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                         HEST

Herramientas de Estadística y Probabilidad para Windows




                    SOFTWARE




                  www.vaxasoftware.com


                        Ref.: HEST
ÍNDICE


Introducción................................................................................................................ 3

Condiciones de uso.................................................................................................... 3

Formatos de entrada de valores ................................................................................ 4

Tipos de cálculos........................................................................................................ 4

    Contraste de hipótesis ................................................................................................ 4
    Intervalo de confianza ................................................................................................ 5
    Distribuciones de probabilidad.................................................................................... 5
    Estadística de 1 variable............................................................................................. 6
    Estadística de 2 variables........................................................................................... 6
    Teoremas de la Probabilidad Total y Bayes ............................................................... 7
    Probabilidad para dos sucesos A y B ......................................................................... 7

Anexo 1: Fórmulas de distribuciones de probabilidad................................................ 8

Anexo 2: Fórmulas de intervalos de confianza ........................................................ 11

Anexo 3: Fórmulas de contraste de hipótesis .......................................................... 13

Anexo 4: Fórmulas de estadística de 1 variable ...................................................... 22

Anexo 5: Fórmulas de estadística de 2 variables..................................................... 24

Anexo 6: Fórmulas de los teoremas de la Probabilidad Total y Bayes .................... 25

Anexo 7: Fórmulas de probabilidad para dos sucesos A y B................................... 26

Especificaciones....................................................................................................... 27

Marcas comerciales ................................................................................................. 27




                                                                    2
Introducción

HEstadis es una aplicación para Windows para cálculos de estadística y probabilidad.
Permite 7 tipos de cálculos de probabilidad y estadística:
       Contraste de hipótesis.
       Intervalo de confianza.
       Distribución de probabilidad.
       Estadística de 1 y 2 variables.
       Teoremas de la Probabilidad Total y Bayes.
       Probabilidad para 2 sucesos A y B.
Por favor, léase el presente manual a fin de conocer todas las funcionalidades de la aplicación.

Nota:
El diseño y las especificaciones están sujetos a cambios sin previo aviso.



Condiciones de uso

CONDICIONES DE USO DE LA APLICACIÓN TRIALWARE / SHAREWARE / DEMO (*)
Vaxa Software no será responsable de los daños o perjuicios directos o indirectos ocasionados por el uso o
imposibilidad de uso de esta aplicación, ni por los efectos en el funcionamiento de otras aplicaciones o del
sistema operativo.
Antes de la instalación recomendamos hacer copia de seguridad de sus datos, crear un punto de restauración
del sistema y tener a mano todos los archivos para la reinstalación del sistema operativo y sus aplicaciones.
Usted podrá evaluar gratuitamente la aplicación shareware durante el tiempo que considere necesario.
Transcurrido este periodo de evaluación usted deberá registrarse o desinstalar la aplicación.

Para registrarse consulte la opción "REGISTRAR APLICACIÓN" en el menú ayuda de la aplicación.
Tras pagar los derechos de registro recibirá por e-mail la CLAVE de REGISTRO de la aplicación.
Una vez registrada la aplicación, podrá usar las opciones que estaban deshabilitadas hasta ese momento.
Conserve su clave de registro en lugar seguro. Si tuviera que reinstalar la aplicación podría necesitarla.

La CLAVE de REGISTRO es única para cada equipo. No podrá usar la clave de registro en un equipo distinto.

Usted puede distribuir libremente copias inalteradas del sistema de instalación de la aplicación shareware a otros
usuarios para su evaluación.
El pago del registro le da derecho al uso de la aplicación pero no le otorga la propiedad de la misma.
Usted no puede descompilar la aplicación ni usar ningún tipo de ingeniería inversa para su análisis o
modificación.
No puede usar parte o la totalidad de la aplicación para crear una nueva aplicación.

Conflictos de archivos compartidos:
VaxaSoftware no será responsable de los conflictos debidos a la incompatibilidad de archivos compartidos (*.dll
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Las aplicaciones de VaxaSoftware usan archivos compartidos (*.dll *.ocx y otros) que se copian al equipo durante
la instalación.
   Es posible que el archivo compartido exista previamente y sea o no reemplazado por otra versión distinta
durante la instalación de la aplicación de VaxaSoftware.
   Ello puede originar que la aplicación de VaxaSoftware no funcione y/o que aplicaciones de terceros que
compartan el mismo archivo no lo hagan.
   Asimismo la instalación de aplicaciones de terceros puede ocasionar que la aplicación de VaxaSoftware o la
aplicación de terceros no funcionen.
   VaxaSoftware tratará de resolver estos conflictos de forma razonable, no obstante su resolución satisfactoria
no está garantizada y en muchos casos puede ser imposible.


(*) Las condiciones de uso de la aplicación ya fueron aceptadas por el usuario antes del proceso de instalación. Aquí se
reseñan para su consulta posterior.




                                                           3
Formatos de entrada de valores


Los valores numéricos se pueden entrar en alguno de los siguientes formatos:
        - Números corrientes: 0.24; 15.23
        - Porcentajes: 90%;      12%
        - Fracciones: 2/3; 5/8
        - Notación científica: 2E-4 (equivalente a 2x10-4 = 0.0002)

El separador de decimales es el punto.
Si se entra coma, se presentará como punto.


 Tipos de cálculos


HEstadis permite realizar 7 tipos de cálculos estadísticos y de probabilidad:
      - Contraste de hipótesis
      - Intervalos de confianza
      - Distribuciones de probabilidad
      - Estadística de 1 variable
      - Estadística de 2 variables
      - Teoremas de la Probabilidad Total y Bayes
      - Probabilidad para dos sucesos A y B

Debemos pulsar la pestaña correspondiente en la ventana de la aplicación para acceder a cada uno
de los tipos de cálculo.



 Contraste de hipótesis


Nos permite comprobar la validez de un parámetro estadístico de una o dos poblaciones conociendo
los valores estadísticos de una o varias muestras.

En todos los casos se debe especificar el nivel de confianza o el de significación.
El contraste se puede realizar bilateral o unilateral izquierdo/derecho.

Disponemos de 9 tipos de contraste de hipótesis:
 Para 1 población:
        1) Media de la población con varianza poblacional conocida.
        2) Media de la población con varianza poblacional desconocida.
        3) Varianza de la población.
        4) Proporción de la población.
 Para 2 poblaciones:
        5) Diferencia de las medias poblacionales con varianzas poblacionales conocidas.
        6) Diferencia de las medias poblacionales con varianzas poblacionales iguales y desconocidas.
        7) Diferencia de las medias poblacionales con varianzas poblacionales distintas y desconocidas.
        8) Cociente de las varianzas poblacionales
        9) Diferencia de las proporciones poblacionales




                                                      4
Intervalo de confianza


Nos permite calcular el intervalo de confianza de un parámetro estadístico de una o dos poblaciones
conociendo los valores estadísticos de una o varias muestras.

En todos los casos se debe especificar el nivel de confianza o el de significación.

Disponemos de 9 tipos de intervalos de confianza:
 Para 1 población:
        1) Media de la población con varianza poblacional conocida.
        2) Media de la población con varianza poblacional desconocida.
        3) Varianza de la población.
        4) Proporción de la población.
 Para 2 poblaciones:
        5) Diferencia de las medias poblacionales con varianzas poblacionales conocidas.
        6) Diferencia de las medias poblacionales con varianzas poblacionales iguales y desconocidas.
        7) Diferencia de las medias poblacionales con varianzas poblacionales distintas y desconocidas.
        8) Cociente de las varianzas poblacionales.
        9) Diferencia de las proporciones poblacionales.




 Distribuciones de probabilidad


Para cada tipo de distribución de probabilidad, nos permite calcular el punto o puntos porcentuales
conocida la probabilidad y viceversa.

El cálculo se puede realizar con la probabilidad acumulada a izquierda, derecha, intervalo, intervalo
centrado o puntual.

Disponemos de 6 tipos de distribuciones de probabilidad:
 Distribuciones continuas:
        1) Normal.
        2) t-Student.
        3) Ji-Cuadrado.
        4) F-Snedecor.
 Distribuciones discretas:
        5) Binomial.
        6) Poisson.




                                                      5
Estadística de 1 variable


Permite el cálculo de la estadística de una variable numérica X.

- Los datos pueden estar agrupados en intervalos o no agrupados.

Se calculan los siguientes parámetros estadísticos:
       1) Media aritmética
       2) Mediana
       3) Moda
       4) Desviación típica
       5) Varianza
       6) Coeficiente de variación
       7) Asimetría
       8) Curtosis
       9) Momentos (orden 0 a 4, para la media y el origen)
       10) Cuartiles, deciles y percentiles y sus inversos
       11) Representación gráfica (diagrama de barras o histograma) e impresión.

- Los datos de pueden guardar y abrir como archivos de extensión E1V.
- Los datos y resultados de pueden imprimir.



 Estadística de 2 variables


Permite el cálculo de la estadística de dos variables numéricas X, Y.

- Podemos obtener 5 tipos de fórmulas de correlación usando el método de mínimos cuadrados:
       1) Lineal
       2) Logarítmica
       3) Exponencial
       4) Potencial
       5) Cuadrática

Se calculan los siguientes parámetros estadísticos:
       1) Medias aritméticas de X e Y.
       2) Desviaciones típicas de X e Y.
       3) Varianzas de X e Y.
       4) Covarianza.
       5) Coeficiente de correlación.
       6) Fórmula de la curva de regresión.
       7) Estimación (interpolación / extrapolación) del valor de X o Y.
       8) Representación gráfica (curva y nube de puntos) e impresión.

- Los datos de pueden guardar y abrir como archivos de extensión E2V.
- Los datos y resultados de pueden imprimir.




                                                  6
Teoremas de la Probabilidad Total y Bayes


Tenemos un conjunto de sucesos Ai incompatibles que completan el espacio muestral y un suceso B.

Conocidas las probabilidades p(Ai) y las probabilidades condicionadas p(B / Ai), se calcula:
p(B) y p( Ai / B)



 Probabilidad para dos sucesos A y B


Para dos sucesos A y B. Se calculan todas las probabilidades posibles cuando se conocen algunos
valores.

Los datos o incógnitas pueden ser:

p( A)           p( A )
p( B)           p( B )
p( A ∩ B)       p( A ∩ B)
p( A ∪ B)       p( A ∪ B)
p( A ∩ B )      p( A ∪ B )
p( A / B)       p( A − B)
p( B / A)       p( B − A)




                                                   7
Anexo 1
Fórmulas de distribuciones de probabilidad


Distribución normal de Gauss

                      ∞                      − ( x−µ )2
                                 1
α = p ( x ≥ x0 ) = ∫                     e     2σ 2
                                                          dx
                      x0        2 πσ 2


Distribución t-Student de Gosset
                                                               n +1
                                                           −
                            ⎛ n + 1⎞ ⎛ t ⎞
                                                      2          2
                           Γ⎜      ⎟ ⎜1 + ⎟
                                     ⎜
                     ∞
                            ⎝ 2 ⎠⎝       n⎟
                                          ⎠
α = p(t ≥ t 0 ) = ∫                                                   dt
                                  ⎛n⎞
                     t0
                                Γ⎜ ⎟ n π
                                  ⎝2⎠

Distribución Ji-cuadrado de Pearson

                           ∞
                                e − x / 2 x n / 2 −1
α = p(χ ≥ χ ) =
         2     2
               0           ∫                         dx
                            2
                           χ0
                                2n / 2 Γ(n / 2)




Distribución F de Fisher Snedecor

                                                               n1

                                 ⎛ n + n ⎞ ⎛ n ⎞ 2 1 −1
                                                   n

                      ∞
                                Γ⎜ 1 2 ⎟ ⎜ 1 ⎟ F 2
                                           ⎜ ⎟
                                 ⎝ 2 ⎠ ⎝ n2 ⎠
α = p ( F ≥ F0 ) =    ∫                                                n1 + n 2
                                                                                  dF
                     F0
                            ⎛n ⎞ ⎛n ⎞⎛ n ⎞                                2
                           Γ⎜ 1 ⎟ Γ⎜ 2 ⎟ ⎜ 1 + 1 F ⎟
                                         ⎜         ⎟
                            ⎝ 2 ⎠ ⎝ 2 ⎠ ⎝ n2 ⎠




                                                                              8
Distribución Binomial

 Probabilidad puntual:

                      ⎛ n ⎞ k0
 α = p( x = k0 ) = ⎜
                   ⎜       ⎟ p (1 − p ) n − k0
                           ⎟
                      ⎝ k0 ⎠



 Probabilidad acumulada superior:
                         n
                             ⎛n⎞
 α = p( x ≥ k0 ) =     ∑ ⎜ i ⎟ p (1 − p)
                         ⎜ ⎟
                                           i   n −i

                      i=k0   ⎝ ⎠




 Distribución de Poisson

 Probabilidad puntual:

                             λk   0

 α = p ( x = k 0 ) = e −λ
                             k0 !



 Probabilidad acumulada superior:
                         ∞
                                      λn
 α = p( x ≥ k0 ) =     ∑
                      n=k0
                             e −λ
                                      n!




Siendo:
          α Probabilidad
            x    Variable aleatoria de la distribución Normal
           µ     Media de la distribución Normal
           σ     Desviación típica de la distribución Normal
           x0    Punto porcentual de la distribución Normal

             t Variable aleatoria de la distribución t-Student
           n Grados de libertad de la distribución t-Student
           t0 Punto porcentual de la distribución t-Student

          χ2     Variable aleatoria de la distribución Ji-cuadrado
           n Grados de libertad de la distribución Ji-cuadrado
          χ 02   Punto porcentual de la distribución Ji-cuadrado




                                                       9
F   Variable aleatoria de la distribución F de Snedecor
n1   Grados de libertad del numerador en la distribución F de Snedecor
n2   Grados de libertad del denominador en la distribución F de Snedecor
F0   Punto porcentual de la distribución F de Snedecor

 n   Número de experimentos en la distribución Binomial
p    Probabilidad de éxito de un suceso individual en la distribución Binomial
 x   Variable aleatoria de la distribución Binomial
k0   Punto porcentual de la distribución Binomial

λ    Media (=desviación típica) de la distribución de Poisson
 x Variable aleatoria de la distribución de Poisson
k0 Punto porcentual de la distribución de Poisson




                                         10
Anexo 2
Fórmulas de intervalos de confianza


Media de la población
(varianza poblacional conocida)

             ⎛                  σ           σ ⎞
         µ ∈ ⎜ x − zα
             ⎜                     , x + zα    ⎟
             ⎝            2      n        2  n ⎟
                                               ⎠

Media de la población
(varianza poblacional desconocida)

         ⎛                      S                     S ⎞
     µ ∈⎜ x − t ⎛α                 , x + t ⎛α ⎞         ⎟
         ⎜                  ⎞
                   ⎜ , n −1 ⎟    n         ⎜ , n −1 ⎟  n⎟
         ⎝         ⎝2       ⎠              ⎝2       ⎠   ⎠


Proporción de la población

     ⎛               p (1 − p)
                     ˆ      ˆ                                  p (1 − p) ⎞
                                                               ˆ      ˆ
 p ∈ ⎜ p − zα
     ⎜
       ˆ                       , p + zα
                                 ˆ                                       ⎟
                                                                         ⎟
     ⎝      2
                         n            2
                                                                   n     ⎠

Varianza de la población

                 ⎛ (n − 1) S 2               (n − 1) S 2 ⎞
          σ 2 ∈⎜                       ,                        ⎟
                 ⎜ χ 2 ⎛ α , n−1 ⎞
                       ⎜         ⎟           χ 2 ⎛ 1 − α , n−1⎞ ⎟
                                                 ⎜            ⎟
                 ⎝ ⎝2 ⎠                          ⎝     2      ⎠ ⎠




Diferencia de las medias de dos poblaciones
(varianzas conocidas)

                 ⎛                                  σ 12       σ2 ⎞
                                                                2
       µ1 − µ2 ∈ ⎜ x1 − x2 ± zα                            +      ⎟
                 ⎜                                   n1        n2 ⎟
                 ⎝            2                                   ⎠
Diferencia de las medias de dos poblaciones
(varianzas desconocidas e iguales)
             ⎛                                                 1 1 ⎞
  µ1 − µ 2 ∈ ⎜ x1 − x2 ± t ⎛ α                            SP     + ⎟
             ⎜                                        ⎞
                                     ⎜ , n 1 + n 2 −2 ⎟        n1 n2 ⎟
             ⎝                       ⎝2               ⎠              ⎠
                     (n1 − 1) S12 + (n2 − 1) S 2
                                               2
Siendo:      SP =
              2
                                                 , σ 12 = σ 2
                                                            2

                            n1 + n2 − 2




                                                                      11
Diferencia de las medias de dos poblaciones
(varianzas desconocidas y distintas)


                  ⎛                                     S12 S 2 ⎞
                                                              2
      µ1 − µ 2 ∈ ⎜ x1 − x2 ± t ⎛ α                         +    ⎟
                  ⎜                               ⎞
                                              ⎜ ,ν⎟     n1 n2 ⎟
                  ⎝                           ⎝2 ⎠              ⎠

 Siendo:       ν≈
                       (S   1
                             2
                                 / n1 + S 2 / n2 )
                                          2             2

                                                                , σ 12 ≠ σ 2
                                                                           2

                      (S
                       1
                        2
                         / n1 )
                                +
                                  (S / n2 )
                                     2            2
                                                  2
                                                            2


                       n1 − 1       n2 − 1

Cociente de las varianzas de dos poblaciones

   σ 12 ⎛ S12                                     S12                       ⎞
        ∈⎜ F                                  ,       F⎛ α                  ⎟
   σ 2 ⎜ S 22 ⎛1 − α , n
      2
         ⎝
              ⎜
              ⎝    2
                           2 −1, n 1 −1 ⎟
                                         ⎞
                                         ⎠
                                                  S 2 ⎜ 2 , n 2 −1, n 1 −1⎞ ⎟
                                                    2
                                                       ⎝
                                                                          ⎟
                                                                          ⎠⎠




Diferencia de las proporciones de dos
poblaciones

          ⎛                                  p1 (1 − p1 ) p2 (1 − p2 ) ⎞
                                             ˆ       ˆ     ˆ      ˆ
p1 − p2 ∈ ⎜ p1 − p2 ± zα
          ⎜
            ˆ    ˆ                                       +             ⎟
                                                                       ⎟
          ⎝            2
                                                 n1           n2       ⎠


Siendo:
          µ   Media poblacional
          x   Media muestral
          σ   Desviación típica poblacional
          S   Desviación típica muestral
          p   Proporción de la población
          ˆ
          p   Proporción de la muestra
          n   Tamaño de la muestra
         α Nivel de significación
     1 − α Nivel de confianza
        zα                                                                                    α
              Punto porcentual de la distribución normal de Gauss con probabilidad superior
          2                                                                                      2
      t (α ,ν ) Punto porcentual de la distribución t-Student de Gosset con probabilidad superior α con
                   ν grados de libertad
  χ (α ,ν ) Punto porcentual de la distribución ji-cuadrado χ 2 de Pearson con probabilidad superior α
      2

                   y con ν grados de libertad
 F (α , ν1 , ν 2 ) Punto porcentual de la distribución F de Fisher-Snedecor con probabilidad superior α y
                   con grados de libertad ν 1 y ν 2




                                                                        12
Anexo 3
 Fórmulas de Contraste de hipótesis


Media de la población (varianza poblacional conocida)

 Dos lados:         Rechazar H0 si:
 H0: µ = µ0              ⎛           ⎞
                    z0 ∉ ⎜ − zα , zα ⎟ Siendo
                         ⎜           ⎟
 H1: µ ≠ µ0              ⎝ 2       2 ⎠

                          x − µ0
                    z0 =
                         σ/ n
                    El estadístico z0 sigue una
                    distribución normal N(0, 1).


 Lado derecho:      Rechazar H0 si:
 H0: µ ≤ µ0         z0 > zα
 H1: µ > µ0




 Lado izquierdo:    Rechazar H0 si:
 H0: µ ≥ µ0         z0 < − zα
 H1: µ < µ0




                                                13
Media de la población (varianza poblacional desconocida)

 Dos lados:          Rechazar H0 si:
 H0: µ = µ0               ⎛                     ⎞
                     t0 ∉ ⎜ − t ⎛ α ⎞ , t ⎛ α ⎞ ⎟
 H1: µ ≠ µ0               ⎜ ⎜ , n −1⎟ ⎜ , n −1⎟ ⎟
                          ⎝ ⎝2 ⎠ ⎝2 ⎠⎠
                                   x − µ0
                     Siendo t0 =
                                   S/ n
                     El estadístico t0 sigue una
                     distribución t-Student de n-1
                     grados de libertad.


 Lado derecho:       Rechazar H0 si:
 H0: µ ≤ µ0           t0 > t (α , n −1)
 H1: µ > µ0




 Lado izquierdo:     Rechazar H0 si:
 H0: µ ≥ µ0           t0 < −t (α , n −1)
 H1: µ < µ0




                                                14
Varianza de la población

Dos lados:        Rechazar H0 si:
H0: σ 2 = σ 0
            2
                          ⎛                           ⎞
                  χ 02 ∉ ⎜ χ ⎛2               , χ ⎛2α ⎟
H1: σ ≠ σ
      2     2
                          ⎜    α
                          ⎜ 1 − , n −1 ⎟   ⎜ , n −1 ⎟ ⎟
                                            ⎞       ⎞
            0
                          ⎝
                          ⎝    2       ⎠   ⎝2       ⎠⎠

                                  (n − 1) S 2
                  Siendo χ 0 =
                            2
                                         2
                                                σ0
                  El estadístico χ sigue una2
                                            0
                  distribución Ji-cuadrado de n-1
                  grados de libertad.


Lado derecho:     Rechazar H0 si:
H0: σ 2 ≤ σ 0
            2
                  χ 02 > χ (2α , n −1)
H1: σ 2 > σ 0
            2




Lado izquierdo:   Rechazar H0 si:
H0: σ 2 ≥ σ 0
            2
                  χ 02 < χ (2 − α , n −1)
                            1

H1: σ 2 < σ 0
            2




                                                        15
Proporción de la población

 Dos lados:          Rechazar H0 si:
 H0: p = p0               ⎛             ⎞
                     z0 ∉ ⎜ − z α , z α ⎟
                          ⎜             ⎟
 H1: p ≠ p0               ⎝ 2         2 ⎠

                                       n p − n p0
                                          ˆ
                     Siendo z0 =
                                      n p0 (1 − p0 )
                     El estadístico z0 sigue una
                     distribución normal N(0, 1).


 Lado derecho:       Rechazar H0 si:
 H0: p ≤ p0          z0 > zα
 H1: p > p0




 Lado                Rechazar H0 si:
 izquierdo:          z0 < − zα
 H0: p ≥ p0
 H1: p < p0



Diferencia de las medias de dos poblaciones (varianzas poblacionales conocidas y distintas)

 Dos lados:           Rechazar H0 si:
 H0: µ1 − µ2 = ∆ 0         ⎛             ⎞
                      z0 ∉ ⎜ − z α , z α ⎟
                           ⎜             ⎟
 H1: µ1 − µ2 ≠ ∆ 0         ⎝ 2         2 ⎠

                                     x − x2 − ∆ 0
 ( σ 12 ≠ σ 2 )
            2         Siendo z0 = 1
                                       σ 12       σ2
                                                   2
                                              +
                                        n1        n2
                      El estadístico z0 sigue una
                      distribución normal N(0, 1).


 Lado derecho:        Rechazar H0 si:
 H0: µ1 − µ2 ≤ ∆0     z0 > zα
 H1: µ1 − µ2 > ∆ 0




 Lado izquierdo:      Rechazar H0 si:
 H0: µ1 − µ2 ≥ ∆ 0    z0 < − zα
 H1: µ1 − µ2 < ∆0




                                                       16
Diferencia de las medias de dos poblaciones (varianzas poblacionales desconocidas e
iguales)


 Dos lados:            Rechazar H0 si:
 H0: µ1 − µ2 = ∆ 0          ⎛                                        ⎞
                       t0 ∉ ⎜ − t ⎛ α            , t ⎛α              ⎟
 H1: µ1 − µ2 ≠ ∆ 0          ⎜ ⎜ , n 1 + n 2 −2 ⎟ ⎜ , n 1 + n 2 − 2 ⎟
                                               ⎞                   ⎞⎟
                            ⎝ ⎝2               ⎠     ⎝2            ⎠⎠

                                      x − x2 − ∆ 0
 ( σ 12 = σ 2 )
            2
                       Siendo t0 = 1
                                             1 1
                                      SP          +
                                             n1 n2

                           (n1 − 1) S12 + (n2 − 1) S 2
                                                     2
                       S =
                         2
                         P
                                  n1 + n2 − 2

                       El estadístico t0 sigue una distribución
                       t-Student de n1+n2–2 grados de
                       libertad.


 Lado derecho:         Rechazar H0 si:
 H0: µ1 − µ2 ≤ ∆0      t0 > t (α , n 1 +n 2 −2 )
 H1: µ1 − µ2 > ∆ 0




 Lado izquierdo:       Rechazar H0 si:
 H0: µ1 − µ2 ≥ ∆ 0     t0 < −t (α , n 1 +n 2 −2 )
 H1: µ1 − µ2 < ∆0




                                                      17
Diferencia de las medias de dos poblaciones (varianzas poblacionales desconocidas y
distintas)


 Dos lados:            Rechazar H0 si:
 H0: µ1 − µ2 = ∆ 0          ⎛                     ⎞
                       t0 ∉ ⎜ − t ⎛ α ⎞ , t ⎛ α ⎞ ⎟
 H1: µ1 − µ2 ≠ ∆ 0          ⎜ ⎜ ,ν ⎟ ⎜ , ν ⎟ ⎟
                            ⎝ ⎝2 ⎠ ⎝2 ⎠⎠
                                      x − x2 − ∆ 0
 ( σ 12 ≠ σ 2 )
            2
                       Siendo t0 = 1
                                         S12 S 2  2
                                               +
                                         n1 n2

                                 ν=
                                          (S   1
                                                2
                                                    / n1 + S 2 / n2 )
                                                             2      2


                                         (S
                                          1
                                           2
                                            / n1 ) (S 22 / n2 )
                                                  +
                                                       2                2


                                          n1 − 1     n2 − 1

                       El estadístico t0 sigue una distribución
                       t-Student de ν grados de libertad.


 Lado derecho:         Rechazar H0 si:
 H0: µ1 − µ2 ≤ ∆0      t0 > t (α ,ν )
 H1: µ1 − µ2 > ∆ 0




 Lado izquierdo:       Rechazar H0 si:
 H0: µ1 − µ2 ≥ ∆ 0     t0 < −t (α ,ν )
 H1: µ1 − µ2 < ∆0




                                                           18
Cociente de las varianzas de dos poblaciones

Dos           Rechazar H0 si:
lados:              ⎛                                              ⎞
H0:           F0 ∉ ⎜ F⎛ α                      , F⎛ α              ⎟
                    ⎜ ⎜ 1 − , n 1 −1, n 2 −1 ⎞ ⎜ , n 1 −1, n 2 −1⎞ ⎟
 σ 12 = σ 2
          2
                    ⎝ ⎝ 2
                                             ⎟
                                             ⎠    ⎝2
                                                                 ⎟
                                                                 ⎠⎠

H1:                           S  2
              Siendo F0 = 12
 σ 12 ≠ σ 2
          2
                              S2
              El estadístico F0 sigue una
              distribución F-Snedecor con n1-1
              y n2-1 grados de libertad.

Lado          Rechazar H0 si:
derecho:      F0 > F(α , n 1 −1, n 2 −1)
H0:
 σ 12 ≤ σ 2
          2

H1:
 σ 12 > σ 2
          2




Lado          Rechazar H0 si:
izquierdo:    F0 < F(1 − α , n 1 −1, n 2 −1)
H0:
 σ 2 ≥ σ 02
H1:
 σ 2 < σ 02




                                                            19
Diferencia de las proporciones de dos poblaciones

Dos lados:     Rechazar H0 si:
H0: p1 = p2         ⎛             ⎞
               z0 ∉ ⎜ − z α , z α ⎟
                    ⎜             ⎟
H1: p1 ≠ p2
                    ⎝ 2         2 ⎠
               Siendo
                               p1 − p2
                               ˆ    ˆ
               z0 =
                                    ⎛1 1⎞
                         p (1 − p ) ⎜ + ⎟
                         ˆ      ˆ ⎜         ⎟
                                    ⎝ n1 n2 ⎠
                               n1 p1 + n2 p2
                                  ˆ       ˆ
                          p=
                          ˆ
                                  n1 + n2
               El estadístico z0 sigue una
               distribución normal N(0, 1).


Lado           Rechazar H0 si:
derecho:       z0 > zα
H0: p1 ≤ p2
H1: p1 > p2



Lado           Rechazar H0 si:
izquierdo:     z0 < − zα
H0: p1 ≥ p2
H1: p1 < p2




                                                20
Siendo:
    1−α    Nivel de confianza
      α    Nivel de significación
      H0   Hipótesis nula
      H1   Hipótesis alternativa
       µ   Media poblacional
       x   Media muestral
       σ   Desviación típica poblacional
      S    Desviación típica muestral
      p    Proporción de la población
      pˆ   Proporción de la muestra
       n   Tamaño de la muestra
      z0   Estadístico del contraste que sigue una distribución normal de Gauss
      t0   Estadístico del contraste que sigue una distribución t-Student de Gosset
      F0   Estadístico del contraste que sigue una distribución F de Fisher-Snedecor
      χ 02 Estadístico del contraste que sigue una distribución ji-cuadrado de Pearson
      zα Punto porcentual de la distribución normal de Gauss con probabilidad superior
           α
   t (α ,ν ) Punto porcentual de la distribución t-Student de Gosset con probabilidad
             superior α con ν grados de libertad
   χ (α ,ν ) Punto porcentual de la distribución ji-cuadrado χ 2 de Pearson con probabilidad
     2


             superior α y con ν grados de libertad
 F (α , ν1 , ν 2 ) Punto porcentual de la distribución F de Fisher-Snedecor con probabilidad
                   superior α y con grados de libertad ν 1 y ν 2




                                               21
Anexo 4
Fórmulas de estadística de 1 variable


                               ∑ xi ni
Media aritmética        x=
                                N

Varianza (s2) y                ∑ xi2 ni                    ∑ xi2 ni
desviación típica (s)   s2 =            − x2 ;        s=            − x2
                                 N                           N

                                 s
Coeficiente de          CV =
variación                        x

                                   k⋅N
                                        − N i−1
Percentiles             Pk = L + a 100
                                       ni

                                  k⋅N
                                       − N i−1
Deciles                 Dk = L + a 10
                                      ni

                                   k⋅N
                                        − N i−1
Cuartiles               Qk = L + a  4
                                       ni

                                   N
                                     − N i −1
Mediana                 Me = L + a 2          ,        Me = P50 = D5 = Q2
                                     ni

                                           ∆1
Moda                    Mo = L + a                     ∆1 = ni − ni−1 , ∆ 2 = ni − ni+1
                                         ∆1 + ∆ 2
                        Para intervalos desiguales se usan densidades de frecuencia

Momentos de orden k     Respecto a la media:                mk   =
                                                                   ∑ (x    i   − x ) k ni
                                                                        N

                        Respecto al origen:                 ak =
                                                                   ∑ x ni
                                                                       k
                                                                       i

                                                                      N
                             m3
Asimetría               g1 =
                             s3
                             m
Curtosis                g 2 = 44 − 3
                              s




                                                 22
Siendo:   N      Número de valores
          L      Límite inferior de la clase correspondiente
          a      Amplitud de la clase correspondiente
          Ni-1   Frecuencia acumulada de la clase anterior
          ni     Frecuencia de la clase correspondiente
          ni-1   Frecuencia de la clase anterior
          ni+1   Frecuencia de la clase siguiente




                                              23
Anexo 5
Fórmulas de estadística de 2 variables


                                ∑ xi ni                                   ∑ yi ni
Medias aritméticas       x=             ;                          y=
                                 N                                          N

Varianzas                        ∑ xi2 ni                                 ∑ yi2 ni
                         sx =
                          2
                                          − x2 ;                   sy =
                                                                    2
                                                                                   − y2
                                   N                                        N

Covarianza                        ∑ xi yi ni
                         sx y =
                          2
                                             −x y
                                     N

Coeficiente de                  sx y
                         r=
correlación de Pearson        sx sy


                                       sx y
Regresión
                         y− y =               (x − x )                   →          y = a+b x
LINEAL                                 s x2

Regresión
LOGARÍTMICA
                         y− y =
                                       sln x y
                                         2
                                       sln x
                                                  (ln x − ln x )           →        y = a + b lnx

                                                 s x ln y
Regresión
                         ln y − ln y =                        (x − x )     →        y = a·b X
EXPONENCIAL                                       s x2

Regresión
POTENCIAL
                         ln y − ln y =
                                                 sln x ln y
                                                   s    2
                                                               (ln x − ln x )   →       y = a·x b
                                                       ln x
Regresión
CUADRÁTICA               → y = a x2 + b x + c




                                                        24
Anexo 6
Fórmulas de los teoremas de la Probabilidad Total y Bayes



Teorema de la Probabilidad total


 P( B) = P( A1 ) ⋅ P( B / A1 ) + P( A2 ) ⋅ P( B / A2 ) + K + P( An ) ⋅ P( B / An )


Teorema de Bayes


               P( Ai ) ⋅ P( B / Ai )                                     A1          A2       ...   An
P( Ai / B) =
                      P( B)
                                                                                          B




                                                     25
Anexo 7
Fórmulas de probabilidad para dos sucesos A y B



Suceso seguro E:            P(E)=1                                  E
                                                                         A          B
Suceso imposible ∅:         P(∅)=0

Suceso opuesto:             P( A ) = 1 − P( A)
                            P( B ) = 1 − P ( B )

Sucesos incompatibles:      P( A ∩ B ) = 0

Sucesos independientes:     P(A/B)=P(A),       P(B/A)=P(B)

Unión de sucesos
incompatibles:              P( A ∪ B) = P( A) + P( B)

Unión de sucesos
compatibles:                P( A ∪ B) = P( A) + P( B) − P( A ∩ B)

Intersección de sucesos
independientes:             P( A ∩ B) = P( A) ⋅ P( B)

Intersección de sucesos dependientes
(Probabilidad compuesta): P( A ∩ B) = P( A) ⋅ P( B / A)

Diferencia de sucesos:      P( A − B) = P( A) − P( A ∩ B)
                            P( B − A) = P( B) − P( A ∩ B)

Leyes de De Morgan:         P( A ∪ B) = P( A ∩ B )
                            P( A ∩ B) = P( A ∪ B )

                                         P( A ∩ B)                      P( A ∩ B)
Probabilidad condicionada: P( A / B) =             ,      P( B / A) =
                                           P( B)                          P( A)




                                               26
Especificaciones

Descripción                 HEstadis. Aplicación informática para entorno Windows para cálculos de
                            estadística y probabilidad.
Precisión de salida         Variable entre 8 y 10 dígitos exactos.
Precisión interna           16 dígitos.
Tipos de cálculo:           7 tipos:
                            Contraste de hipótesis
                            Intervalo de confianza
                            Distribuciones de probabilidad
                            Estadística de 1 variable
                            Estadística de 2 variables
                            Teoremas de la probabilidad Total y Bayes
                            Probabilidad para dos sucesos A y B
Dimensiones                 Ancho = 1024 píxeles, alto = 732 píxeles




 Marcas comerciales

VaxaSoftware y el logotipo Vaxa son marcas comerciales de Vaxa Software.

Windows es una marca comercial registrada o una marca comercial de Microsoft Corporation en los
Estados Unidos de América y/o en otros países.

PDF es una marca comercial o marca comercial registrada de Adobe Systems Incorporated en los
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Todas las demás marcas comerciales son propiedad de sus respectivos propietarios.




                                                 27

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  • 1. Manual del Usuario HEST Herramientas de Estadística y Probabilidad para Windows SOFTWARE www.vaxasoftware.com Ref.: HEST
  • 2. ÍNDICE Introducción................................................................................................................ 3 Condiciones de uso.................................................................................................... 3 Formatos de entrada de valores ................................................................................ 4 Tipos de cálculos........................................................................................................ 4 Contraste de hipótesis ................................................................................................ 4 Intervalo de confianza ................................................................................................ 5 Distribuciones de probabilidad.................................................................................... 5 Estadística de 1 variable............................................................................................. 6 Estadística de 2 variables........................................................................................... 6 Teoremas de la Probabilidad Total y Bayes ............................................................... 7 Probabilidad para dos sucesos A y B ......................................................................... 7 Anexo 1: Fórmulas de distribuciones de probabilidad................................................ 8 Anexo 2: Fórmulas de intervalos de confianza ........................................................ 11 Anexo 3: Fórmulas de contraste de hipótesis .......................................................... 13 Anexo 4: Fórmulas de estadística de 1 variable ...................................................... 22 Anexo 5: Fórmulas de estadística de 2 variables..................................................... 24 Anexo 6: Fórmulas de los teoremas de la Probabilidad Total y Bayes .................... 25 Anexo 7: Fórmulas de probabilidad para dos sucesos A y B................................... 26 Especificaciones....................................................................................................... 27 Marcas comerciales ................................................................................................. 27 2
  • 3. Introducción HEstadis es una aplicación para Windows para cálculos de estadística y probabilidad. Permite 7 tipos de cálculos de probabilidad y estadística: Contraste de hipótesis. Intervalo de confianza. Distribución de probabilidad. Estadística de 1 y 2 variables. Teoremas de la Probabilidad Total y Bayes. Probabilidad para 2 sucesos A y B. Por favor, léase el presente manual a fin de conocer todas las funcionalidades de la aplicación. Nota: El diseño y las especificaciones están sujetos a cambios sin previo aviso. Condiciones de uso CONDICIONES DE USO DE LA APLICACIÓN TRIALWARE / SHAREWARE / DEMO (*) Vaxa Software no será responsable de los daños o perjuicios directos o indirectos ocasionados por el uso o imposibilidad de uso de esta aplicación, ni por los efectos en el funcionamiento de otras aplicaciones o del sistema operativo. Antes de la instalación recomendamos hacer copia de seguridad de sus datos, crear un punto de restauración del sistema y tener a mano todos los archivos para la reinstalación del sistema operativo y sus aplicaciones. Usted podrá evaluar gratuitamente la aplicación shareware durante el tiempo que considere necesario. Transcurrido este periodo de evaluación usted deberá registrarse o desinstalar la aplicación. Para registrarse consulte la opción "REGISTRAR APLICACIÓN" en el menú ayuda de la aplicación. Tras pagar los derechos de registro recibirá por e-mail la CLAVE de REGISTRO de la aplicación. Una vez registrada la aplicación, podrá usar las opciones que estaban deshabilitadas hasta ese momento. Conserve su clave de registro en lugar seguro. Si tuviera que reinstalar la aplicación podría necesitarla. La CLAVE de REGISTRO es única para cada equipo. No podrá usar la clave de registro en un equipo distinto. Usted puede distribuir libremente copias inalteradas del sistema de instalación de la aplicación shareware a otros usuarios para su evaluación. El pago del registro le da derecho al uso de la aplicación pero no le otorga la propiedad de la misma. Usted no puede descompilar la aplicación ni usar ningún tipo de ingeniería inversa para su análisis o modificación. No puede usar parte o la totalidad de la aplicación para crear una nueva aplicación. Conflictos de archivos compartidos: VaxaSoftware no será responsable de los conflictos debidos a la incompatibilidad de archivos compartidos (*.dll *.ocx y otros). Las aplicaciones de VaxaSoftware usan archivos compartidos (*.dll *.ocx y otros) que se copian al equipo durante la instalación. Es posible que el archivo compartido exista previamente y sea o no reemplazado por otra versión distinta durante la instalación de la aplicación de VaxaSoftware. Ello puede originar que la aplicación de VaxaSoftware no funcione y/o que aplicaciones de terceros que compartan el mismo archivo no lo hagan. Asimismo la instalación de aplicaciones de terceros puede ocasionar que la aplicación de VaxaSoftware o la aplicación de terceros no funcionen. VaxaSoftware tratará de resolver estos conflictos de forma razonable, no obstante su resolución satisfactoria no está garantizada y en muchos casos puede ser imposible. (*) Las condiciones de uso de la aplicación ya fueron aceptadas por el usuario antes del proceso de instalación. Aquí se reseñan para su consulta posterior. 3
  • 4. Formatos de entrada de valores Los valores numéricos se pueden entrar en alguno de los siguientes formatos: - Números corrientes: 0.24; 15.23 - Porcentajes: 90%; 12% - Fracciones: 2/3; 5/8 - Notación científica: 2E-4 (equivalente a 2x10-4 = 0.0002) El separador de decimales es el punto. Si se entra coma, se presentará como punto. Tipos de cálculos HEstadis permite realizar 7 tipos de cálculos estadísticos y de probabilidad: - Contraste de hipótesis - Intervalos de confianza - Distribuciones de probabilidad - Estadística de 1 variable - Estadística de 2 variables - Teoremas de la Probabilidad Total y Bayes - Probabilidad para dos sucesos A y B Debemos pulsar la pestaña correspondiente en la ventana de la aplicación para acceder a cada uno de los tipos de cálculo. Contraste de hipótesis Nos permite comprobar la validez de un parámetro estadístico de una o dos poblaciones conociendo los valores estadísticos de una o varias muestras. En todos los casos se debe especificar el nivel de confianza o el de significación. El contraste se puede realizar bilateral o unilateral izquierdo/derecho. Disponemos de 9 tipos de contraste de hipótesis: Para 1 población: 1) Media de la población con varianza poblacional conocida. 2) Media de la población con varianza poblacional desconocida. 3) Varianza de la población. 4) Proporción de la población. Para 2 poblaciones: 5) Diferencia de las medias poblacionales con varianzas poblacionales conocidas. 6) Diferencia de las medias poblacionales con varianzas poblacionales iguales y desconocidas. 7) Diferencia de las medias poblacionales con varianzas poblacionales distintas y desconocidas. 8) Cociente de las varianzas poblacionales 9) Diferencia de las proporciones poblacionales 4
  • 5. Intervalo de confianza Nos permite calcular el intervalo de confianza de un parámetro estadístico de una o dos poblaciones conociendo los valores estadísticos de una o varias muestras. En todos los casos se debe especificar el nivel de confianza o el de significación. Disponemos de 9 tipos de intervalos de confianza: Para 1 población: 1) Media de la población con varianza poblacional conocida. 2) Media de la población con varianza poblacional desconocida. 3) Varianza de la población. 4) Proporción de la población. Para 2 poblaciones: 5) Diferencia de las medias poblacionales con varianzas poblacionales conocidas. 6) Diferencia de las medias poblacionales con varianzas poblacionales iguales y desconocidas. 7) Diferencia de las medias poblacionales con varianzas poblacionales distintas y desconocidas. 8) Cociente de las varianzas poblacionales. 9) Diferencia de las proporciones poblacionales. Distribuciones de probabilidad Para cada tipo de distribución de probabilidad, nos permite calcular el punto o puntos porcentuales conocida la probabilidad y viceversa. El cálculo se puede realizar con la probabilidad acumulada a izquierda, derecha, intervalo, intervalo centrado o puntual. Disponemos de 6 tipos de distribuciones de probabilidad: Distribuciones continuas: 1) Normal. 2) t-Student. 3) Ji-Cuadrado. 4) F-Snedecor. Distribuciones discretas: 5) Binomial. 6) Poisson. 5
  • 6. Estadística de 1 variable Permite el cálculo de la estadística de una variable numérica X. - Los datos pueden estar agrupados en intervalos o no agrupados. Se calculan los siguientes parámetros estadísticos: 1) Media aritmética 2) Mediana 3) Moda 4) Desviación típica 5) Varianza 6) Coeficiente de variación 7) Asimetría 8) Curtosis 9) Momentos (orden 0 a 4, para la media y el origen) 10) Cuartiles, deciles y percentiles y sus inversos 11) Representación gráfica (diagrama de barras o histograma) e impresión. - Los datos de pueden guardar y abrir como archivos de extensión E1V. - Los datos y resultados de pueden imprimir. Estadística de 2 variables Permite el cálculo de la estadística de dos variables numéricas X, Y. - Podemos obtener 5 tipos de fórmulas de correlación usando el método de mínimos cuadrados: 1) Lineal 2) Logarítmica 3) Exponencial 4) Potencial 5) Cuadrática Se calculan los siguientes parámetros estadísticos: 1) Medias aritméticas de X e Y. 2) Desviaciones típicas de X e Y. 3) Varianzas de X e Y. 4) Covarianza. 5) Coeficiente de correlación. 6) Fórmula de la curva de regresión. 7) Estimación (interpolación / extrapolación) del valor de X o Y. 8) Representación gráfica (curva y nube de puntos) e impresión. - Los datos de pueden guardar y abrir como archivos de extensión E2V. - Los datos y resultados de pueden imprimir. 6
  • 7. Teoremas de la Probabilidad Total y Bayes Tenemos un conjunto de sucesos Ai incompatibles que completan el espacio muestral y un suceso B. Conocidas las probabilidades p(Ai) y las probabilidades condicionadas p(B / Ai), se calcula: p(B) y p( Ai / B) Probabilidad para dos sucesos A y B Para dos sucesos A y B. Se calculan todas las probabilidades posibles cuando se conocen algunos valores. Los datos o incógnitas pueden ser: p( A) p( A ) p( B) p( B ) p( A ∩ B) p( A ∩ B) p( A ∪ B) p( A ∪ B) p( A ∩ B ) p( A ∪ B ) p( A / B) p( A − B) p( B / A) p( B − A) 7
  • 8. Anexo 1 Fórmulas de distribuciones de probabilidad Distribución normal de Gauss ∞ − ( x−µ )2 1 α = p ( x ≥ x0 ) = ∫ e 2σ 2 dx x0 2 πσ 2 Distribución t-Student de Gosset n +1 − ⎛ n + 1⎞ ⎛ t ⎞ 2 2 Γ⎜ ⎟ ⎜1 + ⎟ ⎜ ∞ ⎝ 2 ⎠⎝ n⎟ ⎠ α = p(t ≥ t 0 ) = ∫ dt ⎛n⎞ t0 Γ⎜ ⎟ n π ⎝2⎠ Distribución Ji-cuadrado de Pearson ∞ e − x / 2 x n / 2 −1 α = p(χ ≥ χ ) = 2 2 0 ∫ dx 2 χ0 2n / 2 Γ(n / 2) Distribución F de Fisher Snedecor n1 ⎛ n + n ⎞ ⎛ n ⎞ 2 1 −1 n ∞ Γ⎜ 1 2 ⎟ ⎜ 1 ⎟ F 2 ⎜ ⎟ ⎝ 2 ⎠ ⎝ n2 ⎠ α = p ( F ≥ F0 ) = ∫ n1 + n 2 dF F0 ⎛n ⎞ ⎛n ⎞⎛ n ⎞ 2 Γ⎜ 1 ⎟ Γ⎜ 2 ⎟ ⎜ 1 + 1 F ⎟ ⎜ ⎟ ⎝ 2 ⎠ ⎝ 2 ⎠ ⎝ n2 ⎠ 8
  • 9. Distribución Binomial Probabilidad puntual: ⎛ n ⎞ k0 α = p( x = k0 ) = ⎜ ⎜ ⎟ p (1 − p ) n − k0 ⎟ ⎝ k0 ⎠ Probabilidad acumulada superior: n ⎛n⎞ α = p( x ≥ k0 ) = ∑ ⎜ i ⎟ p (1 − p) ⎜ ⎟ i n −i i=k0 ⎝ ⎠ Distribución de Poisson Probabilidad puntual: λk 0 α = p ( x = k 0 ) = e −λ k0 ! Probabilidad acumulada superior: ∞ λn α = p( x ≥ k0 ) = ∑ n=k0 e −λ n! Siendo: α Probabilidad x Variable aleatoria de la distribución Normal µ Media de la distribución Normal σ Desviación típica de la distribución Normal x0 Punto porcentual de la distribución Normal t Variable aleatoria de la distribución t-Student n Grados de libertad de la distribución t-Student t0 Punto porcentual de la distribución t-Student χ2 Variable aleatoria de la distribución Ji-cuadrado n Grados de libertad de la distribución Ji-cuadrado χ 02 Punto porcentual de la distribución Ji-cuadrado 9
  • 10. F Variable aleatoria de la distribución F de Snedecor n1 Grados de libertad del numerador en la distribución F de Snedecor n2 Grados de libertad del denominador en la distribución F de Snedecor F0 Punto porcentual de la distribución F de Snedecor n Número de experimentos en la distribución Binomial p Probabilidad de éxito de un suceso individual en la distribución Binomial x Variable aleatoria de la distribución Binomial k0 Punto porcentual de la distribución Binomial λ Media (=desviación típica) de la distribución de Poisson x Variable aleatoria de la distribución de Poisson k0 Punto porcentual de la distribución de Poisson 10
  • 11. Anexo 2 Fórmulas de intervalos de confianza Media de la población (varianza poblacional conocida) ⎛ σ σ ⎞ µ ∈ ⎜ x − zα ⎜ , x + zα ⎟ ⎝ 2 n 2 n ⎟ ⎠ Media de la población (varianza poblacional desconocida) ⎛ S S ⎞ µ ∈⎜ x − t ⎛α , x + t ⎛α ⎞ ⎟ ⎜ ⎞ ⎜ , n −1 ⎟ n ⎜ , n −1 ⎟ n⎟ ⎝ ⎝2 ⎠ ⎝2 ⎠ ⎠ Proporción de la población ⎛ p (1 − p) ˆ ˆ p (1 − p) ⎞ ˆ ˆ p ∈ ⎜ p − zα ⎜ ˆ , p + zα ˆ ⎟ ⎟ ⎝ 2 n 2 n ⎠ Varianza de la población ⎛ (n − 1) S 2 (n − 1) S 2 ⎞ σ 2 ∈⎜ , ⎟ ⎜ χ 2 ⎛ α , n−1 ⎞ ⎜ ⎟ χ 2 ⎛ 1 − α , n−1⎞ ⎟ ⎜ ⎟ ⎝ ⎝2 ⎠ ⎝ 2 ⎠ ⎠ Diferencia de las medias de dos poblaciones (varianzas conocidas) ⎛ σ 12 σ2 ⎞ 2 µ1 − µ2 ∈ ⎜ x1 − x2 ± zα + ⎟ ⎜ n1 n2 ⎟ ⎝ 2 ⎠ Diferencia de las medias de dos poblaciones (varianzas desconocidas e iguales) ⎛ 1 1 ⎞ µ1 − µ 2 ∈ ⎜ x1 − x2 ± t ⎛ α SP + ⎟ ⎜ ⎞ ⎜ , n 1 + n 2 −2 ⎟ n1 n2 ⎟ ⎝ ⎝2 ⎠ ⎠ (n1 − 1) S12 + (n2 − 1) S 2 2 Siendo: SP = 2 , σ 12 = σ 2 2 n1 + n2 − 2 11
  • 12. Diferencia de las medias de dos poblaciones (varianzas desconocidas y distintas) ⎛ S12 S 2 ⎞ 2 µ1 − µ 2 ∈ ⎜ x1 − x2 ± t ⎛ α + ⎟ ⎜ ⎞ ⎜ ,ν⎟ n1 n2 ⎟ ⎝ ⎝2 ⎠ ⎠ Siendo: ν≈ (S 1 2 / n1 + S 2 / n2 ) 2 2 , σ 12 ≠ σ 2 2 (S 1 2 / n1 ) + (S / n2 ) 2 2 2 2 n1 − 1 n2 − 1 Cociente de las varianzas de dos poblaciones σ 12 ⎛ S12 S12 ⎞ ∈⎜ F , F⎛ α ⎟ σ 2 ⎜ S 22 ⎛1 − α , n 2 ⎝ ⎜ ⎝ 2 2 −1, n 1 −1 ⎟ ⎞ ⎠ S 2 ⎜ 2 , n 2 −1, n 1 −1⎞ ⎟ 2 ⎝ ⎟ ⎠⎠ Diferencia de las proporciones de dos poblaciones ⎛ p1 (1 − p1 ) p2 (1 − p2 ) ⎞ ˆ ˆ ˆ ˆ p1 − p2 ∈ ⎜ p1 − p2 ± zα ⎜ ˆ ˆ + ⎟ ⎟ ⎝ 2 n1 n2 ⎠ Siendo: µ Media poblacional x Media muestral σ Desviación típica poblacional S Desviación típica muestral p Proporción de la población ˆ p Proporción de la muestra n Tamaño de la muestra α Nivel de significación 1 − α Nivel de confianza zα α Punto porcentual de la distribución normal de Gauss con probabilidad superior 2 2 t (α ,ν ) Punto porcentual de la distribución t-Student de Gosset con probabilidad superior α con ν grados de libertad χ (α ,ν ) Punto porcentual de la distribución ji-cuadrado χ 2 de Pearson con probabilidad superior α 2 y con ν grados de libertad F (α , ν1 , ν 2 ) Punto porcentual de la distribución F de Fisher-Snedecor con probabilidad superior α y con grados de libertad ν 1 y ν 2 12
  • 13. Anexo 3 Fórmulas de Contraste de hipótesis Media de la población (varianza poblacional conocida) Dos lados: Rechazar H0 si: H0: µ = µ0 ⎛ ⎞ z0 ∉ ⎜ − zα , zα ⎟ Siendo ⎜ ⎟ H1: µ ≠ µ0 ⎝ 2 2 ⎠ x − µ0 z0 = σ/ n El estadístico z0 sigue una distribución normal N(0, 1). Lado derecho: Rechazar H0 si: H0: µ ≤ µ0 z0 > zα H1: µ > µ0 Lado izquierdo: Rechazar H0 si: H0: µ ≥ µ0 z0 < − zα H1: µ < µ0 13
  • 14. Media de la población (varianza poblacional desconocida) Dos lados: Rechazar H0 si: H0: µ = µ0 ⎛ ⎞ t0 ∉ ⎜ − t ⎛ α ⎞ , t ⎛ α ⎞ ⎟ H1: µ ≠ µ0 ⎜ ⎜ , n −1⎟ ⎜ , n −1⎟ ⎟ ⎝ ⎝2 ⎠ ⎝2 ⎠⎠ x − µ0 Siendo t0 = S/ n El estadístico t0 sigue una distribución t-Student de n-1 grados de libertad. Lado derecho: Rechazar H0 si: H0: µ ≤ µ0 t0 > t (α , n −1) H1: µ > µ0 Lado izquierdo: Rechazar H0 si: H0: µ ≥ µ0 t0 < −t (α , n −1) H1: µ < µ0 14
  • 15. Varianza de la población Dos lados: Rechazar H0 si: H0: σ 2 = σ 0 2 ⎛ ⎞ χ 02 ∉ ⎜ χ ⎛2 , χ ⎛2α ⎟ H1: σ ≠ σ 2 2 ⎜ α ⎜ 1 − , n −1 ⎟ ⎜ , n −1 ⎟ ⎟ ⎞ ⎞ 0 ⎝ ⎝ 2 ⎠ ⎝2 ⎠⎠ (n − 1) S 2 Siendo χ 0 = 2 2 σ0 El estadístico χ sigue una2 0 distribución Ji-cuadrado de n-1 grados de libertad. Lado derecho: Rechazar H0 si: H0: σ 2 ≤ σ 0 2 χ 02 > χ (2α , n −1) H1: σ 2 > σ 0 2 Lado izquierdo: Rechazar H0 si: H0: σ 2 ≥ σ 0 2 χ 02 < χ (2 − α , n −1) 1 H1: σ 2 < σ 0 2 15
  • 16. Proporción de la población Dos lados: Rechazar H0 si: H0: p = p0 ⎛ ⎞ z0 ∉ ⎜ − z α , z α ⎟ ⎜ ⎟ H1: p ≠ p0 ⎝ 2 2 ⎠ n p − n p0 ˆ Siendo z0 = n p0 (1 − p0 ) El estadístico z0 sigue una distribución normal N(0, 1). Lado derecho: Rechazar H0 si: H0: p ≤ p0 z0 > zα H1: p > p0 Lado Rechazar H0 si: izquierdo: z0 < − zα H0: p ≥ p0 H1: p < p0 Diferencia de las medias de dos poblaciones (varianzas poblacionales conocidas y distintas) Dos lados: Rechazar H0 si: H0: µ1 − µ2 = ∆ 0 ⎛ ⎞ z0 ∉ ⎜ − z α , z α ⎟ ⎜ ⎟ H1: µ1 − µ2 ≠ ∆ 0 ⎝ 2 2 ⎠ x − x2 − ∆ 0 ( σ 12 ≠ σ 2 ) 2 Siendo z0 = 1 σ 12 σ2 2 + n1 n2 El estadístico z0 sigue una distribución normal N(0, 1). Lado derecho: Rechazar H0 si: H0: µ1 − µ2 ≤ ∆0 z0 > zα H1: µ1 − µ2 > ∆ 0 Lado izquierdo: Rechazar H0 si: H0: µ1 − µ2 ≥ ∆ 0 z0 < − zα H1: µ1 − µ2 < ∆0 16
  • 17. Diferencia de las medias de dos poblaciones (varianzas poblacionales desconocidas e iguales) Dos lados: Rechazar H0 si: H0: µ1 − µ2 = ∆ 0 ⎛ ⎞ t0 ∉ ⎜ − t ⎛ α , t ⎛α ⎟ H1: µ1 − µ2 ≠ ∆ 0 ⎜ ⎜ , n 1 + n 2 −2 ⎟ ⎜ , n 1 + n 2 − 2 ⎟ ⎞ ⎞⎟ ⎝ ⎝2 ⎠ ⎝2 ⎠⎠ x − x2 − ∆ 0 ( σ 12 = σ 2 ) 2 Siendo t0 = 1 1 1 SP + n1 n2 (n1 − 1) S12 + (n2 − 1) S 2 2 S = 2 P n1 + n2 − 2 El estadístico t0 sigue una distribución t-Student de n1+n2–2 grados de libertad. Lado derecho: Rechazar H0 si: H0: µ1 − µ2 ≤ ∆0 t0 > t (α , n 1 +n 2 −2 ) H1: µ1 − µ2 > ∆ 0 Lado izquierdo: Rechazar H0 si: H0: µ1 − µ2 ≥ ∆ 0 t0 < −t (α , n 1 +n 2 −2 ) H1: µ1 − µ2 < ∆0 17
  • 18. Diferencia de las medias de dos poblaciones (varianzas poblacionales desconocidas y distintas) Dos lados: Rechazar H0 si: H0: µ1 − µ2 = ∆ 0 ⎛ ⎞ t0 ∉ ⎜ − t ⎛ α ⎞ , t ⎛ α ⎞ ⎟ H1: µ1 − µ2 ≠ ∆ 0 ⎜ ⎜ ,ν ⎟ ⎜ , ν ⎟ ⎟ ⎝ ⎝2 ⎠ ⎝2 ⎠⎠ x − x2 − ∆ 0 ( σ 12 ≠ σ 2 ) 2 Siendo t0 = 1 S12 S 2 2 + n1 n2 ν= (S 1 2 / n1 + S 2 / n2 ) 2 2 (S 1 2 / n1 ) (S 22 / n2 ) + 2 2 n1 − 1 n2 − 1 El estadístico t0 sigue una distribución t-Student de ν grados de libertad. Lado derecho: Rechazar H0 si: H0: µ1 − µ2 ≤ ∆0 t0 > t (α ,ν ) H1: µ1 − µ2 > ∆ 0 Lado izquierdo: Rechazar H0 si: H0: µ1 − µ2 ≥ ∆ 0 t0 < −t (α ,ν ) H1: µ1 − µ2 < ∆0 18
  • 19. Cociente de las varianzas de dos poblaciones Dos Rechazar H0 si: lados: ⎛ ⎞ H0: F0 ∉ ⎜ F⎛ α , F⎛ α ⎟ ⎜ ⎜ 1 − , n 1 −1, n 2 −1 ⎞ ⎜ , n 1 −1, n 2 −1⎞ ⎟ σ 12 = σ 2 2 ⎝ ⎝ 2 ⎟ ⎠ ⎝2 ⎟ ⎠⎠ H1: S 2 Siendo F0 = 12 σ 12 ≠ σ 2 2 S2 El estadístico F0 sigue una distribución F-Snedecor con n1-1 y n2-1 grados de libertad. Lado Rechazar H0 si: derecho: F0 > F(α , n 1 −1, n 2 −1) H0: σ 12 ≤ σ 2 2 H1: σ 12 > σ 2 2 Lado Rechazar H0 si: izquierdo: F0 < F(1 − α , n 1 −1, n 2 −1) H0: σ 2 ≥ σ 02 H1: σ 2 < σ 02 19
  • 20. Diferencia de las proporciones de dos poblaciones Dos lados: Rechazar H0 si: H0: p1 = p2 ⎛ ⎞ z0 ∉ ⎜ − z α , z α ⎟ ⎜ ⎟ H1: p1 ≠ p2 ⎝ 2 2 ⎠ Siendo p1 − p2 ˆ ˆ z0 = ⎛1 1⎞ p (1 − p ) ⎜ + ⎟ ˆ ˆ ⎜ ⎟ ⎝ n1 n2 ⎠ n1 p1 + n2 p2 ˆ ˆ p= ˆ n1 + n2 El estadístico z0 sigue una distribución normal N(0, 1). Lado Rechazar H0 si: derecho: z0 > zα H0: p1 ≤ p2 H1: p1 > p2 Lado Rechazar H0 si: izquierdo: z0 < − zα H0: p1 ≥ p2 H1: p1 < p2 20
  • 21. Siendo: 1−α Nivel de confianza α Nivel de significación H0 Hipótesis nula H1 Hipótesis alternativa µ Media poblacional x Media muestral σ Desviación típica poblacional S Desviación típica muestral p Proporción de la población pˆ Proporción de la muestra n Tamaño de la muestra z0 Estadístico del contraste que sigue una distribución normal de Gauss t0 Estadístico del contraste que sigue una distribución t-Student de Gosset F0 Estadístico del contraste que sigue una distribución F de Fisher-Snedecor χ 02 Estadístico del contraste que sigue una distribución ji-cuadrado de Pearson zα Punto porcentual de la distribución normal de Gauss con probabilidad superior α t (α ,ν ) Punto porcentual de la distribución t-Student de Gosset con probabilidad superior α con ν grados de libertad χ (α ,ν ) Punto porcentual de la distribución ji-cuadrado χ 2 de Pearson con probabilidad 2 superior α y con ν grados de libertad F (α , ν1 , ν 2 ) Punto porcentual de la distribución F de Fisher-Snedecor con probabilidad superior α y con grados de libertad ν 1 y ν 2 21
  • 22. Anexo 4 Fórmulas de estadística de 1 variable ∑ xi ni Media aritmética x= N Varianza (s2) y ∑ xi2 ni ∑ xi2 ni desviación típica (s) s2 = − x2 ; s= − x2 N N s Coeficiente de CV = variación x k⋅N − N i−1 Percentiles Pk = L + a 100 ni k⋅N − N i−1 Deciles Dk = L + a 10 ni k⋅N − N i−1 Cuartiles Qk = L + a 4 ni N − N i −1 Mediana Me = L + a 2 , Me = P50 = D5 = Q2 ni ∆1 Moda Mo = L + a ∆1 = ni − ni−1 , ∆ 2 = ni − ni+1 ∆1 + ∆ 2 Para intervalos desiguales se usan densidades de frecuencia Momentos de orden k Respecto a la media: mk = ∑ (x i − x ) k ni N Respecto al origen: ak = ∑ x ni k i N m3 Asimetría g1 = s3 m Curtosis g 2 = 44 − 3 s 22
  • 23. Siendo: N Número de valores L Límite inferior de la clase correspondiente a Amplitud de la clase correspondiente Ni-1 Frecuencia acumulada de la clase anterior ni Frecuencia de la clase correspondiente ni-1 Frecuencia de la clase anterior ni+1 Frecuencia de la clase siguiente 23
  • 24. Anexo 5 Fórmulas de estadística de 2 variables ∑ xi ni ∑ yi ni Medias aritméticas x= ; y= N N Varianzas ∑ xi2 ni ∑ yi2 ni sx = 2 − x2 ; sy = 2 − y2 N N Covarianza ∑ xi yi ni sx y = 2 −x y N Coeficiente de sx y r= correlación de Pearson sx sy sx y Regresión y− y = (x − x ) → y = a+b x LINEAL s x2 Regresión LOGARÍTMICA y− y = sln x y 2 sln x (ln x − ln x ) → y = a + b lnx s x ln y Regresión ln y − ln y = (x − x ) → y = a·b X EXPONENCIAL s x2 Regresión POTENCIAL ln y − ln y = sln x ln y s 2 (ln x − ln x ) → y = a·x b ln x Regresión CUADRÁTICA → y = a x2 + b x + c 24
  • 25. Anexo 6 Fórmulas de los teoremas de la Probabilidad Total y Bayes Teorema de la Probabilidad total P( B) = P( A1 ) ⋅ P( B / A1 ) + P( A2 ) ⋅ P( B / A2 ) + K + P( An ) ⋅ P( B / An ) Teorema de Bayes P( Ai ) ⋅ P( B / Ai ) A1 A2 ... An P( Ai / B) = P( B) B 25
  • 26. Anexo 7 Fórmulas de probabilidad para dos sucesos A y B Suceso seguro E: P(E)=1 E A B Suceso imposible ∅: P(∅)=0 Suceso opuesto: P( A ) = 1 − P( A) P( B ) = 1 − P ( B ) Sucesos incompatibles: P( A ∩ B ) = 0 Sucesos independientes: P(A/B)=P(A), P(B/A)=P(B) Unión de sucesos incompatibles: P( A ∪ B) = P( A) + P( B) Unión de sucesos compatibles: P( A ∪ B) = P( A) + P( B) − P( A ∩ B) Intersección de sucesos independientes: P( A ∩ B) = P( A) ⋅ P( B) Intersección de sucesos dependientes (Probabilidad compuesta): P( A ∩ B) = P( A) ⋅ P( B / A) Diferencia de sucesos: P( A − B) = P( A) − P( A ∩ B) P( B − A) = P( B) − P( A ∩ B) Leyes de De Morgan: P( A ∪ B) = P( A ∩ B ) P( A ∩ B) = P( A ∪ B ) P( A ∩ B) P( A ∩ B) Probabilidad condicionada: P( A / B) = , P( B / A) = P( B) P( A) 26
  • 27. Especificaciones Descripción HEstadis. Aplicación informática para entorno Windows para cálculos de estadística y probabilidad. Precisión de salida Variable entre 8 y 10 dígitos exactos. Precisión interna 16 dígitos. Tipos de cálculo: 7 tipos: Contraste de hipótesis Intervalo de confianza Distribuciones de probabilidad Estadística de 1 variable Estadística de 2 variables Teoremas de la probabilidad Total y Bayes Probabilidad para dos sucesos A y B Dimensiones Ancho = 1024 píxeles, alto = 732 píxeles Marcas comerciales VaxaSoftware y el logotipo Vaxa son marcas comerciales de Vaxa Software. Windows es una marca comercial registrada o una marca comercial de Microsoft Corporation en los Estados Unidos de América y/o en otros países. PDF es una marca comercial o marca comercial registrada de Adobe Systems Incorporated en los Estados Unidos y/o en otros países. Todas las demás marcas comerciales son propiedad de sus respectivos propietarios. 27