Guia de Aprendizaje Estadistica D No 10

Uniboyacá
GUÍA DE APRENDIZAJE No 10
Programa académico
Actividad académica o curso
Semestre
Actividad de aprendizaje
Orientador del proceso de aprendizaje
1. IDENTIFICACIÓN
Ingeniería Ambiental
Estadística Inferencial
II
Investigación
Mg. Oscar Ferney Pérez Holguín
2. Introducción y descripción de actividades
DISEÑO DE LA INVESTIGACIÓN
Diseño se refiere al plan o estrategia concebida para realizar el estudio propuesto (Christensen, 1980).
¿De qué tipo de diseños disponemos para investigar el comportamiento humano?
Investigación experimental e investigación no experimental. A su vez, la investigación experimental (con la cual vamos a
trabajar) puede dividirse de acuerdo con las categorías de Camphell y Stanley (citados por Hernández, 1994) en: pre
experimentos, experimentos “puros” verdaderos y cuasi experimentos.
Preexperimentos. Consiste en administrar un estímulo o tratamiento (una película, un discurso, un método educativo, un
comercial televisivo, etcétera) a un grupo, y después aplicar una medición en una o más variables para observar cuál es el
nivel del grupo en estas variables.
Diagrama: RG X O
Donde,
R = Asignación al azar o aleatorización. Cuando aparece quiere decir que los sujetos han sido asignados a un grupo de
manera aleatoria
G = Grupo de sujetos (G1, grupo uno; G2, grupo dos; etcétera).
X = Tratamiento, estímulo o condición experimental (presencia de algún nivel de la variable independiente).
O = Una medición a los sujetos de un grupo (una prueba, cuestionario, observación, tarea, etcétera).
— = Ausencia de estímulo
Experimentos “verdaderos”. Los experimentos “verdaderos” son aquellos que reúnen los dos requisitos para lograr el
control y la validez interna: 1) grupos de comparación y 2) equivalencia de los grupos (los grupos son establecidos por el
investigador de acuerdo con los requerimientos de su estudio).
Diseño con preprueba-postprueba y grupo de control. Los sujetos son asignados al azar a los grupos, después a éstos se
les administra simultáneamente la pre prueba, un grupo recibe el tratamiento experimental y otro no (es el grupo de control);
y finalmente se les administra también simultáneamente una pos prueba. El diseño puede diagramarse como sigue:
RG1
RG2
01
03
X
__
02
04
Ejemplo
Un investigador desea analizar el efecto de utilizar videos didácticos con canciones para enseñar hábitos higiénicos a los
niños en edad preescolar.
Hipótesis de investigación: “Los videos didácticos constituyen un método más efectivo de enseñanza de hábitos higiénicos
a niños en edad preescolar, que la explicación verbal y los folletos instruccionales”.
Hipótesis estadística: N1≠N2≠N3≠N4 (distintas condiciones experimentales).
(N = número de hábitos higiénicos aprendidos -en promedio- por cada grupo).
100 niños son asignados al azar a cuatro grupos: 1) un grupo recibirá instrucción sobre hábitos higiénicos por medio de un
video con caricaturas y canciones —su duración es de 20 minutos—, 2) este grupo recibirá explicaciones de hábitos
higiénicos de una maestra instruida para ello (su explicación durará 20 minutos y no se permiten preguntas. La maestra
lleva muy bien preparado lo que debe decir), 3) el tercer grupo leerá un folleto ilustrado con explicaciones sobre hábitos
higiénicos (el folleto está diseñado para que un niño —promedio— en edad preescolar, lo lea en 20 minutos), 4) el grupo de
control jugará libremente durante 20 minutos. Los grupos permanecerán —simultáneamente— en cuatro salones de clase.
Todas las explicaciones contendrán la misma información y las instrucciones son estándares.
Antes del inicio del tratamiento experimental, a todos se les aplicará una prueba sobre conocimiento de hábitos higiénicos
—especialmente diseñada para niños—, al igual que inmediatamente después de que hayan recibido la explicación por el
medio que les correspondió.
Cuasi experimentos. Los diseños cuasi experimentales también manipulan deliberadamente al menos una variable
independiente para ver su efecto y relación con una o más variables dependientes como en los experimentos verdaderos,
solamente que difieren de estos en el grado de seguridad o confiabilidad que pueda tenerse sobre la equivalencia inicial de
los grupos. En los diseños cuasiexperimentales los sujetos no son asignados al azar a los grupos, ni emparejados; sino que
dichos grupos ya estaban formados antes del experimento, son grupos intactos (la razón por la que surgen y la manera
como se formaron fueron independientes o aparte del experimento). Por ejemplo, si los grupos del experimento son tres
grupos escolares existentes que estaban formados con anterioridad al experimento, y cada uno de ellos constituye un grupo
experimental.
Actividad No 1
De acuerdo con su estudio, seleccione y describa el diseño para llevarlo a cabo.
SELECCIÓN DE LA MUESTRA
Unidad de análisis. Quiénes van a ser medidos: personas, organizaciones, periódicos, etc. Una vez que se ha definido cuál
será nuestra unidad de análisis, se procede a delimitar la población que va a ser estudiada y sobre la cual se pretende
generalizar los resultados.
Muestra. Subgrupo de la población (Sudman, 1976; Hernández, 1994).
Tipos de muestra
En las muestras no probabilísticas, la elección de los elementos no depende de la probabilidad, sino de causas
relacionadas con las características del que hace la muestra. Aquí el procedimiento no es mecánico, ni con base a fórmulas
de probabilidad, sino que depende del proceso de toma de decisiones de una persona o grupo de personas, y desde luego,
las muestras seleccionadas por decisiones subjetivas tienden a estar sesgadas.
Mientras que las muestras probabilísticas son esenciales en los diseños de investigación por encuestas en donde se
pretende hacer estimaciones de variables en la población, estas variables se miden con instrumentos de medición y se
analizan con pruebas estadísticas para el análisis de datos en donde se presupone que la muestra es probabilística, donde
todos los elementos de la población tienen una misma probabilidad de ser elegidos.
Tamaño de la muestra 𝒏
𝑛=
Donde,
𝑛′ =
𝑠2
𝑉2
𝑛′
′
1 + 𝑛 ⁄𝑁
𝑠 2 = 𝑝(1 − 𝑝)
,
y
𝑉 = (𝑆𝑒)2
Ejemplo
Delimitamos a una población diciendo que para un estudio de directores generales consideramos a “todos aquellos
directores generales de empresas industriales y comerciales que en 1983 tienen un capital social superior a 30 millones de
pesos, con ventas superiores a los 100 millones de pesos y/o con más de 300 personas empleadas”. Con estas
características se precisó que la población era de N = 1176 directores generales ya que 1176 empresas conformaban las
mencionadas características. ¿Cuál es entonces el número de directores generales 𝑛 que se tiene que entrevistar, para
tener un error estándar menor de 0.015, una probabilidad de ocurrencia de 0.9 y dado que la población total es de 1176?
𝑁 = población de 1176 empresas.
𝑦̅ = valor promedio de una variable = 1, un director general en cada empresa.
𝑆𝑒 = error estándar = .015. Es aceptable pues es muy pequeño.
𝑉 = varianza de la población. Su definición (𝑆𝑒)2 el cuadrado del error estándar.
𝑠 2 = varianza de la muestra expresada como la probabilidad 𝑝 de ocurrencia de 𝑦̅.
𝑠 2 = 𝑝(1 − 𝑝) = 0.9(1 − 0.9) = 0.09
𝑉 2 = (0.015)2 = 0.000225
𝑛′ =
𝑠2
𝑉2
=
0.09
0.000225
= 400
𝑛=
400
1+400⁄1176
= 298.5
Es decir, en esta investigación se necesita una muestra de 298 directores generales, para que el error estándar sea de tan
solo 0.015 y la probabilidad de ocurrencia de 𝑦̅ (un promedio estimado a determinar) sea del 90% (que son valores
asignados por el diseñador).
Muestra probabilística estratificada
Siguiendo nuestro ejemplo de los directores de empresa tenemos que la población es de 1 176 directores de empresa y que
el tamaño de muestra es n = 298. La fracción para cada estrato (diferentes tipos de empresas) 𝑓ℎ será:
𝑓ℎ =
𝑛
298
=
= 0.2534
𝑁 1176
Figura No 1. Muestra probabilística estratificada
Actividad No 2
Determine el tamaño de la muestra más indicado para su estudio. Mantenga un error estándar menor de 0,015 y una
probabilidad de ocurrencia de 0,9.
Procedimiento de selección de la muestra
Tómbola
Muy simple y no muy rápido, consiste en numerar todos los elementos muestrales del 1... al 𝑛. Hacer unas fichas, una por
cada elemento, revolverías en una caja, e ir sacando 𝑛 fichas, según el tamaño de la muestra. Los números elegidos —al
azar— conformarán la muestra.
Números random o números aleatorios
El uso de números random no significa la selección azarosa o fortuita, sino la utilización de una tabla de números que
implica un mecanismo de probabilidad muy bien diseñado. Los números random de la Corporación Rand, fueron generados
con una especie de ruleta electrónica. Existe una tabla de un millón de dígitos, publicada por esta corporación (Hernández,
1994).
Actividad No 3
Especifique el procedimiento que utilizara para seleccionar la muestra en su estudio. Describa tal procedimiento.
BIBLIOGRAFÍA
Christensen, L.B. (1980). Experimental methodology. Boston: AIlyn and Bacon. Segunda edición.
Hernández Sampieri-y otros (1994). Metodología de la investigación, México, Mc Graw Hill
Velásquez, J. (2008). Ambientes lúdicos de aprendizaje, diseño y operaciones. México D. F. Editorial trillas.
3. Evaluación
Evidencia
Criterios de Evaluación
El estudiante deberá participar activamente en la clase Se evaluara el trabajo en clase y el informe presentado.
práctica, y además, deberá presentar un escrito impreso
(normas APA), que contenga, el desarrollo de las
actividades planteadas.