Estadistica Bivariada

Sitio: MATEMÁTICAS × Profe Arauco
Curso: Media 1
Libro: Estadistica Bivariada
Imprimido por: Invitado
Día: jueves, 23 de julio de 2026, 20:00

1. Dos características, una misma población

Dos características, una misma población

Objetivos

  • Reconocer que una misma persona u objeto puede entregar dos datos numéricos.
  • Distinguir población, individuo y variables en una situación simple.
  • Representar dos datos de un individuo como un par ordenado \((x,y)\), usando números naturales o enteros.

Una variable y dos variables

En estadística podemos estudiar una característica de una población, por ejemplo la edad de los estudiantes de un curso.

Pero también podemos estudiar dos características al mismo tiempo. Por ejemplo, de cada estudiante podemos registrar las horas de estudio y la cantidad de respuestas correctas en una guía.

Vocabulario básico

  • Población: grupo que se estudia.
  • Individuo: cada elemento de la población.
  • Variable: característica que se registra.
  • Dato bivariado: dos valores registrados para el mismo individuo.

Ejemplo: estudio y respuestas correctas

En un curso se registran dos datos por estudiante:

Estudiante Horas de estudio Respuestas correctas
Ana 1 6
Bruno 2 9
Camila 3 12

Si usamos \(x\) para las horas de estudio e \(y\) para las respuestas correctas, cada estudiante puede representarse con un par ordenado:

\[ Ana=(1,6), \qquad Bruno=(2,9), \qquad Camila=(3,12) \]

Idea clave

Un par ordenado \((x,y)\) conserva el orden de los datos. El primer valor corresponde a la variable ubicada en el eje horizontal y el segundo valor corresponde a la variable ubicada en el eje vertical.

Ejercicio 1: reconocer población y variables

En cada situación identifica la población y las dos variables numéricas.

  1. En un curso se registra la edad y la cantidad de hermanos de cada estudiante.
  2. En una biblioteca se registra la cantidad de libros prestados y los días de atraso de cada usuario.
  3. En un entrenamiento se registra la cantidad de vueltas corridas y los minutos usados por cada estudiante.
  4. En una encuesta se registra la cantidad de mascotas y la cantidad de personas que viven en cada hogar.
  5. En una prueba se registra la cantidad de preguntas respondidas y la cantidad de respuestas correctas.
  6. En un curso se registra la distancia al colegio en cuadras y el tiempo de traslado en minutos.

Ejercicio 2: formar pares ordenados

Usa \(x=\) horas de estudio e \(y=\) respuestas correctas. Escribe el par ordenado de cada estudiante.

Estudiante Horas de estudio Respuestas correctas
A 0 4
B 1 7
C 2 8
D 3 11
E 4 13
F 5 15

Ejercicio 3: interpretar pares ordenados

Considera los pares \((2,6)\), \((4,10)\), \((1,5)\), \((3,8)\), \((5,12)\), \((0,3)\), donde \(x\) representa horas de práctica e \(y\) representa puntos obtenidos.

  1. ¿Qué significa el par \((2,6)\)?
  2. ¿Qué estudiante obtuvo 10 puntos?
  3. ¿Qué par representa 0 horas de práctica?
  4. ¿Cuál es el mayor valor de \(x\)?
  5. ¿Cuál es el mayor valor de \(y\)?
  6. Ordena los pares desde menor a mayor cantidad de horas de práctica.

2. De la tabla de doble entrada a la nube de puntos

De la tabla a la nube de puntos

Objetivos

  • Leer una tabla con dos variables numéricas.
  • Transformar cada fila de una tabla en un par ordenado.
  • Reconocer que una nube de puntos representa muchos pares ordenados en un mismo plano.

De una fila a un punto

Cuando una tabla registra dos variables, cada fila puede transformarse en un punto. La primera variable se ubica en el eje horizontal y la segunda variable en el eje vertical.

Por ejemplo, si un estudiante estudió 2 horas y obtuvo nota 4,8, el punto asociado es \((2;4,8)\).

Ejemplo: horas de estudio y nota

Estudiante Horas de estudio Nota
A 1 4,0
B 2 4,8
C 3 5,5
D 4 6,1
E 5 6,5

Los puntos son:

\[ (1;4,0),\ (2;4,8),\ (3;5,5),\ (4;6,1),\ (5;6,5) \]

Nube de puntos

Al graficar todos los pares ordenados se forma una nube de puntos. Esta representación permite mirar si los datos parecen subir, bajar, concentrarse o dispersarse.

Cuidado con el orden

No es lo mismo \((2;4,8)\) que \((4,8;2)\). El primer valor siempre corresponde a la variable del eje horizontal.

Ejercicio 1: escribir pares desde una tabla

Usa \(x=\) horas de lectura e \(y=\) puntaje en una actividad. Escribe los pares ordenados.

Estudiante Horas de lectura Puntaje
A 0,5 18
B 1 22
C 1,5 25
D 2 29
E 2,5 31
F 3 35

Ejercicio 2: completar la tabla

Completa la información que falta a partir de los pares ordenados.

Par ordenado Horas de práctica Resultado
\((1;4,2)\)    
\((2;4,9)\)    
\((3;5,4)\)    
\((4;6,0)\)    
\((5;6,4)\)    
\((6;6,7)\)    

Ejercicio 3: leer una nube de puntos

Observa la nube del ejemplo y responde.

  1. ¿Qué variable se ubicó en el eje horizontal?
  2. ¿Qué variable se ubicó en el eje vertical?
  3. ¿Qué punto representa 3 horas de estudio?
  4. ¿Qué nota corresponde al punto con \(x=5\)?
  5. ¿Los puntos parecen subir, bajar o no mostrar dirección clara?
  6. ¿Qué información entrega el punto \((1;4,0)\)?

3. Leyendo nubes de puntos

Leyendo nubes de puntos

Objetivos

  • Describir una nube de puntos usando vocabulario estadístico básico.
  • Reconocer tendencia creciente, decreciente o ausencia de tendencia clara.
  • Identificar concentración, dispersión y puntos aislados en una nube.

Palabras para describir una nube

  • Tendencia creciente: al aumentar \(x\), también tiende a aumentar \(y\).
  • Tendencia decreciente: al aumentar \(x\), \(y\) tiende a disminuir.
  • Sin tendencia clara: los puntos no muestran una dirección evidente.
  • Nube concentrada: los puntos están relativamente cerca entre sí.
  • Nube dispersa: los puntos están bastante separados.
  • Punto aislado: un dato queda lejos del grupo principal.

Ejemplo: describir una nube

La siguiente nube relaciona horas de sueño y nivel de energía al comenzar el día.

La mayoría de los puntos muestra una tendencia creciente: cuando aumentan las horas de sueño, suele aumentar la energía. El punto \((9;3)\) queda aislado, porque no sigue el comportamiento del grupo principal.

No basta con una palabra

Una buena descripción combina varias ideas: dirección de la nube, concentración o dispersión, y presencia de puntos aislados.

Ejercicio 1: elegir la descripción adecuada

Clasifica cada conjunto como tendencia creciente, decreciente o sin tendencia clara.

  1. \((1;2)\), \((2;3)\), \((3;5)\), \((4;6)\), \((5;8)\), \((6;9)\)
  2. \((1;9)\), \((2;8)\), \((3;7)\), \((4;5)\), \((5;4)\), \((6;2)\)
  3. \((1;4)\), \((2;8)\), \((3;3)\), \((4;7)\), \((5;2)\), \((6;6)\)
  4. \((2;1)\), \((3;2)\), \((4;2)\), \((5;3)\), \((6;4)\), \((7;4)\)
  5. \((1;6)\), \((2;6)\), \((3;5)\), \((4;5)\), \((5;4)\), \((6;3)\)
  6. \((1;5)\), \((2;1)\), \((3;6)\), \((4;2)\), \((5;7)\), \((6;3)\)

Ejercicio 2: concentración, dispersión y punto aislado

Lee cada descripción y decide si corresponde a nube concentrada, nube dispersa o punto aislado.

  1. La mayoría de los puntos está entre \(x=2\) y \(x=4\), y entre \(y=6\) e \(y=8\).
  2. Hay puntos desde \(x=1\) hasta \(x=10\), y desde \(y=2\) hasta \(y=15\).
  3. Todos los puntos están cerca de \((3;5)\), excepto uno ubicado en \((9;14)\).
  4. Los puntos forman un grupo pequeño alrededor de \((6;6)\).
  5. Los puntos ocupan casi todo el plano mostrado.
  6. Un dato aparece lejos del grupo principal y podría revisarse.

Ejercicio 3: escribir una descripción completa

Para cada nube, escribe una descripción breve que incluya tendencia y dispersión.

  1. \((1;3)\), \((2;4)\), \((3;5)\), \((4;6)\), \((5;7)\), \((6;8)\)
  2. \((1;8)\), \((2;7)\), \((3;7)\), \((4;5)\), \((5;4)\), \((6;3)\)
  3. \((2;5)\), \((2;6)\), \((3;5)\), \((3;6)\), \((4;6)\), \((9;12)\)
  4. \((1;4)\), \((2;9)\), \((3;2)\), \((4;8)\), \((5;3)\), \((6;7)\)
  5. \((3;3)\), \((3;4)\), \((4;3)\), \((4;4)\), \((5;4)\), \((5;5)\)
  6. \((0;10)\), \((1;8)\), \((2;7)\), \((3;5)\), \((4;4)\), \((5;2)\)

4. ¿Hay relación entre las variables?

¿Hay relación entre las variables?

Objetivos

  • Conjeturar si dos variables parecen estar relacionadas.
  • Distinguir relación positiva, negativa o sin relación evidente.
  • Comprender que relación entre variables no significa necesariamente causalidad.

Tres posibilidades iniciales

  • Relación positiva: cuando \(x\) aumenta, \(y\) tiende a aumentar.
  • Relación negativa: cuando \(x\) aumenta, \(y\) tiende a disminuir.
  • Sin relación evidente: no se observa una dirección clara en la nube.

Ejemplo: tres nubes distintas

Observa las tres situaciones. No calculamos un coeficiente: solo hacemos una lectura visual.

Relación positiva
Relación negativa
Sin relación evidente

Relación no es lo mismo que causa

Si dos variables se relacionan, eso no prueba por sí solo que una cause la otra. La nube de puntos ayuda a formular conjeturas, pero las conclusiones deben ser cuidadosas.

Ejercicio 1: clasificar relaciones

Indica si esperarías relación positiva, negativa o sin relación evidente.

  1. Horas de estudio y puntaje en una guía.
  2. Horas de pantalla antes de dormir y horas de sueño.
  3. Número de lista y estatura.
  4. Tiempo de entrenamiento y cantidad de vueltas completadas.
  5. Distancia al colegio y tiempo de traslado.
  6. Cantidad de mascotas y nota en matemática.
  7. Minutos de lectura y cantidad de páginas leídas.
  8. Temperatura del día y uso de parka en una encuesta de estudiantes.

Ejercicio 2: describir con evidencia

Para cada conjunto, indica el tipo de relación y nombra un dato que apoye tu respuesta.

  1. \((1;2)\), \((2;4)\), \((3;5)\), \((4;7)\), \((5;8)\), \((6;10)\)
  2. \((1;10)\), \((2;9)\), \((3;7)\), \((4;6)\), \((5;4)\), \((6;3)\)
  3. \((1;6)\), \((2;3)\), \((3;8)\), \((4;2)\), \((5;7)\), \((6;4)\)
  4. \((0,5;4,0)\), \((1;4,6)\), \((1,5;5,0)\), \((2;5,6)\), \((2,5;6,0)\), \((3;6,5)\)
  5. \((1;8)\), \((2;8)\), \((3;7)\), \((4;6)\), \((5;5)\), \((6;5)\)
  6. \((1;4)\), \((2;7)\), \((3;5)\), \((4;9)\), \((5;6)\), \((6;8)\)

Ejercicio 3: relación y causalidad

Indica si la conclusión es cuidadosa o exagerada.

  1. La nube muestra que quienes duermen más tienden a declarar más energía.
  2. La nube prueba que dormir más causa mejores notas en todos los casos.
  3. Los datos sugieren una relación positiva entre práctica y puntaje.
  4. Como dos variables suben juntas, una necesariamente causa la otra.
  5. La nube no muestra una dirección clara, por eso no conviene afirmar relación.
  6. Hay un punto aislado; conviene revisar si el dato fue bien registrado.

5. Encuestamos y graficamos datos reales

Encuestamos y graficamos datos reales

Objetivos

  • Recolectar datos de dos características numéricas en una población cercana.
  • Organizar datos bivariados en una tabla clara.
  • Describir una nube de puntos usando evidencia de los datos.

Datos del curso

Una buena forma de aprender datos bivariados es levantar información real. Para cuidar la convivencia, conviene elegir variables que no expongan información sensible ni generen burlas.

Procedimiento de trabajo

  1. Elige dos variables numéricas.
  2. Define la población que estudiarás.
  3. Registra los datos con una tabla.
  4. Convierte cada fila en un par ordenado.
  5. Construye la nube de puntos.
  6. Describe tendencia, dispersión y puntos aislados.

Ejemplo: tiempo de traslado y distancia

Un grupo encuesta a 6 estudiantes. Registra distancia al colegio en cuadras y tiempo de traslado en minutos.

Estudiante Distancia en cuadras Tiempo en minutos Par ordenado
A 2 8 \((2;8)\)
B 4 12 \((4;12)\)
C 5 15 \((5;15)\)
D 7 20 \((7;20)\)
E 8 22 \((8;22)\)
F 10 26 \((10;26)\)

La descripción podría ser: se observa una tendencia creciente, porque quienes viven a mayor distancia suelen tardar más minutos en llegar.

Variables recomendadas

Usa variables observables y respetuosas: tiempo de traslado, horas de sueño, horas de estudio, páginas leídas, minutos de actividad física o cantidad de ejercicios resueltos. Evita variables personales sensibles.

Ejercicio 1: elegir variables adecuadas

Decide si cada par de variables es adecuado para una encuesta escolar. Justifica brevemente.

  1. Horas de sueño y nivel de cansancio de 1 a 10.
  2. Estatura y apodo del estudiante.
  3. Minutos de lectura y páginas leídas.
  4. Tiempo de traslado y distancia aproximada al colegio.
  5. Nota de una prueba y color favorito.
  6. Cantidad de ejercicios resueltos y puntaje obtenido.
  7. Horas de pantalla y hora de dormir.
  8. Masa corporal y nombre del estudiante.

Ejercicio 2: construir una tabla de encuesta

Con los siguientes datos, completa los pares ordenados usando \(x=\) minutos de actividad física e \(y=\) nivel de energía.

Persona Minutos de actividad Energía de 1 a 10 Par
A 10 4  
B 15 5  
C 20 6  
D 25 7  
E 30 8  
F 35 8  

Ejercicio 3: planificar una mini encuesta

Diseña una encuesta breve para 6 a 10 personas. Responde los puntos.

  1. Indica la población que estudiarás.
  2. Elige una variable para el eje \(x\).
  3. Elige una variable para el eje \(y\).
  4. Escribe una pregunta para medir la variable \(x\).
  5. Escribe una pregunta para medir la variable \(y\).
  6. Explica qué tipo de relación esperas observar.

6. Comparando dos poblaciones con colores

Comparando dos poblaciones con colores

Objetivos

  • Comparar dos grupos usando una misma pareja de variables.
  • Interpretar nubes de puntos diferenciadas por color.
  • Argumentar si dos poblaciones se parecen, se mezclan o se separan visualmente.

Dos grupos en un mismo plano

Cuando se comparan dos poblaciones, conviene usar los mismos ejes y diferenciar los puntos con colores. Así podemos mirar si los grupos se mezclan o si uno tiende a tener valores mayores.

Horas de estudio Puntaje 1 2 3 4 5 40 50 60 70 80 Grupo A Grupo B

Ejemplo: comparar grupos

En el gráfico, ambos grupos muestran una tendencia creciente: a más horas de estudio, mayor puntaje. Sin embargo, el Grupo B se concentra más hacia la derecha y hacia arriba, por lo que tiende a tener más horas de estudio y puntajes mayores.

No afirmamos que un grupo sea "mejor" sin contexto. Solo describimos lo que muestran estos datos.

Evitar estereotipos

Comparar grupos no significa etiquetar personas. En estadística se describen datos observados, se reconocen límites y se argumenta con evidencia.

Ejercicio 1: leer dos grupos

Observa el gráfico y responde.

  1. ¿Qué representa el color azul?
  2. ¿Qué representa el color rojo?
  3. ¿Qué grupo tiene más puntos hacia la derecha?
  4. ¿Qué grupo tiene más puntos hacia arriba?
  5. ¿Las nubes se mezclan completamente o se separan parcialmente?
  6. ¿Ambos grupos muestran una tendencia parecida?

Ejercicio 2: comparar desde una tabla

Dos cursos registran horas de estudio y puntaje. Responde sin calcular promedios exactos.

Grupo A Pares Grupo B Pares
A1 \((1;42)\) B1 \((2;50)\)
A2 \((2;48)\) B2 \((3;58)\)
A3 \((2;52)\) B3 \((4;65)\)
A4 \((3;55)\) B4 \((5;72)\)
A5 \((3;58)\) B5 \((5;75)\)
A6 \((4;63)\) B6 \((6;80)\)
  1. ¿Qué grupo tiene más horas de estudio en general?
  2. ¿Qué grupo tiene puntajes mayores en general?
  3. ¿Hay tendencia creciente en ambos grupos?
  4. ¿Se pueden comparar usando los mismos ejes?
  5. ¿Qué punto de Grupo A tiene mayor puntaje?
  6. ¿Qué punto de Grupo B tiene menor puntaje?

Ejercicio 3: escribir conclusiones cuidadosas

Marca si la conclusión es adecuada o exagerada.

  1. En estos datos, el Grupo B aparece más hacia la derecha y arriba que el Grupo A.
  2. Todos los estudiantes del Grupo B son mejores que todos los del Grupo A.
  3. Ambos grupos muestran una tendencia creciente.
  4. La diferencia observada podría depender de otras condiciones no registradas.
  5. Como los puntos rojos están más arriba, el color rojo causa mejores resultados.
  6. Para comparar con más seguridad convendría tener más datos.

7. Rectas que separan grupos

Rectas que separan grupos

Objetivos

  • Interpretar una recta como una separación aproximada entre dos grupos de puntos.
  • Reconocer cuando una separación es clara, dudosa o no adecuada.
  • Identificar puntos que no calzan bien con una separación visual.

Separar no es calcular una recta exacta

En esta página no buscamos una fórmula ni una recta de regresión. La idea es observar si una línea puede separar aproximadamente dos grupos de puntos.

Variable X Variable Y punto dudoso Grupo A Grupo B

Ejemplo: una separación aproximada

La recta punteada separa bastante bien los puntos azules y rojos. Sin embargo, hay un punto dudoso cerca de la recta. Eso muestra que la separación no siempre es perfecta.

Una conclusión cuidadosa sería: la recta separa aproximadamente los grupos, pero hay al menos un dato que conviene revisar o comentar.

Preguntas para evaluar una separación

  • ¿La mayoría de los puntos de cada grupo queda a lados distintos?
  • ¿Hay puntos mezclados o muy cerca de la recta?
  • ¿La separación permite argumentar o es demasiado forzada?

Ejercicio 1: decidir si la separación es clara

Clasifica cada situación como separación clara, separación dudosa o sin separación adecuada.

  1. Todos los puntos azules quedan abajo de la recta y todos los rojos arriba.
  2. La mayoría queda separada, pero dos puntos están en el lado contrario.
  3. Los puntos rojos y azules aparecen totalmente mezclados.
  4. Solo un punto está cerca de la recta, pero los demás se separan bien.
  5. La recta deja tres puntos azules y tres puntos rojos en cada lado.
  6. Los grupos se separan, pero la recta pasa muy cerca de muchos puntos.

Ejercicio 2: puntos respecto de una recta

Observa la recta imaginaria que separa valores bajos de valores altos. Indica si cada punto quedaría probablemente en el grupo bajo, alto o dudoso.

  1. \((1;2)\)
  2. \((2;3)\)
  3. \((5;8)\)
  4. \((6;9)\)
  5. \((4;5)\)
  6. \((3;7)\)
  7. \((7;4)\)
  8. \((5;5)\)

Ejercicio 3: argumentar una separación

Responde con una frase completa.

  1. ¿Qué significa que una recta separe aproximadamente dos grupos?
  2. ¿Por qué no siempre se puede separar perfectamente?
  3. ¿Qué harías si un punto queda muy lejos de su grupo?
  4. ¿Por qué conviene mirar más de un dato antes de concluir?
  5. ¿Qué diferencia hay entre una separación clara y una dudosa?
  6. Escribe una conclusión cuidadosa para el gráfico de la página.

8. Proyecto final: describir, comparar y argumentar

Proyecto final: describir, comparar y argumentar

Objetivos

  • Integrar recolección, representación e interpretación de datos bivariados.
  • Comparar dos poblaciones usando nubes de puntos.
  • Comunicar conclusiones estadísticas breves, cuidadosas y basadas en evidencia.

Consigna general

En parejas o grupos pequeños, recolecten datos de dos características numéricas en dos poblaciones comparables. Luego construyan una nube de puntos, describan tendencias, identifiquen puntos aislados y argumenten si los grupos se parecen o se diferencian.

Producto esperado

  1. Pregunta de investigación.
  2. Definición de las dos poblaciones.
  3. Tabla de datos bivariados.
  4. Nube de puntos con colores o dos gráficos comparables.
  5. Descripción de tendencia, dispersión y puntos aislados.
  6. Conclusión argumentada.

Ejemplo de pregunta de investigación

Pregunta: ¿se observa relación entre minutos de lectura y páginas leídas en dos grupos de estudiantes?

Poblaciones:

  • Grupo A: estudiantes que leyeron texto narrativo.
  • Grupo B: estudiantes que leyeron texto informativo.

Variables:

  • \(x=\) minutos de lectura.
  • \(y=\) páginas leídas.

Modelo de conclusión

Una conclusión cuidadosa podría decir: "En los datos recolectados se observa una tendencia positiva entre minutos de lectura y páginas leídas. El Grupo B parece tener más páginas leídas para tiempos similares, aunque la muestra es pequeña y hay un punto aislado que conviene revisar".

Ejercicio 1: diseñar el proyecto

Completa las decisiones iniciales del proyecto.

  1. Escribe una pregunta de investigación.
  2. Define la población o los dos grupos que compararás.
  3. Elige la variable del eje \(x\).
  4. Elige la variable del eje \(y\).
  5. Explica por qué ambas variables son numéricas.
  6. Indica cuántas personas o casos registrarás.

Ejercicio 2: revisar una tabla de datos

Revisa la siguiente tabla y responde.

Grupo Minutos de lectura Páginas leídas
A 10 5
A 15 8
A 20 10
B 10 7
B 15 11
B 20 14
  1. ¿Cuál es la variable \(x\)?
  2. ¿Cuál es la variable \(y\)?
  3. Escribe los tres pares del Grupo A.
  4. Escribe los tres pares del Grupo B.
  5. ¿Qué grupo parece leer más páginas para tiempos similares?
  6. ¿Se observa tendencia creciente?

Ejercicio 3: pauta de cierre

Antes de entregar el proyecto, verifica estos criterios.

  1. La pregunta de investigación menciona dos variables numéricas.
  2. La tabla permite identificar cada par ordenado.
  3. La nube de puntos usa ejes claros.
  4. Los grupos se distinguen por color o por gráficos comparables.
  5. La descripción menciona tendencia, dispersión y puntos aislados si existen.
  6. La conclusión evita afirmar causalidad sin evidencia suficiente.
  7. La conclusión usa datos concretos para justificar.
  8. El trabajo reconoce al menos una limitación de la muestra.