¿Alguna vez te has preguntado cómo los gobiernos deciden dónde construir un nuevo puente en Quito o cómo las empresas de banana en Guayaquil calculan sus precios de exportación? Detrás de cada decisión importante hay números, y dominar los métodos cuantitativos te convierte en el héroe invisible de esos procesos. En este simulacro de examen tipo Ser Bachiller, no solo resolverás problemas con datos reales de Ecuador, sino que aprenderás a pensar como un analista profesional. Desde calcular cuántos quiteños usan el Trolebús hasta predecir las ventas de sombreros de paja toquilla en Cuenca, estos ejercicios te preparan para destacar en tu Bachillerato Técnico. ¿Listo para convertirte en el pro de los números? ¡Vamos allá!
Examen 1: Muestreo Aleatorio para Encuestas en Quito (4 puntos)
El Municipio de Quito planea realizar una encuesta para evaluar la satisfacción de los usuarios del sistema Trolebús. La población total es de 1 200 000 usuarios mensuales. Se requiere un margen de error del 5% con un nivel de confianza del 95%. Calcula el tamaño mínimo de la muestra necesaria para esta investigación.
- Población total: 1 200 000 usuarios
- Margen de error deseado: 5% (E = 0.05)
- Nivel de confianza: 95% (Z = 1.96)
- Proporción esperada: p = 0.5 (máxima variabilidad)
- Calcula el tamaño de muestra necesario usando la fórmula de muestreo aleatorio simple
- Si solo se logra encuestar a 380 usuarios, ¿cuál sería el nuevo margen de error?
- Explica por qué se usa p = 0.5 en el cálculo
Solución completa
Pregunta 1 (2 pts) — Calcula el tamaño de muestra necesario usando la fórmula de muestreo aleatorio simple
- Aplicación de fórmula — Usamos la fórmula de muestreo aleatorio simple con los valores proporcionados.
- Cálculo — Realizamos las operaciones paso a paso: primero 1.96² = 3.8416, luego 0.5×0.5 = 0.25, multiplicamos 3.8416×0.25 = 0.9604. Finalmente dividimos por 0.05² = 0.0025: 0.9604/0.0025 = 384.16
→ El tamaño de muestra mínimo necesario es 385 usuarios.
Pregunta 2 (1 pts) — Si solo se logra encuestar a 380 usuarios, ¿cuál sería el nuevo margen de error?
- Fórmula de margen de error — El margen de error con un tamaño de muestra n se calcula como E = Z × √(p(1-p)/n).
- Sustitución — Sustituyendo n = 380, Z = 1.96, p = 0.5
- Cálculo — Calculamos dentro de la raíz: 0.25/380 ≈ 0.0006579. Raíz cuadrada ≈ 0.02565. Multiplicamos por 1.96: 1.96 × 0.02565 ≈ 0.0503 o 5.03%
5.03\%
→ El nuevo margen de error sería aproximadamente 5.03%.
Pregunta 3 (1 pts) — Explica por qué se usa p = 0.5 en el cálculo
- Explicación de p = 0.5 — Se usa p = 0.5 porque representa la máxima variabilidad posible en la población. Esto garantiza que el tamaño de muestra calculado sea suficiente para cualquier proporción real que encontremos, ya que p(1-p) alcanza su máximo valor cuando p = 0.5 (0.25).
→ p = 0.5 se usa para garantizar el tamaño de muestra más conservador, cubriendo cualquier proporción real.
Rúbrica de evaluación
| Cálculo correcto del tamaño de muestra usando la fórmula adecuada | 2 pts |
| Cálculo correcto del nuevo margen de error con n = 380 | 1 pts |
| Explicación clara de por qué se usa p = 0.5 | 1 pts |
Examen 2: Análisis Estadístico de Ventas en Cuenca (3 puntos)
Un artesano de Cuenca registró las ventas mensuales (en USD) de sombreros de paja toquilla durante los últimos 6 meses: 1200, 1350, 1100, 1400, 1250, 1300. Calcula la media aritmética y la desviación estándar de estas ventas. Interpreta qué significa este resultado para el negocio.
- Ventas mensuales: 1200, 1350, 1100, 1400, 1250, 1300 USD
- Número de meses: 6
- Calcula la media aritmética de las ventas
- Calcula la desviación estándar muestral
- Interpreta qué significa una desviación estándar de 100 USD en este contexto
Solución completa
Pregunta 1 (1 pts) — Calcula la media aritmética de las ventas
- Suma de valores — Sumamos todas las ventas: 1200 + 1350 + 1100 + 1400 + 1250 + 1300 = 7600 USD
- Cálculo de la media — Dividimos la suma por el número de meses: 7600 / 6 = 1266.67 USD
→ La media aritmética de las ventas es 1266.67 USD.
Pregunta 2 (1 pts) — Calcula la desviación estándar muestral
- Desviaciones de la media — Calculamos cada (xi - x̄): (1200-1266.67), (1350-1266.67), etc.
- Cuadrados de las desviaciones — Elevamos al cuadrado cada desviación: (-66.67)², (83.33)², etc.
- Suma de cuadrados — Sumamos todos los cuadrados: 4444.89 + 6944.44 + 27777.78 + 17777.78 + 277.78 + 1111.11 = 58033.78
- Cálculo de la desviación estándar — Dividimos por n-1 = 5 y tomamos raíz cuadrada: √(58033.78/5) = √11606.76 = 107.73 USD
→ La desviación estándar muestral es 107.73 USD.
Pregunta 3 (1 pts) — Interpreta qué significa una desviación estándar de 100 USD en este contexto
- Interpretación — Una desviación estándar de 107.73 USD indica que las ventas mensuales típicamente varían alrededor de ±108 USD respecto a la media de 1266.67 USD. Esto significa que en un mes típico, las ventas podrían estar entre 1159 y 1374 USD. Para un negocio artesanal, esta variabilidad es moderada y muestra una demanda relativamente estable, aunque con algunas fluctuaciones estacionales.
→ La desviación estándar de 107.73 USD indica una variabilidad moderada en las ventas, típicamente entre 1159 y 1374 USD.
Rúbrica de evaluación
| Cálculo correcto de la media aritmética | 1 pts |
| Cálculo correcto de la desviación estándar muestral | 1 pts |
| Interpretación adecuada del resultado en contexto | 1 pts |
Examen 3: Intervalos de Confianza para Turismo en Galápagos (4 puntos)
Una agencia de viajes en Galápagos quiere estimar el gasto promedio diario de los turistas. En una muestra aleatoria de 100 turistas, se encontró que el gasto promedio fue de 150 USD con una desviación estándar de 30 USD. Construye un intervalo de confianza del 95% para el gasto promedio diario de todos los turistas en las islas.
- Tamaño de muestra: n = 100 turistas
- Media muestral: x̄ = 150 USD
- Desviación estándar muestral: s = 30 USD
- Nivel de confianza: 95% (Z = 1.96)
- Calcula el error estándar de la media
- Determina el margen de error para un intervalo del 95% de confianza
- Construye el intervalo de confianza
- Interpreta el significado del intervalo obtenido
Solución completa
Pregunta 1 (1 pts) — Calcula el error estándar de la media
- Cálculo del error estándar — Error estándar = s/√n = 30/√100 = 30/10 = 3 USD
→ El error estándar de la media es 3 USD.
Pregunta 2 (1 pts) — Determina el margen de error para un intervalo del 95% de confianza
- Cálculo del margen de error — Margen de error = Z × error estándar = 1.96 × 3 = 5.88 USD
→ El margen de error es 5.88 USD.
Pregunta 3 (1 pts) — Construye el intervalo de confianza
- Construcción del intervalo — Intervalo = 150 ± 5.88, por lo tanto (144.12, 155.88) USD
→ El intervalo de confianza del 95% es (144.12 USD, 155.88 USD).
Pregunta 4 (1 pts) — Interpreta el significado del intervalo obtenido
- Interpretación — Tenemos una confianza del 95% de que el gasto promedio diario real de todos los turistas en Galápagos se encuentra entre 144.12 USD y 155.88 USD. Esto significa que si repitiéramos este estudio muchas veces, el 95% de los intervalos calculados contendrían el verdadero gasto promedio poblacional.
→ Con 95% de confianza, el gasto promedio diario real está entre 144.12 y 155.88 USD.
Rúbrica de evaluación
| Cálculo correcto del error estándar | 1 pts |
| Cálculo correcto del margen de error | 1 pts |
| Construcción correcta del intervalo de confianza | 1 pts |
| Interpretación adecuada del intervalo | 1 pts |
Examen 4: Correlación entre Educación e Ingresos en Ambato (3 puntos)
Un estudio en Ambato analizó la relación entre años de educación formal y ingresos mensuales (en USD) en una muestra de 8 personas. Los datos son: (5 años, 450 USD), (8 años, 600 USD), (10 años, 700 USD), (12 años, 850 USD), (14 años, 950 USD), (16 años, 1100 USD), (18 años, 1250 USD), (20 años, 1350 USD). Calcula el coeficiente de correlación de Pearson e interprétalo.
- Datos pareados (años de educación, ingresos en USD): (5,450), (8,600), (10,700), (12,850), (14,950), (16,1100), (18,1250), (20,1350)
- Número de pares: 8
- Calcula la media de años de educación y la media de ingresos
- Calcula el coeficiente de correlación de Pearson
- Interpreta el valor obtenido
Solución completa
Pregunta 1 (1 pts) — Calcula la media de años de educación y la media de ingresos
- Suma de años de educación — 5 + 8 + 10 + 12 + 14 + 16 + 18 + 20 = 103 años
- Media de educación — 103 / 8 = 12.875 años
- Suma de ingresos — 450 + 600 + 700 + 850 + 950 + 1100 + 1250 + 1350 = 7250 USD
- Media de ingresos — 7250 / 8 = 906.25 USD
→ Media de educación: 12.875 años. Media de ingresos: 906.25 USD.
Pregunta 2 (1 pts) — Calcula el coeficiente de correlación de Pearson
- Cálculo de desviaciones — Calculamos (xi - 12.875) y (yi - 906.25) para cada par.
- Productos de desviaciones — Calculamos (xi-x̄)(yi-ȳ) para cada par: (-7.875)(-456.25), (-4.875)(-306.25), etc.
- Suma de productos — Sumamos todos los productos: 3592.97 + 1491.41 + 1111.33 + 1101.56 + 1031.25 + 1054.69 + 1087.50 + 1111.33 = 10581.14
- Sumas de cuadrados — Calculamos Σ(xi-x̄)² = 276.88 y Σ(yi-ȳ)² = 1 246 093.75
- Cálculo final de r — r = 10581.14 / √(276.88 × 1246093.75) = 10581.14 / √345 000 000 ≈ 10581.14 / 18 574.21 ≈ 0.57
→ El coeficiente de correlación de Pearson es aproximadamente 0.57.
Pregunta 3 (1 pts) — Interpreta el valor obtenido
- Interpretación — Un coeficiente de correlación de 0.57 indica una correlación positiva moderada entre años de educación e ingresos en Ambato. Esto significa que, en general, a mayor educación formal, mayores ingresos mensuales. Sin embargo, la relación no es perfecta, lo que sugiere que otros factores (como experiencia laboral, tipo de empleo o sector económico) también influyen en los ingresos.
→ Hay una correlación positiva moderada (r = 0.57) entre educación e ingresos en Ambato.
Rúbrica de evaluación
| Cálculo correcto de las medias | 1 pts |
| Cálculo correcto del coeficiente de correlación | 1 pts |
| Interpretación adecuada del valor de r | 1 pts |
Examen 5: Prueba de Hipótesis para Estrategia de Marketing en Guayaquil (4 puntos)
Una cadena de tiendas de ropa en Guayaquil implementó una nueva estrategia de marketing. Antes de la campaña, el ingreso promedio mensual por cliente era de 1200 USD con una desviación estándar de 150 USD. Después de la campaña, en una muestra de 50 clientes, el ingreso promedio fue de 1250 USD. ¿Hay suficiente evidencia estadística para afirmar que la estrategia de marketing aumentó el ingreso promedio mensual por cliente? Usa un nivel de significancia del 5%.
- Ingreso promedio antes: μ₀ = 1200 USD
- Desviación estándar poblacional: σ = 150 USD
- Tamaño de muestra después: n = 50 clientes
- Ingreso promedio muestral: x̄ = 1250 USD
- Nivel de significancia: α = 0.05 (prueba de una cola)
- Valor Z crítico para α=0.05: 1.645
- Establece las hipótesis nula y alternativa
- Calcula el estadístico de prueba Z
- Determina la región de rechazo y toma la decisión estadística
- Interpreta el resultado en el contexto del negocio
Solución completa
Pregunta 1 (1 pts) — Establece las hipótesis nula y alternativa
- Hipótesis nula — H₀: μ = 1200 USD (la estrategia no tuvo efecto)
- Hipótesis alternativa — H₁: μ > 1200 USD (la estrategia aumentó los ingresos)
→ H₀: μ = 1200 USD. H₁: μ > 1200 USD.
Pregunta 2 (1 pts) — Calcula el estadístico de prueba Z
- Cálculo del estadístico Z — Z = (1250 - 1200) / (150/√50) = 50 / (150/7.071) = 50 / 21.213 = 2.36
→ El estadístico de prueba Z es 2.36.
Pregunta 3 (1 pts) — Determina la región de rechazo y toma la decisión estadística
- Región de rechazo — Para α = 0.05 en una prueba de una cola (a la derecha), el valor crítico es 1.645. Como 2.36 > 1.645, rechazamos H₀.
→ Se rechaza H₀ porque Z = 2.36 > 1.645. Hay suficiente evidencia estadística.
Pregunta 4 (1 pts) — Interpreta el resultado en el contexto del negocio
- Interpretación — Con un nivel de significancia del 5%, hay suficiente evidencia estadística para concluir que la estrategia de marketing aumentó el ingreso promedio mensual por cliente en Guayaquil. Esto sugiere que la inversión en marketing fue efectiva y debería considerarse para implementarse en otras tiendas de la cadena.
→ Hay suficiente evidencia para afirmar que la estrategia de marketing aumentó los ingresos (α = 0.05).
Rúbrica de evaluación
| Formulación correcta de las hipótesis nula y alternativa | 1 pts |
| Cálculo correcto del estadístico Z | 1 pts |
| Toma correcta de decisión estadística comparando con el valor crítico | 1 pts |
| Interpretación adecuada del resultado en contexto | 1 pts |
Examen 6: Diseño de Cuestionario Cuantitativo para Cotopaxi (2 puntos)
Eres consultor de una organización que quiere evaluar el impacto de un programa de capacitación en agricultura sostenible para pequeños productores en la provincia de Cotopaxi. Diseña un cuestionario cuantitativo con al menos 3 preguntas que permitan medir el impacto del programa. Incluye el tipo de escala para cada pregunta y la variable que mide.
- Diseña una pregunta para medir el conocimiento adquirido en la capacitación
- Diseña una pregunta para medir el cambio en ingresos por ventas de productos agrícolas
- Diseña una pregunta para medir la adopción de prácticas sostenibles
Solución completa
Pregunta 1 (1 pts) — Diseña una pregunta para medir el conocimiento adquirido en la capacitación
- Pregunta sobre conocimiento — Pregunta: '¿Cuántos temas nuevos de agricultura sostenible aprendiste en el programa de capacitación?' Escala: Numérica discreta (0, 1, 2, 3, ...). Variable medida: Nivel de conocimiento adquirido.
→ Pregunta: '¿Cuántos temas nuevos de agricultura sostenible aprendiste?' Escala: Numérica discreta. Variable: Conocimiento adquirido.
Pregunta 2 (1 pts) — Diseña una pregunta para medir el cambio en ingresos por ventas de productos agrícolas
- Pregunta sobre ingresos — Pregunta: '¿Cuál es tu ingreso mensual promedio por ventas de productos agrícolas después del programa?' Escala: Numérica continua (en USD). Variable medida: Cambio en ingresos económicos.
→ Pregunta: '¿Cuál es tu ingreso mensual promedio por ventas agrícolas después del programa?' Escala: Numérica continua (USD). Variable: Ingresos económicos.
Pregunta 3 (1 pts) — Diseña una pregunta para medir la adopción de prácticas sostenibles
- Pregunta sobre prácticas — Pregunta: '¿Cuántas prácticas sostenibles de las enseñadas en el programa has implementado en tu finca?' Escala: Numérica discreta (0 a 10). Variable medida: Adopción de prácticas sostenibles.
→ Pregunta: '¿Cuántas prácticas sostenibles has implementado?' Escala: Numérica discreta (0-10). Variable: Adopción de prácticas.
Rúbrica de evaluación
| Preguntas cuantitativas claras y medibles | 1 pts |
| Escalas de medición adecuadas (numéricas discretas o continuas) | 1 pts |