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Estadística Aplicada a la Ingeniería: Ejercicios y Teoría, Ejercicios de Estadística

Solucionario estadística acompañado de una tarea

Tipo: Ejercicios

2021/2022

Subido el 27/11/2023

cesar-hernandez-ivan
cesar-hernandez-ivan 🇲🇽

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PÁG. 1
UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DEL VALLE DE TOLUCA
DIRECCION DE MECATRONICA Y SISTEMAS
PRODUCTIVOS
ING. SISTEMAS PRODUCTIVOS
ASIGNATURA:
ESTADISTICA APLICADA A LA INGENERIA
ACTIVIDAD:
PROFESOR:
M.EN.S.H.O NEPTHALI OVANDO VAZQUÈZ
INTEGRANTES:
CESAR IVAN HERNANDEZ
MARTINEZ PALOMARES ESTHEFANY
RUIZ DOMINGUEZ LUIS ROBERTO
VALLE DE JESUS BRAYAN
GRUPO: SP72 CUATRIMESTRE:7
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UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DEL VALLE DE TOLUCA

DIRECCION DE MECATRONICA Y SISTEMAS

PRODUCTIVOS

ING. SISTEMAS PRODUCTIVOS

ASIGNATURA:

ESTADISTICA APLICADA A LA INGENERIA

ACTIVIDAD:

PROFESOR:

M.EN.S.H.O NEPTHALI OVANDO VAZQUÈZ

INTEGRANTES:

❖CESAR IVAN HERNANDEZ

❖MARTINEZ PALOMARES ESTHEFANY

❖RUIZ DOMINGUEZ LUIS ROBERTO

❖VALLE DE JESUS BRAYAN

GRUPO: SP72 CUATRIMESTRE: 7

INDICE:

TEORIA! DATOS NO AGRUPADOS Los datos no agrupados son los datos sin procesar, y las estadísticas correctas pueden ser determinadas. Los datos no agrupados son usualmente el punto de inicio de los análisis. Es el conjunto de datos obtenidos en la recopilación, una vez que se han recopilado los datos, el siguiente paso consiste en organizarlos. Cuando la muestra que se ha tomado de la población o proceso que se desea analizar, es decir, tenemos menos de 20 elementos en la muestra, entonces estos datos son analizados sin necesidad de formar clases con ellos y a esto es a lo que se le llama tratamiento de datos no agrupados. Los DATOS NO AGRUPADOS. Es un conjunto de información si ningún orden que no nos establece relación clara con lo que se pretende desarrollar a lo largo de un problema. Entonces estos datos son analizados sin necesidad de formar clases con ellos y a esto es a lo que se le llama tratamiento de datos no agrupados. Para calcular esta medida de centralización o tendencia central se tomarán en cuenta las frecuencias absolutas y la marca de clase de cada clase; mediante la siguiente fórmula: Media Mediana Moda: La moda es estadísticamente el dato que se repite el numero de veces Rango: Datos mayor – Dato menor Desviación media: Varianza:

𝐗𝟏 𝐍 = ∞ 𝐧=𝟏 Sumatoria de los datos entre el total de datos 𝐗𝐍 + 𝟏 𝟐 = (^) Es la que se divide en dos partes iguales en un conjunto de datos

∞ 𝐧= I=^ La desviación es la diferencia que existe entre un dato del conjunto de datos y la media aritmética de ese grupo de datos.

∞ 𝐧= I = La desviación es la diferencia que existe entre un dato del conjunto de datos y la media aritmética de ese grupo de datos.

Desviación estándar: Es igual raíz cuadrada de la sumatoria de varianza

√=^ ∑^ 𝐈^

∞ 𝐧= I

EJEMPLO 2:

En base de la siguiente lista de los datos obtenidos de una muestra con respecto a los diámetros de las tapas de un envase, determinar las medidas de tendencia central y dispersión.

EJERCICIO 3

Realizar los siguientes datos estadísticos de 10 alumnos de Ing. Sistemas productivos para saber los datos de tendencia central de cada persona de su peso. Comentario: Con los datos de tendencia central hace referencia a la tendencia central con cada uno de sus datos estadísticos 1 47 10.80 116. 2 50 7.80 60. 3^50 7.80^ 60. 4 52 5.80 33. 5 58 -0.20 0. 6^58 -0.20^ 0. 7 64 -6.20 38. 8 64 -6.20 38. 9^67 -9.20^ 84. 10 68 -10.20 104. Total 578 64.40 537. N DATOS^ 𝐗𝐈 𝐗 𝐗𝐈 𝐗 MEDIA (^) 57. MEDIANA (^5) MODA (^) 50,58, D. MEDIA (^) 6. VARIANZA (^) 59. D. ESTANDAR (^) 7. RANGO (^) RM - RM 21 NUMERO MAS REPETIBLE ∑ 𝐗𝟏 𝐍 = ∞ 𝟏 𝐗𝐍 + 𝟏 𝟐 =

∑ ∞ 𝐧= 𝐈 𝐗𝐈 𝐍−𝐗 I=

𝐍−𝟏 ∞ 𝐧= I =

= ∑^ 𝐈

𝐗𝐈−𝐗𝟐 𝐍−𝟏 ∞ 𝐧= I

TEORIA! DATOS AGRUPADOS Datos diferentes: Consideraremos como un dato diferente, a cada uno de los distintos datos que se presentan en la muestra, los denotaremos por xi, y al número total de datos diferentes lo denotaremos por m. Cuando el tamaño de la muestra (n) es finito y el número de datos diferentes es pequeño (consideraremos pequeño k ≤ 10), es fácil hacer un análisis de los datos tomando cada uno de los datos diferentes y ordenándolos cualitativa o cuantitativamente Cuando el tamaño de la muestra es considerable o grande y los datos numéricos son muy diversos (n>15), conviene agrupar los datos de tal manera que permita establecer patrones, tendencias o regularidades de los valores observados. De esta manera podemos condensar y ordenar los datos tabulando las frecuencias asociadas a ciertos intervalos de los valores observados. Intervalos de Clase: Son los intervalos en los que se agrupan y ordenan los valores observados. Cada uno de estos intervalos está delimitado (acotado) por dos valores extremos que les llamamos límites. Pasos a seguir : para construir intervalos de frecuencia.

  1. Determinar la cantidad de intervalos apropiada La selección del número adecuado de intervalos y los límites entre ellos dependen del criterio o experiencia de quien realiza el estudio. Sin embargo, existen reglas empíricas para calcular el número de intervalos; la más empleada es la Regla de Sturges, cuya expresión es: Dónde: K =Número de intervalos el cual siempre debe ser un número entero. Razón por la cual se deberá redondear el resultado al entero más cercano. n = Número de datos. Log = logaritmo en base 10
  2. Calcular el rango de los datos. Llamamos rango al número de unidades de variación presente en los datos recopilados y se obtiene de la diferencia entre el dato mayor y el dato menor. Se representa con la letra R. R= Dato mayor menos - dato menor
  3. Obtención de la amplitud o anchura que tendrá cada intervalo. Se encuentra dividiendo el rango por el número de intervalos regularmente es de 5 a 6. Se
  1. representa con la letra A de tal manera que. Los datos agrupados son aquellos que se han clasificado en categorías o clases, tomando como criterio su frecuencia. Esto se hace con la finalidad de simplificar el manejo de grandes cantidades de datos y establecer sus tendencias. Una vez organizados en estas clases por sus frecuencias, los datos conforman una distribución de frecuencias, de la cual se extrae información de utilidad a través de sus características. Frecuencia Como hemos visto, la frecuencia es el número de veces que se repite un dato. Y para facilitar los cálculos de las propiedades de la distribución, tales como la media y la varianza, se definen las siguientes cantidades:
  • Frecuencia acumulada : se obtiene sumando la frecuencia de una clase con la frecuencia acumulada anterior. La primera de todas las frecuencias coincide con la del intervalo en cuestión, y la última es el número total de datos.
  • Frecuencia relativa : se calcula dividiendo la frecuencia absoluta de cada clase entre el número total de datos. Y si se multiplica por 100 se tiene la frecuencia relativa porcentual.
  • Frecuencia relativa acumulada : es la suma de las frecuencias relativas de cada clase con el acumulado anterior. La última de las frecuencias relativas acumuladas debe ser igual a 1. Media Es una de las principales medidas de tendencia central. En los datos agrupados se puede calcular la media aritmética mediante la fórmula: Donde:
  • X es la media
  • fi es la frecuencia de la clase
Y

Ejemplo:

  • Se ha medido la estatura a una muestra de 50 personas diferentes y se han registrado todos los valores en la siguiente tabla de datos. Agrupa el conjunto de datos en intervalos y luego representa los datos gráficamente. En primer lugar, tenemos que separar los datos en intervalos. Para ello hay muchos métodos, pero la regla de Sturges es la más utilizada, ya que permite calcular el número de intervalos idóneo:

De modo que debemos separar los datos en siete intervalos diferentes. Ahora necesitamos saber la amplitud que debe tener cada intervalo, para ello, simplemente tenemos que dividir el valor máximo menos el valor mínimo entre el número total de intervalos: En definitiva, tienen que haber 7 intervalos con una amplitud de 9, así que los intervalos calculados mediante la regla de Sturges son los siguientes: Y una vez hemos calculado los intervalos, contamos el número de veces que aparece un dato en cada intervalo y construimos una tabla con los datos agrupados:

EJERCICIO 1

EJERCICIOS Datos L.I L.S Fi Xi FiXi Fa (X-X) 104 104 130.8 9 117.4 1056.6 9 88. 105 130.9 157.7 10 144.3 1443 19 34. 108 157.8 184.6 4 171.2 684.8 23 -19. 113 184.7 211.5 2 198.1 396.2 25 -73. 115 211.6 238.4 1 225 225 26 -127. 117 238.5 265.3 4 251.9 1007.6 30 -180. 119 30 4813.2 -278. 125 127 136 145 148 148 148 148 148 150 152 157 157 158 165 165 201 Mediana = 204 225 245 Moda = 247 247 265 Media= Li- Ls = 104+ 26. Ejercicios de Datos Agrupados 1.Para determinar la cantidad de becas a otorgar por un ministrio en la publicacion de un curso se desea tener una idea de lo que realmente son consiguiendole los datos de sus alumnos mostrados en la siguiente tabla. Determinar las medidas de tendencia central y de dispercion K= 1 + 3.322 ( log ´30) = 5.90 = 6 Rango = 265-104 = 161 W = R/K = 161/6 = 26.

  • =

=

8.2 Mediana =

  1. El problema de una fabrica de tornillos se obtuvieron 57 medidas (cm) de los
  • =
  • (^) + =
  • TEORIA!..................................................................................................................................................... Contenido
  • DATOS NO AGRUPADOS............................................................................................................................
  • EJEMPLOS DE DATOS NO AGRUPADOS:
  • TEORIA!...................................................................................................................................................
  • DATOS AGRUPADOS
    • Frecuencia
    • Media
    • Mediana
    • Moda
    • Varianza y desviación estándar
  • TEORIA!...................................................................................................................................................
  • REGRESIÒN LINEAL SIMPLE
  • EJERCICIOS
  • TEORIA!...................................................................................................................................................
  • COEFICIENTE DE CORRELACIÒN.
  • TEORIA!...................................................................................................................................................
  • REGRESIÒN LINEAL MULTIPLE
  • Datos L.I L.S Fi Xi FiXi Fa (X-X) - 8 8 8.24 15 8.12 121.8 15 0. - 8 8.25 8.49 18 8.37 150.66 33 0. - 8 8.5 8.74 2 8.62 17.24 35 -0. - 8 8.75 8.99 8 8.87 70.96 43 -0. - 8 9 9.24 4 9.12 36.48 47 -1. - 8 9.25 9.49 10 9.37 93.7 57 -1. - 8.1 57 490.84 -1. - 8. - 8. - 8. - 8. - 8. - 8. - 8. - 8. - 8. - 8. - 8. - 8. - 8. - 8. - 8. - 8. - 8. - 8. - 8. 8.3 Moda = - 8. - 8. 8.3 Media= - 8. - 8. - 8. - 8. - 8. - 8. - 8. - 8. - 8. - 8. - 8. - 8. - 9. - 9. - 9. - 9. - 9. - 9. - 9. - 9. - 9. - 9.
      1. - K= 1 + 3.322 ( log ´30) = 6.4 = cuales se deben estrenar las medidas de tendencia central y medidas de dispercion - Rango = 9.49-8 = 1. - W = R/K = 1.49/7 = 0. - Li- Ls = 8+ 0. 

TEORIA! REGRESIÒN LINEAL SIMPLE

REGRESIÓN LINEAL SIMPLE

En estadística, la regresión lineal o ajuste lineal es un modelo matemático usado para aproximar la relación de dependencia entre una variable dependiente Y, m variables Independientes Xi con y un término aleatorio. Este método es aplicable en muchas situaciones en las que se estudia la relación entre dos o más variables o predecir un comportamiento, algunas incluso sin relación con la tecnología. En caso de que no se pueda aplicar un modelo de regresión a un estudio, se dice que no hay correlación entre las variables estudiadas. Este modelo puede ser expresado como: Donde:

  • Y es la variable dependiente o variable de respuesta.
  • XI, X2, X3 son las variables explicativas, independientes o regresoras
  • B1 ,B2. B3… Bn son los parámetros del modelo, miden la influencia que las variables explicativas tienen sobre el regrediendo. el término es la intersección o término "constante", las son los parámetros respectivos a cada variable independiente, y es el número de parámetros independientes a tener en cuenta en la regresión. La regresión lineal puede ser contrastada con la regresión no lineal.

Como ejemplo de análisis de regresión, describiremos el caso de Pizzería Armand, cadena de restaurantes de comida italiana. Los lugares donde sus establecimientos han tenido más éxito están cercanos a establecimientos de educación superior. Se cree que las ventas trimestrales (representadas por y) en esos restaurantes, se relacionan en forma positiva con la población estudiantil (representada por x). Es decir, que los restaurantes cercanos a centros escolares con gran población tienden a generar más ventas que los que están cerca de centros con población pequeña. Aplicando el análisis de regresión podremos plantear una ecuación que muestre cómo se relaciona la variable dependiente "y" con la variable independiente "x". El modelo de regresión y la ecuación de regresión En el ejemplo, cada restaurante está asociado con un valor de x (población estudiantil en miles de estudiantes) y un valor correspondiente de y (ventas trimestrales en miles de $). La ecuación que describe cómo se relaciona y con x y con un término de error se na modelo de regresión. Éste usado en la regresión lineal simple es el sigui Modelo de regresión lineal simple: y=Bo+B,x+c Bo y Bi son los parámetros del modelo. & es una variable aleatoria, llamada error. que explica la variabilidad en y que no se puede explicar con la relación lineal entre x y y Los errores, e, se consideran variables aleatorias independientes distribuidas normalmente con media cero y desviación estándar a. Esto implica que el valor medio o valor esperado de y, denotado por E[Y/x), es igual a Bo+ Bix.