Distribuciones Muestrales Media Proporcion

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    Distribucion Muestral de la media y la proporcion

    Copyright 2006 Brooks/Cole

    A division of Thomson Learning, Inc.

    Introduccion

    Los parmetros son medidas descriptivas de resumenpara las poblaciones.

    Para la distribucin normal, la localizacion y

    dispersion son determinadas por y .

    Para una distribucion binomial de n ensayos, la

    forma y localizacion se determinan por p.

    A menudo, los valores de los parmetros, que

    especifican la forma exacta de una distribucin, sondesconocidos.

    Se debe confiar en la muestra para estimar estos

    parmetros.

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    MuestreoEjemplos:

    Un encuestador est seguro de que lasrespuestas a su pregunta VOTARA / NOVOTARA seguir una distribucinbinomial, pero la proporcin de los que

    Votan por un candidato" en la poblacin, nose conoce.

    Un agrnomo cree que el rendimiento de unavariedad de trigo es una distribucinaproximadamente normal, pero losparametros: media y la desviacinestndar de los rendimientos son

    desconocidos.

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    MUESTRAS Y POBLACION

    sxn ,,

    ,,N

    Poblacin

    Muestra

    PARAMETRO

    Magnitud de la poblacin

    ESTADISTICA

    valor de la muestra

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    Muestreo aleatorio simple

    La forma en que una muestra seselecciona recibe el nombre de planmuestral o diseo experimental

    El muestreo aleatorio simple es unmetodo de muestreo en donde cada unade las posibles muestras tiene la mismaprobabilidad de seleccion..

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    EjemploHay 89 estudiantes en una clase de

    estadstica. El instructor quiere elegir a 5alumnos para formar un grupo deproyectos. Cmo debera proceder?

    1. Asignar a cada alumno un

    numero entre 01 y 89.

    2. Elegir 5 pares de dgitos

    aleatorios de la tabla de nmeros

    aleatorios.

    3. Si sale un nmero entre 90 y 00

    se elige otro nmero.

    4. Los cinco estudiantes con los

    nmeros forman el grupo

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    El muestreo puede ocurrir en dos tipos de

    situaciones prcticas :

    1. Estudio Observacional: Cuando los datos ya existen

    antes de definir el estudio. Posibles problemas:

    No respuesta: Las respuestas no son

    representativas o se presenta un sesgo se

    autoseleccion

    Baja cobertura: Determinados segmentos de la

    poblacin estan excluidos sistemticamente?

    Sesgo verbal: La pregunta puede ser demasiado

    complicado o mal redactada.?

    Muestreo aleatorio simple

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    :

    2. Experimentacion: Los datos se generan mediante la

    aplicacin de una condicin experimental o

    tratamiento en las unidades experimentales.

    Posibles problemas:

    Las muestras a veces deben elegirse de modo que

    el experimentador cree que son representativos de

    toda la poblacin.

    Las muestras deben comportarse como muestras

    aleatorias!

    Muestreo aleatorio simple

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    Otros planes de muestreo

    1. Muestreo aleatorio estratificado: Se divide la

    poblacin en subpoblaciones o estratos y se

    selecciona una muestra aleatoria simple en cada

    estrato

    2. Muestra de conglomerados (cluster):. Cuando las

    unidades de muestreo son grupos (Ej. Manzanas ovecindarios) llamados conglomerados, se selecciona

    una muestra aleatoria simple de conglomerados y se

    efectua un censo de todos los elementos de la

    agrupacin

    3. Muestra aleatoria sistematica 1-en k: Involucra la

    seleccion aleatoria de uno de los primeros k

    elementos de una poblacion ordenada y luego la

    seleccion sistematica de cada k-esimo elemento

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    Ejercicios

    Se divide el distrito VES en grupos y en cadagrupo se toma una muestra aleatoria dentro decada agrupacion.

    Se divide el distrito de VES en grupos y se tomauna muestra aleatoria de 5 grupos.

    . Dividir un distrito en manzanas, se elige unamuestra aleatoria simple de 30 manzanas y seentrevista a todos los que viven all

    Elegir al azar un numero telefonico de la guiatelefonica y luego uno cada 50.

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    Planes de muestreo no aleatorio

    No deberian usarse para realizar inferencia

    1. Muestreo por conveniencia:

    2. Muestreo de juicio: la persona que hace el estudio decide

    quien estara o no incluido en el estudio

    3. Muestreo de cuota: La distribucin de la muestra debe

    reflejar la composicin de la poblacin en alguna

    caracterstica seleccionada.

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    Distribuciones muestrales

    Las medidas numricas descriptivascalculadas a partir de la muestra se denominan

    estadsticas.

    Estos valores varian de muestra a muestra por

    esto son variables aleatorias.

    La distribucin de probabilidad para estos

    valores se llaman: distribuciones muestrales.En el muestreo repetido estas distribuciones

    nos dicen que valores pueden tomar las

    estadisticas y con que frecuencia.

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    DISTRIBUCION DE MUESTREO

    10

    1 muestra:

    12 11

    2 muestra:9 11 10

    3 muestra:10

    14 12

    =x

    11

    =x 10

    =x 12

    POBLACION BASE

    DISTRIBUCION DE MUESTREO DE MEDIA

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    Muestras posibles

    3, 5, 2

    3, 5, 1

    3, 2, 1

    5, 2, 1

    x

    Distribuciones MuestralesDefinicion: La distribucion muestral de una

    estadistica es la distribucion de probabilidad

    para los posibles valores de la estadistica

    cuando muestras aleatorias de tamao n se

    sacan repetidamente de la poblacin.Poblacion: 3, 5, 2, 1

    Se toman muestras n = 3

    sin reemplazo

    67.23/8

    23/6

    33/9

    33.33/10

    =

    =

    =

    =

    Cada valor de

    x-barra tiene

    probabilidad:

    1/4

    x

    p(x)

    1/4

    2 3

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    Si se toma una muestra aleatoria de n

    observaciones de una poblacin no-normal

    con media desviacion estandar , entonces

    cuando n es grande, la distribucion de

    muestreo de la media esta distribuidanormalmente, con media y desviacion

    estandar

    .La proximacion se hace mas precisa

    cuando el tamao de muestra es mas grande.

    x

    n/

    EL TEOREMA DEL LIMITE CENTRAL

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    Ejemplo

    Se lanza un dado al aire n = 1 vez. La distribucin del valor

    obtenido es uniforme.

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    EjemploSe lanza un dado n = 3 veces. La distribucion dex el

    promedio de los resultados es aproximadamente normal.

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    Importancia

    El Teorema del limite central implica tambien que lasuma de n valores es aproximadamente normal con

    media n y desviacion estandar .

    Muchas estadisticas para inferencia son sumas o

    promedios de valores muestrales.

    Cuando n es grande estas estadisticas tendran la

    distribucion normal

    n

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    Cuando es grande?

    Si la poblacion es normal, entonces la distribucion

    muestral de , sera normal no importa el

    tamao de muestra.

    Cuando la poblacion es simetrica, la distribucionsera aproximadamente normal para pequeos

    valores de n.

    Cuando la poblacion es NO-Normal el tamao de

    muestra debe ser como minimo de 30

    x

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    n/

    x

    La distribucion de muestreo de la

    media

    Una muestra aleatoria de tamao n es seleccionada de

    una poblacion con media y desviacion estandar .

    La distribucion de muestreo de la media

    tendra valor esperado

    y desviacion estandar ..

    La desviacion estandar de x-barra tambien se llama: ERROR

    ESTANDAR (ES).

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    Calculo de probabilidades para

    la media muestral x

    n

    xz

    /

    =

    Ejemplo: Una muestra

    aleatoria de n = 16 de

    una distribucion normal

    con = 10 y = 8.

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    Ejemplo 01Una mquina de llenado de gaseosas se supone que llena

    latas de soda con 12 onzas. Supongamos que los rellenosson en realidad una distribucin normal con una media de

    12,1 onzas y una desviacin estndar de 0,2 onz Cul es

    la probabilidad de que el llenado promedio de un six-

    pack sea menor de 12 onzas? =< )12(xP

    =

    pP

    )24.3()

    200)95(.05.

    05.10.( >=

    >= zPzP

    0006.9994.1 ==

    Es muy inusual entonces P = .05

    n = 200

    S: bajo llenado

    p = P(S) = .05q = .95

    OK