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Conceptos básicos estadística 02 - Contenido educativo
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Conceptos básicos estadística 02
a lo que es la explicación del vídeo correspondiente al concepto de estadística 2, conceptos básicos.
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Estamos dentro del módulo de sistemas de información de mercados y lo que queremos es analizar
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o tener un conocimiento, al menos básico, de dos elementos muy importantes dentro de
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la estadística, que es la estimación por intervalos, intervalo de confianza y el contraste
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de hipótesis. Esto he marcado dentro del ciclo formativo del grado de superior de comercio
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internacional y en la unidad de trabajo 5, que es análisis de los datos e interpretación
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de los resultados. Nuestro objetivo fundamental es tener una comprensión gradual, es decir,
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a medida que vamos avanzando en lo que es la presentación o en la actividad de aula,
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Vamos a ir viendo los conceptos de que tratamos de explicar o de entender.
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Y bueno, para ello utilizaremos ejemplos.
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Ejemplos, al fin y al cabo, fijar lo que son los conceptos, y más conceptos matemáticos, que son mucho más complejos.
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Pues es más fácil hacerlo a través de ejemplos.
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Es una forma de aquello que no ves a nivel teórico, pues mediante la práctica es más fácil de comprobar o de analizar.
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Entonces, dichas herramientas estadísticas van dirigidas a la toma de decisiones, es decir, nos van a servir para conocer o para analizar o investigar determinados aspectos
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y que no es que realmente no tenemos la posibilidad de tener una probabilidad del 100% de conocerlos,
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pero a través de estas herramientas tendremos o podremos llevar a cabo ese análisis o esa investigación.
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Y con ello tomar las decisiones pertinentes.
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Contraste de hipótesis.
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Empezamos con los fundamentos.
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El fundamento de contraste de hipótesis es simplemente plantear una hipótesis.
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Sobre un parámetro poblacional, cuando hablamos de parámetro poblacional estamos refiriéndonos, por ejemplo, a algo que realmente queremos estudiar, pero que a efectos prácticos no podemos conocerla, pues sería necesario investigar o encuestar a toda la población para poder llegar a conocer el dato exacto o perfecto.
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Entonces planteamos una hipótesis y en función de esa hipótesis, es decir, una hipótesis es algo que realmente marcamos como que pueda ser posible y que lo que tratamos es que esa hipótesis para determinar ese determinado parámetro se acerque lo más posible a lo que es el parámetro poblacional.
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Para ello utilizaremos una muestra. Entonces en función de eso trataremos y con una serie de herramientas que conforman el contraste de hipótesis es contrastar esa hipótesis para comprobar si realmente a nivel poblacional estaríamos cerca a nivel poblacional si realmente nos estamos acercando o no.
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Es decir, para ello plantearíamos distintas hipótesis, es decir, bueno, sabemos que una hipótesis es de investigación, bueno, aquí planteamos cuatro hipótesis, hipótesis de investigación, hipótesis estadística, hipótesis estadística es cuando hacemos una hipótesis estadística es simplemente estamos tratando de fijar o de determinar o hacer nosotros mismos una hipótesis en relación a algún aspecto, pero de manera cuantitativa.
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Eso serían las hipótesis estadísticas, es decir, se formulan con los datos del estudio cuando son como cuantitativos.
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Mientras que una hipótesis de investigación simplemente es tratar de proponer y realizar una hipótesis sobre un aspecto,
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un aspecto que queremos analizar o que debemos investigar.
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Es decir, por ejemplo, aquí ponemos el ejemplo de la mayor publicidad más ventas.
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Es obvio que nosotros si consideramos que, si proporcionamos en nuestro negocio y en la venta de nuestro producto,
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pues incorporamos más publicidad ya sea en radio en televisión etcétera pues tenemos mayores
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probabilidades de que realmente tengamos más ventas en realidad estamos planteando una hipótesis de
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investigación otra cosa es luego trasladarla a efectos estadísticos y comprobarla pero en realidad
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es una hipótesis de investigación de algo que realmente queremos analizar y luego ya que
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plantearíamos o estableceríamos las dos hipótesis que son las que se van a utilizar dentro del
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contraste de hipótesis que es la hipótesis nula y la hipótesis alternativa la hipótesis nula es
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como la que fijamos como de hipótesis de partida, la que consideramos o que es en realidad
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la que queremos refutar, es decir, la que queremos negar. ¿Por qué? Porque la que
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nos interesa va a ser la contraria. ¿Y cuál es la contraria? La hipótesis alternativa.
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Por lo tanto, tenemos dos tipos de hipótesis. Aquí, bueno, simplemente en esta slide solo
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he profundizado un poco, esto si queréis lo podéis leer, pero bueno, es profundizar
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un poquito más sobre lo que es una hipótesis de investigación y lo que es una hipótesis
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nula. La hipótesis nula se referencia normalmente con el H0, mientras que la hipótesis alternativa
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es la con el H0. Entonces, es lo que hemos dicho. En palabras más sencillas podemos
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decir que es aquello que es el punto de partida. Para hacer una hipótesis debemos partir sobre
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un punto de partida sobre lo que realmente estamos buscando analizar. Y sobre ese punto
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de partida, luego contrastarlo, comprobarlo y si realmente es cierto o no
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entonces, que es la hipótesis que hemos hecho, aquí vamos a crear dos
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hipótesis, la hipótesis 0 o nula
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que es la que realmente queremos que no se cumpla
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por ejemplo
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puede ser con el ejemplo de las, por ejemplo, cuando tenemos aquí el ejemplo
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un ejemplo, sí, la expectativa de ingresos no oscila entre 55.000
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y 75.000 euros. Cuando realmente lo que nosotros queremos
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comprobar o contrastar es que realmente sí oscila. Por tanto, lo que queremos
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es anular o refutar
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esa hipótesis nula, es decir, negarla. ¿Para qué?
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Para así comprobar que realmente la hipótesis alternativa es la que estamos buscando
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y la que realmente sea.
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Ese es el contraste y de ahí que establezcamos dos hipótesis que en realidad son
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dos hipótesis contrarias, una de la otra.
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La hipótesis alternativa, pues bueno, lo hemos dicho,
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hay opciones distintas a la hipótesis de investigación
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y no hay opciones distintas. Es la idea que queremos probar
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con los datos del experimento o estudio, es decir, lo que realmente
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estamos buscando. Aquí establecemos
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una serie de
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conceptos, o sea,
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de ejemplos para cada una de ellas
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y luego al mismo tiempo hacer referencia
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también otra vez a la hipótesis estadística.
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Nivel de significación. El nivel de significación
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es un concepto en estadística
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que hace referencia a
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un tipo de error. Cuando nosotros estamos... tipos de errores en el contraste de hipótesis, es decir, cuando nosotros estamos llevando a cabo ese contraste de hipótesis, nosotros estamos estableciendo dos tipos de hipótesis, como hemos dicho, la nula y la alternativa, y en función de esas hipótesis, si las aceptamos o las rechazamos y lo comprobamos con la vida real, pues nos dará una serie de errores.
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así por ejemplo en esta tabla de doble entrada vemos que en nuestra definición
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si aceptamos la, siempre partimos de la hipótesis nula
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porque a partir de la hipótesis nula si la negamos tendremos la hipótesis alternativa y el contrario
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entonces si aceptamos la hipótesis nula y por otro lado
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en la situación real esa hipótesis nula es cierta, estaríamos en el correcto
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si aceptamos la hipótesis nula y en la situación real esa hipótesis nula es falsa
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estaríamos en el error que vamos a llamar tipo 2
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mientras que si rechazamos la hipótesis nula
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¿qué es lo que realmente estamos buscando? ¿para qué?
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para que la hipótesis alternativa se cumpla
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que es la que nosotros buscamos
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y en realidad, esa hipótesis nula
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es cierta, es cuando estamos
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por tanto, aquí, este es el
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error que tratamos
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de buscar, o el error
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principal, que es el que se va
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a denominar
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o va a tener
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la denominación en cuanto a la probabilidad
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de que cometamos ese error
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ese error de tipo 1. Si cometemos
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si la probabilidad de cometer
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ese tipo de error de tipo 1
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que es el que tratamos
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de evitar, porque nosotros lo que queremos
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es rechazar la hipotesis nula para que
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la hipotesis alternativa sea la correcta
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que es la que estamos buscando. Pero
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de ahí que nos sea
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importante y es lo que se va a llamar como nivel
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de significación. Ese nivel de significación es
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concretamente la probabilidad de cometer un error
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de tipo 1
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que consiste
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en rechazar la hipotesis nula cuando la hipotesis
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es cierta. Más conceptos, estimación puntual, hemos analizado lo que denominamos como estimación
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puntual, o sea, con estimación puntual como contraste de hipótesis, o sea, contestar
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varias variables, es decir, lo que tratamos es acercarnos a un parámetro poblacional
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a través de una muestra y mediante el contraste de hipótesis podemos llegar a determinar
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o a tomar decisiones. La idea de la estimación puntual consiste simplemente en estimar un determinado parámetro,
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un parámetro poblacional, pero a través de un parámetro muestral. Es decir, imaginemos que queremos saber la media
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que estudia en el grado de matemáticas en España. Pues esa media, vamos a coger a todos los estudiantes que estudian en España
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y lo vamos a, bueno, se podría comprobar a nivel informático, pero bueno,
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imaginaos que tenemos que ir a preguntar a todos y cada uno de ellos
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y para evitar el coste y el trabajo que supone eso,
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pues nos centraríamos en una muestra,
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buscaríamos una muestra de estudiantes y en función de esos estudiantes
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igualaríamos esa media muestral, es decir, la media de esos estudiantes,
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hemos cogido, por ejemplo, si hay 100.000 y cogemos 1.000,
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pues la media muestral de esos 1000 lo igualaríamos a la que es aquí, a la mu, que es la media poblacional, de tal manera que así realizaríamos lo que llamamos estimación puntual, simplemente estimar un parámetro poblacional a través de un parámetro muestral, y puede ser cualquier tipo de parámetro, o sea, de estadístico, utilizar una media muestral, o sea, perdón, una media o cualquier otro tipo de estimador, ¿de acuerdo?
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por otro lado tenemos el integrado de confianza
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en este caso aquí en lugar de tratar
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de estimar puntualmente
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a través de un estimador
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o de un estadístico
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un determinado valor o algo que
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estamos buscando, lo que vamos a hacer es que
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acotar ese
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valor o lo que estamos, por ejemplo la media
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esa que indicábamos del grado de matemáticas
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de estudiantes, pues acotarlo entre
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un intervalo, es decir, una cota mínima y una cota
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máxima, entonces
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eso es lo que vamos a buscar, para ello
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lo vamos a relacionar con la distribución normal
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la distribución normal es la clásica campana de Gauss
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en la que la media estaría en el centro
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y en función de si nos vamos trasladando
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hacia la derecha o hacia la izquierda
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aunque aquí en la imagen no viene aquí
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pero bueno, si fijamos un poquito abajo
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viene como un eje de coordenadas
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un eje de coordenadas x, x
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en el eje de coordenadas x en realidad lo que estamos marcando
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de las desviaciones típicas, es decir, cómo se desvía
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los valores con respecto a la media. Por tanto, cuanto más nos alejamos de la media
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más lejos de la media estamos y por tanto lo medimos en número de desviaciones
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típicas, tanto para la izquierda como hacia la derecha.
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Y claro, el 1 menos alfa es lo que vamos a llamar como
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la probabilidad. Es una probabilidad de que realmente
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el valor que estamos buscando se encuentre dentro de esta área, o sea, de esta zona,
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desde este punto a este punto, de ahí que alfa sería el nivel de confianza, ¿qué
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llamamos el nivel de confianza? Bueno, perdón, el alfa no es el nivel de confianza, el nivel
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de confianza es el 1 menos alfa, alfa es la probabilidad de que realmente no se encuentre,
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es decir, si marcamos aquí por ejemplo un 5%, es decir, un 2,5% y un 2,5%, es decir
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que el valor que estamos buscando se encuentra en estos dos puntos, nuestro nivel de confianza
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sería el 1 menos ese 5%, que sería el 95%.
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Es decir, ¿qué nivel de confianza tenemos?
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Es decir, nuestro nivel de confianza es el que marca que con un 95% de probabilidades
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nuestro valor, el valor que estamos buscando, está comprendiendo esto entre este intervalo.
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Y este intervalo entre este punto y este punto.
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Es decir, entre el punto en la cota más inferior, que se encuentra hasta la cola de la izquierda,
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y el que es el z alfa medios, menos a z alfa medios, y el z alfa medios.
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En cuanto a lo que se refiere a z, z simplemente es el parámetro,
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es el parámetro que marca para una distribución normal.
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Es decir, cuando hablamos de una distribución normal, a ver, ¿dónde lo teníamos?
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Bueno, hablamos de una distribución normal, una distribución normal tenemos,
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si está estandarizada, pues la forma de calcular este parámetro, este z,
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que es realmente lo que indicábamos, viene determinado por el uso de una serie de tablas y viene determinado por la media de sus soluciones menos la media muestra,
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partido de la diversión típica y partido de la diversión típica partido a su vez por la raíz cuadrada del número de soluciones.
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Entonces, los pasos en el sentido de la confianza, para calcular el sentido de la confianza, pues aquí nos vamos a centrar o vamos a extraernos en el sentido de que cómo llegamos a todos estos valores. Estos valores, en realidad, no afectos de uno de lo que es la asignatura o, perdón, el módulo de mercado. Debemos conocer este tipo de herramientas y lo útil que son para la toma de decisiones, afecto de mercado, etc.
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Pero tampoco necesitamos plantear una serie de demostraciones para determinar cómo se llegan a estos valores.
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En realidad debemos tomar como válidos este intervalo y estas fórmulas y en función de estas fórmulas nos permitirá tomar una serie de decisiones.
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Pero no es necesario que fijemos el paso a paso a cómo se han llegado, o un matemático cómo ha llegado a estos valores y a estas fórmulas.
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porque no es el objetivo del módulo.
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Los pasos para calcular el valor de confianza empezaremos con una población normal y sigma conocida.
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El sigma conocida, cuando hablamos de sigma conocida, es decir, si ya hemos planteado para ampliar el 5% o el 2%,
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así para ya determinar cuál es el nivel de confianza.
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luego queremos que encontremos el punto crítico
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que es el llamado, este es el punto crítico
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que es el que nos indicaría realmente
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los dos puntos
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o las dos cotas
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del intervalo que estábamos buscando
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dentro de la
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función normal, el z alfa medios
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y en función de eso
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calculamos la base, la calculamos
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la z de la muestra, para ello
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lo que decíamos, la medida muestral
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menos la medida proporcional partido de
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la teoría científica partido
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a su vez de la raíz cuadrada del número de soluciones. Y ya con nuestra
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fórmula de intervalo final, pues ya determinaríamos ya cuál es la cota inferior y inferior
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superior. Estos valores, zeta de alfa medios, tanto el menos como el más,
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vendrán determinados por una tabla, que tenemos aquí, a ver,
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no sé dónde, aquí está, la tabla, que es la que nos determina en función de
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la probabilidad que buscamos, como luego lo veremos en el ejercicio, pues nos determina
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el valor, 1,96 en este caso, o 2,58,
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hecho. Pero lo vamos a ver después. Simplemente es aplicar o recoger los datos dentro de las
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fórmulas y obtener así las dos cuotas. Entrándonos ya en la estimación de lo que es el ejercicio,
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vamos a plantear un primer ejercicio, una estimación de intervalos de confianza. En
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este nos encontramos con un contexto, es evaluar cuánto gastan al año los clientes de una empresa
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de la Maserati Express, los datos del ejercicio son el nivel de confianza 95, que es lo que
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decíamos, el 1 menos alfa o sigma, yo creo que es sigma, no alfa, pero bueno. Luego la
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desviación típica, la desviación típica son 280 euros, es decir, que ese gasto se
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desvía con respecto a la media en unos 280, tanto para arriba como para abajo, esa sería
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la desviación típica. Luego la muestra, 49 clientes, y el gasto medio anual, que son
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1240. Entonces, ¿cómo estimamos ese gasto medio? Bueno, aquí, aunque nos da un nivel
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de confianza del 95% tendría que poner también el 99, porque nos pide el 95 para el 95
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y para el 99. En la resolución del ejercicio
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simplemente vamos al error típico, calcular error típico, error estándar.
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El error estándar es simplemente la devolución típica, 280 partido de la
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raíz cuadrada, que el error típico es una de las
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partes que comprendía para calcular nuestro intervalo de confianza.
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En este caso es el de 40, pues nada, para el intervalo del 95 nos iríamos a las tablas
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que habíamos dicho que era
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primero la media de x
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que ya lo tenemos, son 1240
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y luego más menos
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el z alfa medio
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sigma medio
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partido de 2
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que es el 1,96 para el 95%
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lo tenemos aquí en rojo
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el cuadrado con 0,4750
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porque este se refiere a cada una de las colas
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el producto son el 95%
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que es 1 en la fila
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1,9, y en la columna 0,06, por lo tanto 1,96.
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Y en el caso del 99%, igual este, si lo metemos en 0,49,
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51 por 2 es 99%, o 0,99. Por lo tanto,
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2,5 en la fila y 0,08, 2,58. Por lo tanto, ya tenemos
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la Z alfa media, o sigma medios, y multiplicado por
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el error típico, 40. Ya tenemos 1240 más menos
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103, que en realidad esto es lo mismo que el intervalo
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entre la cuota mínima y la cuota máxima.
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Si 1240 menos 103,2
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sería lo mismo,
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coma 1240
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más 103,2, que son las dos cuotas
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inferiores y superiores.
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Y ya tendríamos los intervalos, que es lo que estamos buscando.
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En cuanto al ejercicio de contraste de hipótesis,
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el contraste de hipótesis aquí
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nos marca evaluar si un nuevo sistema
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de embalaje mejora la eficiencia logística.
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Datos, bueno, da un tipo medio esperado.
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El tiempo medio esperado es el tiempo que
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nosotros marcamos como hipótesis,
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que es el que realmente queremos
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o que yo creo que va a ser, por eso es una hipótesis
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por eso se llama esperado y se marca en 120 minutos
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y que tenemos que comprobar si realmente es cierto o no
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la edición típica, por lo que hemos dicho, lo que se desvía de respecto a la media
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que el tiempo medio observado, hemos obtenido una serie de valores muestrales
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y en función de esas mediciones se ha comprobado que la media son 117 minutos
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por eso sí es observado, así sí le sabemos
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y lo que se lo que sube o baja respecto al conjunto de todas las observaciones que la
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del identifica son ocho minutos cuántas muestras han cogido 64 64 lotes y se han marcado lo que
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buscamos es tomar una decisión en este caso no un intervalo aquí solo buscamos así se afecta
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el sistema anterior con un riesgo de menor o igual a 5 por ciento pues claro pues bueno aquí tenemos
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son las conclusiones, pero más o menos es lo mismo que los cálculos, esto lo miráis, pero bueno, es lo mismo que, eso es como el análisis, las conclusiones de lo que realmente viene aquí.
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En la resolución del ejercicio con traste de hipótesis, bueno, pues empezamos, enunciamos la hipótesis nula, en nuestra hipótesis nula, estamos marcando, o marcamos la hipótesis de que seguramente la media, el tiempo medio, que debería ser 120,
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eso es lo que nosotros hemos considerado
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que sería el parámetro poblacional
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el MU
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pero que en realidad lo que nosotros queremos obtener
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es comprobar que
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esta hipótesis nula
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se rechace
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para aceptar la hipótesis alternativa
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y que realmente sea distinto
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a 120, eso es nuestro objetivo
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entonces definimos la zona de aceptación
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en la zona de aceptación tenemos
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el alfa
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sería 0,05
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el 0,05 que es el 5%
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por tanto nos estamos encontrando que
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el nivel de
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nuestro nivel de confianza es de 95%
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¿de acuerdo? 95%
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luego en tablas, lo que hemos dicho
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para el 95% nuestra tabla
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era 196, ¿vale? por 196
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196, y luego el MU son 120
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que es la estimación, los valores que nosotros esperamos
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pero que no sabemos si es bueno o malo
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luego la división típica, que es lo que varía nuestra media
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y el número de soluciones
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nuestro intervalo será 120, que es aquí el que marcamos
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el valor que marcamos, claro, porque tenemos que utilizarlo
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y que realmente lo estamos haciendo para ese 120
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menos el 1,96 que es la Z
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y luego el error, el error estándar
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que son los 8 de división típica a partir de la raíz cuadrada
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a partir del 64. Esto nos da
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tanto por un lado como por otro, o el menos como el más
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nos da un intervalo entre 118.04
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y 121.96
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Por tanto, ¿qué es lo que verificamos?
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Pues lo verificamos, y aquí lo pone
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es que la media muestral ha sido
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de 117 minutos. O sea, si nuestra media
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muestral ha sido de 117 minutos
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que no está recogida dentro de ese intervalo
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es decir, con un 95%
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no está recogida
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es obvio que
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117 al ser menor de 118.04
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que deberíamos rechazar la hipótesis nula. Por tanto, llegamos a la conclusión de que lo que estamos buscando nosotros, la alternativa, que es realmente ese medio muestral o ese tiempo medio esperado, debe ser distinto a 120.
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Y ya está, con esto tendríamos la explicación de estos conceptos. Un saludo y espero que haya quedado claro con este resumen.
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- Economía y empresa
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- José Antonio González Constanza
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- 1 de mayo de 2025 - 22:02
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