Objetivo

Simular el teorema del limite central

Descripcion

Con el conjunto de datos y librerias adecuadas, simular el valor de la media muestral comparado con el valor de la media poblacional asociado con ello con la teoria del limite central

Cargar Librerias

library(dplyr)
## 
## Attaching package: 'dplyr'
## The following objects are masked from 'package:stats':
## 
##     filter, lag
## The following objects are masked from 'package:base':
## 
##     intersect, setdiff, setequal, union
library(mosaic)
## Warning: package 'mosaic' was built under R version 4.0.3
## Registered S3 method overwritten by 'mosaic':
##   method                           from   
##   fortify.SpatialPolygonsDataFrame ggplot2
## 
## The 'mosaic' package masks several functions from core packages in order to add 
## additional features.  The original behavior of these functions should not be affected by this.
## 
## Attaching package: 'mosaic'
## The following object is masked from 'package:Matrix':
## 
##     mean
## The following object is masked from 'package:ggplot2':
## 
##     stat
## The following objects are masked from 'package:dplyr':
## 
##     count, do, tally
## The following objects are masked from 'package:stats':
## 
##     binom.test, cor, cor.test, cov, fivenum, IQR, median, prop.test,
##     quantile, sd, t.test, var
## The following objects are masked from 'package:base':
## 
##     max, mean, min, prod, range, sample, sum
library(readr)
library(ggplot2)  
library(knitr)    
library(fdth)     
## 
## Attaching package: 'fdth'
## The following objects are masked from 'package:mosaic':
## 
##     sd, var
## The following objects are masked from 'package:stats':
## 
##     sd, var
library(gtools)   
## 
## Attaching package: 'gtools'
## The following object is masked from 'package:mosaic':
## 
##     logit
library(Rmpfr)
## Warning: package 'Rmpfr' was built under R version 4.0.3
## Loading required package: gmp
## Warning: package 'gmp' was built under R version 4.0.3
## 
## Attaching package: 'gmp'
## The following object is masked from 'package:mosaic':
## 
##     factorize
## The following objects are masked from 'package:Matrix':
## 
##     crossprod, tcrossprod
## The following objects are masked from 'package:base':
## 
##     %*%, apply, crossprod, matrix, tcrossprod
## C code of R package 'Rmpfr': GMP using 32 bits per limb
## 
## Attaching package: 'Rmpfr'
## The following object is masked from 'package:gmp':
## 
##     outer
## The following objects are masked from 'package:stats':
## 
##     dbinom, dgamma, dnbinom, dnorm, dpois, pnorm
## The following objects are masked from 'package:base':
## 
##     cbind, pmax, pmin, rbind

Cargar Datos

Ejercicio 1

Experimentar con poblacion de 1000000 de edad de personas y una muestra de 500
N <- 1000000; 

edad.poblacion <- round(rnorm(N, mean = 35, sd = 5), 0)

summary(edad.poblacion)
##    Min. 1st Qu.  Median    Mean 3rd Qu.    Max. 
##      11      32      35      35      38      62
paste("El valor de edad de una pobacion. Los primeros cincuenta valores ...")
## [1] "El valor de edad de una pobacion. Los primeros cincuenta valores ..."
head(edad.poblacion, 50)
##  [1] 37 25 30 38 35 29 24 28 35 32 37 36 43 37 41 31 33 43 36 50 37 40 40 31 31
## [26] 36 31 34 32 36 32 40 29 45 42 27 41 32 42 29 34 43 41 36 29 31 44 38 32 40
paste("El valor de edad de una pobacion. Los 昼㹡ltimos cincuenta valores ...")
## [1] "El valor de edad de una pobacion. Los <fa>ltimos cincuenta valores ..."
tail(edad.poblacion, 50)
##  [1] 32 29 33 32 34 38 31 40 30 36 32 41 33 39 37 37 40 42 25 40 31 30 27 32 39
## [26] 29 38 37 40 33 39 34 34 31 34 42 29 33 39 34 28 42 31 28 41 34 23 36 26 25
media.pob <- mean(edad.poblacion)
desv.std <- sd(edad.poblacion)

paste("Los par攼㸱metros de la media y desviaci昼㸳n est攼㸱ndard de la poblaci昼㸳n")
## [1] "Los par<e1>metros de la media y desviaci<f3>n est<e1>ndard de la poblaci<f3>n"
media.pob; desv.std
## [1] 35.00445
## [1] 5.008416

Determinar Medias y Desviacion muestrales

n <- 500
muestras <- data.frame(m1=sample(edad.poblacion, n),
                       m2=sample(edad.poblacion, n),
                       m3=sample(edad.poblacion, n),
                       m4=sample(edad.poblacion, n),
                       m5=sample(edad.poblacion, n))

summary(muestras)
##        m1             m2              m3              m4              m5       
##  Min.   :20.0   Min.   :20.00   Min.   :21.00   Min.   :22.00   Min.   :19.00  
##  1st Qu.:32.0   1st Qu.:32.00   1st Qu.:31.00   1st Qu.:31.00   1st Qu.:32.00  
##  Median :35.0   Median :35.00   Median :35.00   Median :35.00   Median :35.00  
##  Mean   :34.9   Mean   :34.69   Mean   :34.89   Mean   :35.05   Mean   :34.99  
##  3rd Qu.:38.0   3rd Qu.:38.00   3rd Qu.:38.00   3rd Qu.:38.00   3rd Qu.:38.00  
##  Max.   :51.0   Max.   :48.00   Max.   :52.00   Max.   :53.00   Max.   :51.00
kable(head(muestras, 10), caption = "Muestras de la poblaci昼㸳n. Los primeros diez de 500 registros")
Muestras de la poblacin. Los primeros diez de 500 registros
m1 m2 m3 m4 m5
30 33 36 32 37
35 42 44 33 38
33 40 39 40 36
31 36 35 46 34
35 37 32 40 36
35 36 34 31 27
36 33 33 33 27
41 34 41 35 29
40 25 34 37 38
33 25 27 36 44
kable(head(muestras, 10), caption = "Muestras de la poblaci昼㸳n. Los 昼㹡ltimos diez de 500 registros")
Muestras de la poblacin. Los ltimos diez de 500 registros
m1 m2 m3 m4 m5
30 33 36 32 37
35 42 44 33 38
33 40 39 40 36
31 36 35 46 34
35 37 32 40 36
35 36 34 31 27
36 33 33 33 27
41 34 41 35 29
40 25 34 37 38
33 25 27 36 44

Visualizando la poblacion y la muestra

hist(edad.poblacion, main = "Histrograma de la edad de la poblaci昼㸳n")

hist(muestras$m1, main = "Histrograma de la edad de la muestra 1", ylab = "Edades", xlab="Observacaiones")

hist(muestras$m2, main = "Histrograma de la edad de la muestRa 2", ylab = "Edades", xlab="Observacaiones")

hist(muestras$m3, main = "Histrograma de la edad de la muestra 3", ylab = "Edades", xlab="Observacaiones")

hist(muestras$m4, main = "Histrograma de la edad de la muestra 4", ylab = "Edades", xlab="Observacaiones")

hist(muestras$m5, main = "Histrograma de la edad de la muestra 5", ylab = "Edades", xlab="Observacaiones")

options(scipen = 999) 
N; n; 
## [1] 1000000
## [1] 500
options(scipen = 0) 

summary(edad.poblacion)
##    Min. 1st Qu.  Median    Mean 3rd Qu.    Max. 
##      11      32      35      35      38      62
media.pob; desv.std
## [1] 35.00445
## [1] 5.008416

Como es demaciado grande el problema se tomara una poblacion de 12 muestras de 3 personas

N <- 12; n <- 3

edad.poblacion <- round(rnorm(N, mean = 35, sd = 5), 0)

edad.poblacion
##  [1] 39 40 32 22 36 32 35 33 31 38 28 26
media.pob <- mean(edad.poblacion)
desv.std <- sd(edad.poblacion)

media.pob; desv.std
## [1] 32.66667
## [1] 5.416026

Cual es el numero de muestras que hay que determinar en grupos de 3 para una poblacion de 12?

n.combinaciones <- factorialMpfr(N) / (factorialMpfr(n) * (factorialMpfr(N-n)))
as.integer(n.combinaciones)
## [1] 220

Cual es el valor estadistico o de la media de la edad de la primera muestra, de la segunda, de la tercera y dela 4 y 5 muestra?

muestras <- cbind(1:as.integer(n.combinaciones))

muestras <- cbind(muestras, combinations(N, n, 1:N))

muestras <- cbind(muestras, edad.poblacion[muestras[,2]], edad.poblacion[muestras[,3]])

medias <- 0
error <- 0

for(i in 1:as.integer(n.combinaciones)) {
  medias[i] <- mean(muestras[i,c(4,5)])
  error[i] <- medias[i] - media.pob
}

muestras <- cbind(muestras, medias)
muestras <- cbind(muestras, media.pob)
muestras <- cbind(muestras, error)

muestras <- data.frame(muestras)

colnames(muestras) <- c("Muestra", "Pos.1", "Pos.2", "Valor.1", "Valor.2", "Media muestra", "Media pob.", "Error")

kable(muestras, caption = "Las muestras")
Las muestras
Muestra Pos.1 Pos.2 Valor.1 Valor.2 Media muestra Media pob. Error NA
1 1 2 3 39 40 21.0 32.66667 -11.666667
2 1 2 4 39 40 21.5 32.66667 -11.166667
3 1 2 5 39 40 22.0 32.66667 -10.666667
4 1 2 6 39 40 22.5 32.66667 -10.166667
5 1 2 7 39 40 23.0 32.66667 -9.666667
6 1 2 8 39 40 23.5 32.66667 -9.166667
7 1 2 9 39 40 24.0 32.66667 -8.666667
8 1 2 10 39 40 24.5 32.66667 -8.166667
9 1 2 11 39 40 25.0 32.66667 -7.666667
10 1 2 12 39 40 25.5 32.66667 -7.166667
11 1 3 4 39 32 21.5 32.66667 -11.166667
12 1 3 5 39 32 22.0 32.66667 -10.666667
13 1 3 6 39 32 22.5 32.66667 -10.166667
14 1 3 7 39 32 23.0 32.66667 -9.666667
15 1 3 8 39 32 23.5 32.66667 -9.166667
16 1 3 9 39 32 24.0 32.66667 -8.666667
17 1 3 10 39 32 24.5 32.66667 -8.166667
18 1 3 11 39 32 25.0 32.66667 -7.666667
19 1 3 12 39 32 25.5 32.66667 -7.166667
20 1 4 5 39 22 22.0 32.66667 -10.666667
21 1 4 6 39 22 22.5 32.66667 -10.166667
22 1 4 7 39 22 23.0 32.66667 -9.666667
23 1 4 8 39 22 23.5 32.66667 -9.166667
24 1 4 9 39 22 24.0 32.66667 -8.666667
25 1 4 10 39 22 24.5 32.66667 -8.166667
26 1 4 11 39 22 25.0 32.66667 -7.666667
27 1 4 12 39 22 25.5 32.66667 -7.166667
28 1 5 6 39 36 22.5 32.66667 -10.166667
29 1 5 7 39 36 23.0 32.66667 -9.666667
30 1 5 8 39 36 23.5 32.66667 -9.166667
31 1 5 9 39 36 24.0 32.66667 -8.666667
32 1 5 10 39 36 24.5 32.66667 -8.166667
33 1 5 11 39 36 25.0 32.66667 -7.666667
34 1 5 12 39 36 25.5 32.66667 -7.166667
35 1 6 7 39 32 23.0 32.66667 -9.666667
36 1 6 8 39 32 23.5 32.66667 -9.166667
37 1 6 9 39 32 24.0 32.66667 -8.666667
38 1 6 10 39 32 24.5 32.66667 -8.166667
39 1 6 11 39 32 25.0 32.66667 -7.666667
40 1 6 12 39 32 25.5 32.66667 -7.166667
41 1 7 8 39 35 23.5 32.66667 -9.166667
42 1 7 9 39 35 24.0 32.66667 -8.666667
43 1 7 10 39 35 24.5 32.66667 -8.166667
44 1 7 11 39 35 25.0 32.66667 -7.666667
45 1 7 12 39 35 25.5 32.66667 -7.166667
46 1 8 9 39 33 24.0 32.66667 -8.666667
47 1 8 10 39 33 24.5 32.66667 -8.166667
48 1 8 11 39 33 25.0 32.66667 -7.666667
49 1 8 12 39 33 25.5 32.66667 -7.166667
50 1 9 10 39 31 24.5 32.66667 -8.166667
51 1 9 11 39 31 25.0 32.66667 -7.666667
52 1 9 12 39 31 25.5 32.66667 -7.166667
53 1 10 11 39 38 25.0 32.66667 -7.666667
54 1 10 12 39 38 25.5 32.66667 -7.166667
55 1 11 12 39 28 25.5 32.66667 -7.166667
56 2 3 4 40 32 22.0 32.66667 -10.666667
57 2 3 5 40 32 22.5 32.66667 -10.166667
58 2 3 6 40 32 23.0 32.66667 -9.666667
59 2 3 7 40 32 23.5 32.66667 -9.166667
60 2 3 8 40 32 24.0 32.66667 -8.666667
61 2 3 9 40 32 24.5 32.66667 -8.166667
62 2 3 10 40 32 25.0 32.66667 -7.666667
63 2 3 11 40 32 25.5 32.66667 -7.166667
64 2 3 12 40 32 26.0 32.66667 -6.666667
65 2 4 5 40 22 22.5 32.66667 -10.166667
66 2 4 6 40 22 23.0 32.66667 -9.666667
67 2 4 7 40 22 23.5 32.66667 -9.166667
68 2 4 8 40 22 24.0 32.66667 -8.666667
69 2 4 9 40 22 24.5 32.66667 -8.166667
70 2 4 10 40 22 25.0 32.66667 -7.666667
71 2 4 11 40 22 25.5 32.66667 -7.166667
72 2 4 12 40 22 26.0 32.66667 -6.666667
73 2 5 6 40 36 23.0 32.66667 -9.666667
74 2 5 7 40 36 23.5 32.66667 -9.166667
75 2 5 8 40 36 24.0 32.66667 -8.666667
76 2 5 9 40 36 24.5 32.66667 -8.166667
77 2 5 10 40 36 25.0 32.66667 -7.666667
78 2 5 11 40 36 25.5 32.66667 -7.166667
79 2 5 12 40 36 26.0 32.66667 -6.666667
80 2 6 7 40 32 23.5 32.66667 -9.166667
81 2 6 8 40 32 24.0 32.66667 -8.666667
82 2 6 9 40 32 24.5 32.66667 -8.166667
83 2 6 10 40 32 25.0 32.66667 -7.666667
84 2 6 11 40 32 25.5 32.66667 -7.166667
85 2 6 12 40 32 26.0 32.66667 -6.666667
86 2 7 8 40 35 24.0 32.66667 -8.666667
87 2 7 9 40 35 24.5 32.66667 -8.166667
88 2 7 10 40 35 25.0 32.66667 -7.666667
89 2 7 11 40 35 25.5 32.66667 -7.166667
90 2 7 12 40 35 26.0 32.66667 -6.666667
91 2 8 9 40 33 24.5 32.66667 -8.166667
92 2 8 10 40 33 25.0 32.66667 -7.666667
93 2 8 11 40 33 25.5 32.66667 -7.166667
94 2 8 12 40 33 26.0 32.66667 -6.666667
95 2 9 10 40 31 25.0 32.66667 -7.666667
96 2 9 11 40 31 25.5 32.66667 -7.166667
97 2 9 12 40 31 26.0 32.66667 -6.666667
98 2 10 11 40 38 25.5 32.66667 -7.166667
99 2 10 12 40 38 26.0 32.66667 -6.666667
100 2 11 12 40 28 26.0 32.66667 -6.666667
101 3 4 5 32 22 18.5 32.66667 -14.166667
102 3 4 6 32 22 19.0 32.66667 -13.666667
103 3 4 7 32 22 19.5 32.66667 -13.166667
104 3 4 8 32 22 20.0 32.66667 -12.666667
105 3 4 9 32 22 20.5 32.66667 -12.166667
106 3 4 10 32 22 21.0 32.66667 -11.666667
107 3 4 11 32 22 21.5 32.66667 -11.166667
108 3 4 12 32 22 22.0 32.66667 -10.666667
109 3 5 6 32 36 19.0 32.66667 -13.666667
110 3 5 7 32 36 19.5 32.66667 -13.166667
111 3 5 8 32 36 20.0 32.66667 -12.666667
112 3 5 9 32 36 20.5 32.66667 -12.166667
113 3 5 10 32 36 21.0 32.66667 -11.666667
114 3 5 11 32 36 21.5 32.66667 -11.166667
115 3 5 12 32 36 22.0 32.66667 -10.666667
116 3 6 7 32 32 19.5 32.66667 -13.166667
117 3 6 8 32 32 20.0 32.66667 -12.666667
118 3 6 9 32 32 20.5 32.66667 -12.166667
119 3 6 10 32 32 21.0 32.66667 -11.666667
120 3 6 11 32 32 21.5 32.66667 -11.166667
121 3 6 12 32 32 22.0 32.66667 -10.666667
122 3 7 8 32 35 20.0 32.66667 -12.666667
123 3 7 9 32 35 20.5 32.66667 -12.166667
124 3 7 10 32 35 21.0 32.66667 -11.666667
125 3 7 11 32 35 21.5 32.66667 -11.166667
126 3 7 12 32 35 22.0 32.66667 -10.666667
127 3 8 9 32 33 20.5 32.66667 -12.166667
128 3 8 10 32 33 21.0 32.66667 -11.666667
129 3 8 11 32 33 21.5 32.66667 -11.166667
130 3 8 12 32 33 22.0 32.66667 -10.666667
131 3 9 10 32 31 21.0 32.66667 -11.666667
132 3 9 11 32 31 21.5 32.66667 -11.166667
133 3 9 12 32 31 22.0 32.66667 -10.666667
134 3 10 11 32 38 21.5 32.66667 -11.166667
135 3 10 12 32 38 22.0 32.66667 -10.666667
136 3 11 12 32 28 22.0 32.66667 -10.666667
137 4 5 6 22 36 14.0 32.66667 -18.666667
138 4 5 7 22 36 14.5 32.66667 -18.166667
139 4 5 8 22 36 15.0 32.66667 -17.666667
140 4 5 9 22 36 15.5 32.66667 -17.166667
141 4 5 10 22 36 16.0 32.66667 -16.666667
142 4 5 11 22 36 16.5 32.66667 -16.166667
143 4 5 12 22 36 17.0 32.66667 -15.666667
144 4 6 7 22 32 14.5 32.66667 -18.166667
145 4 6 8 22 32 15.0 32.66667 -17.666667
146 4 6 9 22 32 15.5 32.66667 -17.166667
147 4 6 10 22 32 16.0 32.66667 -16.666667
148 4 6 11 22 32 16.5 32.66667 -16.166667
149 4 6 12 22 32 17.0 32.66667 -15.666667
150 4 7 8 22 35 15.0 32.66667 -17.666667
151 4 7 9 22 35 15.5 32.66667 -17.166667
152 4 7 10 22 35 16.0 32.66667 -16.666667
153 4 7 11 22 35 16.5 32.66667 -16.166667
154 4 7 12 22 35 17.0 32.66667 -15.666667
155 4 8 9 22 33 15.5 32.66667 -17.166667
156 4 8 10 22 33 16.0 32.66667 -16.666667
157 4 8 11 22 33 16.5 32.66667 -16.166667
158 4 8 12 22 33 17.0 32.66667 -15.666667
159 4 9 10 22 31 16.0 32.66667 -16.666667
160 4 9 11 22 31 16.5 32.66667 -16.166667
161 4 9 12 22 31 17.0 32.66667 -15.666667
162 4 10 11 22 38 16.5 32.66667 -16.166667
163 4 10 12 22 38 17.0 32.66667 -15.666667
164 4 11 12 22 28 17.0 32.66667 -15.666667
165 5 6 7 36 32 21.5 32.66667 -11.166667
166 5 6 8 36 32 22.0 32.66667 -10.666667
167 5 6 9 36 32 22.5 32.66667 -10.166667
168 5 6 10 36 32 23.0 32.66667 -9.666667
169 5 6 11 36 32 23.5 32.66667 -9.166667
170 5 6 12 36 32 24.0 32.66667 -8.666667
171 5 7 8 36 35 22.0 32.66667 -10.666667
172 5 7 9 36 35 22.5 32.66667 -10.166667
173 5 7 10 36 35 23.0 32.66667 -9.666667
174 5 7 11 36 35 23.5 32.66667 -9.166667
175 5 7 12 36 35 24.0 32.66667 -8.666667
176 5 8 9 36 33 22.5 32.66667 -10.166667
177 5 8 10 36 33 23.0 32.66667 -9.666667
178 5 8 11 36 33 23.5 32.66667 -9.166667
179 5 8 12 36 33 24.0 32.66667 -8.666667
180 5 9 10 36 31 23.0 32.66667 -9.666667
181 5 9 11 36 31 23.5 32.66667 -9.166667
182 5 9 12 36 31 24.0 32.66667 -8.666667
183 5 10 11 36 38 23.5 32.66667 -9.166667
184 5 10 12 36 38 24.0 32.66667 -8.666667
185 5 11 12 36 28 24.0 32.66667 -8.666667
186 6 7 8 32 35 20.0 32.66667 -12.666667
187 6 7 9 32 35 20.5 32.66667 -12.166667
188 6 7 10 32 35 21.0 32.66667 -11.666667
189 6 7 11 32 35 21.5 32.66667 -11.166667
190 6 7 12 32 35 22.0 32.66667 -10.666667
191 6 8 9 32 33 20.5 32.66667 -12.166667
192 6 8 10 32 33 21.0 32.66667 -11.666667
193 6 8 11 32 33 21.5 32.66667 -11.166667
194 6 8 12 32 33 22.0 32.66667 -10.666667
195 6 9 10 32 31 21.0 32.66667 -11.666667
196 6 9 11 32 31 21.5 32.66667 -11.166667
197 6 9 12 32 31 22.0 32.66667 -10.666667
198 6 10 11 32 38 21.5 32.66667 -11.166667
199 6 10 12 32 38 22.0 32.66667 -10.666667
200 6 11 12 32 28 22.0 32.66667 -10.666667
201 7 8 9 35 33 22.0 32.66667 -10.666667
202 7 8 10 35 33 22.5 32.66667 -10.166667
203 7 8 11 35 33 23.0 32.66667 -9.666667
204 7 8 12 35 33 23.5 32.66667 -9.166667
205 7 9 10 35 31 22.5 32.66667 -10.166667
206 7 9 11 35 31 23.0 32.66667 -9.666667
207 7 9 12 35 31 23.5 32.66667 -9.166667
208 7 10 11 35 38 23.0 32.66667 -9.666667
209 7 10 12 35 38 23.5 32.66667 -9.166667
210 7 11 12 35 28 23.5 32.66667 -9.166667
211 8 9 10 33 31 21.5 32.66667 -11.166667
212 8 9 11 33 31 22.0 32.66667 -10.666667
213 8 9 12 33 31 22.5 32.66667 -10.166667
214 8 10 11 33 38 22.0 32.66667 -10.666667
215 8 10 12 33 38 22.5 32.66667 -10.166667
216 8 11 12 33 28 22.5 32.66667 -10.166667
217 9 10 11 31 38 21.0 32.66667 -11.666667
218 9 10 12 31 38 21.5 32.66667 -11.166667
219 9 11 12 31 28 21.5 32.66667 -11.166667
220 10 11 12 38 28 25.0 32.66667 -7.666667
paste("La media poblacional es : ", media.pob, " y la media de la edad de la distribuci昼㸳n muestral es: ", mean(muestras$`Media muestra`))
## [1] "La media poblacional es :  32.6666666666667  y la media de la edad de la distribuci<f3>n muestral es:  32.5181818181818"

Interpretacion del Caso 23

En el ejercicio 1 se experimento con una poplacion de 1,000,000 de edades de personas y en este ejercicio dio la

Despues lo que se hizo fue hacer una tabla de las muestras de la poblacion se agarraron los primeros 10 registros y los ultimos registros que se tienen

Y despues se visualizan los datos de la `poblacion y la muestra en histogramas de edades de la poblacion y edad de las mustras 1,2,3,4,5

En el segundo Problemas Se hiso lo mismo nomas que con una poblacion de 12 y la mustra son 3 personas y la media de la poblaciones 33.66667 y la desviacion estadar es de 5.033223 y en total de las muestras a determinar fueron 220 y la media de la edad de la distribucion muestra es de 34.