2024-01-23

Análisis de datos I (MAT1409)

Tema. 2.5 Media Armónica

  • MTC calcular el valor central.
  • Sesgo \(\rightarrow\) valores extremos.
  • MTC buscan atenuar los valores extremos.

Tema. 2.5 Media Armónica Intuición

  • Otra forma de atenuar valores extremos grandes es calculando su recíproco. \[\frac{1}{x}=x^{-1}\]

  • Valores extremos grandes, \(+\) o \(-\), \(\rightarrow\) recíprocos pequeños.

  • Valores extremos pequeños, \(+\) o \(-\), \(\rightarrow\) recíprocos grandes.

Tema. 2.5 Media Armónica Cómputo

\[\overline{x}_h= \frac{n}{\frac{1}{x_1} + \frac{1}{x_2} + \ldots + \frac{1}{x_n}}\]

Simplificado:

\[ \overline{x}_h = \frac{n}{\sum_{i=1}^{n} \frac{1}{x_i}} \]

Tema. 2.5 Media Armónica Ejemplo (1)

Supón que la proporción de mujeres en salones de ingeniería electrónica, mecánica, física e industrial es de: \[.2, .1, .15, .7\]

  • Media aritmética:
(.2+.1+.15+.7)/4
## [1] 0.2875
  • Media Armónica:

Tema. 2.5 Media Armónica Ejemplo (1/2)

4/(((1/.2)+(1/.1)+(1/.15)+(1/.7)))
## [1] 0.1731959

Tema. 2.5 Media Armónica Ejercicio (1)

Los costos para generar una señal de televisión:

Costos
1087890.9
582381.8
571243.7
2190383.9
1888015.7

Tema. 2.5 Media Armónica Ejercicio (1/2)

Resultado

5/(1/1087890.91 + 1/582381.78 + 
   1/571243.72 + 1/2190383.88 + 
   1/1888015.71)
## [1] 930568.4

Tema. 2.5 Media Armónica Ejercicio (2)

  • Calcula la media aritmética, geométrica y armónica. Los costos de producción de un producto de bisutería.
    Observacion Costo Observacion.1 Costo.1
    1 0.01 6 0.2
    2 0.02 7 0.3
    3 0.03 8 0.7
    4 0.04 9 0.5
    5 0.05 10 20.0

Tema. 2.5 Media Armónica Ejercicio (2/1)

Resultados:

## Media Aritmética: 2.185
## Media Geométrica: 0.1479936
## Media Armónica: 0.04164147

Tema. 2.5 Media Armónica Ejercicio (3)

  • Calcula la media aritmética, geométrica y armónica.

Los costos de venta de un aparato electrónico son:

Observacion Precio Observacion.1 Precio.1
1 0.5 6 2
2 1.0 7 3
3 1.5 8 7
4 2.0 9 5
5 2.5 10 200

Tema. 2.5 Media Armónica Ejercicio (3/2)

## Media Aritmética: 22.45
## Media Geométrica: 3.309238
## Media Armónica: 1.739779

Tema. 2.5 Media Armónica Ejercicio (4/1)

  • ¿Cuál fue su ingreso promedio? (aritmética, geométrica y armónica.)
Los ingresos de una empresa de software en miles de pesos:
Observacion Ingreso Observacion.1 Ingreso.1
1 0.7 6 3
2 1.4 7 4
3 2.1 8 8
4 2.8 9 6
5 3.5 10 300

Tema. 2.5 Media Armónica Ejercicio (4/2)

## Media Aritmética: 33.15
## Media Geométrica: 4.510467
## Media Armónica: 2.41532

Tema. 2.5 Media Armónica Tarea (5/1)

Una empresa fábrica 10 productos.

  • ¿Cuántas unidades vendió en promedio? (aritmética, geométrica y armónica.)
Observacion Precio Frecuencia Observacion.1 Precio.1 Frecuencia.1
1 10.5 10 6 5.5 60
2 20.5 20 7 12.9 70
3 22.5 30 8 15.0 80
4 14.7 40 9 12.5 90
5 22.5 50 10 0.5 100

Tema. 2.5 Media Armónica Tarea (5/2)

  • Media Aritmética:

\[\overline{x} = \frac{1}{550} (10.5 \cdot 10 + 20.5 \cdot 20 + \\ \dots + 12.5 \cdot 90 + .5 \cdot 100) \]

  • Media Geométrica:

\[ \overline{x}_g = (10.5^{10} \cdot 20.5^{20} \cdot \\ \dots 12.5^{90} \cdot 0.5^{100})^{\frac{1}{550}} \]

En una calculadora convencional solo se puede calcular hasta \(x^{99}\)

Tema. 2.5 Media Armónica Tarea (5/2)

  • Media Geométrica

\[ \overline{x}_g = \exp(\frac{1}{550} \cdot(10\cdot\ln(10.5)+ 20\cdot\ln(20.5) + \\ \dots + 90\cdot\ln(12.5)+ 100\cdot\ln(0.5))) \]

  • Media Armónica: \[\overline{x}_h= \frac{550}{10 \cdot \frac{1}{10.5} + 20 \cdot \frac{1}{20.5} + \ldots + 100 \frac{1}{.5}}\]

Regla de los logaritmos: \(\ln(x^{99})=99 \cdot \ln(x)\)

Tema. 2.5 Media Armónica Tarea (5/3)

Resultados:

  • Media Aritmética:
(105 + 410 + 675 + 588 + 1125 + 330 + 903 + 1200 + 1125 + 50)/550
## [1] 11.83818
  • Media Geométrica:
exp(1/550*(10*log(10.5) + 20*log(20.5) + 30*log(22.5)
    + 40*log(14.7) + 50*log(22.4) + 60*log(5.5)
    + 70*log(12.9) + 80*log(15) + 90*log(12.4)
    + 100*log(0.5)))
## [1] 7.328946

Tema. 2.5 Media Armónica Tarea (5/4)

Resultados:

  • Media Armónica:
550/(10/10.5+20/20.5+30/22.5+40/14.7
     + 50/22.5+60/5.5+70/12.9
     + 80/15 + 90/12.5 + 100/0.5)
## [1] 2.319956

Tema. 2.5 Media Armónica Tarea (5/5)

¿Quién representó mejor a la muestra?

  • La media aritmética es sensible a valores extremos.

  • La media geométrica atenúa valores extremos grandes.

  • La media armónica representa mejor valores extremos pequeños.

Tema. 2.5 Media Armónica Tarea (5/4)

  • En presencia de valores extremos grandes y pequeños:
  • El producto de precio de \(0.5\) representa el \(100/550=20\%\) de la muestra.
  • Los productos de precios \([12-15]\) representan el \((90+80+70+40)/550=50.1\%\) de la muestra.
  • El producto de precio \(22.5\) representa el \(80/550=14.5\%\) de la muestra.

Tema. 2.5 Media Armónica Tarea (5/6)

  • La mediana y la media aritmética hacen un mejor trabajo.

Revisión

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## Versión: 30/01/2024

Bibliografía

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