2.3 MEDIDAS DE TENDENCIA CENTRAL Media: es lo que viene a la mente de la mayoría de las personas cuando se menciona la palabra “promedio”.Como este término tiene ciertas propiedades matemáticas deseables, es la más importante de las tres medidas que estudiaremos. La media aritmética se calcula al sumar los valores de un conjunto y al dividir el producto de esta suma entre el número de valores del mismo. De este modo, la media de los valores 70, 80 y 120 es: 70 80 120 270 90 3 3 Si un alumno presentó cuatro exámenes y obtuvo calificaciones de 83, 94, 95 y 86, la calificación promedio del alumno es 89.5: 83 94 95 86 89.5 4 la media de una muestra(una parte de la población) se representa por el símbolo x , y su cálculo se puede expresar en notación sigma como se observa a continuación: n x x i 1 n i o en forma más simple, como x x i n El procedimiento para calcular la media aritmética de toda la población es el mismo que para el de una muestra de ella, solo que esta se representa con el símbolo µ. Media ponderada: La fórmula anterior para calcular la media aritmética supone que cada observación es de igual importancia. En términos generales, esto suele suceder así, no obstante hay algunas excepciones. Tomemos por ejemplo, la situación en que un profesor informa a s u clase que les hará dos exámenes de una hora cada uno de los cuales equivaldrá al 30% de la calificación de todo el curso, y un examen final que corresponderá al 40%.El cálculo de la media deberá considerar las diferentes ponderaciones de los exámenes. Se aplica la siguiente fórmula: n w x media ponderada = i 1 n i w i 1 i i Donde wi es el valor de la observación i-ésima. Así, un alumno que obtenga 80 en el primer examen, 90 en el segundo y 96 en el final, obtendrá un promedio de 89.4 Examen Calificación Ponderación No. 1 80 0.30 No. 2 90 0.30 Media ponderada = No.3 96 0.40 0.30( 80 ) 0.30( 90 ) 0.40( 96 ) 89.4 0.30 0.30 0.40 1.00 Supóngase que en otra asignatura hay un examen de medio curso y otro final, y que este último va a valer el doble que el primero. Un alumno que obtenga 95 en el primer examen y 89 en el segundo, tendría un promedio de 91. Examen Calificaci Ponderaci ón ón Media ponderada = Intermed 95 1 1( 95 ) 2( 89 ) 91 io 1 2 final 89 2 Mediana: La segunda medida de tendencia central de un conjunto de números es la mediana .Su característica principal es que divide un conjunto ordenado en dos grupos iguales; la mitad de los números tendrá valores que son menores que la mediana, y la otra mitas alcanzará valores mayores que esta. Para encontrar la mediana, primeramente es necesario ordenar los valores (generalmente de menor a mayor).Posteriormente se deberá separar la mitad de los valores para obtener la mediana. Por ejemplo, la mediana del grupo 5, 6 y 8 es 6, en el cual el 6 está en medio. En términos generales, la mediana ocupa la posición (n +1 )/2. Por tanto para tres números, la posición es (3+1)/2 = 2 o sea, la segunda posición. Considérese un segundo ejemplo: Obtener la mediana de estos valores: 7, 8, 9 y 10, según la fórmula, la posición de la mediana es (4+1)/2 = 2.5 que se encuentra a la mitad de los dos valores intermedios, o sea 8.5 en este caso. Esto deja dos valores menores y dos mayores. A continuación se muestran algunos ejemplos: Par a. 2, 3,3,4 b.1, 18, 19, 20 c.5.1,6.5,8.1,9.1,10.1,15.5 Mediana 3 18.5 8.6 Impar a.1,2,3,3,3,4,7 b.9,40,80,81,100 c.3.7,9.2,10.1,11.8,12.8 Mediana 3 80 10.1 Una medida estrechamente ligada con la median es el cuartil. Los cuartiles dividen los datos ordenados en cuatro partes iguales:25% de los valores serán menores que el primer cuartil (Q1),50% serán menores que el segundo(Q2= mediana), 75% de los valores serán menores que el tercero(Q3) y el 25% serán mayores que este último. Los percentiles dividen los datos en cien subgrupos iguales. Por ejemplo, 76% de los valores de un gran conjunto serán menores que el valor del 760 percentil. Los percentiles y cuartiles se utilizan principalmente junto con distribuciones de frecuencias, tema que se estudiará más adelante. Moda: es el valor que con más frecuencia se presenta en un conjunto. Por ejemplo, en el conjunto 10, 10, 8, 6 y 10, el 10 se presenta tres veces, en tanto que cada uno de los otros valores, solamente una vez. El valor más frecuente, la moda, es 10. el valor modal es descriptivo cuando se trabaja con conteo de datos, y será estudiado con mayor detalle. En comparación con la media y mediana, la moda es la menos útil para la mayoría de los problemas estadísticos, ya que no se inclina por un análisis matemático en el mismo sentido que lo hacen las otras dos(véase la tabla siguiente).Sin embargo, desde un punto de vista puramente descriptivo, la moda es indicativo del valor típico en términos del valor que se presenta con mayor frecuencia La moda es más útil cuando uno o dos valores, o un grupo de estos, ocurren con mayor frecuencia que otros. Por el contrario, cuando la mayoría o todos los valores se presentan casi con la misma frecuencia, la moda no sirve para descubrir datos. Definición Ventajas Limitaciones Media 1.refleja cada 1.puede ser xi valor excesivamente influida x n 2.propiedades por los extremos Mediana Moda La mitad de los valores son mayores, la otra mitad son menores Valor más frecuente matemáticas atractivas 1.Menos sensible a valores extremos que la media Valor “típico”:más valores reunidos en este punto que en cualquier otro 1. difícil determinar si muchos datos. de hay 1.no se presta para el análisis matemático. 2.Para algunos conjuntos de datos puede no ser un valor modal EJERCICIOS 2.3 : 1. Halle la media y la mediana de cada conjunto a. 4, 8, 7, 3, 5, 6 b. 2, 1, 7, 6 c. 0.010, 0.020, 0.030, 0.020, 0.015 d. 309, 81, 452, 530, 70, 55, 198,266 2. Se inspeccionan 15 radios antes de enviarlos para su venta. El número de defectos por radio es 1, 0, 3, 4, 2, 1, 0, 3, 1, 2, 0, 1, 1, 0, 1 Obtenga la media, la mediana y la moda para el número de defectos. 3. Cuatro amigos trabajan en un supermercado algunas horas por día, recibiendo el siguiente salario por hora. Juan: $ 2.20 Tomás: $ 2.50 Javier: $ 2.40 Martín: $2.10 a. Obtenga el salario promedio por hora para los cuatro amigos. b. Si Juan trabaja 20 horas, Javier 10, Tomás 20 y Martín 15 a la semana, calcule sus sueldos totales y su salario medio por hora. c. Si cada uno trabaja 40 horas a la semana, obtenga el salario medio por hora y sus sueldos totales. 4. ¿Puede la media tener valor de cero? Explíquelo. 5. ¿Puede la mediana tener valor de cero? ¿Ser negativa? Explíquelo. TAREA 2.3 : Calcular la media, mediana y moda utilizando software de los 5 problemas vistos en la sección distribución de frecuencias(Ejemplo 1, Ejercicio 2.2 y tarea 2.2)