UNIDAD DIDÁCTICA I. Capítulo 1 (secciones 1.1 a 1.4 del texto base)

Debes conocer el modo en que se puede representar una colección de datos utilizando diagramas de tallos y hojas e histogramas de frecuencias. Hay medidas que resumen las características fundamentales de un conjunto de datos; son las medidas de localización (sección 1.3) y las de variabilidad (sección 1.4). Debes saber calcularlas e interpretarlas; te ayudarán a construir los conocidos diagramas de caja, los cuales sirven para visualizar la distribución de los datos e identificar la presencia de casos atípicos o extremos.

Es recomendable que resuelvas los siguientes problemas del texto base:

Sección 1.2. Problemas 15, 17, 19 y 23.

Sección 1.3. Problemas 33, 34, 35, 39 y 41.

Sección 1.4. Problemas 49, 51, 53, 55, 59, 61.

 


UNIDAD DIDÁCTICA II. Capítulo 2. Probabilidad (secciones 2.1 a 2.5 del texto base)

Debes estudiar detenidamente el concepto de espacio muestral y de suceso (o evento). Es muy importante que entiendas bien el concepto de probabilidad y que sepas aplicar sus propiedades al cálculo de probabilidades de sucesos; son de gran utilidad la fórmula del cálculo de la probabilidad por el complementario (Pg 61) y la fórmula para el cálculo de la probabilidad de la unión de dos o más sucesos (Pgs 62 y 63). Cuando todos los resultados posibles del espacio muestral son equiprobables, el cálculo de la probabilidad de un suceso se simplifica y coincide con el cociente entre los casos favorables al suceso y los casos posibles (o cardinal del espacio muestral). Con esta simplificación, la mayor dificultad para calcular la probabilidad de un suceso estriba en ser capaz de contar los casos; en la sección 2.3 se enseñan distintas técnicas de conteo que debes manejar con soltura.

La sección 2.4  versa sobre el concepto de probabilidad condicionada ---definición (2.3)--- Debes estudiarlo con detenimiento y entender la manera en que la probabilidad condicional nos es útil para calcular la probabilidad de la intersección de dos sucesos (regla de la multiplicación. Pg 78). También debes entender bien los teoremas de la probabilidad total y el de Bayes, así como saber aplicarlos en situaciones concretas. El ejemplo 2.30 muestra una aplicación sencilla de ambos; estúdialo con detenimiento.

Finalmente, debes comprender en qué consiste la independencia de sucesos. Estudia el ejemplo 2.35; te ayudará a entender este concepto y podrás ver como se aplica en un caso práctico.

Además de todo lo anterior, es recomendable que resuelvas los siguientes problemas del texto base:

Sección 2.1. Problemas 3, 7 y 9.

Sección 2.2. Problemas 13, 21 y 27.

Sección 2.3. Problemas 29, 33, 35 y 39.

Sección 2.4. Problemas 47, 51 y 59.

Sección 2.5. Problemas 69, 78 y 85. 


UNIDAD DIDÁCTICA II. Capítulo 3. Variables Aleatorias y Distribuciones de Probabilidad

·         Secciones 3.1 a 3.6 del texto base

Estas secciones tienen por objeto el estudio de las variables aleatorias discretas. Debes entender el concepto de variable aleatoria discreta (sección 3.1) y el de distribución de probabilidad o función de masa asociada a una variable discreta; los ejemplos 3.1, 3.2 y 3.3 te ayudarán a comprender el primero y el 3.8 y 3.9 el segundo. La función de distribución juega un papel esencial en la unificación del cálculo de probabilidades para variables continuas y discretas; en la página 106 se enseña a calcularla para el caso discreto. También debes saber calcular probabilidades a partir de la función de distribución; estudia con detenimiento la proposición de la página 108 y el ejemplo 3.13, que muestra cómo hacerlo.

La media y la varianza son medidas de localización y dispersión de una variable. Has de saber calcularlas para el caso discreto; también tienes que conocer sus propiedades. Lee con detenimiento la sección 3.3; en ella se trata este asunto.

Finalmente, las secciones 3.4, 3.5 y 3.6 presentan tres variables discretas bien conocidas: la binomial, la hipergeométrica y la de Piosson. Debes manejarlas con soltura y reconocerlas en experimentos aleatorios concretos que se te puedan plantear.

Es recomendable que trabajes los siguientes problemas del texto base:

Sección 3.1. Problemas 7 y 9.

Sección 3.2. Problemas 13, 17, 23 y 25

Sección 3.3. Problemas 29, 31, 35, 37 y 41

Sección 3.4. Problemas 47, 49 y 53

Sección 3.5. Problemas 65 y 67

Sección 3.6. Problemas 77 y 83

·         Secciones 4.1 a 4.4 del texto base

El capítulo 4 del texto versa sobre las variables aleatorias continuas. Debes entender bien el concepto de función de densidad de una variable continua (pg. 147); es el equivalente a la función de masa para el caso discreto. Tienes que saber calcular la función de distribución a partir de la función de densidad (pg. 152) y ser capaz de recuperar esta última cuando te dan la función de distribución de la variable (pg. 155). También para el caso de variables continuas, la función de distribución juega un papel esencial en el cálculo de probabilidades de sucesos; la proposición de la página 153, que debes entender, y el ejemplo 4.6 te enseñan a hacerlo; estudia ambos con detenimiento.

En la sección 4.2 se muestra cómo llevar a cabo el cálculo de medidas resúmenes de la distribución de la variable. Tienes que ser capaz de hallar medianas, medias, percentiles y varianzas. Los ejemplos 4.8, 4.9 y 4.11 ilustran el cálculo; se aconseja leerlos detenidamente.

De las distribuciones continuas, una de las más utilizadas es la normal. Estudia la sección 4.3; en ella se tratan las características y propiedades fundamentales de esta distribución. También son de uso frecuente las distribuciones del tipo de la gamma, que se tratan en la sección 4.4. La exponencial (pg. 177) tiene gran relevancia; así que debes conocer muy bien todas sus propiedades.

Se recomienda resolver los siguientes problemas del texto base 

Sección 4.1. Problemas 1, 5, 7 y 9

Sección 4.2. Problemas 11, 13, 15, 19 y 21

Sección 4.3. Problemas 27, 30, 33, 43, 49 y 51

Sección 4.4. Problemas 59 y 63

·         Secciones 5.1 y 5.2 del texto base

Llegamos al final de la segunda Unidad Didáctica. En estas dos secciones estudiarás los experimentos aleatorios en un espacio muestral bidimensional. El modelo que utiliza el probabilista para este tipo de experimentos es la variable aleatoria bidimensional. Se estudia, otra vez por separado, el caso discreto y continuo.

El comportamiento aleatorio de una variable bidimensional (X,Y) discreta se rige por la función de masa conjunta; debes saber calcularla en casos prácticos y obtener, a partir de ella, la función de masa marginal de cada una de las componentes. También debes se capaz de calcular probabilidades a partir de la función de masa conjunta. Examina los ejemplos 5.1 y 5.2; son ilustrativos al respecto.

Si la variable aleatoria bidimensional es continua, su comportamiento aleatorio viene descrito en términos de la función de densidad conjunta. Tienes que aprender a calcular probabilidades a partir de la densidad conjunta ---es recomendable detenerse en el ejemplo 5.3--- y saber hallar  las densidades marginales de las componentes a partir de ella.

Cuando la función de masa conjunta (o equivalentemente la densidad conjunta) se puede factorizar como el producto de las marginales, se dice que las variables son independientes; debes entender bien el concepto de independencia y saber identificar, según el caso, si las variables son independientes. Si la condición de independencia no es natural al fenómeno aleatorio, entonces la distribución conjunta se puede recuperar a partir de una de las marginales y la distribución condicionada; el ejemplo 5.13 ilustra el cálculo de la distribución condicionada; se recomienda leerlo con detenimiento.

Ya has estudiado una medida de la variabilidad de una variable aleatoria unidimensional: la varianza. En la sección 5.2 se presenta una medida de la variación conjunta de las variables que componen el vector (X,Y); se trata de la covarianza. Tienes que saber calcularla a partir de la distribución conjunta. Cuando esta medida se normaliza, se obtiene el coeficiente de correlación, que es un índice de la asociación lineal entre X e Y; también debes saber calcularlo e interpretarlo.

Se recomienda que trates de resolver los siguientes problemas del texto base 

Sección 5.1. Problemas 1, 3, 7, 9, 11 y 15

Sección 5.2. Problemas 27, 29 y 31

 


UNIDAD DIDÁCTICA III. Capítulo 4. Muestreo Aleatorio y Distribución de la Media Muestral (secciones 5.3 a 5.5 del texto base)

Debes entender bien el concepto de muestra aleatoria y de estadístico. El problema de determinar la distribución en el muestreo de un estadístico es central en inferencia estadística. Estudia los ejemplos 5.20 y 5.21; son ilustrativos al respecto. Aunque el problema anterior no admite una solución analítica para el caso general, existen estadísticos para los que la distribución en el  muestreo es conocida o se puede aproximar por una conocida. Entre ellos, se encuentran los que se obtienen a partir de la media muestral, caso que se estudia en la sección 5.4; debes manejarla con soltura. Es recomendable que también estudies los ejemplos 5.24, 5.25, 5.26 y 5.27 de esta sección.  

Además de todo lo anterior, te proponemos resolver los siguientes problemas del texto base:

Sección 5.3. Problemas 39 y 41.

Sección 5.4. Problemas 53 y 55.

Sección 5.5. Problemas 59 y 65.


UNIDAD DIDÁCTICA III. Capítulo 5. Inferencias basadas en Una Muestra Aleatoria

·        Secciones 6.1 y 6.2 del texto base

La sección 6.1 trata la estimación puntual; es el fundamento sobre el que descansa el resto de esta tercera unidad didáctica. Debes entender bien lo que es un estimador insesgado y un estimador con varianza mínima; después de estudiar ambos conceptos, deberías ser capaz de ver la importancia que cobra la estimación del error estándar de un estimador. Los ejemplos 6.4 y 6.5 muestran cómo obtener el estimador insesgado y el de varianza mínima para un modelo poblacional uniforme; los ejemplos 6.8 y 6.9 tratan el tema de la estimación del error estándar de un estimador. Léelos con detenimiento. En la sección 6.2 se estudian dos métodos de estimación muy conocidos: el de los momentos y el de máxima verosimilitud (estimación de probabilidad máxima); es recomendable que te detengas en los ejemplos 6.11, 6.12, 6.16 y 6.17, ya que ilustran la manera en que se aplican ambos  métodos de estimación. 

Además de todo lo anterior, se recomienda que resuelvas los siguientes problemas:

Sección 6.1. Problemas 9 y 13.

Sección 6.2. Problema  25.

·        Secciones 7.1 a 7.4 del texto base

El objeto del capítulo 7 del texto base es la estimación por intervalos de confianza; se estudian intervalos de confianza para la media, la proporción y la varianza de una población.

En el caso de la media se consideran varias alternativas:

1.     Población normal de varianza desconocida (sección 7.1). Debes estudiar el procedimiento de cálculo del intervalo de confianza que se describe en la pg 283; lee con detenimiento el ejemplo 7.3. También debes saber obtener el tamaño muestral  necesario para obtener un intervalo de una precisión dada; el ejemplo 7.4 te enseña a hacerlo.

2.     Población normal de varianza desconocida (sección 7.3). En este caso se utiliza la cantidad pivotal (7.13), en la que se ha eliminado la influencia de la varianza desconocida; su distribución es la de una t. Lee detenidamente el ejemplo 7.11; es ilustrativo al respecto.  Estudia también los intervalos de predicción; los ejemplos 7.12 y 7.13 te ayudarán a entender este asunto.

3.     Intervalos de confianza para muestras grandes (sección 7.2). Cuando la distribución poblacional no es normal, el teorema central del límite permite aproximar la distribución de la media muestral estudientizada, 7.13, por la normal típica. Los intervalos de confianza que se obtienen son “aproximados” y tienen validez siempre que el tamaño muestral sea grande. El objeto de esta sección es el estudio del cálculo del intervalo de confianza en esta situación; el procedimiento es también aplicable a una proporción poblacional.

El estudio del intervalo de confianza para la varianza poblacional se lleva a cabo en la sección 7.4. Bajo la hipótesis de que la población de partida es normal, la distribución de la cantidad pivotal que es utiliza en esta situación es la de una chi2. El hecho de que esta distribución sea conocida permite llevar a cabo el cálculo del intervalo de forma exacta; el ejemplo 7.15, que debes estudiar con detenimiento, te enseña a hacerlo.

Es recomendable que resuelvas los siguientes problemas del texto base:

Sección 7.1. Problemas 1, 3 y 5.

Sección 7.2. Problema  13, 21 y 25.

Sección 7.3. Problemas 29 y 37ab.

Sección 7.4. Problemas  43 y 45.

·        Secciones 8.1 a 8.5 del texto base

En estas secciones se trata uno de los temas centrales de la inferencia estadística; es el contraste o prueba de hipótesis. Debes entender bien los conceptos de hipótesis nula y alternativa; así como el tipo de errores que se pueden cometer en una prueba de hipótesis. Estudia los ejemplos 8.1, 8.2, 8.3 y 8.4; son ilustrativos al respecto. Después de haber revisado las ideas generales en las que se fundamenta el contraste de hipótesis, las secciones 8.2 y 8.3 te enseñarán a aplicarlas a los casos de la media y la proporción poblacional. Ambas secciones son importantes; debes leerlas con detenimiento haciendo especial énfasis en los ejemplos. La sección 8.4 trata el concepto de valor P o p-valor. Gran parte del software estadístico comercial devuelve, entre otra información, este valor como resultado de un contraste de hipótesis; tienes que saber calcularlo en los casos de pruebas Z y t. Estudia con detenimiento los ejemplos 8.17 y 8.18; en ellos se muestra cómo hay que realizar el cálculo. Finalmente, detente en la sección 8.5 y pasa tiempo pensando sobre el principio del cociente de verosimilitudes. 

Es recomendable resuelvas los siguientes problemas del texto base:

Sección 8.1. Problemas 1, 5 y 9.

Sección 8.2. Problema  17, 19, 21 y 27.

Sección 8.3. Problema 37.

Sección 8.4. Problemas  45, 49 y 51.

Sección 8.5. Problema 59.