Distribucion Normal Estandarizada

El êstadigrafo
23 Aug 201613:16

Summary

TLDREl script del video ofrece una explicación detallada de la distribución normal estandarizada y su aplicación en un ejemplo práctico. Se describe cómo, a partir de los tiempos de los primeros 75 corredores en el maratón de Londres 2012, se puede utilizar la media y la desviación estándar para estandarizar los valores y convertirlos en valores 'z'. Este proceso permite identificar qué porcentaje de corredores terminó el maratón en un tiempo específico, en este caso, en menos de 2 horas y 10 minutos. Utilizando la tabla de la distribución normal estandarizada o funciones de hoja de cálculo, se calcula que el 4% de los corredores cumplió esta condición. El video también menciona la posibilidad de calcular intervalos de tiempo utilizando valores 'z' correspondientes, lo cual se explorará en futuras secciones del video.

Takeaways

  • 📊 La distribución normal estandarizada es una forma de transformar una distribución normal en una con una media de 0 y una desviación estándar de 1.
  • 📈 El valor z indica cuántas desviaciones estándar un valor x se encuentra de la media y en qué dirección.
  • ⏱️ En el ejemplo de los corredores del maratón de Londres 2012, la media de los tiempos fue de 8.300,4 segundos y la desviación estándar fue de 288,9 segundos.
  • 📉 El 68% de los datos en una distribución normal están dentro de una desviación estándar de la media, el 95% están dentro de dos y el 99% dentro de tres.
  • 🔍 Para estandarizar un valor x, se resta la media y se divide entre la desviación estándar, obteniendo el valor z.
  • 📌 Los valores z negativos corresponden a valores x menores que la media, y los valores z positivos a valores x mayores que la media.
  • 🧮 Para calcular el porcentaje de corredores que terminaron en menos de 2 horas y 10 minutos, se usó el valor z correspondiente a ese tiempo.
  • 🔢 Se transformó 2 horas y 10 minutos en 7.800 segundos para calcular el valor z, que resultó en -1.75.
  • 📉 Un valor z negativo indica que el tiempo se encuentra a la izquierda de la media en la distribución normal.
  • 📊 La probabilidad de que un corredor haya terminado en menos de 2 horas y 10 minutos, con un valor z de -1.75, es del 4%.
  • 📚 Se utilizó una tabla de distribución normal estandarizada y una hoja de cálculo para encontrar la probabilidad asociada al valor z.
  • 📝 Tres corredores de los 75 analizados terminaron en menos de 2 horas y 10 minutos, lo que coincide con el porcentaje calculado.

Q & A

  • ¿Qué es una distribución normal estandarizada?

    -Una distribución normal estandarizada es una transformación de una distribución normal en una nueva variable con una media de 0 y una desviación estándar de 1. Esto se logra restando la media y dividiendo por la desviación estándar del valor original.

  • ¿Cómo se calcula el valor z para un valor x en una distribución normal estandarizada?

    -Para calcular el valor z, se resta la media del valor x y se divide entre la desviación estándar. Es decir, z = (x - media) / desviación estándar.

  • ¿Cuál es el porcentaje de datos que se encuentra dentro de una desviación estándar de la media en una distribución normal?

    -En una distribución normal, aproximadamente el 68% de los datos se encuentra dentro de una desviación estándar de la media.

  • ¿Cuál es el porcentaje de corredores que realizó menos de 2 horas y 10 minutos en el maratón de Londres 2012 según la distribución normal estandarizada?

    -Según la distribución normal estandarizada, el 4% de los corredores realizó menos de 2 horas y 10 minutos en el maratón de Londres 2012.

  • ¿Cómo se puede convertir el tiempo de 2 horas y 10 minutos en segundos para su uso en cálculos?

    -Para convertir 2 horas y 10 minutos en segundos, se multiplica 2 horas por 60 minutos por 60 segundos, sumando los 10 minutos multiplicados por 60 segundos, lo que da un total de 7800 segundos.

  • ¿Cómo se determina el porcentaje de corredores que realizaron un tiempo específico utilizando la distribución normal estandarizada?

    -Para determinar el porcentaje de corredores que realizaron un tiempo específico, se calcula el valor z para ese tiempo, luego se utiliza una tabla de distribución normal estandarizada o una función de hoja de cálculo para encontrar la probabilidad asociada a ese valor z, que corresponde al porcentaje de corredores.

  • ¿Cuál es la desviación estándar de los tiempos de los primeros 75 corredores en el maratón de Londres 2012?

    -La desviación estándar de los tiempos de los primeros 75 corredores en el maratón de Londres 2012 fue de 288.9 segundos.

  • ¿Cómo se puede utilizar una hoja de cálculo para encontrar la probabilidad asociada a un valor z?

    -En una hoja de cálculo, se puede utilizar la función de distribución normal estandarizada, como NORMSDIST en Excel, ingresando el valor z para encontrar la probabilidad asociada.

  • ¿Cuál es la media de los tiempos de los primeros 75 corredores en el maratón de Londres 2012?

    -La media de los tiempos de los primeros 75 corredores en el maratón de Londres 2012 fue de 8306.4 segundos.

  • ¿Por qué es útil estandarizar una distribución normal?

    -Estandarizar una distribución normal es útil porque transforma diferentes distribuciones normales en una escala común, lo que facilita comparaciones y análisis estadísticos entre diferentes conjuntos de datos.

  • ¿Cómo se puede interpretar un valor z negativo en una distribución normal estandarizada?

    -Un valor z negativo indica que el valor x se encuentra a una distancia de desviaciones estándar negativas de la media, es decir, se encuentra a la izquierda de la media en el gráfico de la distribución normal.

  • ¿Cuál es la probabilidad de que un corredor haya terminado el maratón en más de 2 horas y 30 minutos si la media es de 8306.4 segundos y la desviación estándar es de 288.9 segundos?

    -Para encontrar la probabilidad de que un corredor haya terminado en más de 2 horas y 30 minutos (equivale a 9000 segundos), se calcula el valor z para 9000 segundos y se utiliza una tabla de distribución normal estandarizada o una función de hoja de cálculo para encontrar la probabilidad a la derecha de ese valor z.

Outlines

00:00

📊 Introducción a la Distribución Normal Estandarizada

El primer párrafo introduce la distribución normal estandarizada, explicando cómo se obtienen los valores z y cómo aplicarlos al ejemplo de los tiempos de los corredores en el maratón de Londres 2012. Se describe la forma en que una curva normal se puede describir a través de su media y desviación estándar, y cómo estos valores son utilizados para establecer porcentajes de datos dentro de intervalos de desviación estándar. Además, se detalla el proceso de estandarización de un valor x, obteniendo el valor z, que indica cuántas desviaciones estándar se encuentra el valor de la media y la dirección en la que se encuentra. Finalmente, se define la distribución normal estandarizada como una distribución con media 0 y desviación estándar 1.

05:01

🏃 Aplicación de la Distribución Normal Estandarizada al Ejemplo de los Corredores

El segundo párrafo se enfoca en cómo aplicar los conceptos de la distribución normal estandarizada al análisis de los tiempos de los corredores del maratón. Se plantea la pregunta de cuántos corredores completaron la carrera en menos de dos horas y diez minutos, y se describe el proceso para encontrar la respuesta. Esto involucra la conversión de tiempos de horas y minutos a segundos, el cálculo del valor z correspondiente a este tiempo y la utilización de una tabla de distribución normal estandarizada o una hoja de cálculo para encontrar la probabilidad. Se calcula que el 4% de los corredores cumplió con esta condición, y se menciona que este resultado se puede verificar con los datos originales, donde tres corredores terminaron en ese tiempo.

10:03

🔢 Utilización de Herramientas para Calcular Probabilidades

El tercer párrafo habla sobre la utilización de herramientas para calcular probabilidades en lugar de recurrir a tablas de valores z. Se menciona el uso de funciones de estadística en una hoja de cálculo para encontrar la probabilidad asociada a un valor z específico, en este caso, -1.75. Se demuestra cómo se puede obtener el mismo resultado (un 4%) que el encontrado con la tabla de valores z, pero de una manera más rápida y directa. Además, se sugiere que en futuras presentaciones se explorarán otras funciones de la hoja de cálculo que permiten obtener estos resultados de manera aún más eficiente.

Mindmap

Keywords

💡distribución normal

Una distribución normal, también conocida como curva normal o distribución de Gauss, es una distribución de probabilidad continua que many forma de campana. En el video, se utiliza para analizar los tiempos de los corredores en el maratón de Londres, mostrando cómo los datos se distribuyen en torno a la media.

💡distribución normal estandarizada

Es una versión de la distribución normal con una media de 0 y una desviación estándar de 1. En el video, se estandarizan los tiempos de los corredores para compararlos en una escala común y encontrar el porcentaje de corredores que terminaron en un tiempo específico.

💡valores z

Los valores z son los resultados de estandarizar los datos, es decir, restar la media y dividir por la desviación estándar. Estos valores indican cuántas desviaciones estándar un dato está de la media. En el contexto del video, se calculan los valores z para los tiempos de los corredores y se utilizan para determinar la proporción de corredores que terminaron en diferentes rangos de tiempo.

💡desviación estándar

La desviación estándar es una medida de dispersión que indica cuánto se alejan los valores de una distribución de su media. En el video, la desviación estándar de los tiempos de los corredores es de 288.9 segundos, lo que se utiliza para estandarizar los tiempos y calcular los valores z.

💡intervalo de una desviación estándar

Este concepto se refiere al rango de valores que se encuentran entre la media y una desviación estándar por encima o por debajo de ella. En el video, se menciona que el 68% de los datos se encuentran dentro de este intervalo, lo que se utiliza para analizar la distribución de los tiempos de los corredores.

💡intervalo de dos desviaciones estándar

Este intervalo abarca desde la media hasta dos desviaciones estándar por encima y por debajo. En el video, se indica que el 95% de los datos se encuentran dentro de este rango, lo que es útil para determinar la proporción de corredores que terminaron en un tiempo específico.

💡intervalo de tres desviaciones estándar

Este intervalo incluye los valores que están a tres desviaciones estándar por encima o por debajo de la media. En el video, se muestra que más del 99% de los datos se encuentran dentro de este intervalo, lo que ayuda a entender la concentración de los tiempos de finalización de los corredores.

💡probabilidad

La probabilidad es una medida numérica que indica la posibilidad de que ocurra un evento. En el video, se utiliza para calcular el porcentaje de corredores que terminaron el maratón en menos de 2 horas y 10 minutos, utilizando los valores z y las tablas de distribución normal estandarizada.

💡tabla de distribución normal estandarizada

Es una herramienta utilizada para encontrar la probabilidad asociada a un valor z en una distribución normal estandarizada. En el video, se hace referencia a la tabla para encontrar la probabilidad de que los corredores hayan terminado el maratón en un tiempo específico.

💡hoja de cálculo

Una hoja de cálculo es una herramienta electrónica que permite realizar cálculos financieros, estadísticos y otros tipos de cálculos complejos. En el video, se menciona el uso de una hoja de cálculo para calcular el valor z y para encontrar la probabilidad asociada a un valor z, facilitando el análisis de los tiempos de los corredores.

💡maratón de Londres

El maratón de Londres es una carrera de media maratón anual que se celebra en la ciudad de Londres. En el video, se utiliza como ejemplo práctico para ilustrar cómo se aplican los conceptos de distribución normal y valores z al análisis de los tiempos de finalización de los corredores.

Highlights

Una distribución normal estandarizada es aquella que transforma las distribuciones normales en una escala común con una media de 0 y desviación estándar de 1.

Los valores z representan cuántas desviaciones estándar se encuentra un valor respecto a la media.

Un valor z positivo indica que el valor está a la derecha de la media, mientras que un valor z negativo indica que está a la izquierda.

El 68% de los datos en una distribución normal están dentro del intervalo de +/- una desviación estándar.

El 95% de los datos están dentro de +/- dos desviaciones estándar, y el 99% dentro de +/- tres desviaciones estándar.

Para estandarizar un valor x, se resta la media y se divide entre la desviación estándar, obteniendo el valor z.

La distribución normal estandarizada es representada como N(0,1), con una media de 0 y desviación estándar de 1.

Se utilizó el ejemplo de los tiempos de los corredores en el maratón de Londres 2012 para aplicar los conceptos de la distribución normal estandarizada.

La media de los tiempos de los primeros 75 corredores fue de 8300.4 segundos, y la desviación estándar fue de 288.9 segundos.

Se calculó el porcentaje de corredores que completaron la maratón en menos de 2 horas y 10 minutos utilizando la distribución normal estandarizada.

El valor z para 2 horas y 10 minutos de tiempo fue calculado como -1.75, lo que indica una posición a la izquierda de la media.

La probabilidad de que un corredor haya terminado en menos de 2 horas y 10 minutos es del 4%.

Se utilizó una tabla de distribución normal estandarizada y una hoja de cálculo para encontrar la probabilidad asociada al valor z.

El uso de funciones estadísticas en una hoja de cálculo puede simplificar el proceso de encontrar probabilidades en distribuciones normales estandarizadas.

Se observó que el número de corredores que terminaron en menos de 2 horas y 10 minutos (3 corredores) coincide con el porcentaje calculado (4%).

La distribución normal estandarizada permite determinar con precisión el porcentaje de valores que caen dentro de un rango específico de tiempos.

Se presentó la posibilidad de calcular el porcentaje de corredores que terminaron entre 2 horas 10 minutos y 2 horas 20 minutos en un próximo vídeo.

Transcripts

play00:00

distribución normal estandarizada vamos

play00:04

a ver qué es una distribución normal

play00:06

estandarizada obtendremos los valores z

play00:10

y aplicaremos estos resultados al

play00:13

ejemplo de los tiempos que realizaron

play00:15

los corredores en el maratón de london

play00:19

2012 aquí tenemos el histograma de los

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tiempos realizados por los primeros 75

play00:26

corredores que llegaron a la meta en un

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vídeo previo vimos como pasar de un

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historia con características de una

play00:35

distribución aproximadamente simétrica a

play00:38

una curva de densidad que tiene un

play00:41

comportamiento que es normal también

play00:45

vimos que una curva normal se puede

play00:47

describir conociendo el valor de su

play00:50

media y el valor de su desviación

play00:53

estándar para los datos de los 75

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corredores tenemos que hicieron una

play01:00

media de 8.300

play01:04

punto 4 segundos y que la desviación

play01:07

estándar fue de

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288 punto 9 también vimos que si a

play01:15

partir de la media que se ubica en el

play01:17

punto central tenemos un intervalo

play01:20

comprendido entre más o menos una

play01:23

desviación estándar en este intervalo

play01:26

está el 68% de los datos ahora a partir

play01:30

de la media más dos desviaciones

play01:33

estándar menos dos desviaciones estándar

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en ese intervalo está contenido el 95%

play01:40

de los datos y a partir de la media más

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tres desviaciones estándar menos tres

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desviaciones estándar vemos que en ese

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intervalo está contenido más del 99 por

play01:54

ciento de los datos gráficamente se

play01:56

puede observar que con tres desviaciones

play01:59

estándar está cubriendo prácticamente

play02:01

toda la gráfica ahora veamos qué es una

play02:05

distribución normal

play02:06

estandarizada

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decimos que para estandarizar un valor x

play02:11

a este valor x le vamos a restar el

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valor de la media y a esto lo vamos a

play02:18

dividir entre la desviación estándar y

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vamos a denominar como z a este valor

play02:27

estandarizado de x un valor z nos indica

play02:32

a cuántas desviaciones estándar se

play02:34

encuentra el valor de la media y en qué

play02:37

dirección

play02:38

por ejemplo este valor z igual a menos 1

play02:42

nos dice que en este punto se encuentra

play02:45

a una distancia de una desviación

play02:47

estándar con respecto a la media el

play02:51

signo negativo nos indica que se

play02:53

encuentra del lado izquierdo de la media

play02:55

en cambio este valor z nos dice que se

play02:59

encuentra al lado derecho pero que se

play03:01

encuentra a la misma distancia es decir

play03:03

a una desviación estándar

play03:07

si tomamos el valor menos 3 nos dice que

play03:10

este valor se encuentra a una distancia

play03:13

de 3 desviaciones estándar y como el

play03:16

signo es negativo nos indica que se

play03:19

encuentra a la izquierda de la media por

play03:22

lo tanto decimos que los valores z

play03:25

negativo corresponden a los valores x

play03:28

que son menores a la media y que los

play03:31

valores z positivos corresponden a los

play03:34

valores x que son mayores que la media

play03:40

ahora pasemos a definir la distribución

play03:43

normal estandarizada

play03:45

decimos que la estandarización

play03:48

transforma las distribuciones que son

play03:50

normales en una distribución de una

play03:53

escala común y este proceso de pasar de

play03:56

los valores x a los valores z genera una

play04:01

nueva variable con una distribución

play04:03

normal

play04:04

estandarizada por lo tanto decimos que

play04:09

la distribución normal estandarizada es

play04:12

la distribución normal con media mí o

play04:16

igual a 0 y desviación estándar sigma

play04:20

igual a 1 y que representamos con esta

play04:25

anotación n entre paréntesis con media

play04:29

igual a cero coma y desviación estándar

play04:33

igual a 1 entonces si tenemos una

play04:37

variable x con una distribución normal

play04:41

de media

play04:43

y desviación estándar sigma entonces la

play04:47

variable estandarizada de este valor

play04:49

sigma será zeta igual a x menos la media

play04:56

sobre la desviación estándar

play05:01

y esta variable zeta tendrá una

play05:04

distribución normal estandarizada que es

play05:07

esta que tenemos aquí con las

play05:10

características que ya hemos mencionado

play05:11

es decir esta curva es una distribución

play05:15

normal con media 0 y desviación estándar

play05:19

1

play05:21

ahora veamos cómo podemos aplicar estos

play05:24

resultados a nuestro ejemplo de los

play05:28

corredores del maratón si nos

play05:30

preguntamos qué porcentaje de los

play05:32

corredores realizó su recorrido en menos

play05:35

de dos horas y diez minutos lo que nos

play05:38

estamos preguntando es cuántos

play05:40

corredores o qué porcentaje de

play05:42

corredores realizó menos de dos horas

play05:45

diez minutos es decir estamos

play05:47

preguntando por este punto dos horas

play05:51

diez minutos

play05:54

para responder a esta pregunta podemos

play05:57

ubicar en la curva de densidad el valor

play06:01

x correspondiente a 2 horas con 10

play06:04

minutos este punto se ubica

play06:06

aproximadamente aquí

play06:09

este punto corresponde al valor x que es

play06:14

igual a 2 horas con 10 minutos

play06:18

0 segundos ahora lo que nos estamos

play06:22

preguntando es qué porcentaje realizó

play06:25

menos de 2 horas 10 minutos por lo tanto

play06:28

debemos calcular el área si está a la

play06:32

izquierda es decir toda esta parte la

play06:36

proporción que corresponde o el

play06:38

porcentaje de ese número de jugadores

play06:41

que realizó menos de 2 horas 10 minutos

play06:44

para hacer eso entonces nos vamos a

play06:47

ayudar con los valores z ponemos

play06:50

entonces z igual a 2 horas con 10

play06:55

minutos menos el valor de la media sobre

play06:58

la desviación

play07:00

pero recordemos que hemos transformado

play07:03

las horas y minutos a segundos entonces

play07:06

vamos a convertir primero estas horas y

play07:08

10 minutos a segundos tenemos aquí 2

play07:12

horas 10 lo que vamos a hacer es de 2

play07:15

horas tenemos 120 minutos más 10

play07:18

tendríamos en total 130 minutos por 60

play07:23

que son los segundos que tiene cada

play07:26

minuto en total tenemos entonces siete

play07:30

mil ochocientos segundos y esta es la

play07:33

cantidad de segundos que tiene dos horas

play07:36

diez minutos entonces apoyándonos en eso

play07:39

tenemos que el valor z será igual a

play07:44

7.800 segundos menos el valor de la

play07:48

media sobre la desviación estándar pero

play07:51

si recordamos el valor de la media es

play07:56

8306 y el valor de la desviación

play07:59

estándar es 280 y 8.9 tomando en cuenta

play08:04

estos valores aplicamos nuestra fórmula

play08:06

y esto será entonces igual a

play08:10

7.800 menos

play08:14

8.300

play08:16

6.4 todo esto dividido por

play08:20

280 y

play08:22

8.9

play08:24

esta operación con la ayuda de una hoja

play08:27

de cálculo

play08:28

aquí vamos a obtener entonces el valor z

play08:31

que hemos dicho que es igual abrimos

play08:34

paréntesis

play08:35

7.800 menos la media que es

play08:40

8.300 6.4 cerramos paréntesis entre la

play08:46

desviación estándar que es 280 y 8.9 de

play08:51

mos enter y nos da que el valor z es

play08:55

igual a menos

play08:56

1.75 es decir que en este punto el valor

play09:01

de z es igual a menos 1 punto

play09:06

75 y como podemos ver el valor z tiene

play09:10

un valor negativo es decir que se

play09:12

encuentra a la izquierda de la media que

play09:15

precisamente se encuentra en este punto

play09:18

ahora lo que nos falta es calcular la

play09:22

probabilidad que se encuentra a la

play09:24

izquierda de este valor z igual a menos

play09:27

1 punto 75 para encontrar este valor nos

play09:31

vamos a apoyar en una

play09:35

tenemos aquí una tabla de la

play09:37

distribución normal estandarizada para

play09:40

encontrar el valor de la probabilidad

play09:42

primero debemos ubicar el 1.75 entonces

play09:47

aquí en la columna de zeta encontramos

play09:49

menos 1.7 ahora del lado de las columnas

play09:55

buscamos el punto 05 y donde se crucen

play09:58

es decir en este punto aquí tenemos que

play10:02

la probabilidad de

play10:04

1.75 es de punto 04 por lo tanto la

play10:10

probabilidad que se encuentra a la

play10:12

izquierda del valor z menos 1.75 es de

play10:16

punto 04 o lo que es lo mismo del 4%

play10:22

es decir la probabilidad que hemos

play10:24

marcado aquí que se encuentra a la

play10:27

izquierda de este valor z igual a menos

play10:30

1 punto 75 esta probabilidad es igual a

play10:34

punto 04 que equivale al

play10:39

4%

play10:41

por lo tanto decimos que el 4% de los 75

play10:46

corredores que participaron hizo menos

play10:50

de 2 horas 10 minutos para llegar a la

play10:53

meta ahora veamos que también pudimos

play10:56

llegar a este resultado de manera más

play10:58

rápida empleando la hoja de cálculo

play11:02

aquí en vez de utilizar una tabla vamos

play11:05

a utilizar el asistente de funciones le

play11:08

damos clic aquí

play11:10

en las categorías buscamos estadística

play11:14

aquí en funciones vamos a buscar la

play11:18

distribución normal estandarizada que es

play11:22

ésta le damos clic aquí le damos

play11:24

siguiente y aquí escribimos el valor

play11:28

menos 1 punto 75 le damos clic en

play11:32

aceptar y vemos que nos da punto 04 que

play11:37

es el mismo valor que obtuvimos cuando

play11:39

utilizamos la tabla de los valores

play11:42

normales estandarizados

play11:45

también existen otras funciones de esta

play11:48

hoja de cálculo que nos permiten llegar

play11:50

a estos resultados de manera más directa

play11:53

en otros vídeos más adelante veremos

play11:55

cómo utilizar estas funciones

play11:59

aquí lo que podemos concluir es que el 4

play12:02

por ciento de los corredores hizo menos

play12:05

de dos horas 10 minutos si nos vamos a

play12:08

los datos originales vemos que tres

play12:10

corredores realizaron menos de dos horas

play12:13

10 minutos tomando en cuenta esto y que

play12:18

estamos considerando un total de 75

play12:21

corredores entonces lo que hacemos es

play12:24

dividir 3 entre 75 y el resultado nos da

play12:30

4 % entonces vemos como los valores z en

play12:35

este caso nos ayudaron a determinar con

play12:38

bastante precisión el porcentaje de

play12:41

corredores que realizó menos de 2 horas

play12:43

con 10 minutos otra pregunta interesante

play12:47

sería determinar el porcentaje que

play12:49

realizó entre 2 horas 10 y 2 horas 20

play12:53

para hacer eso nosotros tendríamos que

play12:56

calcular los valores z correspondientes

play12:59

a el valor x 2 horas 10 minutos y el

play13:03

valor x horas 20 minutos pero eso lo

play13:07

veremos en un siguiente vídeo

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