Determinar y simular muestreos

Descripcion Con un conjunto de datos utilizar mecanismos de programacion para determinar muestreos mediante tecnicas de aleatorio simple, aleatorio sistematico, aleatorio estratificado y por conglomerados.

library(dplyr)
## Warning: package 'dplyr' was built under R version 4.0.3
## 
## 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)
## Warning: package 'readr' was built under R version 4.0.3
library(ggplot2)  # Para gráficos
library(knitr)    # Para formateo de datos
## Warning: package 'knitr' was built under R version 4.0.3
library(fdth)     # Para tablas de frecuencias
## Warning: package 'fdth' was built under R version 4.0.3
## 
## Attaching package: 'fdth'
## The following objects are masked from 'package:mosaic':
## 
##     sd, var
## The following objects are masked from 'package:stats':
## 
##     sd, var
source("https://raw.githubusercontent.com/rpizarrog/probabilidad-y-estad-stica/master/construir%20datos%20y%20funciones%20caso%209.r", encoding = "UTF-8")

kable(head(personas, 10), caption = "Los primeros diez registros de nombres en el conjunto de datos")
Los primeros diez registros de nombres en el conjunto de datos
nombres generos ajedrez beisbol tiro.arco pesas futbol softbol atletismo folklorico tahitiano teatro rondalla pantomima
JUAN M NO NO NO SI NO SI NO NO NO NO NO SI
JOSÉ LUIS M NO NO NO NO NO NO NO SI NO NO NO NO
JOSÉ M NO SI NO SI NO NO NO NO NO NO SI SI
MARÍA GUADALUPE F NO SI NO NO NO NO NO NO NO NO SI SI
FRANCISCO M NO NO NO NO NO NO SI NO NO NO NO NO
GUADALUPE F NO NO NO NO NO NO NO NO NO NO NO NO
MARÍA F NO SI NO NO SI NO NO NO NO NO NO NO
JUANA F NO NO NO NO SI NO NO SI NO NO NO NO
ANTONIO M NO NO NO NO NO NO NO NO NO NO NO NO
JESÚS M NO NO SI NO NO SI NO NO SI NO NO NO
kable(tail(personas, 10), caption = "Las útimos diez registros de nombres en el conjunto de datos")
Las útimos diez registros de nombres en el conjunto de datos
nombres generos ajedrez beisbol tiro.arco pesas futbol softbol atletismo folklorico tahitiano teatro rondalla pantomima
91 ANDREA F NO NO NO NO NO NO NO NO NO NO NO SI
92 ISABEL F NO NO NO NO NO NO NO NO NO NO NO NO
93 MARÍA TERESA F NO SI NO NO SI NO NO SI NO NO NO NO
94 IRMA F SI SI NO NO NO NO NO NO NO NO NO NO
95 CARMEN F NO NO NO NO NO NO NO NO NO NO NO NO
96 LUCÍA F NO SI NO SI NO NO NO SI NO NO SI SI
97 ADRIANA F NO NO NO NO NO NO SI NO NO NO NO NO
98 AGUSTÍN M NO SI NO NO NO NO NO NO SI NO NO NO
99 MARÍA DE LA LUZ F NO NO NO NO NO NO SI NO NO NO NO NO
100 GUSTAVO M NO NO NO NO NO NO NO SI NO NO NO NO

Datos de Alumnos Se cargan los datos de alumnos inscritos en una Institucion de educacion superior en el semetre septiembre 2020 a enero 2021, con los atributos siguientes: No de control (modificado y no real), Numero Conesucutivo de alumno Semestre que cursa Creditos aprobados Carga academica que cursa Promedio aritmetico Carrera

alumnos <- alumnos <- read_csv("https://raw.githubusercontent.com/rpizarrog/probabilidad-y-estad-stica/master/datos/promedios%20alumnos/datos%20alumnos%20promedios%20SEP%202020.csv")
## 
## -- Column specification --------------------------------------------------------
## cols(
##   `No. Control` = col_double(),
##   Alumno = col_double(),
##   Semestre = col_double(),
##   `Cr. Apr.` = col_double(),
##   Carga = col_double(),
##   Promedio = col_double(),
##   Carrera = col_character()
## )
kable(head(alumnos, 10), caption = "Los primeros diez registros de alumnos")
Los primeros diez registros de alumnos
No. Control Alumno Semestre Cr. Apr. Carga Promedio Carrera
20190001 1 11 198 19 80.21 SISTEMAS
20190002 2 11 235 10 84.33 SISTEMAS
20190003 3 9 235 10 95.25 SISTEMAS
20190004 4 9 226 19 95.00 SISTEMAS
20190005 5 10 231 14 82.32 SISTEMAS
20190006 6 9 212 23 95.02 SISTEMAS
20190007 7 12 221 10 79.06 SISTEMAS
20190008 8 9 226 9 92.47 SISTEMAS
20190009 9 9 231 4 91.08 SISTEMAS
20190010 10 11 222 13 80.42 SISTEMAS
kable(tail(alumnos, 10), caption = "Las útimos diez registros de alumnos")
Las útimos diez registros de alumnos
No. Control Alumno Semestre Cr. Apr. Carga Promedio Carrera
20195920 5920 7 169 23 89.14 ADMINISTRACION
20195921 5921 5 109 26 87.83 ADMINISTRACION
20195922 5922 3 55 29 92.83 ADMINISTRACION
20195923 5923 2 23 23 88.60 ADMINISTRACION
20195924 5924 2 27 28 92.83 ADMINISTRACION
20195925 5925 7 94 13 80.95 ADMINISTRACION
20195926 5926 5 103 32 92.68 ADMINISTRACION
20195927 5927 4 79 34 86.18 ADMINISTRACION
20195928 5928 5 108 32 90.48 ADMINISTRACION
20195929 5929 7 169 32 92.33 ADMINISTRACION
N <- nrow(personas)
n <- 10
muestra <- sample(personas$nombres, n)
kable(muestra, caption = "La muestra de personas")
La muestra de personas
x
FRANCISCA
GUSTAVO
JORGE
PATRICIA
PEDRO
LUCÍA
ELIZABETH
JESÚS
ALEJANDRO
RAFAEL
N <- nrow(alumnos)
n <- 100
muestra <- sample(N, n) # Genera los números
kable(alumnos[muestra, ], caption = "La muestra de alumnos")
La muestra de alumnos
No. Control Alumno Semestre Cr. Apr. Carga Promedio Carrera
20194973 4973 6 133 33 85.54 GESTION EMPRESARIAL
20195866 5866 1 NA 27 0.00 ADMINISTRACION
20191513 1513 6 67 34 78.60 BIOQUIMICA
20194076 4076 7 144 32 88.52 MECATRONICA
20192521 2521 9 222 23 86.40 ELECTRONICA
20195624 5624 3 55 29 96.67 ADMINISTRACION
20194985 4985 4 55 29 80.42 GESTION EMPRESARIAL
20195075 5075 5 116 32 87.71 GESTION EMPRESARIAL
20195041 5041 7 140 35 82.27 GESTION EMPRESARIAL
20190395 395 1 NA 27 0.00 SISTEMAS
20193795 3795 4 66 29 86.47 MECATRONICA
20195683 5683 1 NA 27 0.00 ADMINISTRACION
20191577 1577 9 165 16 78.86 CIVIL
20192306 2306 5 89 27 86.33 ELECTRICA
20193510 3510 3 41 24 76.80 MECANICA
20191415 1415 6 123 29 82.48 BIOQUIMICA
20190830 830 5 97 26 93.50 ARQUITECTURA
20190200 200 7 107 17 79.26 SISTEMAS
20195484 5484 11 257 5 87.44 ADMINISTRACION
20190025 25 11 230 15 84.02 SISTEMAS
20192596 2596 3 52 25 92.67 ELECTRONICA
20193863 3863 1 NA 25 0.00 MECATRONICA
20190074 74 10 230 15 83.94 SISTEMAS
20191933 1933 1 NA 27 0.00 CIVIL
20191691 1691 4 75 32 84.19 CIVIL
20192587 2587 5 90 20 83.50 ELECTRONICA
20190886 886 1 NA 26 0.00 ARQUITECTURA
20194827 4827 7 150 25 88.75 GESTION EMPRESARIAL
20194756 4756 9 230 15 91.77 GESTION EMPRESARIAL
20190663 663 7 151 23 85.22 ARQUITECTURA
20192503 2503 10 202 23 81.25 ELECTRONICA
20194892 4892 1 NA 27 0.00 GESTION EMPRESARIAL
20194549 4549 6 133 23 83.25 QUIMICA
20190308 308 4 83 29 91.00 SISTEMAS
20192139 2139 6 143 30 84.77 CIVIL
20191319 1319 7 124 34 83.15 BIOQUIMICA
20195755 5755 4 84 29 87.44 ADMINISTRACION
20195925 5925 7 94 13 80.95 ADMINISTRACION
20193632 3632 1 NA 26 0.00 MECANICA
20193546 3546 3 48 22 78.64 MECANICA
20191619 1619 9 225 10 84.85 CIVIL
20191632 1632 9 159 15 80.15 CIVIL
20194890 4890 7 170 35 87.44 GESTION EMPRESARIAL
20192090 2090 4 78 33 83.59 CIVIL
20191764 1764 1 NA 27 0.00 CIVIL
20190612 612 1 NA 26 0.00 ARQUITECTURA
20191097 1097 7 139 24 84.62 ARQUITECTURA
20190796 796 7 116 34 81.12 ARQUITECTURA
20190240 240 2 27 28 92.33 SISTEMAS
20191202 1202 1 NA 23 0.00 BIOQUIMICA
20194673 4673 12 219 16 89.93 GESTION EMPRESARIAL
20195370 5370 5 41 4 81.44 INFORMATICA
20191901 1901 5 117 31 87.08 CIVIL
20193696 3696 11 231 4 83.33 MECATRONICA
20193370 3370 11 225 10 81.86 MECANICA
20191197 1197 3 57 27 82.54 BIOQUIMICA
20193032 3032 3 55 29 89.00 INDUSTRIAL
20194867 4867 1 NA 27 0.00 GESTION EMPRESARIAL
20191967 1967 1 NA 27 0.00 CIVIL
20193638 3638 7 170 27 86.59 MECANICA
20190934 934 7 170 28 88.58 ARQUITECTURA
20194100 4100 9 225 5 87.96 QUIMICA
20195193 5193 6 138 33 86.21 GESTION EMPRESARIAL
20195450 5450 10 262 10 88.60 ADMINISTRACION
20191067 1067 1 NA 26 0.00 ARQUITECTURA
20193404 3404 10 172 18 81.13 MECANICA
20194217 4217 12 225 10 78.46 QUIMICA
20191449 1449 1 NA 23 0.00 BIOQUIMICA
20192720 2720 9 202 24 82.28 INDUSTRIAL
20195151 5151 1 NA 27 0.00 GESTION EMPRESARIAL
20193110 3110 1 NA 27 0.00 INDUSTRIAL
20191051 1051 6 127 24 88.19 ARQUITECTURA
20194783 4783 1 NA 27 0.00 GESTION EMPRESARIAL
20195643 5643 2 27 28 92.67 ADMINISTRACION
20194482 4482 2 25 30 82.00 QUIMICA
20194046 4046 1 NA 25 0.00 MECATRONICA
20192183 2183 2 27 30 83.50 CIVIL
20190659 659 1 NA 26 0.00 ARQUITECTURA
20195318 5318 1 NA 26 0.00 TIC
20192101 2101 2 23 25 80.80 CIVIL
20191758 1758 4 80 34 85.94 CIVIL
20192297 2297 5 94 33 84.77 ELECTRICA
20193793 3793 7 128 31 84.46 MECATRONICA
20190822 822 3 48 32 90.45 ARQUITECTURA
20190352 352 8 176 32 80.47 SISTEMAS
20193467 3467 3 42 32 82.30 MECANICA
20190443 443 7 160 34 90.34 SISTEMAS
20190241 241 5 112 25 91.63 SISTEMAS
20194569 4569 3 51 30 88.64 QUIMICA
20193456 3456 6 89 32 78.30 MECANICA
20195534 5534 8 177 34 86.89 ADMINISTRACION
20193666 3666 12 190 5 78.35 MECATRONICA
20192155 2155 2 22 26 93.40 CIVIL
20193527 3527 1 NA 26 0.00 MECANICA
20191607 1607 10 231 4 83.15 CIVIL
20194038 4038 5 105 24 88.57 MECATRONICA
20190090 90 4 49 32 82.64 SISTEMAS
20195706 5706 4 84 30 86.94 ADMINISTRACION
20190058 58 9 200 25 83.66 SISTEMAS
20190724 724 4 70 28 87.56 ARQUITECTURA

Aleatorio Sistematico

N <- nrow(personas)
n = 10
saltos <- round(N / n, 0)
inicio <- round(sample(N, 1) / n, 0)
#inicio

cuales <- seq(from = inicio, to =N, by= saltos)
kable(personas[cuales, ], caption = "La muestra sistematizada de personas")
La muestra sistematizada de personas
nombres generos ajedrez beisbol tiro.arco pesas futbol softbol atletismo folklorico tahitiano teatro rondalla pantomima
10 JESÚS M NO NO SI NO NO SI NO NO SI NO NO NO
20 DANIEL M NO NO NO NO NO NO SI NO NO NO NO NO
30 DAVID M NO NO NO NO NO NO NO NO NO NO NO NO
40 MARÍA ELENA M NO NO NO NO NO NO SI SI NO NO NO NO
50 ALBERTO M NO NO NO NO NO NO SI NO NO NO NO NO
60 ROSA MARÍA F NO NO NO NO NO SI NO SI NO NO NO NO
70 GABRIEL M SI NO SI NO NO SI NO NO NO NO NO NO
80 MARÍA LUISA F SI NO NO NO NO NO NO NO NO NO NO NO
90 ARACELI M NO NO NO NO NO NO NO NO NO NO SI NO
100 GUSTAVO M NO NO NO NO NO NO NO SI NO NO NO NO
N <- nrow(alumnos)
n = 100
saltos <- round(N / n, 0)
inicio <- round(sample(N, 1) / n, 0)

cuales <- seq(from = inicio, to =N, by= saltos)

kable(alumnos[cuales, ], caption = "La muestra de alumnos")
La muestra de alumnos
No. Control Alumno Semestre Cr. Apr. Carga Promedio Carrera
20190057 57 9 226 4 89.10 SISTEMAS
20190116 116 7 165 34 93.67 SISTEMAS
20190175 175 3 50 33 90.91 SISTEMAS
20190234 234 7 105 22 84.00 SISTEMAS
20190293 293 4 83 33 86.28 SISTEMAS
20190352 352 8 176 32 80.47 SISTEMAS
20190411 411 7 165 34 82.78 SISTEMAS
20190470 470 9 198 29 83.33 ARQUITECTURA
20190529 529 10 172 12 79.97 ARQUITECTURA
20190588 588 4 80 30 90.28 ARQUITECTURA
20190647 647 6 124 26 83.85 ARQUITECTURA
20190706 706 1 NA 26 0.00 ARQUITECTURA
20190765 765 1 NA 26 0.00 ARQUITECTURA
20190824 824 6 132 30 82.96 ARQUITECTURA
20190883 883 6 91 30 85.53 ARQUITECTURA
20190942 942 5 88 30 83.32 ARQUITECTURA
20191001 1001 3 52 24 90.50 ARQUITECTURA
20191060 1060 1 NA 26 0.00 ARQUITECTURA
20191119 1119 1 NA 26 0.00 ARQUITECTURA
20191178 1178 9 140 23 82.81 BIOQUIMICA
20191237 1237 5 79 31 81.78 BIOQUIMICA
20191296 1296 8 95 28 76.81 BIOQUIMICA
20191355 1355 1 NA 23 0.00 BIOQUIMICA
20191414 1414 1 NA 23 0.00 BIOQUIMICA
20191473 1473 2 18 29 82.60 BIOQUIMICA
20191532 1532 3 47 25 87.09 BIOQUIMICA
20191591 1591 10 225 15 80.28 CIVIL
20191650 1650 9 235 10 91.00 CIVIL
20191709 1709 5 67 8 82.71 CIVIL
20191768 1768 6 139 30 85.21 CIVIL
20191827 1827 1 NA 27 0.00 CIVIL
20191886 1886 4 51 31 78.83 CIVIL
20191945 1945 3 55 30 87.33 CIVIL
20192004 2004 4 78 18 81.06 CIVIL
20192063 2063 5 121 31 87.12 CIVIL
20192122 2122 2 27 26 80.17 CIVIL
20192181 2181 1 NA 27 0.00 CIVIL
20192240 2240 9 221 14 92.94 ELECTRICA
20192299 2299 7 160 31 88.08 ELECTRICA
20192358 2358 7 98 9 81.04 ELECTRICA
20192417 2417 3 56 26 92.00 ELECTRICA
20192476 2476 3 51 28 85.92 ELECTRICA
20192535 2535 6 104 24 82.96 ELECTRONICA
20192594 2594 1 NA 25 0.00 ELECTRONICA
20192653 2653 5 105 28 95.17 ELECTRONICA
20192712 2712 11 235 10 80.68 INDUSTRIAL
20192771 2771 4 75 32 80.59 INDUSTRIAL
20192830 2830 8 174 36 81.22 INDUSTRIAL
20192889 2889 5 112 30 90.72 INDUSTRIAL
20192948 2948 6 120 26 79.30 INDUSTRIAL
20193007 3007 6 142 25 83.56 INDUSTRIAL
20193066 3066 7 149 25 87.74 INDUSTRIAL
20193125 3125 3 55 27 84.08 INDUSTRIAL
20193184 3184 6 139 28 84.48 INDUSTRIAL
20193243 3243 3 51 29 86.83 INDUSTRIAL
20193302 3302 5 95 27 81.18 INDUSTRIAL
20193361 3361 5 87 31 84.70 INDUSTRIAL
20193420 3420 7 132 27 83.52 MECANICA
20193479 3479 7 142 35 80.45 MECANICA
20193538 3538 5 108 29 84.88 MECANICA
20193597 3597 5 103 34 81.17 MECANICA
20193656 3656 6 113 29 79.72 MECANICA
20193715 3715 10 178 8 79.81 MECATRONICA
20193774 3774 7 159 30 87.76 MECATRONICA
20193833 3833 7 151 31 82.44 MECATRONICA
20193892 3892 6 76 20 81.18 MECATRONICA
20193951 3951 6 47 4 82.09 MECATRONICA
20194010 4010 1 NA 25 0.00 MECATRONICA
20194069 4069 5 105 24 86.74 MECATRONICA
20194128 4128 11 161 32 81.21 QUIMICA
20194187 4187 5 109 25 87.22 QUIMICA
20194246 4246 9 230 5 85.70 QUIMICA
20194305 4305 2 11 25 91.67 QUIMICA
20194364 4364 4 86 28 88.50 QUIMICA
20194423 4423 9 215 20 83.36 QUIMICA
20194482 4482 2 25 30 82.00 QUIMICA
20194541 4541 5 88 29 84.84 QUIMICA
20194600 4600 9 204 20 82.31 QUIMICA
20194659 4659 7 162 30 88.71 QUIMICA
20194718 4718 10 225 10 85.17 GESTION EMPRESARIAL
20194777 4777 5 107 33 87.87 GESTION EMPRESARIAL
20194836 4836 1 NA 27 0.00 GESTION EMPRESARIAL
20194895 4895 3 53 29 87.92 GESTION EMPRESARIAL
20194954 4954 2 22 26 91.20 GESTION EMPRESARIAL
20195013 5013 2 27 27 84.50 GESTION EMPRESARIAL
20195072 5072 3 54 28 93.08 GESTION EMPRESARIAL
20195131 5131 3 54 28 90.75 GESTION EMPRESARIAL
20195190 5190 3 45 33 85.10 GESTION EMPRESARIAL
20195249 5249 2 22 27 92.40 GESTION EMPRESARIAL
20195308 5308 1 NA 26 0.00 TIC
20195367 5367 7 85 18 82.58 INFORMATICA
20195426 5426 7 156 33 90.29 INFORMATICA
20195485 5485 9 262 10 92.09 ADMINISTRACION
20195544 5544 5 89 28 85.63 ADMINISTRACION
20195603 5603 1 NA 27 0.00 ADMINISTRACION
20195662 5662 1 NA 27 0.00 ADMINISTRACION
20195721 5721 8 180 34 85.00 ADMINISTRACION
20195780 5780 4 84 33 89.94 ADMINISTRACION
20195839 5839 6 140 28 91.93 ADMINISTRACION
20195898 5898 2 23 28 87.80 ADMINISTRACION

Aleatorio Estratificado

N <- nrow(personas)
n <- 10
femeninos  <- filter(personas, generos=='F')
masculinos <- filter(personas, generos=='M')

frfem <- nrow(femeninos) / N
frmas <- nrow(masculinos) / N

frfem 
## [1] 0.42
frmas
## [1] 0.58
muestraFem <- sample(femeninos, n * frfem)
kable(muestraFem, caption = "La muestra de personas Femenino")
La muestra de personas Femenino
nombres generos ajedrez beisbol tiro.arco pesas futbol softbol atletismo folklorico tahitiano teatro rondalla pantomima orig.id
2 GUADALUPE F NO NO NO NO NO NO NO NO NO NO NO NO 2
15 TERESA F NO NO NO NO NO NO NO SI NO NO NO NO 15
14 FRANCISCA F NO NO SI NO NO NO SI NO NO NO NO NO 14
7 JAVIER F NO NO NO NO NO SI NO NO NO NO SI NO 7
muestraMas <- sample(masculinos, n * frmas)
kable(muestraMas, caption = "La muestra de personas Masculino")
La muestra de personas Masculino
nombres generos ajedrez beisbol tiro.arco pesas futbol softbol atletismo folklorico tahitiano teatro rondalla pantomima orig.id
30 MARIO M NO NO SI SI NO NO NO NO NO NO NO NO 30
52 JOSÉ GUADALUPE M NO NO NO NO NO SI NO NO NO NO NO SI 52
7 MIGUEL ÁNGEL M NO NO NO NO NO NO NO NO SI NO NO NO 7
58 GUSTAVO M NO NO NO NO NO NO NO SI NO NO NO NO 58
34 LUIS M NO NO NO NO NO NO NO NO SI NO NO SI 34
N <- nrow(alumnos)
n <- 100

tabla_frec <- data.frame(fdt_cat(alumnos$Carrera))

tabla_frec$muestra <-  round(tabla_frec$rf * n, 0)

kable(tabla_frec, caption = "Tabla de frecuencia de alumnos")
Tabla de frecuencia de alumnos
Category f rf rf… cf cf… muestra
INDUSTRIAL 707 0.1192444 11.924439 707 11.92444 12
ARQUITECTURA 675 0.1138472 11.384719 1382 23.30916 11
CIVIL 648 0.1092933 10.929330 2030 34.23849 11
GESTION EMPRESARIAL 585 0.0986676 9.866757 2615 44.10525 10
QUIMICA 568 0.0958003 9.580030 3183 53.68528 10
ADMINISTRACION 497 0.0838253 8.382527 3680 62.06780 8
SISTEMAS 452 0.0762355 7.623545 4132 69.69135 8
BIOQUIMICA 441 0.0743802 7.438016 4573 77.12936 7
MECATRONICA 432 0.0728622 7.286220 5005 84.41558 7
MECANICA 301 0.0507674 5.076741 5306 89.49233 5
ELECTRICA 280 0.0472255 4.722550 5586 94.21488 5
ELECTRONICA 161 0.0271547 2.715466 5747 96.93034 3
INFORMATICA 101 0.0170349 1.703491 5848 98.63383 2
TIC 81 0.0136617 1.366166 5929 100.00000 1