DISTRIBUCIÓN DE FRECUENCIAS

En la investigación agrícola y el monitoreo de campo, la recolección de grandes volúmenes de datos experimentales tales como rendimientos de cosecha por parcela, láminas de riego o peso de biomasa genera una alta variabilidad individual que dificulta la toma de decisiones, por lo que se vuelve indispensable condensar la información mediante tablas de frecuencias estructuradas en intervalos de clase contiguos y mutuamente excluyentes. Este proceso de agrupación contabiliza la cantidad de observaciones pertenecientes a cada rango (frecuencia absoluta), su proporción respecto al total evaluado (frecuencia relativa) y la acumulación progresiva de las mismas, lo cual permite caracterizar con precisión la distribución agronómica de la variable, identificar los rangos de mayor respuesta biológica o productividad (clase modal) y construir histogramas de frecuencia para el diagnóstico visual del cultivo. En la gestión técnico-agronómica, este resumen simplifica el cálculo de promedios e indicadores de dispersión para datos agrupados, facilitando la evaluación objetiva de tratamientos de fertilización, la selección de genotipos estables y la zonificación de la variabilidad en la agricultura de precisión sin perder la validez científica del ensayo.

Distribución de Frecuencias para Variables Cualitativas

Frecuencia absoluta

Es el conteo directo del número de observaciones pertenecientes a la categoría o valor que se repite en una variable, sea cualitativa o cuantitativa. Se la denota por:

\[f_i\]

Sumando todas las frecuencias absolutas debe obtenerse \(n\), es decir, el número total de datos:

\[\sum_{i=1}^{k} f_i = n\]

Donde:


Frecuencia relativa

Se refiere a la proporción o el porcentaje de veces que ocurre un valor específico en relación con el total de observaciones. Se calcula dividiendo la frecuencia absoluta del valor por el tamaño total de la muestra:

\[h_i = \frac{f_i}{n}\]

Donde:

La suma de todas las frecuencias relativas debe ser igual a 1:

\[\sum_{i=1}^{k} h_i = 1\]


Frecuencia porcentual

Expresa la frecuencia relativa en términos de porcentaje:

\[p_i = h_i \times 100\]

También puede calcularse directamente a partir de la frecuencia absoluta:

\[p_i = \frac{f_i}{n} \times 100\]

Donde:

La suma de todas las frecuencias porcentuales debe ser igual a:

\[\sum_{i=1}^{k} p_i = 100\%\] # Ejercicio 1. Distribución de frecuencias de la pigmentación del pecíolo en amaranto

En un estudio de caracterización morfológica de 100 accesiones de amaranto, se caracterizó la variable cualitativa “pigmentación del pecíolo”, registrándose los siguientes estados de coloración:

Los datos obtenidos corresponden a la observación visual de la pigmentación del pecíolo de cada accesión de amaranto.

Datos observados

N.º Pigmentación del pecíolo
1 Verde
2 Morado oscuro
3 Verde
4 Verde
5 Verde
6 Verde
7 Verde manchado de rojo
8 Verde manchado de rojo
9 Verde manchado de rojo
10 Verde
11 Verde manchado de rojo
12 Verde manchado de rojo
13 Verde manchado de rojo
14 Verde manchado de rojo
15 Verde manchado de rojo
16 Verde manchado de rojo
17 Verde manchado de rojo
18 Verde
19 Verde manchado de rojo
20 Verde
21 Verde
22 Verde
23 Verde
24 Verde manchado de rojo
25 Verde manchado de rojo
26 Verde
27 Verde
28 Verde
29 Verde manchado de rojo
30 Verde
31 Verde
32 Verde manchado de rojo
33 Verde
34 Verde
35 Verde manchado de rojo
36 Verde manchado de rojo
37 Morado oscuro
38 Verde manchado de rojo
39 Verde
40 Verde manchado de rojo
41 Verde
42 Verde
43 Verde manchado de rojo
44 Verde
45 Verde manchado de rojo
46 Verde
47 Verde
48 Verde manchado de rojo
49 Verde
50 Verde manchado de rojo
51 Verde manchado de rojo
52 Verde
53 Verde manchado de rojo
54 Verde
55 Verde
56 Verde
57 Verde manchado de rojo
58 Verde manchado de rojo
59 Verde manchado de rojo
60 Verde manchado de rojo
61 Verde manchado de rojo
62 Verde
63 Verde
64 Verde manchado de rojo
65 Morado oscuro
66 Verde manchado de rojo
67 Verde manchado de rojo
68 Verde
69 Verde manchado de rojo
70 Verde
71 Verde manchado de rojo
72 Verde
73 Verde
74 Verde manchado de rojo
75 Verde
76 Verde manchado de rojo
77 Verde manchado de rojo
78 Rojo morado
79 Verde manchado de rojo
80 Verde manchado de rojo
81 Verde manchado de rojo
82 Verde manchado de rojo
83 Verde
84 Verde
85 Verde manchado de rojo
86 Verde manchado de rojo
87 Verde
88 Verde
89 Verde manchado de rojo
90 Verde manchado de rojo
91 Verde
92 Verde
93 Verde
94 Verde manchado de rojo
95 Verde manchado de rojo
96 Verde
97 Verde manchado de rojo
98 Verde
99 Verde manchado de rojo
100 Verde manchado de rojo

Actividad

  1. Organice los datos en una tabla de distribución de frecuencias para una variable cualitativa.

  2. Calcule para cada categoría:

    • Frecuencia absoluta \((f_i)\)
    • Frecuencia relativa \((h_i)\)
    • Frecuencia porcentual \((\%)\)
  3. Complete la siguiente tabla:

Pigmentación del pecíolo Frecuencia absoluta \(f_i\) Frecuencia relativa \(h_i\) Frecuencia porcentual (%)
Verde
Verde manchado de rojo
Morado oscuro
Rojo morado
Total 100 1,00 100 %
  1. Determine cuál es el tipo de pigmentación del pecíolo que presenta mayor frecuencia entre las accesiones de amaranto evaluadas.

  2. Elabore un gráfico adecuado para representar los resultados. Puede utilizar:

    • Gráfico de barras, o
    • Gráfico circular.
  3. Realice una breve interpretación de la variabilidad de la pigmentación del pecíolo observada en las accesiones de amaranto evaluadas.

Fórmulas a utilizar

Frecuencia relativa:

\[h_i=\frac{f_i}{n}\]

Donde:

  • \(h_i\) = frecuencia relativa de la categoría \(i\).
  • \(f_i\) = frecuencia absoluta de la categoría \(i\).
  • \(n\) = número total de observaciones.

Frecuencia porcentual:

\[\%=h_i\times100\]

o:

\[\%=\frac{f_i}{n}\times100\]

La suma de las frecuencias absolutas debe cumplir:

\[\sum f_i=n\]

La suma de las frecuencias relativas debe cumplir:

\[\sum h_i=1\]

Y la suma de las frecuencias porcentuales debe ser:

\[\sum \%=100\%\]

DISTRIBUCIÓN DE FRECUENCIAS PARA VARIABLES CUALITATIVAS

Pigmentación del pecíolo en amaranto

1. Ingreso de los datos

pigmentacion <- c( "Verde", "Morado oscuro", "Verde", "Verde", "Verde", "Verde", "Verde manchado de rojo", "Verde manchado de rojo", "Verde manchado de rojo", "Verde", "Verde manchado de rojo", "Verde manchado de rojo", "Verde manchado de rojo", "Verde manchado de rojo", "Verde manchado de rojo", "Verde manchado de rojo", "Verde manchado de rojo", "Verde", "Verde manchado de rojo", "Verde", "Verde", "Verde", "Verde", "Verde manchado de rojo", "Verde manchado de rojo", "Verde", "Verde", "Verde", "Verde manchado de rojo", "Verde", "Verde", "Verde manchado de rojo", "Verde", "Verde", "Verde manchado de rojo", "Verde manchado de rojo", "Morado oscuro", "Verde manchado de rojo", "Verde", "Verde manchado de rojo", "Verde", "Verde", "Verde manchado de rojo", "Verde", "Verde manchado de rojo", "Verde", "Verde", "Verde manchado de rojo", "Verde", "Verde manchado de rojo", "Verde manchado de rojo", "Verde", "Verde manchado de rojo", "Verde", "Verde", "Verde", "Verde manchado de rojo", "Verde manchado de rojo", "Verde manchado de rojo", "Verde manchado de rojo", "Verde manchado de rojo", "Verde", "Verde", "Verde manchado de rojo", "Morado oscuro", "Verde manchado de rojo", "Verde manchado de rojo", "Verde", "Verde manchado de rojo", "Verde", "Verde manchado de rojo", "Verde", "Verde", "Verde manchado de rojo", "Verde", "Verde manchado de rojo", "Verde manchado de rojo", "Rojo morado", "Verde manchado de rojo", "Verde manchado de rojo", "Verde manchado de rojo", "Verde manchado de rojo", "Verde", "Verde", "Verde manchado de rojo", "Verde manchado de rojo", "Verde", "Verde", "Verde manchado de rojo", "Verde manchado de rojo", "Verde", "Verde", "Verde", "Verde manchado de rojo", "Verde manchado de rojo", "Verde", "Verde manchado de rojo", "Verde", "Verde manchado de rojo", "Verde manchado de rojo" )

2. Número total de observaciones

n <- length(pigmentacion)
n
## [1] 100

3. FRECUENCIA ABSOLUTA

fi <- table(pigmentacion) 
fi
## pigmentacion
##          Morado oscuro            Rojo morado                  Verde 
##                      3                      1                     45 
## Verde manchado de rojo 
##                     51

4. FRECUENCIA RELATIVA

hi <- prop.table(fi) 
hi
## pigmentacion
##          Morado oscuro            Rojo morado                  Verde 
##                   0.03                   0.01                   0.45 
## Verde manchado de rojo 
##                   0.51

5. FRECUENCIA PORCENTUAL

porcentaje <- hi * 100 
porcentaje
## pigmentacion
##          Morado oscuro            Rojo morado                  Verde 
##                      3                      1                     45 
## Verde manchado de rojo 
##                     51

6. TABLA DE DISTRIBUCIÓN DE FRECUENCIAS

tabla_frecuencias <- data.frame( Pigmentacion = names(fi), Frecuencia_absoluta = as.vector(fi), Frecuencia_relativa = round(as.vector(hi), 2), Frecuencia_porcentual = round(as.vector(porcentaje), 2) )
tabla_frecuencias
##             Pigmentacion Frecuencia_absoluta Frecuencia_relativa
## 1          Morado oscuro                   3                0.03
## 2            Rojo morado                   1                0.01
## 3                  Verde                  45                0.45
## 4 Verde manchado de rojo                  51                0.51
##   Frecuencia_porcentual
## 1                     3
## 2                     1
## 3                    45
## 4                    51

7. COMPROBACIÓN DE LOS TOTALES

sum(fi) 
## [1] 100
sum(hi) 
## [1] 1
sum(porcentaje)
## [1] 100

8. CATEGORÍA CON MAYOR FRECUENCIA

mayor_frecuencia <- names(fi)[which.max(fi)]
cat("La pigmentación con mayor frecuencia es:", mayor_frecuencia, "\n")
## La pigmentación con mayor frecuencia es: Verde manchado de rojo
cat("Frecuencia absoluta:", max(fi), "\n")
## Frecuencia absoluta: 51
cat("Porcentaje:", round(max(porcentaje), 2), "%\n")
## Porcentaje: 51 %

9. GRÁFICO DE BARRAS

barplot( fi, main = "Pigmentación del pecíolo en amaranto", xlab = "Pigmentación del pecíolo", ylab = "Frecuencia absoluta", las = 2 )

10. GRÁFICO CIRCULAR

pie( fi, labels = paste( names(fi), round(porcentaje, 1), "%" ), main = "Distribución porcentual de la pigmentación del pecíolo" )