3. Organización de Datos en Tablas e Interpretación Gráfica

Nota del profesor

Antes de poder analizar qué tan dispersos están nuestros datos, primero debemos ser capaces de ordenarlos y visualizarlos de manera efectiva. Las tablas y los gráficos son herramientas principales para transformar una lista de números en información útil.

Tipos de Tablas de Frecuencias

Organización de datos

Dependiendo de la naturaleza de los datos, usamos distintas tablas para organizarlos.

Tipo de tabla Uso principal Ejemplo de datos
Tabla de registros o datos sueltos Cuando hay un registro de cada uno de los datos y no han sido agrupados. Sueldo específico de cada trabajador, registros de RUT.
Frecuencias para datos no agrupados Cuando tenemos un número manejable de valores distintos que se repiten. Notas de un curso, número de hijos por familia.
Frecuencias para datos agrupados Cuando tenemos muchos valores distintos o datos continuos. Alturas de personas, peso de objetos, tiempo de espera en una fila.

Ejemplos de Tablas para Organizar Datos

Ejemplo: Tabla de datos simple

En estos registros de altura no hay valores repetidos.

Datos: alturas, en centímetros, de 5 estudiantes.

Estudiante Altura (cm)
1 160
2 165
3 170
4 172
5 168

Ejemplo: Tabla de frecuencias para datos no agrupados

Aquí hay edades que se repiten, por lo que se muestra cada edad una sola vez y su frecuencia respectiva.

Datos: edades de 10 estudiantes: 20, 22, 20, 21, 22, 20, 23, 22, 20, 21.

Edad Frecuencia \(f\) Frecuencia relativa
20 4 40%
21 2 20%
22 3 30%
23 1 10%
Total 10 100%

Ejemplo: Tabla de frecuencias para datos agrupados

Con 40 estudiantes hay muchas estaturas distintas, por lo que conviene agruparlas en intervalos o clases.

Datos: alturas, en centímetros, de 40 estudiantes.

Intervalo de altura (cm) Frecuencia \(f\)
150 - 159 5
160 - 169 12
170 - 179 15
180 - 189 8
Total 40

¿Cuándo agrupar en intervalos?

Agrupar datos en intervalos o clases es útil para simplificar un conjunto de datos grande o continuo. Al hacerlo, recuerda estas reglas generales:

  • Todos los intervalos deben tener la misma amplitud.
  • Los intervalos no deben superponerse.
  • Deben cubrir todo el rango de los datos, desde el mínimo hasta el máximo.
  • Una práctica habitual es usar entre 5 y 15 intervalos, según el tamaño del conjunto de datos.

Interpretación Visual de la Dispersión

Gráficos y dispersión

Los gráficos permiten ver la dispersión de los datos de un solo vistazo.

Histogramas

Interpretación de histogramas

Un histograma muestra la forma de la distribución de los datos. Observando su forma, podemos estimar visualmente la dispersión:

  • Un histograma alto y estrecho indica baja dispersión, porque los datos están concentrados.
  • Un histograma ancho y plano indica alta dispersión, porque los datos están más esparcidos.

Diagramas de Caja (Boxplots)

Componentes de un diagrama de caja

  • Mínimo: menor valor representado.
  • Primer cuartil \(Q_1\): valor que deja aproximadamente el 25% de los datos por debajo.
  • Mediana \(Q_2\): valor central del conjunto de datos.
  • Tercer cuartil \(Q_3\): valor que deja aproximadamente el 75% de los datos por debajo.
  • Máximo: mayor valor representado.
  • Rango intercuartílico: corresponde a \(Q_3-Q_1\). Un rango intercuartílico mayor indica mayor dispersión en el centro de los datos.

Ejemplo: comparación de boxplots

Analicemos la dispersión de tres conjuntos de datos \(j\), \(k\) y \(l\) mediante sus diagramas de caja.

Conjunto \(j\)

0102030405060Q1: 15, Mediana: 20, Q3: 25Mediana: 20Minimo: 10Maximo: 40

Conjunto \(k\)

0102030405060Q1: 10, Mediana: 25, Q3: 45Mediana: 25Minimo: 5Maximo: 55

Conjunto \(l\)

0102030405060Q1: 30, Mediana: 40, Q3: 50Mediana: 40Minimo: 25Maximo: 55
Característica \(j\) \(k\) \(l\)
Rango \(40-10=30\) \(55-5=50\) \(55-25=30\)
Rango intercuartílico \(25-15=10\) \(45-10=35\) \(50-30=20\)
Conclusión Menor dispersión central. Mayor dispersión. Dispersión intermedia.

Ejercicios y Problemas

Ejercicio 1: Tabla de frecuencias

Las calificaciones de 20 estudiantes son: 7, 8, 6, 5, 9, 7, 8, 10, 6, 7, 7, 8, 9, 5, 6, 8, 7, 4, 9, 7. Organiza los datos en una tabla de frecuencias y calcula la frecuencia relativa de cada calificación.

Ejercicio 2: Datos agrupados

Los pesos, en kilogramos, de 30 paquetes son: 1,2; 1,5; 1,8; 2,1; 1,3; 1,6; 1,9; 2,0; 1,4; 1,7; 1,2; 1,5; 2,3; 1,8; 1,6; 1,4; 1,7; 2,0; 1,9; 1,3; 1,5; 1,8; 2,2; 1,7; 1,4; 1,6; 2,1; 1,9; 1,5; 1,8.

Agrupa los datos en una tabla de frecuencias con intervalos de ancho \(0{,}4\) kg, comenzando en \(1{,}2\) kg.

Ejercicio 3: Interpretación de histogramas

Observa las siguientes descripciones:

  • Histograma A: simétrico y estrecho, centrado en 50.
  • Histograma B: sesgado a la derecha, con la mayoría de datos entre 20 y 40.
  • Histograma C: ancho y plano, extendiéndose desde 10 hasta 90.

¿Qué histograma tiene la mayor desviación estándar? ¿Y la menor?

Problema 1: Comparando la dispersión

Se presentan dos diagramas de caja:

Boxplot X

010203040506070Q1: 25, Mediana: 30, Q3: 35Mediana: 30Minimo: 18Maximo: 42

Boxplot Y

010203040506070Q1: 20, Mediana: 30, Q3: 40Mediana: 30Minimo: 10Maximo: 60

¿Qué boxplot representa datos con mayor dispersión? Justifica.

Problema 2: Análisis de consultorios

Observa los histogramas y diagramas de caja que representan los tiempos de espera, en minutos, de dos consultorios médicos.

Consultorio A

024681010 - 15: 2215 - 20: 5520 - 25: 7725 - 30: 4430 - 35: 22101520253035
0102030405060708090Q1: 15, Mediana: 21, Q3: 28Mediana: 21Minimo: 10Maximo: 32

Consultorio B

01234515 - 25: 1125 - 35: 2235 - 45: 3345 - 55: 4455 - 65: 5565 - 75: 3375 - 85: 221525354555657585
0102030405060708090Q1: 25, Mediana: 40, Q3: 65Mediana: 40Minimo: 15Maximo: 85
  1. ¿Qué consultorio tiene, en promedio visual, tiempos de espera más largos?
  2. ¿En qué consultorio los tiempos son más variables?
  3. Si tuvieras prisa, ¿a qué consultorio irías y por qué?

Idea final

Las tablas permiten ordenar datos y los gráficos permiten interpretar rápidamente su comportamiento. Para analizar dispersión, conviene observar el ancho del histograma, el tamaño de la caja en un boxplot y la presencia de valores extremos.