Volver a la portadaEstadística aplicada y bioestadística · Nivelación univ. · Cambiar asignaturaEmpezar gratis
Nivelación · Estadística aplicada y bioestadística
Comparación, modelos y aplicaciones en salud · Asociación y regresión

Inferencia sobre correlación

Un equipo de psicología mide en 27 estudiantes las horas de sueño y una escala de ánimo, y obtiene $r=0{,}6$. En otra muestra de 15 personas sale $r=0{,}1$. ¿Cuál de las dos cifras te permite afirmar que existe asociación en la población, y cuál es solo ruido del muestreo? Este apartado responde a esa pregunta y a otra más delicada: qué no puedes concluir aunque el resultado sea «significativo».

De la correlación muestral a la poblacional

El signo de $r$ indica el sentido de la relación lineal; su valor absoluto, lo cerca que están los puntos de una recta. Un $r=-0{,}6$ significa una relación lineal negativa moderada: cuando una variable sube, la otra tiende a bajar. No significa que una variable sea un 60 % menor que la otra: $r$ no es un porcentaje ni una proporción de nada.

Tres nubes de puntos: correlación positiva alta, correlación casi nula y correlación negativa moderada. r cercano a 1r cercano a 0r negativo

Dos muestras distintas de la misma población darán valores distintos de $r$. La inferencia pregunta si el $r$ observado es compatible con $\rho=0$ (no hay relación lineal en la población) o si es demasiado grande para atribuirlo al azar.

Practica★☆☆Sin empezar
Cuatro personas independientes aportan pares horas de práctica/puntuación $(1;2),(2;4),(3;6),(4;8)$. Describe el patrón y calcula la correlación muestral de Pearson.…

Cuatro personas independientes aportan pares horas de práctica/puntuación $(1;2),(2;4),(3;6),(4;8)$. Describe el patrón y calcula la correlación muestral de Pearson. ¿Autoriza una conclusión causal?

La figura representa los datos del ejercicio:

0 1 2 3 4 5 2 4 6 8 10 Horas de práctica Puntuación (1, 2) (2, 4) (3, 6) (4, 8)
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Una correlación entre dos escalas se estima en $r=-0,6$. Explica su signo y por qué no significa que una variable sea 60 % menor que la otra.

Una correlación entre dos escalas se estima en $r=-0,6$. Explica su signo y por qué no significa que una variable sea 60 % menor que la otra.

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Practica★☆☆Sin empezar
Un contraste bilateral de $H_0:\rho=0$ devuelve $p=0,008$. Interpreta la decisión al 5 % y distingue correlación poblacional de muestral.

Un contraste bilateral de $H_0:\rho=0$ devuelve $p=0,008$. Interpreta la decisión al 5 % y distingue correlación poblacional de muestral.

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Contraste de $H_0:\rho=0$

Curva de la distribución t con las dos regiones de rechazo en las colas y la región central de no rechazo. −t críticot críticono se rechaza H₀rechazorechazo
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Con $r=0,5$ y $n=14$, calcula $t=r\sqrt{(n-2)/(1-r^2)}$ para contrastar correlación cero.

Con $r=0,5$ y $n=14$, calcula $t=r\sqrt{(n-2)/(1-r^2)}$ para contrastar correlación cero.

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En 15 pares independientes se obtiene $r=0,1$ y $p=0,72$. ¿Prueba independencia entre variables?

En 15 pares independientes se obtiene $r=0,1$ y $p=0,72$. ¿Prueba independencia entre variables?

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Practica★★☆Sin empezar
Para $r=0,6$ y $n=27$, calcula t de Pearson y compara con el crítico bilateral $2,06$ proporcionado.

Para $r=0,6$ y $n=27$, calcula t de Pearson y compara con el crítico bilateral $2,06$ proporcionado.

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Intervalo de confianza y transformación de Fisher

Un contraste solo dice «cero sí / cero no». Un intervalo dice además entre qué valores de $\rho$ es razonable moverse. El problema es que la distribución de $r$ es asimétrica cuando $\rho$ está lejos de 0 (no puede pasar de 1), así que no se construye con «$r\pm$ margen». Se usa la transformación de Fisher.

Eje de la correlación de menos uno a uno con un intervalo de confianza asimétrico alrededor de la estimación puntual. −101rel 0 queda fuera: se rechaza H₀
Practica★★☆Sin empezar
Un IC del 95 % para correlación es $[0,15;0,55]$. Explica qué concluye sobre cero y por qué no puede interpretarse como porcentaje de personas con asociación positiva.

Un IC del 95 % para correlación es $[0,15;0,55]$. Explica qué concluye sobre cero y por qué no puede interpretarse como porcentaje de personas con asociación positiva.

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Practica★★★Sin empezar
Para un IC aproximado, se da transformación de Fisher $z=\tfrac12\ln[(1+r)/(1-r)]$. Si $r=0,5$, $z=0,5493$ y $n=103$, usa $EE_z=1/\sqrt{n-3}$ y crítico $1,96$. Devuelve…

Para un IC aproximado, se da transformación de Fisher $z=\tfrac12\ln[(1+r)/(1-r)]$. Si $r=0,5$, $z=0,5493$ y $n=103$, usa $EE_z=1/\sqrt{n-3}$ y crítico $1,96$. Devuelve extremos en escala z; no hace falta invertir.

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Practica★★★Sin empezar
Dos estudios de correlación con muestras independientes tienen Fisher $z_1=0,6$, $z_2=0,2$ y tamaños 103 cada uno. Usa $Z=(z_1-z_2)/\sqrt{1/(n_1-3)+1/(n_2-3)}$ y crítico…

Dos estudios de correlación con muestras independientes tienen Fisher $z_1=0,6$, $z_2=0,2$ y tamaños 103 cada uno. Usa $Z=(z_1-z_2)/\sqrt{1/(n_1-3)+1/(n_2-3)}$ y crítico $1,96$.

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Condiciones de validez y trampas del dato

El contraste t y el IC de Fisher dependen de que se cumpla el modelo. Antes de calcular nada, mira el diagrama de dispersión.

Dos diagramas de dispersión: uno con forma de U, con relación clara pero correlación casi nula, y otro con un punto extremo que arrastra la correlación. forma de U: r ≈ 0un punto extremo
Practica★★☆Sin empezar
Se correlacionan altura en centímetros y una escala. Luego se expresa altura en metros. ¿Cambian r y su prueba bilateral? Justifica.

Se correlacionan altura en centímetros y una escala. Luego se expresa altura en metros. ¿Cambian r y su prueba bilateral? Justifica.

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Practica★★☆Sin empezar
Una nube tiene forma de U simétrica y correlación cercana a cero. ¿Qué revisión gráfica impide interpretar el resultado como ausencia de relación?

Una nube tiene forma de U simétrica y correlación cercana a cero. ¿Qué revisión gráfica impide interpretar el resultado como ausencia de relación?

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Practica★★☆Sin empezar
En 30 personas se registran diez días de sueño y ánimo, generando 300 pares. ¿Por qué la prueba de Pearson con $n=300$ puede ser incorrecta?

En 30 personas se registran diez días de sueño y ánimo, generando 300 pares. ¿Por qué la prueba de Pearson con $n=300$ puede ser incorrecta?

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Contextos que distorsionan la correlación

Tres grupos de puntos, cada uno sin tendencia interna pero situados en diagonal, de modo que la nube total muestra una correlación positiva. curso 1curso 2curso 3

Dos efectos que debes reconocer:

  • Restricción de rango: si solo analizas estudiantes con notas entre 8 y 10, la variabilidad de la nota es mínima y la correlación con las horas de estudio sale baja, aunque en toda la población fuera alta. No puedes generalizar a quienes están fuera de ese rango.

  • Agrupamiento: estrés y horas de estudio pueden tener $r=0{,}55$ en la encuesta global y $r\approx 0$ dentro de cada curso. Es compatible con que los cursos superiores tengan más estrés y más horas por separado: la diferencia entre cursos genera la correlación global. La revisión pertinente es calcular la correlación dentro de cada grupo y representar cada grupo con un color.

Practica★★☆Sin empezar
Se estudian diez correlaciones exploratorias y la menor p es $0,03$. Aplica Bonferroni al 5 % y explica qué debería declarar el informe.

Se estudian diez correlaciones exploratorias y la menor p es $0,03$. Aplica Bonferroni al 5 % y explica qué debería declarar el informe.

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Practica★★☆Sin empezar
Un punto extremo eleva r de $0,15$ a $0,80$. ¿Debe eliminarse automáticamente? Indica cómo revisar y comunicar el resultado.

Un punto extremo eleva r de $0,15$ a $0,80$. ¿Debe eliminarse automáticamente? Indica cómo revisar y comunicar el resultado.

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Practica★★★Sin empezar
Una muestra incluye solo estudiantes con notas entre 8 y 10. Su correlación entre horas y nota es baja. Explica cómo la restricción de rango afecta la generalización.

Una muestra incluye solo estudiantes con notas entre 8 y 10. Su correlación entre horas y nota es baja. Explica cómo la restricción de rango afecta la generalización.

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Cómo comunicar una correlación

Para ver por qué importa el intervalo y no solo el valor p, compara dos resultados con la misma estimación $r=0{,}45$: uno con muestra pequeña (IC muy ancho, que incluye el 0) y otro con muestra grande (IC estrecho, que lo excluye). La estimación es idéntica; la información que aportan, no.

Dos intervalos de confianza con la misma estimación r igual a 0,45: uno ancho que incluye el cero y otro estrecho que lo deja fuera. −101n pequeño: incluye el 0n grande: excluye el 0misma estimación, distinta precisión

Vuelve al principio: con $r=0{,}6$ y $n=27$ se obtiene $t=3{,}75>2{,}06$ y se rechaza $\rho=0$; con $r=0{,}1$ y $n=15$ ($p=0{,}72$) no hay evidencia suficiente, pero tampoco se demuestra independencia.

Practica★★★Sin empezar
En una encuesta global, estrés y horas de estudio tienen $r=0,55$. Dentro de cada curso, r es cercana a cero. Propón una explicación compatible y una revisión pertinente.

En una encuesta global, estrés y horas de estudio tienen $r=0,55$. Dentro de cada curso, r es cercana a cero. Propón una explicación compatible y una revisión pertinente.

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Practica★★★Sin empezar
Se comunican $r=0,45$, IC del 95 % $[-0,10;0,78]$. Redacta una conclusión que incluya magnitud estimada, incertidumbre y límite causal.

Se comunican $r=0,45$, IC del 95 % $[-0,10;0,78]$. Redacta una conclusión que incluya magnitud estimada, incertidumbre y límite causal.

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Practica★★★Sin empezar
Una escala se invierte mediante $Y'=100-Y$. Si $r(X,Y)=0,7$ y el IC es $[0,4;0,85]$, transforma r e intervalo e interpreta la invariancia de evidencia bilateral.

Una escala se invierte mediante $Y'=100-Y$. Si $r(X,Y)=0,7$ y el IC es $[0,4;0,85]$, transforma r e intervalo e interpreta la invariancia de evidencia bilateral.

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Resumen

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