Variables estadísticas

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Idea principal
Las variables estadísticas
se dividen en cualitativas
y cuantitativas; las primeras,
corresponden a cualidades
y las segundas, suponen datos
numéricos. Estas variables
a su vez se subdividen
en diferentes escalas.
Pensamiento aleatorio
Variables estadísticas
Saberes previos
1. Explica la diferencia que existe entre los números ordinales y los
números cardinales.
2. ¿Qué significa en matemáticas la palabra variable?
3. Mediante ejemplos explica la diferencia entre variables cualitativas y
variables cuantitativas.
Vocabulario
clave
Muestra, 82
Población, 82
Variables cualitativas, 83
Variables cuantitativas, 83
Variables dicotómicas, 86
Escalas de intervalos, 86
Descriptor de
desempeño
Establezco diferencias entre
las variables estadísticas e
identifico situaciones en las
que se emplean.
Saber saber
Previo al estudio estadístico de una variable es conveniente establecer el grupo
de individuos en los cuales se aplica dicho estudio; a este conjunto se le denomina población.
En muchos casos la población estudio es muy grande, por lo que obtener los
datos y procesarlos es dispendioso e implicaría grandes costos; por esta razón
es necesario determinar un grupo más pequeño que represente la población,
denominado muestra.
EJEMPLO 1
Determinar la población y la muestra
Identificar la población y la muestra en la siguiente situación:
En una institución educativa se quiere saber la ocupación de los egresados de la
última década. Para esto se convoca a una reunión de egresados y de los asistentes, se encuesta a diez egresados de cada año. Determina la población y la
muestra.
Solución
Población. Todos los egresados de la última década.
Muestra. Los 100 estudiantes seleccionados, 10 de cada promoción.
Luego de establecer la población y la muestra, es importante determinar las
características a estudiar en la población: temperatura, peso, asistencia, gusto
por algo, ocupación, etc. Estas características se denominan variables y se clasifican en cualitativas y cuantitativas.
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EJEMPLO 2
Tips de estudio
Una variable es
cuantitativa cuando
presenta características
modelables con
magnitudes; en caso
contrario se denomina
cualitativa.
Hallar la muestra
En un colegio de la ciudad de Barranquilla, en el cual el 90% de los estudiantes toman el servicio de ruta, se quiere medir el nivel de satisfacción. Halla una
muestra para realizar el estudio.
Solución
Una posible muestra se obtiene al encuestar una cantidad fija de estudiantes
de cada ruta; cada uno de ellos debe pertenecer a cursos y edades diferentes,
de tal manera que se encueste equitativamente a representantes de todos los
estudiantes del colegio.
La estadística tiene como objetivo el estudio de las poblaciones, lo que implica medir sus variables cuantitativas y cualitativas para expresar en números
sus categorías o sus intensidades; quedando así estrechamente relacionada con
las matemáticas y con su sólida lógica.
En este tema estudiaremos los dos tipos de variables y sus divisiones.
Variables cualitativas
En algunos casos es posible emplear variables, que sean números pero no magnitudes; uno de estos casos es cuando los números indican orden, (1) primero,
(2) segundo; en este caso la variable se denomina cualitativa ordinal, o el otro
caso es cuando el número se emplea para nombrar algo, el jugador número 10,
el número del teléfono, placa del carro, etc.; en este caso la variable de denomina variable cualitativa nominal.
EJEMPLO 3
Determinar si una variable es cualitativa ordinal
Justifica por qué la siguiente situación es una cualitativa ordinal.
Una fábrica de galletas saca una nueva marca al mercado en presentaciones de
diferentes sabores. Para comercializarlas se ofrecen degustaciones de ellas a un
grupo de personas, quienes luego de degustarlas deben clasificar en muy buenas, buenas, regulares y malas.
Solución
La situación anterior es cualitativa ordinal porque las variables indican un orden,
en este caso, el orden está dado por la categoría según el gusto.
EJEMPLO 4
Determinar si una variable es cualitativa nominal
Justifica por qué la siguiente situación es cualitativa nominal.
En una encuesta a un grupo de empleados de una empresa, se les pregunta
sobre su ocupación y se dan las siguientes opciones de respuesta:
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Directivo o empresario
Trabajador manual
Practicante
Administrativo
Funcionario
Otro
Solución
La situación anterior es cualitativa nominal ya que las variables no indican un
orden.
Variables cuantitativas
Así como existe una subdivisión para las variables cualitativas, también la existe
para las variables cuantitativas, las cuales pueden ser continuas o discretas. Las
primeras variables se refieren a variables que solamente admiten tomar valores
enteros, por ejemplo el número de hijos, el número de hermanos, la cantidad de
candidatos, etc. Las variables cuantitativas discretas sí admiten tomar cualquier
valor real dentro de un rango numérico, por ejemplo la temperatura, la talla, el
peso, etc.
EJEMPLO 5
Determinar si una variable es cuantitativa discreta
Justifica por qué la siguiente situación emplea variables cuantitativas discretas.
En un estudio sobre la cantidad de mascotas que tienen los estudiantes de grado octavo en la ciudad de Medellín, se selecciona una muestra representativa de
cada colegio de la ciudad y se aplica la encuesta.
Solución
Se emplean variables cuantitativas discretas porque las variables son magnitudes
enteras: uno, dos, etc.
EJEMPLO 6
Determinar si una variable es cuantitativa continua
Justifica por qué la siguiente situación emplea variables cuantitativas continuas.
En un estudio sobre las diferentes dimensiones de los apartamentos de la ciudad, se toman como muestra tres proyectos aprobados en los diferentes estratos sociales.
Solución
Se emplean variables cuantitativas continuas, porque las variables en este caso,
las dimensiones o el área de los apartamentos, no son siempre números enteros.
Tipos de escalas
Al observar valores o características de las variables en diferentes estudios se desarrolla un proceso de medición, es decir, se comparan las variables y se establecen diferentes escalas de valores. Estas escalas pueden ser: escalas nominales,
escalas ordinales, escalas cardinales o de razón.
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Personajes y contextos
Jerzy Neyman (1894 - 1981)
Matemático y estadístico polaco, originario de Moldavia. Realizó estudios en matemáticas en
la Universidad de Kharkov, Rusia, (1912). Después de regresar
a Polonia obtuvo su doctorado de la Universidad de Warsaw en 1924.
Fue el primer científico que trabajó sobre el muestreo de poblaciones finitas; es decir,
sobre la decisión sistemática de la cantidad de personas necesarias para encuestar, o sobre la
cantidad de personas u objetos necesarios para realizar estudios en los cuales se manejaran
variables cualitativas y cuantitativas. En Londres y París desarrolló investigaciones avanzadas
en estadística junto con Karl Pearson
y Émile Borel. Gracias a esto, cuando regresó a Polonia fundó el Laboratorio Biométrico en el
Instituto Nencki de biología experimental, en la ciudad de Warsaw.
Neyman fue asistente de la Categoría Superior de Estadística en el Instituto Agrícola en
Bydgoszcz y como producto de su experiencia, en su doctorado, trabajó en las aplicaciones de la probabilidad para la
experimentación agrícola. Por otro lado, fue el científico que definió y desarrolló el método que aún hoy en día utiliza la
Administración de drogas y alimentos (FDA, por sus siglas en inglés) para probar las nuevas medicinas que pretenden
salir al mercado.
En 1934, Neyman publicó sus primeras investigaciones en la Royal Statistical Society, de Londres.
Conexiones
Nutrición
Tipos de escalas y variables en las encuestas
Las encuestas alimentarias permiten obtener información sobre las costumbres alimentarias y, por ende, el estado nutricional de una determinada población; también sobre la posibilidad de que una persona o un grupo de
personas ingiera los alimentos necesarios para producir energía y nutrientes para vivir.
Las encuestas sobre nutrición son desarrolladas y analizadas por equipos interdisciplinarios, en los que se
encuentran principalmente personas del área de la medicina, la estadística, la antropología, la sociología y la
enfermería.
A continuación se presentan tres preguntas estándar en una encuesta de este tipo:
a. ¿Cuántas veces desayuna a la semana?
b. ¿Es igual los fines de semana?
c. ¿Su actividad física es baja, moderada o elevada?
La respuesta a la primera pregunta corresponde a una escala cardinal, ya que se obtiene un valor numérico; de
manera contraria, la respuesta a las otras dos preguntas pertenece a las escalas nominales y ordinales, respectivamente. La información que se puede consolidar en una encuesta alimentaria está relacionada con los parámetros
de consumo de un individuo o grupo social, identificar la calidad y suficiencia de la dieta, entre otras. Toda esta
información puede ayudar en la investigación clínica y epidemiológica, en el diagnóstico clínico, en el desarrollo
de estrategias educativas para el mejoramiento nutricional y, en general, en la formulación de políticas públicas
en salud.
✓ Comprensión de la lectura
1. ¿Cuál es la utilidad de una encuesta alimentaria?
2. ¿Por qué razón las respuestas a las preguntas dos y tres son de carácter nominal y ordinal, respectivamente?
3. ¿Qué otras preguntas crees que se podrían incluir en una encuesta alimentaria?
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Escalas nominales
Las escalas nominales se emplean para variables cualitativas nominales, es decir,
emplean nombres o números para nombrar. Si en el estudio a realizar existen solamente dos variables nominales, éstas se denominan variables dicotómicas.
EJEMPLO 7
Determinar escalas nominales
Determina el tipo de escala a emplear en el siguiente estudio.
Si se investiga el sexo de una colonia de animales las variables a emplear son
dos: variables machos y variables hembras.
Solución
La escala empleada es de carácter cualitativo, nominal y, por tanto, por tener
solamente dos alternativas son variables dicotómicas.
Escalas ordinales
Cuando se emplean variables cualitativas ordinales, es decir, variables que se
ordenan según algún criterio o en caso de emplear números, éstos representan
las relaciones de orden indistintamente, menor a mayor o inverso.
EJEMPLO 8
Determinar escalas ordinales
Justifica por qué la siguiente situación emplea escalas ordinales.
Si fuese posible medir los niveles de conocimiento de una persona, se podrían
sugerir por ejemplo 6 categorías así: 1, 2, 3, 4, 5 y 6, siendo 6 el número correspondiente a la categoría del más alto nivel.
Solución
La escala empleada es de carácter ordinal porque en este caso los números representan un orden y una jerarquía entre las variables empleadas.
Escalas cardinales
Estas escalas son más refinadas que las ordinales; el nivel científico de utilidad
es más alto que el de la escala ordinal, ya que permite la cuantificación y, a este
nivel, medir escalas asociadas. Existen dos tipos de escalas cardinales: escala
de intervalos y escala de razón. Una característica común para estos dos tipos
de escalas es que distancias iguales entre dos puntos corresponden siempre a
diferencias iguales.
Las escalas de intervalos se emplean generalmente para establecer intervalos entre temperaturas y fechas, entre otros. En estas escalas es importante
resaltar que no existe un punto de referencia o cero real.
Las escalas de razón o de proporción, permiten incluir un valor cero real,
lo que hace posible operaciones matemáticas para establecer proporciones o
cocientes, las escalas. Son escalas de cocientes las que miden la longitud, la
masa, la intensidad de corriente eléctrica y otras variables del mundo físico.
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Comprueba tu progreso
a. La estatura de una persona.
Saber saber
Comunicar
b. El código de identificación de una persona
en un centro médico.
En los ejercicios 1 a 5, completa las frases:
c. La escolaridad.
1. Si clasificamos los estudiantes de un colegio por
el grado que ocupan, hacemos una medición
con variables …
d. El número de estudiantes clasificados por el
grado que cursan.
2. Si clasificamos a los estudiantes por el promedio
de calificaciones, hacemos una medición con
escalas …
f. El estado civil.
3. El número de eventos u objetos que pertenecen
a una categoría se llama …
4. Se puede ordenar a las personas por su estado
civil así: …
5. En una investigación es necesario …, y al
comunicar los resultados debe especificarse
claramente el tipo de medición empleado.
6. Completa el siguiente mapa conceptual:
Variables
estadísticas
e. El nombre.
g. El ingreso mensual de un trabajador.
h. Los números que llevan en sus camisetas los
jugadores de un equipo.
i. Los números que indican las posiciones de
llegada de los caballos en una carrera.
Saber hacer en contexto
Resolver problemas
11.Determina la población y sugiere la muestra
para cada una de las siguientes situaciones.
a. Una empresa de telefonía celular quiere
realizar en la ciudad de Cúcuta un estudio
sobre el celular que prefieren los jóvenes
entre 14 y 18 años de edad.
b. Una empresa de software quiere determinar
cuál es el tiempo promedio que los jóvenes
de la ciudad de Bogotá emplean en internet
para diseñar un nuevo juego que se
desarrolle en ese tiempo.
11.Soluciona las siguientes situaciones:
Saber hacer
Razonar y ejercitar
7. Ordena de menor a mayor: 3; 4; 1,6; 7,2; 0,98.
a. Se analizó una muestra de trigo y el
resultado fue: híbrido 30%, centeno 10% y
corriente 60%. ¿Qué escala se utilizó?
b. De acuerdo con el ejercicio anterior, explica
qué miden los porcentajes.
9. Con los signos de desigualdad organiza en
orden creciente y decreciente: 6,83; 6,80; 6,93,
6,75; 6,81.
c. En una carrera de caballos se aceptan
diferentes apuestas; Pimiento llegó de
primero, Sal de segundo y Ron de tercero.
¿Qué tipo de variables se emplean en las
apuestas? ¿Es posible determinar la distancia
entre los caballos? Justifica tu respuesta.
10.Clasifica las siguientes variables en cualitativas o
en cuantitativas.
d. Inventa una situación con variable
dicotómica.
8. Con los signos de desigualdad organiza en
orden creciente y decreciente: 5, 3, 1, 0, 5, 2.
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