Estadistica I

Profesores: Ph.D. Carlos A. Cardozo y Ph.D. Camilo A. Gomez
email: carlos.cardozo@escuelaing.edu.co

El programa y las reglas de juego

Parte I: 30/05 al 25/06

Estadistica Descriptiva:

  • Medidas de Resumen
  • Tecnicas graficas

Estadistica Inferencial:

  • Disenos Muestrales
  • Estimacion Puntual
  • Estimacion por Intervalo

El programa y las reglas de juego

Parte II: 27/06 al 18/07

Continuacion de Estadistica Inferencial

  • Pruebas de Hipotesis
  • Pruebas Chi-cuadrado: Bondad de ajuste, Independencia y Homogeneidad

Modelos

  • Analisis de regresion simple
  • Analisis de regresion multiple

El programa y las reglas de juego

La evaluacion

  • Ejercicios asignados semanalmente, 20% del corte.
  • Parcial 1, valor 30% del corte.
  • Parcial 2, valor 50% del corte.

Estadistica Descriptiva

Como resultado de un estudio o una investigacion frecuentemente se obtiene conjuntos de datos. La Estadistica Descriptiva se compone de tecnicas para organizar y resumir conjuntos de datos.

Ejemplo 1

Caracterizacion de los estudiantes de una universidad.

Ejemplo 2

Caracterizacion del parque automotor de una ciudad.

Tipos de variables

  • Variables Cualitativas: Nominales, Ordinales.
  • Variables Cuantitativas: Discretas, Continuas.

Medidas de Resumen

  • Medidas de Localizacion
  • Medidas de Dispersion
  • Medidas de Forma

Medidas de Localizacion

Las medidas de localizacion estan disenadas para proveer al analista de algunos valores que representen los datos.

Medidas de Localizacion

Algunas medidas de localizacion son:

  • Media
  • Mediana
  • Moda
  • Media recortada al r%

Ejemplo 1

Ejemplo 2

Observaciones

  • Es posible que la moda de un conjunto de datos no exista. En el caso que exista la moda nada garantiza que sea unica.

  • Si todos los datos son iguales, la media, la mediana y la moda coinciden. Pero, lo contrario no es necesariamente cierto!

  • La mediana no se deja afectar por valores atipicos mientras que la media si.

Medidas de Dispersion

  • La variabilidad esta presente en todo proceso natural o artifical.

  • Describir una muestra solamente con medidas de localizacion es insuficiente.

Medidas de Dispersion

Algunas medidas de dispersion son:

  • Rango muestral
  • Varianza muestral
  • Desviacion estandar muestral
  • Rango intercuartilico

Ejemplo 1

Ejemplo 2

Medidas de Forma

  • La variabilidad esta presente en todo proceso natural o artifical.

  • Describir una muestra solamente con medidas de localizacion y dispersion puede ser insuficiente.

Medidas de Forma

Algunas medidas de forma son:

  • Sesgo
  • Curtosis

Ejemplo 1

Ejemplo 2

Graficos

  • La representacion grafica de la distribucion de los valores de una variable tiene la ventaja de una rapida evaluacion de la localizacion, la dispersion y forma de los datos.

  • Adicionalmente, nos pueden ofrecer intuiciones sobre posibles modelos para los datos.

Graficos

Algunas herramientas graficas son:

  • Diagrama de Puntos
  • Tallos y hojas
  • Caja y bigotes
  • Histograma

Ejemplo 1

Ejemplo 2

Datos agrupados

  • Media
  • Mediana
  • Rango muestral
  • Varianza
  • Desviacion estandar

Ejemplo

Ejercicios Semana 1

Walpole, Myers y Myers. Probabilidad y Estadistica para Ingenieria y Ciencias. 9 Edicion.

Seccion 1.3:

1, 3, 4, 5, 6, 9, 10, 11 y 12.

Seccion 1.7:

17, 18, 24 y 29. Adicionalmente, en los ejercicios 18 y 24 calcule las medidas de forma: sesgo y la curtosis.

Inferencia Estadistica

Campo de la estadistica que trata con las generalizaciones y las predicciones.

Inferencia Estadistica

Conceptos basicos:

  • Poblacion
  • Parametro
  • Muestra
  • Estimador y estimacion
  • Distribucion muestral de un estimador

Ejemplo 1

Caracterizacion de los estudiantes de una universidad.

Ejemplo 2

Caracterizacion del parque automotor de una ciudad.

Estimador y estimacion

Un estimador es una funcion de un conjunto de variables aleatorias. Cuando se evalua un estimador en los valores concretos tomados por las variables aleatorias que lo definen, decimos que obtenemos una estimacion.

Ejemplos

Distribucion Muestral de un Estimador

A la distribucion de probabilidad de un Estimador le llamamos la Distribucion Muestral.

Ejemplos

Distribucion muestral de un estimador

La distribucion muestral de un estimador depende de:

  • La distribucion poblacional
  • El tamano de las muestras
  • El metodo de muestreo

Ejemplos

Observaciones

  • Los estimadores pueden ser clasificados como insesgados o no, dependiendo de su comportamiento esperado.

  • Un estimador sesgado para un tamano de muestra fijo puede llegar a ser insegado. Esto es, asintoticamente insesgado. En algunos estimadores a medida que el tamano de la muestra aumenta su comportamiento esperado se acerca insesgamiento.

La distribucion Normal

  • Esta distribucion cumple un papel central en la inferencia estadistica.

  • Una combinacion lineal de variables aleatorias normales es normal.

  • Toda distribucion normal es una transformacion afin de la normal estandar.

Distribucion muestral de la media muestral

Dos escenarios:

  • La poblacion se distribuye normal.

  • La poblacion no se distribuye normal.

El teorema de limite central es el fundamento teorico de la distribucion muestral para la media.

Distribucion muestral de la media muestral

Caso I:

  • La varianza poblacional es conocida, una muestra y dos muestras.

Caso II:

  • La varianza poblacional es desconocida, una muestra y dos muestras.

Ejemplos

Distribucion de la varianza muestral

  • La distribucion de la varianza muestral esta asociada con la distribucion Chi-cuadrado, una muestra.

  • La distribucion de el cociente entre dos varianzas muestrales esta asociado con la distribucion F, dos muestras.

Ejemplos

Ejercicios Semana 2

Walpole, Myers y Myers. Probabilidad y Estadistica para Ingenieria y Ciencias. 9 Edicion.

Seccion 8.4: 8.22, 8.21, 8.24, 8.25, 8.28, 8.30.

Seccion 8.8: 8.41, 8.42, 8.50, 8.53, 8.60

Semana 3

Cierre de temas para el Parcial 1 Corte 1

Sesion de dudas

Parcial 1 Corte 1

Estimacion por Intervalos de Confianza

  • Perdida de precision

  • Ganancia de confianza

Estimacion por Intervalos de Confianza

Situacion 1: Intervalo de confianza para la media poblacional, con varianza conocida.

Ejemplo

Situacion 2: Intervalo de confianza para la media poblacional, con varianza desconocida.

Ejemplo

Estimacion por Intervalos de Confianza

Situacion 3: Intervalo de confianza para la diferencia de dos medias, con varianzas conocidas.

Ejemplo

Situacion 4: Intervalo de confianza para la diferencia de dos medias, con varianzas desconocidas pero iguales.

Ejemplo

Estimacion por Intervalos de Confianza

Situacion 5: Intervalo de confianza para una varianza poblacional.

Ejemplo

Situacion 6: Intervalo de confianza para el cociente de dos varianzas poblacionales.

Ejemplo

Estimacion por Intervalos de Confianza

Situacion 7: Intervalo de confianza para una proporcion poblacional.

Ejemplo

Situacion 8: Intervalo de confianza para la diferencia de dos proporciones poblacionales.

Ejemplo

Estimacion por Intervalos de Confianza

Tamano del error

Tamano de muestra para un error y confianza especifico

Ejemplo

Ejercicios Semana 4

Walpole, Myers y Myers. Probabilidad y Estadistica para Ingenieria y Ciencias. 9 Edicion.

Seccion 9.9, 9.37, 9.46, 9.49.

Seccion 9.11: 9.52, 9.67, 9.68.

Seccion 9.13: 9.71, 9.74, 9.79, 9.80.