INSTITUCION EDUCATIVA DISTRITAL RODRIGO DE BASTIDAS Resolución Nº 0205 de marzo 26 de 2006 Secretaria De Educación Distrital REGISTRO DANE Nº 147001-000994-1, NIT 819001781-1 Calle 7ª N° 33B-100, Teléfono 4336197 Barrio Bastidas Santa Marta DEPARTAMENTO DE MATEMATICAS DOCENTE: ROSMIRO FUENTES ROCHA MEDIDAS DE DISPERSIÓN Las medidas de dispersión nos informan sobre cuánto se alejan del centro los valores de la distribución. Las medidas de dispersión son: RANGO O RECORRIDO El rango es la diferencia entre el mayor y el menor de los datos de una distribución estadística. DESVIACIÓN MEDIA La desviación media es la media aritmética de los valores absolutos de las desviaciones respecto a la media. VARIANZA La varianza es la media aritmética del cuadrado de las desviaciones respecto a la media. DESVIACIÓN TÍPICA La desviación típica es la raíz cuadrada de la varianza. DESVIACIÓN RESPECTO A LA MEDIA La desviación respecto a la media es la diferencia entre cada valor de la variable estadística y la media aritmética. Di x x DESVIACIÓN MEDIA La desviación media es la media aritmética de los valores absolutos de las desviaciones respecto a la media. La desviación media se representa por D X DESVIACIÓN MEDIA PARA DATOS NO AGRUPADOS n DX x 1 x x 2 x ... x n x N xi x o bien D x i 1 N EJEMPLO Calcular la desviación media de la distribución: 9, 3, 8, 8, 9, 8, 9, 18 Solución 9 3 8 8 9 8 9 18 X 9 8 9 9 3 9 8 9 8 9 9 9 8 9 9 9 18 9 Dx 2 ,25 8 DESVIACIÓN MEDIA PARA DATOS AGRUPADOS Si los datos vienen agrupados en una tabla de frecuencias, la expresión de la desviación media es: n xi x . fi Dx i 1 N EJEMPLO: Calcular la desviación media de la distribución: Intervalos xi fi xi · fi xi x x i x · fi [10 , 15) 12.5 3 37.5 9.28 27.85 [15 , 20) 17.5 5 87.5 4.28 21.43 [20 , 25) 22.5 7 157.5 0.71 4.99 [25 , 30) 27.5 4 110 5.71 22.85 [30 , 35) 32.5 2 65 10.17 21.42 21 457.5 Σ 98.57 X 457,5 21,78 21 DX 98,57 4 ,69 21 VARIANZA La varianza es la media aritmética del cuadrado de las desviaciones respecto a la media de una distribución estadística. La varianza se representa por 2 . VARIANZA PARA DATOS NO AGRUPADOS n 2 ( x 1 x ) ( x 2 x ) ... ( x n x ) N 2 2 ( xi x )2 2 o bien 2 i 1 N VARIANZA PARA DATOS AGRUPADOS n 2 ( x 1 x ) f 1 ( x 2 x ) f 2 ... ( x n x ) f n N 2 2 2 ( xi x )2 fi o bien 2 i 1 N Ejemplo: Calcular la varianza de la distribución: 9, 3, 8, 8, 9, 8, 9, 18 Solución Por ser datos no agrupados: X 9 3 8 8 9 8 9 18 72 9 8 8 Se calcula ahora la varianza para datos no agrupados 2 ( x 1 x ) 2 ( x 2 x ) 2 ... ( x n x ) 2 N σ2 (0 )2 (6 )2 (1 )2 (1 )2 (0 )2 (1 )2 (0 )2 (9 )2 0 36 1 1 0 1 0 81 120 8 8 8 σ2 1 5 Ejemplo: Calcular la varianza de la distribución de la tabla: Intervalo xi fi ( x i x )2 xi.fi ( x i x ) 2 . fi [10 , 20) 15 1 15 802,58 802,58 [20 , 30) 25 8 200 335,98 2687,84 [30 ,40) 35 10 350 69,38 693,8 [40 , 50) 45 9 405 2,78 25,02 [50 , 60 55 8 440 136,18 1089,44 [60 ,70) 65 4 260 469,58 1878,32 [70 , 80) 75 2 150 1002,98 2005,96 42 1820 Σ Solución Se calcula la media aritmética x 1820 43,33 42 La varianza para datos agrupados es: n ( xi x )2 fi 2 i 1 N 9182,96 218,64 42 9182,96 2 218,64 PROPIEDADES DE LA VARIANZA 1. La varianza será siempre un valor positivo o cero, en el caso de que las puntuaciones sean iguales. 2. 2 Si a todos los valores de la variable se les suma un número la varianza no varía. 3. 3 Si todos los valores de la variable se multiplican por un número la varianza queda multiplicada por el cuadrado de dicho número. OBSERVACIONES SOBRE LA VARIANZA 1. La varianza, al igual que la media, es un índice muy sensible a las puntuaciones extremas. 2. 2 En los casos que no se pueda hallar la media tampoco será posible hallar la varianza. 3. 3 La varianza no viene expresada en las mismas unidades que los datos, ya que las desviaciones están elevadas al cuadrado. DESVIACION TIPICA La desviación típica es la raíz cuadrada de la varianza, es decir, la raíz cuadrada de la media de los cuadrados de las puntuaciones de desviación. La desviación típica se representa por σ. DESVIACIÓN TÍPICA PARA DATOS NO AGRUPADOS n ( x 1 x ) ( x 2 x ) ... ( x n x ) N 2 2 ( xi x ) 2 2 o bien i 1 N DESVIACIÓN TÍPICA PARA DATOS AGRUPADOS n ( x 1 x ) f1 ( x 2 x ) f 2 ... ( x n x ) f n N 2 2 ( xi x ) 2 f i 2 o bien i 1 N Ejemplo: Calcular la desviación típica de la distribución: 9, 3, 8, 8, 9, 8, 9, 18 Solución Se calcula la media aritmética X 9 3 8 8 9 8 9 18 72 9 8 8 Se calcula la desviación típica para datos no agrupados: σ (0 )2 (6 )2 (1 )2 (1 )2 (0 )2 (1 )2 (0 )2 (9 )2 8 0 36 1 1 0 1 0 81 8 σ 15 3,87 Ejemplo: Calcular la desviación típica de la distribución de la tabla: Intervalo xi fi ( x i x )2 xi.fi ( x i x ) 2 . fi [10 , 20) 15 1 15 802,58 802,58 [20 , 30) 25 8 200 335,98 2687,84 [30 ,40) 35 10 350 69,38 693,8 [40 , 50) 45 9 405 2,78 25,02 [50 , 60 55 8 440 136,18 1089,44 [60 ,70) 65 4 260 469,58 1878,32 [70 , 80) 75 2 150 1002,98 2005,96 42 1820 Σ 9182,96 120 8 Se calcula la media aritmética x 1820 43,33 42 La desviación típica para datos agrupados viene dada por n ( xi x ) 2 f i i 1 N 9182,96 42 218,64 14,78 PROPIEDADES DE LA DESVIACIÓN TÍPICA 1. La desviación típica será siempre un valor positivo o cero, en el caso de que las puntuaciones sean iguales. 2. Si a todos los valores de la variable se les suma un número la desviación típica no varía. 3. Si todos los valores de la variable se multiplican por un número la desviación típica queda multiplicada por dicho número. OBSERVACIONES SOBRE LA DESVIACION TIPICA 1. La desviación típica, al igual que la media y la varianza, es un índice muy sensible a las puntuaciones extremas. 2. En los casos que no se pueda hallar la media tampoco será posible hallar la desviación típica. 3. Cuanta más pequeña sea la desviación típica mayor será la concentración de datos alrededor de la media. COEFICIENTE DE VARIACIÓN El coeficiente de variación es la relación entre la desviación típica de una muestra y su media. Su expresión matemática es C .v X El coeficiente de variación se suele expresar en porcentajes: C.v X .100% El coeficiente de variación permite comparar las dispersiones de dos distribuciones distintas, siempre que sus medias sean positivas. Se calcula para cada una de las distribuciones y los valores que se obtienen se comparan entre sí. La mayor dispersión corresponderá al valor del coeficiente de variación mayor. Ejemplo: Una distribución tiene x 140 = 140 y σ = 28.28 y otra x 150 y σ = 25. ¿Cuál de las dos presenta mayor dispersión?. Solución 28,28 .100% 0 ,202 100% 20,2% 140 X 24 C.v 2 .100% .100% 0 ,16 100% 16% 150 X C.v1 .100% La primera distribución presenta mayor dispersión.