Teorema del Límite Central
La media de la distribución de muestreo de la
media será igual a la media de la población.
La distribución de muestreo de la media se
acercará a la normalidad, sin importar la forma de
la distribución de la población.
La distribución de muestreo de la media se
aproxima a la normal al incrementarse el tamaño
de la muestra.
La importancia del teorema del límite central
es que nos permite usar estadísticas de
muestra para hacer inferencias con respecto
a los parámetros de población, sin saber
sobre la forma de la distribución de
frecuencia de esa población más que lo que
podamos obtener de la muestra.
ESTIMACIÓN
Una estimación es un
valor específico
observado de un
estadístico.
ESTIMADOR
Un estimador es un
estadístico de la muestra
utilizado para estimar un
parámetro de la
población.
Tipos de Estimaciones
Estimación Puntual.
Estimación de intervalo.
Estimación Puntual
Una estimación puntual es
un solo número que se
utiliza para estimar un
parámetro desconocido de
la población.
Estimación Puntual de proporción de la
Población
La proporción de unidades de una población
dada que tiene una característica de interés
particular se denota por p.
Suponga que la administración de una empresa
desea estimar el número de cajas que llegarán
dañadas a su destino por mal manejo en el traslado.
Podemos verificar una muestra de 50 cajas a partir
del punto de embarque hasta su arribo al punto de
destino, y luego registrar la presencia o ausencia de
daños. Se encontraron que 4 cajas dañadas.
Determine la proporción de cajas dañadas.
Estimación de Intervalo
Una estimación de intervalo
es un conjunto de valores
que se utiliza para estimar
un parámetro de la
población.
Criterios para seleccionar un buen estimador
Insesgado: Podemos decir que un estadístico es un
estimador insesgado si, en promedio, tiende a
tomar valores que están arriba del parámetro de la
población que se está estimando con la misma
frecuencia y la misma extensión con la que tiende a
asumir valores abajo del parámetro poblacional que
se está estimando.
Eficiencia: Se refiere al tamaño de del error estándar
del estadístico.
Criterios para seleccionar un buen estimador
Consistencia: Un estadístico es un estimador consistente
de un parámetro de población si al aumentar el tamaño
de la muestra, se tiene casi la certeza de que el valor
del estadístico se aproxima bastante al valor del
parámetro poblacional.
Suficiencia: Un estimador es suficiente si utiliza tanta
información de la muestra que ningún otro estimador
puede extraer información adicional acerca del
parámetro de población que se está estimando.
El gerente de la división de bombillas de la Cardinal
Electric debe estimar el número promedio de horas que
durarán los focos fabricados por cada una de las
máquinas. Fue elegida una muestra de 40 focos de la
máquina A y el tiempo promedio de funcionamiento fue
1416 horas. Se sabe que la desviación estándar de la
duración es 30 horas. Construya un intervalo de
confianza del 90% para la media de la población.
El departamento de servicio social está interesado en
estimar el ingreso medio anual de 700 familias que
viven en una sección de cuatro manzanas de una
comunidad. Se tomó una muestra aleatoria simple de
50 familias y se encontró una media de $11800 y una
desviación estándar de $950.
El departamento necesita calcular una estimación de
intervalo del ingreso anual medio de las 700 familias, de
modo que pueda tener 90% de confianza de que la
media de la población se encuentre dentro de ese
intervalo.
Se obtuvo una muestra aleatoria de 12 cajeros de
banco y se determinó que cometían un promedio
de 3,6 errores por día con una desviación
estándar muestral de 0,42 errores. Construya un
intervalo del 90% de confianza para la media de
la población de errores por día.
Gotchya es un centro de entretenimiento con instrumentos láser
donde adultos y adolescentes rentan equipo y se enfrentan en un
combate simulado. La instalación se usa a toda su capacidad los fines
de semana. Los tres dueños quieren evaluar la efectividad de una
nueva campaña de publicidad dirigida a aumentar su utilización entre
semana. El número de clientes en 27 noches aleatorias entre semana
está dado en la siguiente tabla. Encuentre un intervalo de confianza
del 95% para el número medio de clientes en una noche entre
semana.
61 57 53 60 64 57 54 58 63
59 50 60 60 57 58 62 63 60
61 54 50 54 61 51 53 62 57
Pascal Inc., una tienda de computación que compra al mayoreo
chips sin probar para computadora, está considerando cambiar a
su proveedor por otro que se los ofrece probados y con garantía,
a un precio más alto. Con el fin de determinar si éste es un plan
costeable, Pascal debe determinar la proporción de chips
defectuosos que le entrega el proveedor actual. Se probó una
muestra de 200 chips y 5% tenía defectos.
Construya un intervalo de confianza del 98% para la proporción
de chips defectuosos adquiridos.
Estimación por Intervalo
Tamaño de la Muestra
Las consideraciones que deben hacerse al calcular el
tamaño de la muestra
El error asociado con la estimación de una media de
población por medio de una media de muestra está
dada por el error estándar de la media.
Precisión deseada del estimado
Ej. Un investigador que estudia el ingreso medio,
podría querer que el estimado de la muestra estuviera
dentro de ±100 del valor verdadero de la población.
El grado deseado de confianza y el de precisión.
Tamaño de la muestra para estimar la media,
cuando no se conoce el tamaño de la
población
2
2
2

e
z
n 
Varianza
Errore
confianzadeNivel
2




z
Food Tiger, una tienda local, vende bolsas de plástico para
basura y ha recibido unas cuantas quejas respecto a su
resistencia. Parece que las bolsas que vende son menos
resistentes que las de su competidor y, en consecuencia, se
rompen más a menudo. John C. Tiger, gerente de
adquisiciones, está interesado en determinar el peso
promedio que puede resistir las bolsas para basura sin que se
rompan. Si la desviación estándar del peso límite que rompe
una bolsa es 1,2 kg; determine el número de bolsas que
deben ser probadas con el fin de que el señor Tiger tenga una
certeza del 95% de que el peso límite promedio está dentro
de 0,5 kg del promedio verdadero.
La administración de la empresa Southern Textiles,
recientemente ha sido atacada por la prensa debido a los
supuestos efectos de deterioro en la salud que ocasiona su
proceso de fabricación. Un sociólogo ha aventurado la teoría
de que los empleados que mueren por causas naturales
muestran una marcada consistencia en la duración de su vida:
los límites superior e inferior de la duración de sus vidas no
difieren en más de 550 semanas (alrededor de 10 1/2 años).
Para un nivel de confianza del 98%, ¿qué tan grande debe ser
la muestra, que ha de examinarse para encontrar la vida
promedio de estos empleados dentro de ±30 semanas?
Tamaño de la muestra para estimar la media,
cuando se conoce el tamaño de la población
2
2
2
)1(









z
e
D
DN
N
n


confianzadeNivelz
Errore
Varianza
poblaciónladeTamaño
2





N
Tamaño de la muestra para estimar la media,
cuando se conoce el tamaño de la población
Se desea estimar la cantidad promedio de dinero
para las cuentas por cobrar de un hospital, por
estudios anteriores se sabe que la desviación
estándar es de $12. Existen 1000 cuentas abiertas.
Encuentre el tamaño de la muestra con un límite
para el error de estimación de $3 y un nivel de
confianza de 90%.
Tamaño de la muestra para estimar la media,
cuando se conoce el tamaño de la población
Se desea estimar la cantidad promedio de dinero
para las cuentas por cobrar de un hospital, aunque
no se cuenta datos anteriores para estimas la
varianza poblacional, se sabe que la mayoría de
datos se encuentran dentro de una amplitud de
variación de $100. Existen 1000 cuentas abiertas.
Encuentre el tamaño de la muestra con un límite
para el error de estimación de $3 y un nivel de
confianza del 90%.
Tamaño de la muestra para estimar la
proporción, cuando no se conoce el tamaño
de la población
pq
e
z
n 2
2

p-1q
proporciónp
Errore
confianzadeNivel



z
Debe votarse una propuesta importante y un
político desea encontrar la proporción de
personas que están a favor de la propuesta.
Encuentre el tamaño de muestra requerido para
estimar la proporción verdadera dentro de 0,05
con un nivel de confianza del 95%. ¿Cuál sería el
cambio en el tamaño de la muestra si pensara que
cerca del 75% de las personas favorece la
propuesta? ¿Cuál sería el cambio si sólo alrededor
del 25% favorece la propuesta?
La universidad está considerando la posibilidad de
elevar la colegiatura con el fin de mejorar las
instalaciones; para ello, sus autoridades desean
determinar qué porcentaje de estudiantes están a favor
del aumento. La universidad necesita tener una
confianza del 90% de que el porcentaje se determinó
dentro del 2% del valor verdadero. ¿Qué tamaño de
muestra se requiere para garantizar esta precisión
independientemente del porcentaje verdadero? Use el
criterio conservador para calcular.
Tamaño de la muestra para estimar la
proporción, cuando se conoce el tamaño de la
población
2
)1(









z
e
D
pqDN
Npq
n
pq
p
z
e
N





1
Proporción
confianzadeNivel
Error
poblaciónladeTamaño
Los dirigentes del consejo estudiantil en un colegio
desean realizar una encuesta para determinar la
proporción de estudiantes que está a favor de una
propuesta de código de honor.
Si son 2.000 estudiantes, determine el tamaño de la
muestra necesario para estimar la p, con un límite
para el error de estimación del ±5% y un nivel de
confianza del 92%. Se presume que el 65% de los
estudiantes están a favor de la propuesta.

Capitulo i ii

  • 1.
    Teorema del LímiteCentral La media de la distribución de muestreo de la media será igual a la media de la población. La distribución de muestreo de la media se acercará a la normalidad, sin importar la forma de la distribución de la población. La distribución de muestreo de la media se aproxima a la normal al incrementarse el tamaño de la muestra.
  • 2.
    La importancia delteorema del límite central es que nos permite usar estadísticas de muestra para hacer inferencias con respecto a los parámetros de población, sin saber sobre la forma de la distribución de frecuencia de esa población más que lo que podamos obtener de la muestra.
  • 3.
    ESTIMACIÓN Una estimación esun valor específico observado de un estadístico.
  • 4.
    ESTIMADOR Un estimador esun estadístico de la muestra utilizado para estimar un parámetro de la población.
  • 5.
    Tipos de Estimaciones EstimaciónPuntual. Estimación de intervalo.
  • 6.
    Estimación Puntual Una estimaciónpuntual es un solo número que se utiliza para estimar un parámetro desconocido de la población.
  • 7.
    Estimación Puntual deproporción de la Población La proporción de unidades de una población dada que tiene una característica de interés particular se denota por p.
  • 8.
    Suponga que laadministración de una empresa desea estimar el número de cajas que llegarán dañadas a su destino por mal manejo en el traslado. Podemos verificar una muestra de 50 cajas a partir del punto de embarque hasta su arribo al punto de destino, y luego registrar la presencia o ausencia de daños. Se encontraron que 4 cajas dañadas. Determine la proporción de cajas dañadas.
  • 9.
    Estimación de Intervalo Unaestimación de intervalo es un conjunto de valores que se utiliza para estimar un parámetro de la población.
  • 10.
    Criterios para seleccionarun buen estimador Insesgado: Podemos decir que un estadístico es un estimador insesgado si, en promedio, tiende a tomar valores que están arriba del parámetro de la población que se está estimando con la misma frecuencia y la misma extensión con la que tiende a asumir valores abajo del parámetro poblacional que se está estimando. Eficiencia: Se refiere al tamaño de del error estándar del estadístico.
  • 11.
    Criterios para seleccionarun buen estimador Consistencia: Un estadístico es un estimador consistente de un parámetro de población si al aumentar el tamaño de la muestra, se tiene casi la certeza de que el valor del estadístico se aproxima bastante al valor del parámetro poblacional. Suficiencia: Un estimador es suficiente si utiliza tanta información de la muestra que ningún otro estimador puede extraer información adicional acerca del parámetro de población que se está estimando.
  • 12.
    El gerente dela división de bombillas de la Cardinal Electric debe estimar el número promedio de horas que durarán los focos fabricados por cada una de las máquinas. Fue elegida una muestra de 40 focos de la máquina A y el tiempo promedio de funcionamiento fue 1416 horas. Se sabe que la desviación estándar de la duración es 30 horas. Construya un intervalo de confianza del 90% para la media de la población.
  • 13.
    El departamento deservicio social está interesado en estimar el ingreso medio anual de 700 familias que viven en una sección de cuatro manzanas de una comunidad. Se tomó una muestra aleatoria simple de 50 familias y se encontró una media de $11800 y una desviación estándar de $950. El departamento necesita calcular una estimación de intervalo del ingreso anual medio de las 700 familias, de modo que pueda tener 90% de confianza de que la media de la población se encuentre dentro de ese intervalo.
  • 14.
    Se obtuvo unamuestra aleatoria de 12 cajeros de banco y se determinó que cometían un promedio de 3,6 errores por día con una desviación estándar muestral de 0,42 errores. Construya un intervalo del 90% de confianza para la media de la población de errores por día.
  • 15.
    Gotchya es uncentro de entretenimiento con instrumentos láser donde adultos y adolescentes rentan equipo y se enfrentan en un combate simulado. La instalación se usa a toda su capacidad los fines de semana. Los tres dueños quieren evaluar la efectividad de una nueva campaña de publicidad dirigida a aumentar su utilización entre semana. El número de clientes en 27 noches aleatorias entre semana está dado en la siguiente tabla. Encuentre un intervalo de confianza del 95% para el número medio de clientes en una noche entre semana. 61 57 53 60 64 57 54 58 63 59 50 60 60 57 58 62 63 60 61 54 50 54 61 51 53 62 57
  • 16.
    Pascal Inc., unatienda de computación que compra al mayoreo chips sin probar para computadora, está considerando cambiar a su proveedor por otro que se los ofrece probados y con garantía, a un precio más alto. Con el fin de determinar si éste es un plan costeable, Pascal debe determinar la proporción de chips defectuosos que le entrega el proveedor actual. Se probó una muestra de 200 chips y 5% tenía defectos. Construya un intervalo de confianza del 98% para la proporción de chips defectuosos adquiridos.
  • 17.
  • 18.
    Tamaño de laMuestra Las consideraciones que deben hacerse al calcular el tamaño de la muestra El error asociado con la estimación de una media de población por medio de una media de muestra está dada por el error estándar de la media. Precisión deseada del estimado Ej. Un investigador que estudia el ingreso medio, podría querer que el estimado de la muestra estuviera dentro de ±100 del valor verdadero de la población. El grado deseado de confianza y el de precisión.
  • 19.
    Tamaño de lamuestra para estimar la media, cuando no se conoce el tamaño de la población 2 2 2  e z n  Varianza Errore confianzadeNivel 2     z
  • 20.
    Food Tiger, unatienda local, vende bolsas de plástico para basura y ha recibido unas cuantas quejas respecto a su resistencia. Parece que las bolsas que vende son menos resistentes que las de su competidor y, en consecuencia, se rompen más a menudo. John C. Tiger, gerente de adquisiciones, está interesado en determinar el peso promedio que puede resistir las bolsas para basura sin que se rompan. Si la desviación estándar del peso límite que rompe una bolsa es 1,2 kg; determine el número de bolsas que deben ser probadas con el fin de que el señor Tiger tenga una certeza del 95% de que el peso límite promedio está dentro de 0,5 kg del promedio verdadero.
  • 21.
    La administración dela empresa Southern Textiles, recientemente ha sido atacada por la prensa debido a los supuestos efectos de deterioro en la salud que ocasiona su proceso de fabricación. Un sociólogo ha aventurado la teoría de que los empleados que mueren por causas naturales muestran una marcada consistencia en la duración de su vida: los límites superior e inferior de la duración de sus vidas no difieren en más de 550 semanas (alrededor de 10 1/2 años). Para un nivel de confianza del 98%, ¿qué tan grande debe ser la muestra, que ha de examinarse para encontrar la vida promedio de estos empleados dentro de ±30 semanas?
  • 22.
    Tamaño de lamuestra para estimar la media, cuando se conoce el tamaño de la población 2 2 2 )1(          z e D DN N n   confianzadeNivelz Errore Varianza poblaciónladeTamaño 2      N
  • 23.
    Tamaño de lamuestra para estimar la media, cuando se conoce el tamaño de la población Se desea estimar la cantidad promedio de dinero para las cuentas por cobrar de un hospital, por estudios anteriores se sabe que la desviación estándar es de $12. Existen 1000 cuentas abiertas. Encuentre el tamaño de la muestra con un límite para el error de estimación de $3 y un nivel de confianza de 90%.
  • 24.
    Tamaño de lamuestra para estimar la media, cuando se conoce el tamaño de la población Se desea estimar la cantidad promedio de dinero para las cuentas por cobrar de un hospital, aunque no se cuenta datos anteriores para estimas la varianza poblacional, se sabe que la mayoría de datos se encuentran dentro de una amplitud de variación de $100. Existen 1000 cuentas abiertas. Encuentre el tamaño de la muestra con un límite para el error de estimación de $3 y un nivel de confianza del 90%.
  • 25.
    Tamaño de lamuestra para estimar la proporción, cuando no se conoce el tamaño de la población pq e z n 2 2  p-1q proporciónp Errore confianzadeNivel    z
  • 26.
    Debe votarse unapropuesta importante y un político desea encontrar la proporción de personas que están a favor de la propuesta. Encuentre el tamaño de muestra requerido para estimar la proporción verdadera dentro de 0,05 con un nivel de confianza del 95%. ¿Cuál sería el cambio en el tamaño de la muestra si pensara que cerca del 75% de las personas favorece la propuesta? ¿Cuál sería el cambio si sólo alrededor del 25% favorece la propuesta?
  • 27.
    La universidad estáconsiderando la posibilidad de elevar la colegiatura con el fin de mejorar las instalaciones; para ello, sus autoridades desean determinar qué porcentaje de estudiantes están a favor del aumento. La universidad necesita tener una confianza del 90% de que el porcentaje se determinó dentro del 2% del valor verdadero. ¿Qué tamaño de muestra se requiere para garantizar esta precisión independientemente del porcentaje verdadero? Use el criterio conservador para calcular.
  • 28.
    Tamaño de lamuestra para estimar la proporción, cuando se conoce el tamaño de la población 2 )1(          z e D pqDN Npq n pq p z e N      1 Proporción confianzadeNivel Error poblaciónladeTamaño
  • 29.
    Los dirigentes delconsejo estudiantil en un colegio desean realizar una encuesta para determinar la proporción de estudiantes que está a favor de una propuesta de código de honor. Si son 2.000 estudiantes, determine el tamaño de la muestra necesario para estimar la p, con un límite para el error de estimación del ±5% y un nivel de confianza del 92%. Se presume que el 65% de los estudiantes están a favor de la propuesta.