Sesiones de Clase 3 - Medidas de Tendencia Central

July 10, 2022 | Author: Anonymous | Category: N/A
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FACULTAD DE INDUATRIAS ALIMENTARIAS

Escuela Profesional de Ingeniería Industrial.

SESIÓN N° 03

MEDIDAS DE TENDENCIA CENTRAL

 

PLAN DE CLASE



CIERRE

• •

Reroalimenación Resumen Auoevaluación •

COSNTRUCCIÓ N

• •

Medidas de endencia cenral. Media, mediana y moda. Media geomérica, media armónica.

INICIO







Motvación Compeencias Saberes previos

 

COMPETENCIA S Calcula e inerprea medidas de endencia cenral en daos agrupados y no agrupados

Usa Excel para calcular medidas de endencia cenral.

Calcula e inerprea medidas de endencia cenral

Reconoce y calcula la mediana

Reconocen y calculan la media

 

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SABERES PREVIOS

Qué son medidas de resumen.

¿Qué es un promedio? Es posible obener un promedio de la variable género.

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MOTIVACIÓN

 

La grafca muesra el ingreso de proesionales y écnicos mejor remuneradas

¿Cuál será el promedio de los ingresos de profesionales en ingeniería?

 

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MEDIDAS DE RESUMEN

Medidas de resumen, conocidas también como de tendencia central, valor central o de posición. Estas medidas permiten resumir en una sola cifra una serie estadísca, de tal manera que sus valores están ubicados al centro de la serie. Balanceando candades mayores y menores alrededor de la cifra encontrada.

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MEDIDAS DE TENDENCIA CENTRAL

 

Nos sirven para describir caracteríscas básicas de un estudio con datos cuantavos; muestra promedios, compara resultados, o interpreta puntajes en relación a otro central; son: media, mediana y moda.

La media es la más úl, se le conoce como promedio

 Media =

Mediana = Me Moda = Mo

 

FACULT ACULTAD AD DE CIENCIAS MEDIA ARITMETICA O SOLAMENTE SOCIALES EDUCACION Y DE LA COMUNICACIÓN “MEDIA” Es el valor obtenido

 

por la suma de todos sus valores divididos entre el numero de sumandos   sumandos

Representación: Para valores de la variable X observados de una muestra: es denotada por:

Se llama también Promedio

Es una medida muy sensible a los extremos Valores Valore s muy grande, aumenta la media. Valores muy pequeños, disminuye la media.

Para valores de la variable X observados de una población: es denotada por:

FACULT ACULTAD AD DE CIENCIAS La Media Aritmética SOCIALES EDUCACION Y DE LA

   

COMUNICACIÓN

Datos no agrupados

+ + ...+ 

   1   2

 

  

¯ =   (  )=



 Donde: 

 

¯ =   (   )=

  

  ∑ = 

1





xi: cada uno de los daos. n: es el oal de daos.

FACULT ACULTAD AD DE CIENCIAS La Media Aritmética Aritmétic a SOCIALES EDUCACION Y DE LA

 

COMUNICACIÓN

Datos agrupados Discretos Donde: :

Es el va valo lorr de la va vari riabl ablee D Dis iscr cret etaa ccla lasi sific ficada ada en k

valores distintos.  

 

∑    

 

   ¯ = =1

 

  . h    = ∑  = 1

k:

Es el nume numero ro d dee va valo lore ress d dis isti tint ntos os d dee xi.

n:

Es el ttot otal al de da dato tos. s.

:

Es la fre frecu cuenc encia ia ab abso solut lutaa ssim imple ple en posi posici ción ón “i “i”. ”.

:

Es la fre frecu cuenc encia ia rel relat ativ ivaa si simpl mplee en la posi posici ción ón “i “i”. ”.

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La Media Aritmética Aritmética

 

Datos agrupados por Intervalos Donde:    

 

∑   ′   

   ¯ = = 1



 

  ′ . h   = ∑  = 1

k :

Es la marca de clase del intervalo “i”. Es el numero de intervalos de clase.

n:

Es el total de datos.

:

Es la frec frecue uenc ncia ia ab abso solu luta ta del del in inte terv rval alo o “i “i”. ”.

:

Es la frecu frecuen enci ciaa re rela lati tiva va de dell iint nter erva valo lo “i “i”. ”.

FACULT ACULTAD AD DE CIENCIAS La Media Aritmética SOCIALES EDUCACION Y DE LA

 

COMUNICACIÓN 1 2    ¯ =   +  + ... +  

 

 

Para Datos no agrupados





  

Para Datos no agrupados

=1

 ¯   =    ¯   =

 

 ¯   =

  



      

=1

  



   ′   

Para Datos agrupados en Intervalos

 =1



 Donde:

: :

Para Datos agrupados

Valores de la variable X Es la marc marca a de de cla clase se del del in inerv erval alo o “i” “i”

 k:

Es e ell nume numero ro de de valo valore ress dist distn nos os de de n: Es el oal de da daos. os. : Es la la re recu cuen enci cia a abs absol olu ua a sim simpl ple e en en pos posic ició ión n “i” “i”

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La Media Aritmética

 

Ventajas:    

Es la medida de tendencia central mas usada. Su valor es único para una serie de datos. Se emplea a menudo menudo en cálculos estadísticos. En la grafica de frecuencias representa el centro de gravedad.

Desventajas: 

Es sensible a los valores extremos.   No es recomendable emplearla en distribuciones muy asimétricas.

 

Ejemplo 1:

FACULT ACULTAD AD DE CIENCIAS SOCIALES EDUCACION Y DE LA Los esudianes de la escuela proesional de IngenieríaCOMUNICACIÓN Indusrial requieren inormación

sobre la clasifcación dede losconcientzación residuos solidosa en disrio para de Independencia con la fnalidad de realizar actvidades laselamilias, ello solicio inormación a la plana de raamieno de la municipalidad disrial de Independencia brindándoles los siguienes daos en kilogramos: T/Día Papel Plasco Glass Metal 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

3 1 5 6 4 4 25 10 8 4

19 18 13 7 18 7 10 17 14 16

36 49 21 32 34 49 40 15 15 50

12 7 12 44 50 25 28 44 32 25

¿Cuál es el promedio del residuo solido meal que se generan?

 

Solución:   ¯ =   

FACULT ACULTAD AD DE CIENCIAS SOCIALES EDUCACION Y DE LA  COMUNICACIÓN ∑   =1



͞  x = 12 + 7 + 12 + 44 + 50 + 25 + 28 + 44 + 32 + 25.   ͞  x = 279

n

10 ͞  x = 27.9 kilos

Interpretación: El promedio de residuos Meal que se generan en el disrio de Independencia por día en las amilias es de aproximadamene.

28

kilos

       

FACULT ACULTAD AD DE CIENCIAS SOCIALES EDUCACION Y DE LA COMUNICACIÓN La Empresa Minera LINCUNA SAC, ha realizado la muestra de 100 puntos de agua ,en el Departamento de Ancash, Provincias de Aija y Recuay, Recuay, en el mes de Julio del presente presente año, para el análisis micro bilógico, la administración solicita al Ingeniero ambiental, determinar el promedio de los pesos en Kg de las muestras de agua, mostrado en la siguiente tabla.

Ejemplo 2:

Solución: Variable: Peso en Kg de muesras de agua, realizados en las Provincias de Aija y Recuay, 2021 Muesra: 100 muesras muesras de agua = n Objetvo: Deerminar el Promedio = ?  = Peso en Kg ( [ - +A[ ) 1

[5 4 – 5 8 [

Reemplazando en la Formula

 

20

56

1120

2

[5 8 – 6 2 [

30

60

1800

3

[6 2 – 6 6 [

40

64

2560

4=

[6 6 – 7 0 [

10

68

680

Total

100

6160

    + ( ¿ ¿  +  ) ¿  2

4

    ¯=

A: Ampliud



   ×   ′ 

=1



 

=

6160 100

= 61.6  

La Media Aritmética

 

 

Propiedades de sumatoria:  

1. Suma de una constante. Es igual a n veces la constante, si se inicia con i=1 



=  +  +  + ....... +  =

 =1

2. Suma de una constate por una variable. Es igual a lo constante por la suma de la variable. 3. Suma de una variable más una constante. Es igual a la suma de la variable más la constante mulplicada por n, si se inicia en i=1



∑ (   +  = 1



= ( 1 +  )+ (  2 +  )+ (  3 +  ) + ....+ (   +  )= ∑   +  = 1

) La Media Aritmética

 

 

Propiedades de la media aritmética: 1. La suma algebraica de las diferencias de cada uno de los valores respecto a su media aritméca, es igual a cero.  ….. Para daos no agrupados  .... Para daos agrupados.

2. La media aritméca de una constante, es igual a la constante M(K) = K

3. La media aritméca de una constante por una variable, es igual a la constante por la media aritméca de la variable.

M(XK) = K M(X)

 

La Media Aritmética Propiedades de la media aritmética: 4. La media aritméca de una variable más (menos) una constante, es igual a la media aritméca de la variable mas (menos) la constan constante. te. M(X  K) = M(X)  K M(aX  b) = a M(X)  b

5. La media aritméca de una suma de variables, es igual a la suma de las medias aritmécas de cada una de las variables. M(X + Y – Z) = M(X) + M(Y) – M(Z)

La Media Aritmética

 

Ventajas:

Desventajas:

0 Es la medida más usada. 0 Emplea en su cálculo oda la inormación disponible. 0 Se expresa en las mismas unidades que la variable en esudio. 0 El promedio se esable en el muesreo.

0 Es sensible a los valores exremos. recomendable e emplearla en disribuci disribuciones ones 0 No es recomendabl muy asiméric a siméricas. as. 0 Si se emplean variables discreas o cuasi-cualiatvas, la media arimétca puede no perenecer al conjuno de valores de la variable. 0 Si el conjuno de daos es muy grande puede ser edioso su cálculo manual. cualiatvos. 0 No se puede calcular para daos cualiatvos. 0 No se puede calcular para daos que engan clases de exremo abiero, ano superior como inerior.

0 Es a cualquier cambio los daos (puede sersensible usado como un deecor deen variaciones en los daos). 0 Es útl para llevar a cabo procedimienos esadístcos como la comparación de medias de varios conjunos de daos. 0 En la gráfca de recuencia represena el cenro de gravedad.

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La Mediana (Me)

 



Es el valor que divide una serie de daos en dos pares iguales, previamene ordenados.



En el caso de que engamos una abla de recuencias se calcula en primer lugar el número de observaciones N dividido enre 2.



Si N/2 no coincidiese con ningún valor de la columna de recuencias acumuladas, la mediana seria el primer valor de xj con recuencia absolua acumulada Nj mayor que N/2.

FACULT ACULTAD AD DE CIENCIAS La Mediana SOCIALES (Me) EDUCACION Y DE LA

 

COMUNICACIÓN

Daos no agrupados:

+

 

Si “n” es par enonces:

 

=

      ( ) ( + 1) 2

2

2

 

Si “n” es impar :

 =  ( 12+ )

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La Mediana (Me)  

Daos agrupados

 =  + 

[

 2

−   − 1   

]

Donde:      : limie inerior de la clase mediana.    : Ancho de clase de la clase mediana.  n : Es el oal de daos.     : Es la recuencia recuencia absolua de la clase mediana.    : Es la recuencia recuencia absolua acumulada de la clase mediana    − 1

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La Mediana (Me) Venajas • Esablece los valores exremos.

• Es recomendable para disribuciones muy asiméricas. • La mediana, sólo depende del número de daos ordenados y no del valor de los daos Por lo ano, no es sesgada por algún valor grande o pequeño.

• La mediana puede ser calculada para disribuciones de recuencia con inervalos de dierene ampliud, siempre que se pueda deerminar el límie inerior del inervalo de la mediana, L¡.

• La mediana puede ser calculada para variables con valores en escala ordinal.

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La Mediana (Me) Desvenajas 

No presena odo rigor maemátco.  Se emplea solo en variables cuantatvas.

Me

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La Mediana (Me) Del ejercicio anerior Nº Edad

X1

X2

X3

X4

X5

X6

X7

X8

X9

X10

7

12

12

25

25

28

32

44

44

50

1. Ordenar los daos  2. En ese caso el número es par, par, enonces la órmula será:

 

  =

25 + 28 2 Me = 26.5

 



( )

+ 

(  + 1) 2

2

Me =

Interpretación: El resulado anerior signifca que las personas que se enconraron en la plaza de armas de Huaraz tenen una edad menor o igual a veintséis años y medio y la ora miad tene una edad mayor o igual a veintséis años y medio.

2

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La Moda (Mo) Indica el valor que recuencia.

mas se repie o la clase que posee mayor

Daos no agrupados: Sean los daos:54; 63; 91, 59; 54; y 69 La Moda =54, pues se repie dos veces.

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La Moda (Mo)

 

Daos agrupados:

  =  +  

[  ]   1

 1 + 2

Donde:      : Limie inerior de la clase modal.  

     : Ancho de clase de la clase modal.

  1 : Es la dierencia enre la recuencia absolua de la clase modal y la anerior a ella.   2 : Es la dierencia enre la recuencia absolua de la clase moral moral y al que sigue.

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La Moda (Mo) Venajas 

Es esable a los valores exremos  Es recomendable para el raamieno de variables cualiatvas

Desvenajas 

Pueda que no se presene.  Puede existr mas de una moda.  En disribuciones muy asiméricas suele ser un dao muy poco represenatvo.  en el caso de una variable discrea que no oma valores repetdos, la moda no tene sentdo.

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La Moda (Mo) Del ejercicio anerior Nº Edad

X1

X2

X3

X4

X5

X6

X7

X8

X9

X10

7

12

12

25

25

28

32

44

44

50

De lo anerior podemos observar que se repie con mayor recuencia las edades 12, 25 y 44. Es decir, las modas son Mo1 = 12 años, Mo2 = 25 años, Mo3 = 44 años. Ese es un conjuno de daos multmodal.

 

Resumen: Medidas de Tendencia Cenral

Se divide en

Se Encarga

Resumir inormación de conjuno de daos

Media

Mediana

Moda

numéricos

Promedio del conjuno de daos numéricos

Cenro del conjuno de daos numéricos

Número con mayor recuencia en conjuno de daos

 

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Ejercicio 1:

Del ejercicio anerior: En una encuesa dirigida a 20 esudianes sobre el numero de sesiones de inducción en la plaaorma de aprendizaje SVA de la UNASAM, se obuvo el siguiene cuadro de Disribución de recuencias, hallar las medidas de endencia cenral:

N° de Sesiones

Mo = 2

Frecuencia Frecuencia Frecuencia Frecuencia Absoluta Absoluta Relava Absoluta Acumulada Simple () Simple (hi) Acumulada (Hi) (Fi)

0 1 2 3 4

1 4 7 6 2

0.05 0.20 0.35 0.30 0.10

Total

20

1.00

1 5 12 18 20

0.05 0.25 0.60 0.90 1.00

Posición de la mediana Me = = = 10

 

Media:

͞  x = = = = 2.2

Mediana: Me = 2

Moda: Mo = 2

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Ejercicio 2:

Del ejercicio anerior: Los resulados de un es académico de 100 pregunas, donde cada preguna tene valor de 1 puno, de los esudianes de la Faculad de Ciencias Sociales, Educación y Comunicación la abla de recuencias que se obuvo ue:

Resulados de Un es Académico

f

Fi

hi

Hi

Xi

[26 - 34[ [34 - 42[ [42 - 50[ [50 - 58[ [58 - 66[ [66 - 74[

1 2 4 10 16 8

1 3 7 17 33 41

0.02 0.04 0.09 0.22 0.36 0.18

0.02 0.07 0.16 0.38 0.73 0.91

30 38 46 54 62 70

[74 - 82] TOTAL

4 45

45

0.09 1.00

1.00

78

Posición de la mediana Me = = = 22.5

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Media:  

͞  x = = = = 59.86

Mediana:   −   − 1

  =  +  

[ ] 2

   

Me = 58 + 8 = 59.33

 

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Moda:   =  +  

[

  1

 ]

1 +2

Mo = 58 + 8 = 61.43

 

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Retroalimentación

 

Se omará un es de habilidades sociales a cada uno de usedes, eniendo como escala de califcación: Alo (7-10), normal (4 - 6.9) y bajo (1 – 3.9). Enrar al siguiene link hps://www.psicologia-online.com/es-de-habilidades-sociales-4375.hml   Con los resulados de la clase complear el cuadro. n = ____  4

7

8

9

10

5

4

2

3

2

1

4

3

2

5

6

7

7

3

4

5

6

7

8

9

10

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

10

1

2

3

 

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a) Cu Cuan anos os alumn alumnos os te tenen nen lla a cal califc ifcaci ación ón ala. ala. b) Indique la proporció proporción n de esudian esudianes es que obuvier obuvieron on una una califcación califcación media. c) d) e) )

Que porcen porcenaje aje de al alumn umnos os tene tene una calif califcació cación n normal. normal. Que po porce rcena naje je de alumnos alumnos ten tene e una califca califcación ción enre enre baja baja y normal. normal. Que propor proporción ción de al alumno umnoss ten tene e un una a cali califcac fcación ión baja. baja. Rea Realice lice el gráfco gráfco corr correspo espondie ndien ne e e in inerpr erpree ee..

g) Ca Calc lcul ule e la Med Media ia,, Medi Median ana a y Moda Moda

 

Relación entre media, mediana y moda  •

Si la disribución de recuencias es simérica, enonces:  =Me=Mo. • Si la disribución es asimérica de cola a la derecha, en enonces, onces,

• Si la disribución es asimérica de cola a la izquierda, enonces:  < M e < M o .

 

RECORDAR QUE

• De los promedios defnidos, la media arimétca se usa con más recuencia por su mejor raamieno algebraico. Pero no siempre es un buen promedio. • Si la disribución de recuencias es simérica (o "casi" simérica), la media, o la mediana o la moda es el promedio represenatvo, pues, en ese caso, los res promedios son iguales (o casi iguales). • Si la disribución tene marcada asimería, enonces, la mediana es la medida promedio más represenatva.

 

Medias geométrica, armónica y cuadrática Existen otras definiciones de media que pueden tener su utilidad en algunos casos.

Media geométrica XG En el caso de una muestra con valores diferentes de la variable se define como la raíz enésima (N es el tamaño de la muestra) del producto de los valores de la variable

 

√ 

   ´    =   1    2 …    

 

Media geométrica XG Si los datos aparecen agrupados en k valores distintos la definición seria:  

´=

  

  

1

2

  

  1   2 …    



Esta media tiene la característica negativa de que si uno de los valores es nulo, la media seria asimismo cero, y por lo tanto seria poco representativa del valor central. Además si existen valores negativos es posible que no se pueda calcular. A la hora de calcularla tener endecuenta que el logaritmo de la media geométrica es la media aritmética es delútil logaritmo los datos  

 

∑   ´

log lo g    =

 lo log g   

 =1

  

 

Ejemplo: La producción de una empresa de ingeniería ha experimentado un crecimiento del 30% del primero al segundo año y un incremento del 35% del segundo al tercer año y un decrecimiento del 15% del tercer al cuarto año. a) Calcular Calcular la tasa tasa promedio promedio de crecimi crecimiento ento de de los 3 últimos últimos años. años.  b) Calcular la producción producción del quinto quinto año, si la del primer año es 100.

Solución: 1. Toman Tomando do co como mo produ producc cciión base 100 para el primer a ño. En el segundo año, el porcentaje de crecimiento es de 30%, la producción es.1 0 0 + 0 .3 0 x 1 0 0 = 130 y la tasa de crecimiento es 130/100 = 1.30.   2.

En el tercer a ño, el porcentaje de crecimiento es de 35%, la producci ón es: 130 + 0.35 x 1 3 0 = 175.5 y la tasa de crecimiento es 1 7 5.5/130= 1.35.

3. En el el cu cuarto año. el porcentaje de crecimiento es de -15% , la producci ón es: 175.5 — 0.15(175.5) = 149.175 y la tasa de crecimiento es 149.175/175.5 = 0.85

 

Solución: %

AÑO 1

-

2

CRECIMIENTO

PRODUCCIÓN

TASAS

100

-

30%

100+0.3(100)=130

130/100=1.30

3

25%

130+0.35(130)=175.5

175/130=1.35

4

-15%

175.5-0.15(175.5)=149.175

149.175/175.5=0.85

 El promedio de las tasas de aumento durante los tres años es la media geométrica.

Esto es, el porcentaje promedio de crecimiento es de 14.26%.

 b) La producción para para el quinto año es igual igual a: 149.175+0.1426x149.175=170.44

 

Media armónica XA La media armónica XA se define como la inversa de la media aritmética de las inversas de los valores de la variable. Es decir, para variables no agrupadas y agrupadas, seria:   ´ =            

1

∑   = 1

1

Para datos No agrupados

  ´ =             ∑    = 1 1 Para datos agrupados

Es evidente que si una de las medidas es e s 0, la media armónica no tiene sentido.

 

Ejemplo: Una persona manejando su automóvil recorre los primeros 10 Km. a 60 Km. por hora y los siguientes 10 Km. a 70 Km. por hora, calcular la velocidad media.   Para recorrer los primeros 10 Km. usa 10/60 horas. Para recorrer los siguientes 10 Km. usa 10/70 horas. Por lo tanto,  para cubrir los 20 Km. Km. (10 + 10) se emplearon (10/60)+( (10/60)+( 10/70) horas horas con un promedio promedio de velocidad de: de:

Solución:            10 + 10  ´   =      = 10 10 = 60

 +

70

  1 60

2

+

  1 = 64.6  / h 70

 

 

Media cuadrática XQ La media cuadrática XQ. Se define ésta como la raíz cuadrada de la media aritmética de los cuadrados de los valores  

 

  

 

∑     2

2

    ∑  

    √ √

 ´ =

=1

Para datos No agrupados

 ´ =

=1

  

Para datos agrupados

Esta media tiene su utilidad utili dad con frecuencia en la aplicación a fenómenos físicos. Se  puede demostrar que estas medias se relacionan con la media aritmética, en el caso de valores positivos de la variable, por   

  ´ ≤    ´ ≤     ´  ´   ≤  

 

Ejemplo: Un profesor pide a sus alumnos que realicen un experimento en el laboratorio . Espera que los alumnos obtengan 5 litros de ácido clorhídrico. Anota en una tabla una columna con las candades de ácido obtenidos por cada alumno y en la otra el error por falta o exceso de la candad esperada, de la siguiente manera:

Solución: Al profesor no le importa si el error se produjo por falta o por exceso, sino la candad de ácido de diferencia respecto a la esperada. Para ello, uliza la media cuadráca:

 

Nota: Ninguna de esas medias es muy robusa en general, aunque eso depende de cómo se disribuyan las variables. Por ejemplo, la media armónica es muy poco sensible a valores muy alos de x, mienras que a la media cuadrátca apenas le aecan los valores muy bajos de la variable.

 

FACULT ACULTAD AD DE CIENCIAS SOCIALES EDUCACION Y DE LA COMUNICACIÓN

FRASE MOTIVADORA….

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