¿Alguna vez te has preguntado por qué el precio del banano en Los Ríos sube cuando el turismo en Galápagos cae? O cómo saber si el nuevo sistema de transporte en Quito realmente redujo los tiempos de viaje. Los números no mienten, pero su interpretación sí puede engañarte. En Ecuador, donde el 70% de las investigaciones universitarias usan métodos cuantitativos para analizar datos socioeconómicos, dominar estas herramientas no es un lujo: es tu pasaporte para entender —y cambiar— la realidad. Este simulacro del Ser Bachiller te lleva de la teoría a la práctica con problemas basados en datos reales de nuestras provincias, desde el cacao de Esmeraldas hasta los pasajeros en el aeropuerto de Guayaquil. ¿Listo para convertirte en el investigador que tu país necesita?
Exercicio 1: Exportaciones de banano ¿Quién lidera el mercado? (15 puntos)
El Ministerio de Agricultura reportó en 2023 los valores de exportación de banano en cinco provincias ecuatorianas (en millones de USD). Los datos son: Los Ríos (12.5), Guayas (8.3), El Oro (6.7), Esmeraldas (4.2) y Manabí (3.8). Un estudiante afirma que 'Guayas tiene la mayor dispersión relativa'. ¿Estás de acuerdo? Justifica tu respuesta con cálculos.
- Valores de exportación: [12.5, 8.3, 6.7, 4.2, 3.8] millones USD
- Número de provincias: 5
- Año: 2023
- Calcula la media aritmética de las exportaciones
- Determina la desviación estándar muestral
- Halla el coeficiente de variación e interprétalo
- ¿La afirmación del estudiante sobre la dispersión relativa de Guayas es correcta? Explica
Solución completa
Pregunta 1 (3 pts) — Calcula la media aritmética de las exportaciones
- Media aritmética — Sumamos los valores: 12.5 + 8.3 + 6.7 + 4.2 + 3.8 = 35.5. Dividimos entre 5 provincias.
7.1
→ La media de las exportaciones es 7.1 millones USD
Pregunta 2 (5 pts) — Determina la desviación estándar muestral
- Desviación estándar — Calculamos las diferencias al cuadrado: (12.5-7.1)²=29.16, (8.3-7.1)²=1.44, (6.7-7.1)²=0.16, (4.2-7.1)²=8.41, (3.8-7.1)²=10.89. Sumamos: 29.16+1.44+0.16+8.41+10.89=50.06. Dividimos entre 4 (n-1).
- Raíz cuadrada — Aplicamos raíz cuadrada a la varianza para obtener la desviación estándar.
3.54
→ La desviación estándar muestral es aproximadamente 3.54 millones USD
Pregunta 3 (4 pts) — Halla el coeficiente de variación e interprétalo
- Coeficiente de variación — Dividimos la desviación estándar entre la media y multiplicamos por 100%.
49.9\%
→ El coeficiente de variación es aproximadamente 49.9%
Pregunta 4 (3 pts) — ¿La afirmación del estudiante sobre la dispersión relativa de Guayas es correcta? Explica
- Interpretación — El coeficiente de variación mide la dispersión relativa. Un CV > 30% indica alta dispersión. Para comparar provincias, calculamos el CV individual de Guayas: = 0 (solo un dato), pero en contexto muestral usamos la desviación estándar global. La afirmación es incorrecta porque Guayas no tiene mayor dispersión relativa; de hecho, al ser un valor puntual en la muestra, su dispersión individual es cero.
→ La afirmación es incorrecta. Guayas no tiene mayor dispersión relativa; su valor puntual no aporta a la variabilidad muestral.
Rúbrica de evaluación
| Cálculo correcto de la media aritmética | 3 pts |
| Cálculo correcto de la desviación estándar muestral | 5 pts |
| Cálculo e interpretación correcta del coeficiente de variación | 4 pts |
| Evaluación crítica de la afirmación del estudiante con justificación | 3 pts |
Exercicio 2: Turismo en Galápagos Probabilidades de ocupación (15 puntos)
En las Islas Galápagos, el 60% de los turistas visitan la isla Santa Cruz, el 30% Isabela y el 10% San Cristóbal. De los turistas en Santa Cruz, el 75% usan transporte terrestre; en Isabela, el 40%; y en San Cristóbal, el 90%. Si un turista usa transporte terrestre, ¿cuál es la probabilidad de que esté en Isabela?
- P(Santa Cruz) = 0.60
- P(Isabela) = 0.30
- P(San Cristóbal) = 0.10
- P(Terrestre|Santa Cruz) = 0.75
- P(Terrestre|Isabela) = 0.40
- P(Terrestre|San Cristóbal) = 0.90
- Construye la tabla de probabilidades conjuntas
- Calcula la probabilidad total de que un turista use transporte terrestre
- Aplica la regla de Bayes para encontrar P(Isabela|Terrestre)
- Interpreta el resultado en contexto de turismo en Galápagos
Solución completa
Pregunta 1 (4 pts) — Construye la tabla de probabilidades conjuntas
- Cálculo de probabilidades conjuntas — Para cada isla calculamos la probabilidad de que un turista esté allí Y use transporte terrestre.
- Tabla completa — Completamos la tabla con todos los valores: Santa Cruz (0.45), Isabela (0.12), San Cristóbal (0.09).
→ La tabla de probabilidades conjuntas es: Santa Cruz-Terrestre: 0.45, Isabela-Terrestre: 0.12, San Cristóbal-Terrestre: 0.09
Pregunta 2 (3 pts) — Calcula la probabilidad total de que un turista use transporte terrestre
- Probabilidad total — Sumamos todas las probabilidades conjuntas donde ocurre el evento 'transporte terrestre'.
0.66
→ La probabilidad de que un turista use transporte terrestre es 0.66 o 66%
Pregunta 3 (5 pts) — Aplica la regla de Bayes para encontrar P(Isabela|Terrestre)
- Aplicación de Bayes — Sustituimos los valores en la fórmula de Bayes para encontrar la probabilidad condicional.
0.182
→ La probabilidad de que un turista que usa transporte terrestre esté en Isabela es aproximadamente 0.182 o 18.2%
Pregunta 4 (3 pts) — Interpreta el resultado en contexto de turismo en Galápagos
- Interpretación — Aunque Isabela recibe el 30% de los turistas, solo el 18.2% de quienes usan transporte terrestre están allí. Esto sugiere que los turistas en Isabela prefieren otros medios de transporte.
→ El resultado indica que, aunque Isabela atrae al 30% de los turistas, su proporción entre quienes usan transporte terrestre es menor (18.2%), reflejando preferencias de movilidad en la isla.
Rúbrica de evaluación
| Construcción correcta de la tabla de probabilidades conjuntas | 4 pts |
| Cálculo correcto de la probabilidad total de transporte terrestre | 3 pts |
| Aplicación correcta de la regla de Bayes | 5 pts |
| Interpretación contextual del resultado | 3 pts |
Exercicio 3: Ingresos en Quito vs Guayaquil ¿Hay diferencia significativa? (20 puntos)
Un estudio universitario en Ecuador comparó los ingresos mensuales (en USD) de 20 profesionales en Quito y 25 en Guayaquil. Los resultados fueron: Quito (media=1200, desviación=150), Guayaquil (media=1100, desviación=180). ¿Existe evidencia estadística para afirmar que los ingresos en Quito son mayores que en Guayaquil? Usa α=0.05.
- Tamaño muestra Quito: n₁=20
- Media Quito: _1=1200 USD
- Desviación estándar Quito: s₁=150 USD
- Tamaño muestra Guayaquil: n₂=25
- Media Guayaquil: _2=1100 USD
- Desviación estándar Guayaquil: s₂=180 USD
- Nivel de significancia: α=0.05
- Hipótesis: H₀: μ₁ ≤ μ₂ vs H₁: μ₁ > μ₂
- Establece las hipótesis nula y alternativa
- Calcula el estadístico de prueba t
- Determina el valor crítico para α=0.05
- Calcula el valor p y toma la decisión
- Interpreta el resultado en contexto económico de las ciudades
Solución completa
Pregunta 1 (2 pts) — Establece las hipótesis nula y alternativa
- Planteamiento de hipótesis — La hipótesis nula establece que los ingresos en Quito no son mayores que en Guayaquil. La alternativa es que Quito tiene mayores ingresos.
→ H₀: μ₁ ≤ μ₂ vs H₁: μ₁ > μ₂ (prueba de cola derecha)
Pregunta 2 (6 pts) — Calcula el estadístico de prueba t
- Cálculo de varianza pooled — Sustituimos los valores en la fórmula de varianza combinada.
- Estadístico t — Calculamos el estadístico t usando la diferencia de medias y la varianza pooled.
1.99
→ El estadístico de prueba t es aproximadamente 1.99
Pregunta 3 (3 pts) — Determina el valor crítico para α=0.05
- Valor crítico — Para α=0.05 y gl=43, el valor crítico de la tabla t-Student es aproximadamente 1.68.
1.68
→ El valor crítico para α=0.05 es aproximadamente 1.68
Pregunta 4 (5 pts) — Calcula el valor p y toma la decisión
- Valor p — Usando tablas o software, encontramos que para t=1.99 con 43 gl, el valor p está entre 0.025 y 0.05 (aproximadamente 0.027).
- Decisión — Como p-valor (0.027) < α (0.05), rechazamos H₀.
0.027
→ El valor p es aproximadamente 0.027. Como 0.027 < 0.05, rechazamos H₀.
Pregunta 5 (4 pts) — Interpreta el resultado en contexto económico de las ciudades
- Interpretación — Rechazar H₀ significa que hay evidencia estadística para afirmar que los ingresos en Quito son mayores que en Guayaquil al 5% de significancia.
→ Existe evidencia estadística (p=0.027 < 0.05) para afirmar que los ingresos mensuales en Quito son significativamente mayores que en Guayaquil.
Rúbrica de evaluación
| Planteamiento correcto de hipótesis | 2 pts |
| Cálculo correcto del estadístico t y varianza pooled | 6 pts |
| Determinación correcta del valor crítico | 3 pts |
| Cálculo e interpretación correcta del valor p | 5 pts |
| Interpretación contextual del resultado | 4 pts |
Exercicio 4: Ventas de artesanías en Cuenca Predicción con regresión lineal (20 puntos)
Un estudio en Cuenca analizó la relación entre el número de turistas (en miles) y las ventas de artesanías (en miles de USD) durante 6 meses. Los datos son: Turistas [12, 15, 18, 20, 22, 25], Ventas [45, 55, 65, 70, 78, 90]. Ajusta un modelo de regresión lineal y predice las ventas cuando lleguen 30 mil turistas.
- Número de turistas (x): [12, 15, 18, 20, 22, 25]
- Ventas de artesanías (y): [45, 55, 65, 70, 78, 90]
- Número de observaciones: n=6
- Calcula la media de x y y
- Determina los coeficientes de la recta de regresión y = a + bx
- Calcula el coeficiente de correlación r y su interpretación
- Predice las ventas para 30 mil turistas
- Evalúa la bondad de ajuste del modelo
Solución completa
Pregunta 1 (3 pts) — Calcula la media de x y y
- Cálculo de medias — Sumamos los valores de turistas (112) y ventas (403), y dividimos entre 6 observaciones.
18.67, 67.17
→ La media de turistas es aproximadamente 18.67 mil y la media de ventas es 67.17 mil USD
Pregunta 2 (7 pts) — Determina los coeficientes de la recta de regresión y = a + bx
- Covarianza y varianza — Calculamos las diferencias, productos y sumas necesarias para la covarianza y varianza.
- Pendiente b — Dividimos la covarianza entre la varianza de x para obtener la pendiente.
- Intercepto a — Usamos la media de y menos b por la media de x.
→ La recta de regresión es y = -49.04 + 6.23x
Pregunta 3 (4 pts) — Calcula el coeficiente de correlación r y su interpretación
- Coeficiente de correlación — Calculamos la desviación estándar de y y luego r.
0.998
→ El coeficiente de correlación es aproximadamente 0.998, indicando una relación lineal casi perfecta
Pregunta 4 (3 pts) — Predice las ventas para 30 mil turistas
- Predicción — Sustituimos x=30 en la ecuación de regresión para predecir y.
137.86
→ Para 30 mil turistas, se predicen ventas de aproximadamente 137.86 mil USD
Pregunta 5 (3 pts) — Evalúa la bondad de ajuste del modelo
- Bondad de ajuste — Con r² ≈ 0.996, el 99.6% de la variabilidad en ventas se explica por el número de turistas. El modelo tiene un excelente ajuste.
99.6\%
→ El modelo explica el 99.6% de la variabilidad en ventas, indicando un excelente ajuste
Rúbrica de evaluación
| Cálculo correcto de las medias | 3 pts |
| Determinación correcta de los coeficientes de la recta de regresión | 7 pts |
| Cálculo e interpretación correcta del coeficiente de correlación | 4 pts |
| Predicción correcta usando el modelo ajustado | 3 pts |
| Evaluación correcta de la bondad de ajuste | 3 pts |
Exercicio 5: Encuesta de satisfacción estudiantil Margen de error (15 puntos)
Una universidad en Ambato realizó una encuesta a 400 estudiantes sobre satisfacción con los servicios bibliotecarios. El 65% manifestó estar satisfecho. Calcula el margen de error para un nivel de confianza del 95% (z=1.96) y determina el intervalo de confianza para la proporción poblacional.
- Tamaño de muestra: n=400
- Proporción muestral: p̂=0.65
- Nivel de confianza: 95% (z=1.96)
- Población finita: N=5000 estudiantes (aproximado)
- Calcula el margen de error usando la fórmula para población finita
- Determina el intervalo de confianza para la proporción
- Interpreta el resultado en contexto universitario
- ¿Qué tamaño de muestra se necesitaría para reducir el margen de error a la mitad?
Solución completa
Pregunta 1 (5 pts) — Calcula el margen de error usando la fórmula para población finita
- Cálculo del margen de error — Sustituimos los valores en la fórmula. Usamos p=0.65 (población finita).
4.49\%
→ El margen de error es aproximadamente 4.49%
Pregunta 2 (4 pts) — Determina el intervalo de confianza para la proporción
- Intervalo de confianza — Sumamos y restamos el margen de error a la proporción muestral.
[0.6051, 0.6949]
→ El intervalo de confianza al 95% es [60.51%, 69.49%]
Pregunta 3 (3 pts) — Interpreta el resultado en contexto universitario
- Interpretación — Con un 95% de confianza, la proporción real de estudiantes satisfechos está entre 60.5% y 69.5%.
→ Podemos afirmar con un 95% de confianza que entre el 60.5% y 69.5% de los estudiantes están satisfechos con los servicios bibliotecarios.
Pregunta 4 (3 pts) — ¿Qué tamaño de muestra se necesitaría para reducir el margen de error a la mitad?
- Nuevo tamaño de muestra — Despejamos n de la fórmula del margen de error para E=0.02245 (la mitad de 0.0449).
1600
→ Se necesitaría una muestra de aproximadamente 1600 estudiantes para reducir el margen de error a la mitad (2.25%)
Rúbrica de evaluación
| Cálculo correcto del margen de error para población finita | 5 pts |
| Determinación correcta del intervalo de confianza | 4 pts |
| Interpretación contextual del intervalo de confianza | 3 pts |
| Cálculo correcto del nuevo tamaño de muestra | 3 pts |
Exercicio 6: Análisis de datos de transporte en Quito Prueba de chi-cuadrado (15 puntos)
Un estudio en Quito analizó si existe relación entre el tipo de transporte (público vs privado) y la percepción de seguridad (seguro vs inseguro) en 200 usuarios encuestados. Los resultados se muestran en la tabla. ¿Existe evidencia estadística para afirmar que el tipo de transporte está relacionado con la percepción de seguridad? Usa α=0.01.
- Tabla de contingencia:
- Público Privado Total
- Seguro 60 45 105
- Inseguro 55 40 95
- Total 115 85 200
- Establece las hipótesis para la prueba de chi-cuadrado
- Calcula las frecuencias esperadas bajo independencia
- Determina el estadístico chi-cuadrado
- Calcula el valor p y toma la decisión
- Interpreta el resultado en contexto de movilidad urbana
Solución completa
Pregunta 1 (2 pts) — Establece las hipótesis para la prueba de chi-cuadrado
- Hipótesis — La hipótesis nula establece que el tipo de transporte y la percepción de seguridad son independientes.
→ H₀: Las variables son independientes vs H₁: Las variables están relacionadas
Pregunta 2 (4 pts) — Calcula las frecuencias esperadas bajo independencia
- Frecuencias esperadas — Calculamos cada celda: (105×115)/200=60.375, (105×85)/200=44.625, (95×115)/200=54.625, (95×85)/200=40.375.
→ Las frecuencias esperadas son: Público-Seguro: 60.38, Público-Inseguro: 54.62, Privado-Seguro: 44.62, Privado-Inseguro: 40.38
Pregunta 3 (5 pts) — Determina el estadístico chi-cuadrado
- Estadístico chi-cuadrado — Calculamos cada término (O-E)²/E y sumamos.
0.0115
→ El estadístico chi-cuadrado es aproximadamente 0.0115
Pregunta 4 (3 pts) — Calcula el valor p y toma la decisión
- Valor p — Para gl=1 y χ²=0.0115, el valor p es muy grande (aproximadamente 0.914).
- Decisión — Como p-valor (0.914) > α (0.01), no rechazamos H₀.
0.914
→ El valor p es aproximadamente 0.914. Como 0.914 > 0.01, no rechazamos H₀.
Pregunta 5 (1 pts) — Interpreta el resultado en contexto de movilidad urbana
- Interpretación — No hay evidencia estadística para afirmar que el tipo de transporte está relacionado con la percepción de seguridad en Quito.
→ No existe evidencia estadística (p=0.914 > 0.01) para afirmar que el tipo de transporte influye en la percepción de seguridad en Quito.
Rúbrica de evaluación
| Planteamiento correcto de hipótesis | 2 pts |
| Cálculo correcto de las frecuencias esperadas | 4 pts |
| Cálculo correcto del estadístico chi-cuadrado | 5 pts |
| Determinación correcta del valor p y decisión | 3 pts |
| Interpretación contextual del resultado | 1 pts |