Resumen de Estadística: Conceptos Fundamentales para el Análisis

Estadística: Conceptos Fundamentales para el Análisis Completo

Introducción

La estadística descriptiva reúne herramientas para resumir y describir datos de manera clara y útil. En este material repasamos conceptos fundamentales: tipos de variables, medidas de tendencia central y de dispersión, percentiles y nociones básicas de probabilidad e inferencia (hipótesis, valor p, error tipo I/II). El objetivo es que comprendas las definiciones, cómo calcular cada medida y cuándo usarla en aplicaciones reales.

Tipos de variables

Las variables determinan qué medidas y gráficos usar.

Definición: Una variable es una característica que puede tomar distintos valores medidos u observados en individuos u objetos.

Clasificación principal

TipoEjemplosOperaciones típicasNota práctica
Cuantitativa discretaNúmero de hijos, recuento de consultasSumar, restar, ordenarValores enteros finitos
Cuantitativa continuaPeso, talla, tensión arterialOperaciones aritméticas completasEn la práctica se discretizan por instrumento
Cualitativa nominalSexo, clase socialIgualdad/desigualdadNo hay orden implícito
Cualitativa ordinalNivel de dolor, escala de intenciónOrden, compararExiste jerarquía entre categorías
💡 Věděli jste?Did you know que variables continuas como la altura se registran con cierto número de decimales según la precisión del instrumento de medida?

Transformaciones y recategorización

  • Combinar variables: por ejemplo, de "sexo" y "fumador" se puede crear una variable con cuatro categorías: varón fumador, mujer fumadora, varón no fumador, mujer no fumadora.
  • Calcular indicadores: el Índice de Masa Corporal se obtiene a partir de peso y talla: $\text{IMC} = \frac{\text{peso (kg)}}{\text{talla (m)}^2}$.

Definición: Recategorización es agrupar o redefinir las categorías de una variable para facilitar el análisis.

Medidas de tendencia central

Estas medidas indican la ubicación típica de los datos.

Media aritmética

Definición: La media muestral es $\bar{x}=\frac{1}{n}\sum_{i=1}^{n} x_i$.

  • Ventaja: usa toda la información de la muestra.
  • Inconveniente: sensible a valores extremos.

Mediana

Definición: La mediana es el valor central cuando los datos están ordenados; divide la muestra en dos partes del 50%.

  • Si $n$ es impar, es el valor central.
  • Si $n$ es par, es el promedio de los dos valores centrales.

Moda

Definición: La moda es el valor que aparece con mayor frecuencia; puede existir más de una (multimodal).

💡 Věděli jste?Did you know que una distribución bimodal puede indicar que los datos provienen de dos poblaciones distintas mezcladas?

Medidas de dispersión

Complementan la tendencia central mostrando cuánto varían los datos.

Rango y extremos

  • Rango: diferencia entre máximo y mínimo.
  • Es útil presentar Min-Max junto al rango.

Varianza y desviación estándar

Definición: La varianza muestral mide el promedio de los cuadrados de las distancias respecto a la media: $$s^2 = \frac{1}{n-1}\sum_{i=1}^{n} (x_i - \bar{x})^2$$

Definición: La desviación estándar es $s = \sqrt{s^2}$.

  • Interpretación: la varianza tiene unidades al cuadrado; la desviación estándar está en las mismas unidades que la variable.
  • La varianza por sí sola no es intuitiva; comparar varianzas entre grupos similares sí aporta información.

Rango intercuartílico (IQR)

  • Calculado como $\text{IQR} = Q_3 - Q_1$, donde $Q_1$ es el cuartil 25 y $Q_3$ el cuartil 75.
  • Menos sensible a valores extremos que la desviación estándar.

Relación media-desviación en distribuciones normales

  • Aproximadamente el 68% de los datos se encuentra entre $\bar{x} \pm s$.
  • Aproximadamente el 95% se encuentra entre $\bar{x} \pm 2s$.
  • Aproximadamente el 99% se encuentra entre $\bar{x} \pm 3s$.
💡 Věděli jste?Did you know que estas reglas aproximadas provienen de la distribución Normal y se usan como guía para detectar asimetría o valores atípicos?

Medidas de posición: percentiles, cuartiles, etc.

*Definición:

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Estadística descriptiva: conceptos

Klíčové pojmy: Distinguir tipos de variables: nominal, ordinal, discreta, continua, Calcular la media: $\bar{x}=\frac{1}{n}\sum_{i=1}^{n} x_i$, Calcular varianza muestral: $s^2=\frac{1}{n-1}\sum_{i=1}^{n} (x_i-\bar{x})^2$, Desviación estándar: $s=\sqrt{s^2}$ y misma unidad que la variable, Mediana divide los datos ordenados en dos partes iguales, IQR = $Q_3 - Q_1$ para medir dispersión resistente, Error estándar de la media: $\text{EE}(\bar{x})=\frac{s}{\sqrt{n}}$, Percentiles, cuartiles, quintiles y déciles indican posición relativa, Regla empírica Normal: $\bar{x}\pm s$, $\bar{x}\pm 2s$, $\bar{x}\pm 3s$, Valor p: probabilidad, bajo $H_0$, de observar un resultado igual o más extremo, Rechazar $H_0$ si p-valor $<\alpha$; conocer error tipo I y potencia, Elegir medidas robustas (mediana, IQR) cuando haya asimetría

## Introducción La estadística descriptiva reúne herramientas para resumir y describir datos de manera clara y útil. En este material repasamos conceptos fundamentales: tipos de variables, medidas de tendencia central y de dispersión, percentiles y nociones básicas de probabilidad e inferencia (hipótesis, valor p, error tipo I/II). El objetivo es que comprendas las definiciones, cómo calcular cada medida y cuándo usarla en aplicaciones reales. ## Tipos de variables Las variables determinan qué medidas y gráficos usar. > **Definición:** Una variable es una característica que puede tomar distintos valores medidos u observados en individuos u objetos. ### Clasificación principal | Tipo | Ejemplos | Operaciones típicas | Nota práctica | |---|---:|---|---| | Cuantitativa discreta | Número de hijos, recuento de consultas | Sumar, restar, ordenar | Valores enteros finitos | | Cuantitativa continua | Peso, talla, tensión arterial | Operaciones aritméticas completas | En la práctica se discretizan por instrumento | | Cualitativa nominal | Sexo, clase social | Igualdad/desigualdad | No hay orden implícito | | Cualitativa ordinal | Nivel de dolor, escala de intención | Orden, comparar | Existe jerarquía entre categorías | Did you know que variables continuas como la altura se registran con cierto número de decimales según la precisión del instrumento de medida? ## Transformaciones y recategorización - Combinar variables: por ejemplo, de "sexo" y "fumador" se puede crear una variable con cuatro categorías: varón fumador, mujer fumadora, varón no fumador, mujer no fumadora. - Calcular indicadores: el Índice de Masa Corporal se obtiene a partir de peso y talla: $\text{IMC} = \frac{\text{peso (kg)}}{\text{talla (m)}^2}$. > **Definición:** Recategorización es agrupar o redefinir las categorías de una variable para facilitar el análisis. ## Medidas de tendencia central Estas medidas indican la ubicación típica de los datos. ### Media aritmética > **Definición:** La media muestral es $\bar{x}=\frac{1}{n}\sum_{i=1}^{n} x_i$. - Ventaja: usa toda la información de la muestra. - Inconveniente: sensible a valores extremos. ### Mediana > **Definición:** La mediana es el valor central cuando los datos están ordenados; divide la muestra en dos partes del 50%. - Si $n$ es impar, es el valor central. - Si $n$ es par, es el promedio de los dos valores centrales. ### Moda > **Definición:** La moda es el valor que aparece con mayor frecuencia; puede existir más de una (multimodal). Did you know que una distribución bimodal puede indicar que los datos provienen de dos poblaciones distintas mezcladas? ## Medidas de dispersión Complementan la tendencia central mostrando cuánto varían los datos. ### Rango y extremos - **Rango:** diferencia entre máximo y mínimo. - Es útil presentar Min-Max junto al rango. ### Varianza y desviación estándar > **Definición:** La varianza muestral mide el promedio de los cuadrados de las distancias respecto a la media: $$s^2 = \frac{1}{n-1}\sum_{i=1}^{n} (x_i - \bar{x})^2$$ > **Definición:** La desviación estándar es $s = \sqrt{s^2}$. - Interpretación: la varianza tiene unidades al cuadrado; la desviación estándar está en las mismas unidades que la variable. - La varianza por sí sola no es intuitiva; comparar varianzas entre grupos similares sí aporta información. ### Rango intercuartílico (IQR) - Calculado como $\text{IQR} = Q_3 - Q_1$, donde $Q_1$ es el cuartil 25 y $Q_3$ el cuartil 75. - Menos sensible a valores extremos que la desviación estándar. ### Relación media-desviación en distribuciones normales - Aproximadamente el 68% de los datos se encuentra entre $\bar{x} \pm s$. - Aproximadamente el 95% se encuentra entre $\bar{x} \pm 2s$. - Aproximadamente el 99% se encuentra entre $\bar{x} \pm 3s$. Did you know que estas reglas aproximadas provienen de la distribución Normal y se usan como guía para detectar asimetría o valores atípicos? ## Medidas de posición: percentiles, cuartiles, etc. > **Definición:*