Tornar a la portadaMatemàtiques · 4t ESO A · Canviar d'assignatura
Començar gratis
ESO 4tA · Matemàtiques
estadística · Estadística bidimensional

Distribucions condicionades

La mitjana marginal de les notes de Física et diu com va «la classe en general». Però potser t'interessa una cosa més concreta: com va en Física el grup que va treure un $6$ en Matemàtiques? Aquesta pregunta, restringida a un subgrup, és una distribució condicionada.

Et convé dominar: Paràmetres estadístics (3r d'ESO)
Et convé dominar: Taules de freqüències (3r d'ESO)

Què és una distribució condicionada

Esquema d'una taula bidimensional destacant la fila de X = 15 anys per il·lustrar el subgrup de la distribució condicionada. fila X = 15 anys: només aquest subgrup Y|X=15: la distribució de Y dins d'aquest subgrup, res més
Practica★☆☆Sense començar
Donada la taula de doble entrada següent que relaciona les variables $X$ i $Y$: | $X \setminus Y$ | $1$ | $2$ | $3$ | | :---: | :---: | :---: | :---: | | $10$ | $2$ |…

Donada la taula de doble entrada següent que relaciona les variables $X$ i $Y$:

$X \setminus Y$ $1$ $2$ $3$
$10$ $2$ $5$ $1$
$20$ $0$ $4$ $3$
$30$ $4$ $1$ $0$

Escriu la taula de freqüències de la distribució de la variable $Y$ condicionada a $X = 10$ i calcula la mida d'aquesta subpoblació.

Resoldre
Practica★☆☆Sense començar
En un estudi sobre dues variables $X$ i $Y$, s'ha aïllat la distribució de $Y$ condicionada a un valor específic $x_i$, i s'han obtingut les freqüències absolutes…

En un estudi sobre dues variables $X$ i $Y$, s'ha aïllat la distribució de $Y$ condicionada a un valor específic $x_i$, i s'han obtingut les freqüències absolutes següents:

$Y | X = x_i$ Freqüència absoluta ($f_{j|i}$)
$100$ $4$
$200$ $12$
$300$ $4$

Calcula les freqüències relatives condicionades $h_{j|i}$ per a cada valor de $Y$ i comprova que sumen $1$.

Resoldre

Mitjana i variància condicionades

Dins d'aquest subgrup, la mitjana i la variància es calculen exactament com sempre, però utilitzant només les freqüències d'aquesta fila (o columna).

Esquema del càlcul de la mitjana i la variància condicionades a partir de les dades i freqüències del subgrup d'una fila. X = 3º X = 4º 0123 ȳ|x=3 = 1,2 ȳ|x=4 = 0,7 dues mitjanes condicionades diferents, dos subgrups
Practica★☆☆Sense començar
S'analitza el nombre de faltes d'ortografia ($Y$) en un dictat segons el curs ($X$). S'extreuen les dues distribucions condicionades per a $X=3$ i $X=4$: Distribució…

S'analitza el nombre de faltes d'ortografia ($Y$) en un dictat segons el curs ($X$). S'extreuen les dues distribucions condicionades per a $X=3$ i $X=4$:

Distribució $Y | X=3$:

Valors $y_j$: $0, 1, 2, 3$

Freqüències: $2, 5, 2, 1$

Distribució $Y | X=4$:

Valors $y_j$: $0, 1, 2, 3$

Freqüències: $5, 3, 2, 0$

Calcula la mitjana de faltes a cada curs ($\bar{y}_{|x=3}$ i $\bar{y}_{|x=4}$) i indica en quin curs es cometen, de mitjana, menys faltes.

Resoldre
Practica★★☆Sense començar
En un estudi de nutrició es relaciona el contingut de carbohidrats en grams ($X$) i el contingut de proteïnes en grams ($Y$) de diverses barretes energètiques. Els…

En un estudi de nutrició es relaciona el contingut de carbohidrats en grams ($X$) i el contingut de proteïnes en grams ($Y$) de diverses barretes energètiques. Els resultats s'agrupen en la taula següent:

$X \setminus Y$ $5$ $10$ $15$
$20$ $8$ $12$ $0$
$30$ $2$ $15$ $5$
$40$ $0$ $4$ $14$

Calcula la mitjana i la desviació típica del contingut de proteïnes per a aquelles barretes que tenen exactament $30\text{ g}$ de carbohidrats (distribució $Y|X=30$).

Resoldre

Independència estadística

Comparació visual de dues distribucions condicionades amb freqüències relatives idèntiques que evidencien la independència estadística. Y|X=10,5 · 0,33 · 0,17 = Y|X=20,5 · 0,33 · 0,17
Practica★★☆Sense començar
Es fa una enquesta en un centre escolar preguntant el gènere ($X$: $1=\text{Noi}$, $2=\text{Noia}$) i la xarxa social preferida ($Y$: $1=\text{TikTok}$,…

Es fa una enquesta en un centre escolar preguntant el gènere ($X$: $1=\text{Noi}$, $2=\text{Noia}$) i la xarxa social preferida ($Y$: $1=\text{TikTok}$, $2=\text{Instagram}$, $3=\text{BeReal}$).

$X \setminus Y$ $1$ $2$ $3$
$1$ $30$ $20$ $10$
$2$ $45$ $30$ $15$

Calcula les distribucions de freqüències relatives condicionades $Y|X=1$ i $Y|X=2$. A la vista dels resultats, són independents el gènere i la xarxa social preferida en aquesta mostra?

Resoldre
Practica★★★Sense començar
Demostra numèricament una propietat fonamental de la independència estadística. Donada la taula següent on $X$ i $Y$ són independents (les seves freqüències relatives…

Demostra numèricament una propietat fonamental de la independència estadística. Donada la taula següent on $X$ i $Y$ són independents (les seves freqüències relatives conjuntes són el producte de les marginals):

$X \setminus Y$ $2$ $4$ Total
$1$ $10$ $30$ $40$
$2$ $15$ $45$ $60$
Total $25$ $75$ $100$

Calcula la mitjana marginal $\bar{y}$ i les mitjanes condicionades $\bar{y}_{|x=1}$ i $\bar{y}_{|x=2}$. Comprova que, en ser independents, es compleix la igualtat $\bar{y} = \bar{y}_{|x=1} = \bar{y}_{|x=2}$.

Resoldre

Compte: el que és veritat per grups pot no ser-ho en conjunt

Aquesta és la primera pista seriosa d'una cosa que veuràs amb més detall en el proper apartat: una relació estadística entre dues variables no garanteix que una sigui la causa de l'altra, ni que comparar grups sencers expliqui la història completa.

Il·lustració gràfica de la paradoxa de Simpson mostrant com la combinació de subgrups desiguals inverteix el resultat global. per grups:Nou no guanya en global:Nou guanya? ≠ el repartiment desigual de pacients entre grups inverteix la conclusió
Practica★★★Sense començar
En un hospital es prova un tractament nou. La variable $X$ indica el tractament ($0=\text{Estàndard}$, $1=\text{Nou}$) i la variable $Y$ indica el resultat (…

En un hospital es prova un tractament nou. La variable $X$ indica el tractament ($0=\text{Estàndard}$, $1=\text{Nou}$) i la variable $Y$ indica el resultat ($0=\text{No curat}$, $1=\text{Curat}$). Els pacients es divideixen en dos grups de risc, i formen dues distribucions condicionades:

Grup de Risc Baix:

Tractament Estàndard: $10$ curats de $50$ pacients.

Tractament Nou: $2$ curats de $10$ pacients.

Grup de Risc Alt:

Tractament Estàndard: $6$ curats de $10$ pacients.

Tractament Nou: $25$ curats de $50$ pacients.

Calcula el percentatge de curació (que equival a la mitjana $\bar{y}$) per a cada tractament dins de cada grup de risc. Després, agrupa tots els pacients i calcula el percentatge de curació global per a cada tractament. Quin tractament sembla millor en els grups separats i quin sembla millor globalment? (Aquest fenomen es coneix com la Paradoxa de Simpson).

Resoldre

Torna al principi: Per saber com va en Física el grup que va treure un $6$ en Matemàtiques, prens únicament la fila $X=6$ de la taula i calcules la seva mitjana condicionada $\bar{y}_{|X=6}$ dividint entre els alumnes d'aquesta fila.

Resum

Veure tots els exercicis d'aquest apartat