Aplicaciones y Software en la Estadística PDF

Preview

Summary

Diferentes aplicaciones y programas que son aplicados en la estadística...

Description

INSTITUTO TECNOLÓGICO SUPERIOR DE MÚZQUIZ Tecnología, Ecología y Ciencias para un México mejor.

EXTENSIÓN QUÍMICA DEL REY

INGENIERÍA GESTIÓN EMPRESARIAL

Aplicaciones; Estadística Inferencial II Asignatura: Estadística Inferencial II Semestre: V Semestre

Página |2

Contenido Introducción .......................................................................................................................................3 Aplicaciones y Software; Estadística Inferencial II ..............................................................................3 Matriz de varianza-Covarianza .......................................................................................................3 R Software ..................................................................................................................................3 Derive .........................................................................................................................................5 Minitab .....................................................................................................................................10 Pruebas de hipótesis para los coeficientes de regresión ..............................................................13 Excel .........................................................................................................................................13 Función summary para βk0=0 ...................................................................................................23 Función beta_test para βk0≠0..................................................................................................26 Correlación lineal múltiple ...........................................................................................................27 Integre Big Data con IBM SPSS software ..................................................................................27 MATLAB ....................................................................................................................................28 Función lm................................................................................................................................31 Python ......................................................................................................................................32 Conclusión ........................................................................................................................................34 Bibliografía .......................................................................................................................................35

Página |3

Introducción En informática, una aplicación es un programa informático diseñado como herramienta para permitir a un usuario realizar uno o diversos tipos de tareas. Esto lo diferencia principalmente de otros tipos de programas, como los sistemas operativos, las utilidades y las herramientas de desarrollo de software (para crear programas informáticos). Las aplicaciones pertenecen al software de la aplicación. Estos son los programas informáticos que hacen posible la ejecución de tareas específicas dentro de un computador. Por ejemplo, los sistemas operativos, aplicaciones, navegadores web, juegos o programas.

Aplicaciones y Software; Estadística Inferencial II Matriz de varianza-Covarianza R Software Es un lenguaje para el análisis estadístico y gráfico. R es un ambiente de programación formado por un conjunto de herramientas muy flexibles que pueden ampliarse fácilmente mediante paquetes, librerías o definiendo nuestras propias funciones. Además, es gratuito y de código abierto, un Open Source parte del proyecto GNU, como Linux o Mozilla Firefox. Cualquier usuario puede descargar y crear su código de manera gratuita, sin restricciones de uso, la única regla es que la distribución siempre sea libre (GPL). Gracias a que puede accederse libremente a su código, R software no tiene limitadas sus funciones, al contrario de lo que sucede con otras herramientas estadísticas comerciales como Statistica, SPSS, etc. Esto convierte a R software en una herramienta estadística estable, confiable y a la vanguardia, ya que está sometida a una actualización permanente. La actividad de los desarrolladores de R se organiza en torno a la R Foundation, como parte oficial de la Free Software Foundation. Esto significa que las variables, datos, funciones, resultados, etc., se guardan en la memoria activa del computador en forma de objetos con un nombre específico. Esta característica permite aplicar cálculos a un conjunto de valores a la vez sin la necesidad de utilizar un algoritmo más sofisticado como una función bucle (loop). R un lenguaje interpretado R es un lenguaje interpretado (como Java) y no compilado (como Fortran o Pascal).

Página |4 Es decir, los comandos escritos en el teclado son ejecutados directamente sin necesidad de construir un ejecutable. Esto facilita mucho nuestro trabajo con el análisis de datos complejos. Las ventajas de R Software para Data Scientist Ventajas fundamentales que más te ayudan a obtener resultados satisfactorios en tus análisis de datos: •

Es una herramienta muy poderosa para todo tipo de procesamiento y manipulación de datos.

•

Algunas técnicas avanzadas y robustas solo pueden realizarse con este software.

•

Ambiente de trabajo muy flexible y extensible.

•

Permite crear gráficos de alta calidad exportables en diversos formatos: PostScript,pdf, bitmap, pictex, png, jpeg, etc.

•

Gran cantidad de información sobre sus funciones y paquetes de funciones.

•

Consume pocos recursos informáticos.

•

Está disponible para todos los sistemas operativos (Windows, Macintosh y sistemas Unix -como Linux-).

•

R trabaja con otros lenguajes y permite leer datos de otros softwares como SPSS, SAS, Excel, etc.

•

Puedes crear aplicaciones web interactivas (apps) con la herramienta Shiny.

•

Puedes crear un flujo de trabajo para escribir informes reproductibles y dinámicos y hacerlo en varios formatos (pdf, word, html).

El uso del lenguaje R Su principal ventaja es también su punto débil, sobre todo para los principiantes: R utiliza una consola de comandos en lugar de una interfaz gráfica. Las claves para dominar el lenguaje R son:

Página |5 •

Contar con un guía experto: que te asesore y muestre paso a paso el funcionamiento de R y sus posibilidades.

•

Adoptar un enfoque pragmático: practicar con códigos de ejemplo y casos reales.

Link de la página principal: https://www.r-project.org/foundation/ Descarga: https://cran.r-project.org/mirrors.html

Derive Derive es uno de los llamados "Programas de Cálculo Simbólico", que podemos definir como programas para ordenadores personales (PC) que sirven para trabajar con matemáticas usando las notaciones propias (simbólicas) de esta ciencia. Así, en un programa de cálculo simbólico el número ‘pi' se trata como tal, a diferencia de muchas calculadoras que consideran sólo una aproximación (3'1415...). Los programas de cálculo simbólico son capaces de hacer derivadas, integrales, límites, y muchas otras operaciones matemáticas. Suelen tener capacidades gráficas (representación de curvas y funciones) y, por supuesto, capacidades numéricas que suplen sobradamente a la mejor de las calculadoras.

Naturalmente, los segundos miembros de las igualdades del gráfico anterior, tomado de una pantalla de Derive, han sido calculados directamente por el programa y, además, en unas décimas de segundo. Derive es uno de esos programas de cálculo simbólico, quizá el más difundido y popular porque en su modalidad más sencilla (Derive para DOS ‘classic')

Página |6 funcionaba en cualquier PC, sin necesidad de que tuviera disco duro y ocupaba sólo un diskette. Hoy, Derive 6 sigue siendo un "pequeño" programa, que ocupa poco más de 3 Mb., y que sigue siendo muy accesible e intuitivo. Siempre ha sorprendido que siendo tan sencillo tenga una gran potencia y versatilidad, por lo que es idóneo para iniciarse con este tipo de programas. Derive es el programa preferido en el ámbito docente, en la enseñanza secundaria y en los primeros años de Universidad, porque es muy fácil de utilizar, de modo que la ‘informática' se supera muy pronto y, por tanto, es casi inmediato empezar a trabajar con ‘matemáticas'. Capacidades No nos olvidamos de que conocer las capacidades del programa sirve para pensar en sus aplicaciones docentes, que son el origen de este Grupo o Asociación de Usuarios. Cuanto mejor se conozca el programa, incluyendo sus novedades, tanto mejor se puede incorporar a diversos aspectos de la enseñanza. Aquí sólo señalamos algunas de esas posibilidades: Operaciones con vectores, matrices y determinantes. Resolución de ecuaciones y de sistemas de ecuaciones.

Página |7 Derivadas, integrales (definidas e indefinidas), series, límites, polinomios deTaylor.

Representación gráfica de funciones en forma explícita, implícita, paramétrica y en coordenadas polares.

Página |8

Representación gráfica de funciones de dos variables.

Página |9

Operaciones con polinomios y fracciones algebraicas

P á g i n a | 10 ... y muchas otras. Pero, además, es posible programar funciones que usen las distintas capacidades del programa, de modo que aumenta así sensiblemente el espectro de sus aplicaciones. Derive se suministra con varios ficheros de funciones para propósitos diversos como resolver ecuaciones diferenciales, trabajar en Álgebra Lineal, etc. Utilización Derive se aprende a usar con mucha facilidad: En menos de una hora es posible experimentar con casi todas las aplicaciones del programa. Cualquiera que tenga que usar las matemáticas es un potencial usuario de Derive, pero, sin duda, su principal aplicación es la docente. La incorporación de Derive en los primeros cursos de las asignaturas de matemáticas en la Universidad y en los últimos de la secundaria, es algo casi generalizado en muchos países y, además, tiene una gran influencia en el proceso de enseñanza y aprendizaje. Nuestra Asociación surgió, precisamente, como consecuencia de esa difusión del programa en el ámbito docente. Link: descargar una "demo".

Minitab Minitab Statistical Software puede examinar datos actuales y del pasado para buscar tendencias y predecir patrones, descubrir relaciones ocultas entre las variables, visualizar las interacciones de los datos e identificar factores importantes para responder incluso a las preguntas más desafiantes. Descubra Independientemente del bagaje estadístico, Minitab puede permitir a todas las partes de una organización predecir mejores resultados, diseñar mejores productos y mejorar los procesos para generar mayores ingresos y reducir los costos. Solo Minitab ofrece un enfoque único e integrado al proporcionar software y servicios que impulsan la excelencia empresarial, ahora desde cualquier lugar gracias a la nube. Tome mejores decisiones basadas en datos en cualquier momento y desde cualquier lugar. Nuestra herramienta de análisis de datos, reconocida ampliamente por su potencia, cuenta con una interfaz intuitiva y fácil de usar tanto para usuarios nuevos como experimentados Disfrute de nuevos niveles de productividad y colaboración, ya que ahora puede acceder a Minitab tanto desde su equipo de escritorio como a través de nuestra nueva aplicación web en la nube.

P á g i n a | 11 Con el poder de la estadística y el análisis de datos de su lado, y accesible desde cualquier lugar, las posibilidades son realmente infinitas.

Pronostique Los negocios se mantienen en constante evolución. Visualice mejor su futuro y pronostique tendencias para tomar mejores decisiones, eliminar costos innecesarios y prevenir errores antes de que ocurran. Acceda al análisis moderno de datos y explore aún más sus datos con nuestra analítica avanzada y la integración de código abierto. Haga predicciones, compare alternativas y pronostique su negocio con facilidad, como un experto, utilizando nuestras revolucionarias técnicas de aprendizaje de máquina. Las herramientas incluyen Árboles de clasificación y regresión (CART®), regresión logística, regresión de Poisson, análisis factorial, conglomerados de variables e integración Python. Las pruebas estadísticas clave incluyen las pruebas t, una y dos proporciones, prueba de normalidad, prueba de chi-cuadrada y pruebas de equivalencia. Acceda a la comunidad analítica Nuestra integración de Python combina los scripts de ejecución con sus datos y análisis de Minitab gracias a la integración de código abierto. Trabaje más estrechamente con científicos de datos y macros para ampliar sus capacidades analíticas.

P á g i n a | 12

Logre Ver para creer. La salida gráfica puede ayudarle a comunicar sus resultados y logros a través de gráficas de dispersión, gráficas de burbujas, gráficas de caja, gráficas de puntos, histogramas, mapas de calor, diagramas, gráficas de series de tiempo y más. Las gráficas se actualizan perfectamente a medida que los datos cambian, mientras que Report y nuestra nueva aplicación web habilitada para la nube permiten la colaboración en tiempo real y el uso compartido de los análisis con gran rapidez. Comunique ideas con facilidad Comparta visualmente sus hallazgos e ideas utilizando gráficas de dispersión, gráficas de dispersión divididas en clases, gráficas de burbujas, gráficas de caja, gráficas de puntos, histogramas, mapas de calor, gráficas paralelas, diagramas, gráficas de series de tiempo y más. Modifique, comparta y colabore sin problemas Las gráficas se actualizan sin ningún problema cuando los datos cambian, mientras que la función Informe y nuestra nueva aplicación web permiten la colaboración en tiempo real, el uso compartido de los análisis de forma segura y una fácil exportación con un solo clic a Microsoft PowerPoint, Microsoft Word, Minitab Workspace y Companion by Minitab. Ahorre tiempo al importar La importación con un solo clic desde Microsoft Excel, Microsoft Access y Minitab Connect significa que usted no perderá tiempo preparándose antes de iniciar el análisis. Características Minitab Statistical Software es el único paquete que ofrece todos los métodos estadísticos adecuados:

P á g i n a | 13

• • • • • • • • • • •

Estadística básica y avanzada Regresión y ANOVA SPC DOE - Diseño de experimentos Gage R&R Minitab Análisis de fiabilidad Tamaño de muestra y capacidad Series temporales y predicción Potente importación, exportación y manipulación de datos Lenguaje de macros. Asistente de Minitab, le guía en cada paso de su análisis e incluso le ayuda a interpretar los resultados.

Link de descarga: https://www.minitab.com/es-mx/

Pruebas de hipótesis para los coeficientes de regresión Excel Microsoft Office Excel es una hoja de cálculo que sirve para manejar datos numéricos o alfanuméricos agrupados en filas y columnas también llamadas tablas de datos. Excel es una herramienta de gran utilidad a la hora de crear presupuestos, diseñar facturas, generar gráficos estadísticos, crear bases de datos y múltiples operaciones más. Con la ayuda del editor VBA de Excel se pueden programar macros. Las macros permiten realizar operaciones complejas como crear formularios, botones, cambiar automáticamente el color de celdas o formato de letras. El Microsoft Excel, tiene múltiples funciones, como son • • • • • •

Elaboración de tablas Creación de graficas Realización de sumas Realización de restas Multiplicaciones Elevación a potencias

Así como también produce plantillas con funciones automáticas, que realizan las operaciones matemáticas en tanto se ingresan los datos o números correspondientes, así como tablas automáticas y gráficas automáticas que se acomodan igualmente con el ingreso de datos.

P á g i n a | 14 Características Las características de Excel más comunes y sobresalientes son su presentación en cuadrículas llamadas celdas, sus funciones de automatización de cálculos con numerosas fórmulas y la posibilidad de crear presentaciones de gráficas. Desarrollado por la compañía Microsoft a mediados de los años 80, es un programa de hoja de cálculo electrónica para computadoras y otros dispositivos similares, usado para el almacenamiento, organización y manipulación de datos. El manejo—al menos básico—de Excel se ha convertido en un requerimiento casi obligatorio del Curriculum Vitae de todo aquel que desee ser contratado para un empleo convencional; ya más que una habilidad extra, conocer el funcionamiento de Excel es una necesidad. Probablemente sea el software más importante en todo sitio de trabajo que emplee computadoras y es uno de los programas más usados por compañías, empresas y pequeños negocios, sobre todo en el área contable. Sus funciones como hoja de cálculo permiten muchas facilidades para llevar registro de actividades financieras, como también sus opciones de organizar la información tanto de datos numéricos y alfabéticos para su posterior presentación en reportes, balances, cuadros y gráficas. Excel forma parte del paquete de software de Microsoft Office, junto con otros programas como Word y Power Point. Tanto para el trabajo de oficina, como para pequeños y medianos empresarios, trabajos escolares o académicos, o simplemente para el uso casual, la funcionalidad de Microsoft Excel se reporta mundialmente como la más fácil y eficiente de usar. Características básicas sobre Excel 1. Celdas

P á g i n a | 15

La casilla marcada es una celda, concretamente la C4, ya que coincide con la columna C y la fila 4. Es una matriz bidimensional de columnas y filas entrecruzadas que forma la famosa y conocida cuadrícula de la presentación de Excel. La información se introduce en las celdas, que es el pequeño rectángulo donde cada fila y columna se encuentran. Las columnas, están dispuestas de manera vertical e identificadas por letras—de izquierda a derecha—en la fila guía ubicada en el tope. Las filas están presentadas horizontalmente y se numeran cardinalmente—de arriba hacia abajo—en la columna guía a la izquierda. De esta manera, cada celda es fácilmente identificable con la letra y el número de la columna y fila que le corresponda. Con un simple clic en la celda deseada, Excel te permite seleccionar para comenzar a introducir tanto letras como números. 2. Hoja de trabajo

P á g i n a | 16

Es el nombre que se le da a la sábana completa de cuadrículas donde están todas las celdas. Las últimas versiones del programa manejan 1.048.576 filas y 16.348 columnas, desde la ‘A’ hasta la última identificada con las letras ‘XFD’. Las hojas de trabajo están identificadas en la parte inferior izquierda con unas etiquetas que pueden renombrarse a la necesidad del usuario. 3. Libros de trabajo

Es el nombre común de los archivos de Excel los cuales pueden contener varias hojas de trabajo. Para cambiar entre hojas de trabajo basta con seleccionar las etiquetas ubicadas abajo y a la izquierda de la pantalla del programa. Tradicionalmente los libros de trabajo eran guardados en archivos con la extensión ‘.XLS’, pero desde la versión del 2007 la extensión cambió a ‘.XLSX’. Las nuevas versiones aún pueden abrir los archivos con extensión vieja, pero en caso contrario es necesario la instalación de un paquete de compatibilidad.

P á g i n a | 17 4. Cintas de opciones

Desde la versión 2007, los programas del paquete de Microsoft Office reemplazaron el menú tradicional por cintas con las opciones dispuestas en iconos. Son una especie de menú visual donde las opciones se mantienen abiertas. Cada cinta contiene una serie de funciones relacionadas con íconos característicos. Por ejemplo, la cinta de “Inicio” tiene las opciones más comunes como tipo, color y tamaño de fuente; la cinta de “Insertar” contiene las funciones de insertado de tabl...