.3	2088	1221	69.6	40.7
7	8	7.5	286	9.53	2374	912	79.13	30.4
8	9	8.5	308	10.27	2682	626	89.4	20.87
9	10	9.5	318	10.6	3000	318	100	10.6
TOTAL	-	-	3000	100	-	-	-	-
Autor: Grupo 3

# -------------------------
# Gráficas
# -------------------------
# -------------------------
# Gráficas Materia Orgánica
# -------------------------

# Extraer solo las filas numéricas (sin TOTAL)
datos_grafico <- subset(TDF_Materia, Li != "TOTAL")

# Convertir columnas a numéricas
datos_grafico$ni <- as.numeric(datos_grafico$ni)
datos_grafico$hi <- as.numeric(datos_grafico$hi)
datos_grafico$MC <- as.numeric(datos_grafico$MC)

# -------------------------
# Frecuencia absoluta
# -------------------------

# Barplot Local (cantidad)
barplot(
  datos_grafico$ni,
  names.arg = datos_grafico$MC,
  col = "skyblue",
  space = 0,
  main = "Gráfica N°1: Distribución de Materia Orgánica (%) (Local)",
  xlab = "Materia Orgánica (%)",
  ylab = "Cantidad"
)

# Barplot Global (cantidad)
barplot(
  datos_grafico$ni,
  names.arg = datos_grafico$MC,
  col = "orange",
  space = 0,
  main = "Gráfica N°2: Distribución de Materia Orgánica (%) (Global)",
  xlab = "Materia Orgánica (%)",
  ylab = "Cantidad",
  ylim = c(0, 3000)
)

# -------------------------
# Porcentaje
# -------------------------

# Barplot Local (porcentaje)
barplot(
  datos_grafico$hi,
  names.arg = datos_grafico$MC,
  col = "skyblue",
  space = 0,
  main = "Gráfica N°3: Porcentaje de Materia Orgánica (%) (Local)",
  xlab = "Materia Orgánica (%)",
  ylab = "Porcentaje (%)"
)

# Barplot Global (porcentaje)
barplot(
  datos_grafico$hi,
  names.arg = datos_grafico$MC,
  col = "orange",
  space = 0,
  ylim = c(0, 100),
  main = "Gráfica N°4: Porcentaje de Materia Orgánica (%) (Global)",
  xlab = "Materia Orgánica (%)",
  ylab = "Porcentaje (%)"
)

# Caja
boxplot(Materia_orgánica_suelo,
        horizontal = TRUE,
        col = "pink",
        main = "Gráfica N°4: Diagrama de Caja de Materia Orgánica (%)",
        xlab = "Materia Orgánica (%)")

# Ojiva Ni ascendente y descendente
plot(LimInf, Ni_dsc,
     main = "Gráfica N°5: Ojiva Ascendente y Descendente (Cantidad)",
     xlab = "Materia Orgánica (%)",
     ylab = "Cantidad",
     type = "o", col = "red", lwd = 2)
lines(LimSup, Ni_asc, col = "green", type = "o", lwd = 2)

# Ojiva porcentual
plot(LimInf, Hi_dsc,
     main = "Gráfica N°6: Ojiva Ascendente y Descendente (Porcentaje)",
     xlab = "Materia Orgánica (%)",
     ylab = "Porcentaje (%)",
     type = "o", col = "red", lwd = 2)
lines(LimSup, Hi_asc, col = "green", type = "o", lwd = 2)

# -------------------------
# Indicadores estadísticos
# -------------------------
library(e1071)

media <- mean(Materia_orgánica_suelo)
mediana <- median(Materia_orgánica_suelo)
Tabla_MO <- as.data.frame(table(Materia_orgánica_suelo))
moda <- Tabla_MO$Materia_orgánica_suelo[Tabla_MO$Freq == max(Tabla_MO$Freq)]
varianza <- var(Materia_orgánica_suelo)
desv <- sd(Materia_orgánica_suelo)
cv <- round((desv / media) * 100, 2)
asimetria <- skewness(Materia_orgánica_suelo, type = 2)
curtosis <- kurtosis(Materia_orgánica_suelo)

tabla_indicadores <- data.frame(
  Variable = "Materia Orgánica del Suelo",
  Rango = paste0("[", min(Materia_orgánica_suelo), ";", max(Materia_orgánica_suelo), "]"),
  X = round(media, 2),
  Me = round(mediana, 2),
  Mo = paste(moda, collapse = ", "),
  V = round(varianza, 2),
  Sd = round(desv, 2),
  Cv = cv,
  As = round(asimetria, 2),
  K = round(curtosis, 2),
  Valores_Atipicos = "No hay presencia de valores atípicos"
)

# Mostrar tabla de indicadores
tabla_indicadores %>%
  gt() %>%
  tab_header(
    title = md("*Tabla N°3*"),
    subtitle = md("**Indicadores estadísticos de Materia Orgánica del Suelo (%)**")
  ) %>%
  tab_source_note(
    source_note = md("Autor: Grupo 3")
  )

Tabla N°3
Indicadores estadísticos de Materia Orgánica del Suelo (%)
Variable	Rango	X	Me	Mo	V	Sd	Cv	As	K	Valores_Atipicos
Materia Orgánica del Suelo	[0.5;10]	5.18	5.13	2.5, 5.87	7.63	2.76	53.36	0.04	-1.2	No hay presencia de valores atípicos
Autor: Grupo 3

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## CONCLUSION ##
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# La variable Materia Organica en el suelo fluctua entre 0.5 y 10 y gira entorno a 5.18 con una desviación estandar de 2.76 siendo un conjuto de datos heterogeneo, los valores de acumulan de manera debil en la parte media de la variable. Sin presencia de valores atípicos.