Identificación del estudiante

Estudiante: Roberto Carlos Arrieta Atencia (1099990688)

Carga del Dataset riego_estres_hidrico_agricola.csv

riego <- read.csv("riego_estres_hidrico_agricola.csv")
riego

Muestra la estructura del Dataset riego_estres_hidrico_agricola.csv

str(riego)
## 'data.frame':    180 obs. of  10 variables:
##  $ id_lote                : int  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ...
##  $ sector                 : chr  "Sector 2" "Sector 1" "Sector 1" "Sector 1" ...
##  $ sistema_riego          : chr  "Aspersion" "Goteo" "Aspersion" "Goteo" ...
##  $ textura_suelo          : chr  "Franco" "Franco" "Arenoso" "Arenoso" ...
##  $ horas_riego_semana     : num  15.4 11.4 9.3 8.2 7 18.8 6.1 8.5 15.6 9.6 ...
##  $ precipitacion_semana_mm: num  39.8 70.2 46.1 33.6 37.8 41.5 32.1 46 51.5 72 ...
##  $ humedad_suelo_pct      : num  40.5 37 27.7 31 35.3 30.1 33.5 39.7 41.1 40.1 ...
##  $ falla_bomba            : chr  "No" "No" "No" "No" ...
##  $ estado_cultivo         : chr  "Estres" "Normal" "Estres" "Normal" ...
##  $ rendimiento_kg_ha      : int  3454 4858 3102 4561 5148 4784 4746 4443 1614 3009 ...
names(riego)
##  [1] "id_lote"                 "sector"                 
##  [3] "sistema_riego"           "textura_suelo"          
##  [5] "horas_riego_semana"      "precipitacion_semana_mm"
##  [7] "humedad_suelo_pct"       "falla_bomba"            
##  [9] "estado_cultivo"          "rendimiento_kg_ha"

Mostrando variables seleccionadas

# Mostrando variable sistema_riego y la variable estado_cultivo
riego$sistema_riego
##   [1] "Aspersion" "Goteo"     "Aspersion" "Goteo"     "Goteo"     "Gravedad" 
##   [7] "Goteo"     "Goteo"     "Gravedad"  "Aspersion" "Aspersion" "Gravedad" 
##  [13] "Gravedad"  "Gravedad"  "Aspersion" "Goteo"     "Goteo"     "Goteo"    
##  [19] "Goteo"     "Goteo"     "Gravedad"  "Goteo"     "Aspersion" "Aspersion"
##  [25] "Goteo"     "Goteo"     "Goteo"     "Gravedad"  "Gravedad"  "Goteo"    
##  [31] "Aspersion" "Goteo"     "Goteo"     "Aspersion" "Aspersion" "Goteo"    
##  [37] "Goteo"     "Aspersion" "Aspersion" "Gravedad"  "Aspersion" "Goteo"    
##  [43] "Aspersion" "Gravedad"  "Aspersion" "Gravedad"  "Goteo"     "Goteo"    
##  [49] "Goteo"     "Aspersion" "Gravedad"  "Gravedad"  "Aspersion" "Aspersion"
##  [55] "Aspersion" "Gravedad"  "Goteo"     "Aspersion" "Gravedad"  "Gravedad" 
##  [61] "Gravedad"  "Gravedad"  "Goteo"     "Goteo"     "Goteo"     "Aspersion"
##  [67] "Aspersion" "Goteo"     "Goteo"     "Goteo"     "Aspersion" "Gravedad" 
##  [73] "Aspersion" "Gravedad"  "Aspersion" "Goteo"     "Gravedad"  "Goteo"    
##  [79] "Gravedad"  "Aspersion" "Gravedad"  "Goteo"     "Goteo"     "Aspersion"
##  [85] "Goteo"     "Goteo"     "Goteo"     "Gravedad"  "Gravedad"  "Goteo"    
##  [91] "Gravedad"  "Goteo"     "Goteo"     "Aspersion" "Goteo"     "Gravedad" 
##  [97] "Goteo"     "Goteo"     "Gravedad"  "Aspersion" "Gravedad"  "Aspersion"
## [103] "Goteo"     "Goteo"     "Goteo"     "Goteo"     "Goteo"     "Goteo"    
## [109] "Gravedad"  "Aspersion" "Aspersion" "Gravedad"  "Aspersion" "Aspersion"
## [115] "Aspersion" "Aspersion" "Goteo"     "Gravedad"  "Goteo"     "Aspersion"
## [121] "Goteo"     "Aspersion" "Aspersion" "Aspersion" "Goteo"     "Aspersion"
## [127] "Goteo"     "Gravedad"  "Goteo"     "Aspersion" "Goteo"     "Gravedad" 
## [133] "Goteo"     "Goteo"     "Gravedad"  "Goteo"     "Gravedad"  "Gravedad" 
## [139] "Aspersion" "Aspersion" "Aspersion" "Goteo"     "Goteo"     "Aspersion"
## [145] "Gravedad"  "Aspersion" "Goteo"     "Gravedad"  "Gravedad"  "Goteo"    
## [151] "Aspersion" "Goteo"     "Goteo"     "Aspersion" "Aspersion" "Aspersion"
## [157] "Aspersion" "Gravedad"  "Gravedad"  "Gravedad"  "Goteo"     "Gravedad" 
## [163] "Gravedad"  "Goteo"     "Goteo"     "Goteo"     "Goteo"     "Goteo"    
## [169] "Goteo"     "Aspersion" "Goteo"     "Aspersion" "Gravedad"  "Goteo"    
## [175] "Goteo"     "Gravedad"  "Aspersion" "Goteo"     "Gravedad"  "Aspersion"
riego$estado_cultivo
##   [1] "Estres" "Normal" "Estres" "Normal" "Normal" "Normal" "Normal" "Normal"
##   [9] "Estres" "Estres" "Normal" "Normal" "Estres" "Estres" "Normal" "Normal"
##  [17] "Normal" "Normal" "Normal" "Normal" "Estres" "Normal" "Estres" "Estres"
##  [25] "Normal" "Normal" "Normal" "Estres" "Normal" "Normal" "Estres" "Normal"
##  [33] "Normal" "Normal" "Normal" "Normal" "Normal" "Estres" "Normal" "Estres"
##  [41] "Normal" "Normal" "Normal" "Normal" "Normal" "Normal" "Normal" "Normal"
##  [49] "Normal" "Estres" "Estres" "Normal" "Estres" "Normal" "Normal" "Estres"
##  [57] "Normal" "Normal" "Normal" "Normal" "Normal" "Normal" "Normal" "Normal"
##  [65] "Normal" "Estres" "Normal" "Estres" "Normal" "Normal" "Normal" "Normal"
##  [73] "Normal" "Estres" "Normal" "Normal" "Estres" "Normal" "Estres" "Normal"
##  [81] "Estres" "Normal" "Normal" "Normal" "Normal" "Normal" "Normal" "Normal"
##  [89] "Estres" "Normal" "Estres" "Normal" "Estres" "Normal" "Normal" "Normal"
##  [97] "Normal" "Normal" "Normal" "Estres" "Estres" "Normal" "Normal" "Normal"
## [105] "Normal" "Normal" "Normal" "Estres" "Estres" "Normal" "Normal" "Estres"
## [113] "Normal" "Estres" "Normal" "Normal" "Normal" "Normal" "Normal" "Estres"
## [121] "Estres" "Estres" "Normal" "Estres" "Normal" "Normal" "Normal" "Normal"
## [129] "Normal" "Normal" "Normal" "Normal" "Normal" "Normal" "Estres" "Normal"
## [137] "Estres" "Estres" "Normal" "Estres" "Normal" "Estres" "Normal" "Normal"
## [145] "Estres" "Normal" "Normal" "Estres" "Normal" "Normal" "Estres" "Normal"
## [153] "Normal" "Normal" "Estres" "Normal" "Estres" "Estres" "Estres" "Normal"
## [161] "Normal" "Estres" "Normal" "Normal" "Normal" "Normal" "Normal" "Normal"
## [169] "Normal" "Normal" "Normal" "Normal" "Estres" "Estres" "Normal" "Estres"
## [177] "Estres" "Normal" "Normal" "Estres"

Analisis De Tabla Simple

# Tabla de Frecuencias Absolutas
tabla <- table(riego$sistema_riego, riego$estado_cultivo)
tabla
##            
##             Estres Normal
##   Aspersion     21     35
##   Goteo          6     70
##   Gravedad      27     21
# Probabilidades
prop.table(tabla)
##            
##                 Estres     Normal
##   Aspersion 0.11666667 0.19444444
##   Goteo     0.03333333 0.38888889
##   Gravedad  0.15000000 0.11666667

Muestra los Marginales de la tabla absoluta

addmargins(tabla)
##            
##             Estres Normal Sum
##   Aspersion     21     35  56
##   Goteo          6     70  76
##   Gravedad      27     21  48
##   Sum           54    126 180

Muestra los marginales de las proporciones

addmargins(prop.table(tabla))
##            
##                 Estres     Normal        Sum
##   Aspersion 0.11666667 0.19444444 0.31111111
##   Goteo     0.03333333 0.38888889 0.42222222
##   Gravedad  0.15000000 0.11666667 0.26666667
##   Sum       0.30000000 0.70000000 1.00000000

Totales marginales

# Por sistema de riego

totales_riesgo <- margin.table(
  tabla,
 1
)

knitr::kable(
  data.frame(
    Sistema_Riego = names (totales_riesgo), 
    Total = as.numeric(totales_riesgo)
    ), 
  caption = tabla 
  ) 
21 Table: 6 Table: 27 Table: 35 Table: 70 Table: 21
Sistema_Riego Total
Aspersion 56
Goteo 76
Gravedad 48
# Por estado cultivo

totales_estado <- margin.table(
  tabla,
 2
)

knitr::kable(
  data.frame(
    Estado_Cultivo = names (totales_estado), 
    Total = as.numeric(totales_estado)
    ), 
  caption = tabla 
  ) 
21 Table: 6 Table: 27 Table: 35 Table: 70 Table: 21
Estado_Cultivo Total
Estres 54
Normal 126

Totales Generales

tabla_completa <- addmargins(tabla)

knitr::kable(
  tabla_completa,
  caption = tabla_completa
)
21 Table: 6 Table: 27 Table: 54 Table: 35 Table: 70 Table: 21 Table: 126 Table: 56 Table: 76 Table: 48 Table: 180
Estres Normal Sum
Aspersion 21 35 56
Goteo 6 70 76
Gravedad 27 21 48
Sum 54 126 180

Prueba chi

prueba_chi <- chisq.test(
  tabla,
  correct = FALSE
)

prueba_chi
## 
##  Pearson's Chi-squared test
## 
## data:  tabla
## X-squared = 34.934, df = 2, p-value = 2.595e-08

Calculo Manual

Cálculos manuales de probabilidades condicionales
Cálculos manuales de probabilidades condicionales

Interpretacion de la prueba

El valor p obtenido mediante la prueba de chi-cuadrado se compara con un nivel de significancia establecido en 0.05.

A partir de este valor se determina si existe evidencia suficiente para rechazar la hipótesis de independencia:

Cuando el valor p es menor que 0.05, se rechaza la hipótesis de independencia, ya que existe evidencia estadística de una posible relación entre las variables. Cuando el valor p es igual o superior a 0.05, no se rechaza la hipótesis de independencia, debido a que no se cuenta con suficiente evidencia estadística para afirmar que existe una relación entre las variables.

Por lo tanto, el resultado de la prueba permite determinar si existe una relación estadísticamente significativa entre el sistema de riego utilizado y el estado del cultivo.

Interpretación ing.agricola

esto indica que el estado del cultivo está relacionado estadísticamente con el sistema de riego empleado. Es decir, los resultados sugieren que las condiciones observadas en los cultivos no se distribuyen de la misma manera entre los diferentes sistemas de riego evaluados.

Este resultado es importante para el manejo agrícola, ya que permite considerar el sistema de riego como un factor asociado al comportamiento del cultivo. Sin embargo, la prueba de chi-cuadrado por sí sola no permite establecer cuál sistema de riego es mejor ni demuestra que el sistema de riego sea la única causa del estado observado. Para realizar una evaluación más completa sería necesario considerar otros factores agrícolas, como las características del suelo, disponibilidad de agua, condiciones climáticas, manejo del cultivo y frecuencia o cantidad de riego.

En conclusión, existe una relación estadísticamente significativa entre el sistema de riego y el estado del cultivo en los datos analizados, lo que proporciona información útil para el análisis y la planificación del manejo hídrico agrícola.

Uso de inteligenci artificial

Se utilizo chatGpt como herramienta de apoyo, el pront utilizado es el siguiente Ayudame a Realizar un análisis estadístico en RMarkdown a partir de una base de datos relacionada con el sector agrícola, enfocada en los sistemas de riego y el estrés hídrico de los cultivos. Para ello, se deben escoger dos variables cualitativas y organizarlas mediante una tabla de contingencia. Posteriormente, se calculará de forma manual una probabilidad condicional y se verificará el resultado mediante R, haciendo uso de las funciones table(), margin.table(), prop.table(), addmargins() y chisq.test(). Finalmente, se deberá interpretar los resultados obtenidos desde el punto de vista estadístico y relacionarlos con su importancia en el campo de la Ingeniería Agrícola, incluyendo las respectivas conclusiones y referencias utilizadas.