Fundamentos de estadística para las ciencias de la vida

646 Pages·2012·9.611 MB·Spanish

by  Myra L Samuels, Jeffrey Witmer

Fundamentos de Estadística
para las Ciencias de la Vida
q
Fundamentos de Estadística
para las Ciencias de la Vida
4.ª edición
Myra L. Samuels
Purdue University
Jeffrey A. Witmer
Oberlin College
Andrew A. Schaffner
California Polytechnic State University,
San Luis Obispo
Traducción
Javier Portillo García
Profesor Titular de Universidad
Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Telecomunicación
Universidad Politécnica de Madrid
Revisión técnica
Martín Cera López
Departamento de Matemática Aplicada I
Universidad de Sevilla
Datos de catalogación bibliográfica
Fundamentos de Estadística para las Ciencias de la Vida, 4.ª edición
Myra L. Samuels, Jeffrey A. Witmer, Andrew A. Schaffner
PEARSON EDUCACIÓN, S.A., Madrid, 2012
ISBN: 9788478291373
Materia: 311. Teoría de la estadística
Formato: 195 × 250 mm Páginas: 648
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© 2012, PEARSON EDUCACIÓN, S.A.
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28042 Madrid (España)
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Authorized translation from the English language edition, entitled STATISTICS FOR THE LIFE SCIENCES, 4th Edition by MYRA SAMUELS;
JEFFREY WITMER; ANDREW SCHAFFNER.
All rights reserved. No part of this book may be reproduced or transmited in any form or any means, electronic or mechanical, including
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SPANISH language edition published by Pearson Educación, S.A., Copyright © 2012.
ISBN: 9788478291373
Depósito Legal: M-10290-2012
Equipo de edición:
Editor: Miguel Martín-Romo
Técnico editorial: Esther Martín
Equipo de diseño:
Diseñadora: Elena Jaramillo
Técnico de diseño: Irene Medina
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Directora de producción: Marta Illescas
Coordinadora de producción: Tini Cardoso
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Composición: Copibook, S.L.
Impreso por:
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Este libro ha sido impreso con papel y tintas ecológicos
C
ONTENIDO
Prólogo ..................................................................................... ix
1
Introducción
........................................................................... 1
1.1 LaEstadísticay lasCienciasde laVida ...................................................... 1
1.2 Tipos de evidencia ......................................................................... 7
1.3 Muestreo aleatorio ........................................................................ 14
Notas .......................................................................................... 24
2
Descripción de muestras y poblaciones
.................................. 26
2.1 Introducción ............................................................................... 26
2.2 Distribuciones de frecuencias .............................................................. 28
2.3 Estadística descriptiva: medidas de tendenciacentral ....................................... 39
2.4 Diagramas de caja ......................................................................... 44
2.5 Relaciones entre variables ................................................................. 51
2.6 Medidas de dispersión ..................................................................... 58
2.7 Efectos de transformación de variables (opcional) .......................................... 66
2.8 Inferencia estadística ...................................................................... 71
2.9 Perspectiva ................................................................................ 76
Notas .......................................................................................... 81
3
La probabilidad y la distribución binomial
.............................. 84
3.1 Laprobabilidadylas Cienciasde laVida .................................................... 84
3.2 Introducciónala probabilidad .............................................................. 84
3.3 Lasreglas delaprobabilidad(opcional) ..................................................... 94
3.4 Curvas de densidad ........................................................................ 98
3.5 Variables aleatorias ........................................................................ 102
3.6 La distribución binomial .................................................................... 106
3.7 Ajuste de una distribución binomial a los datos (opcional) .................................. 114
Notas .......................................................................................... 120
4
La distribución normal
............................................................ 122
4.1 Introducción ............................................................................... 122
4.2 Las curvas normales ....................................................................... 124
vi Contenido
4.3 Áreas bajo unacurva normal ............................................................... 126
4.4 Evaluación de la normalidad ............................................................... 133
4.5 Perspectiva ................................................................................ 143
Notas .......................................................................................... 146
5
Distribuciones muestrales
....................................................... 147
5.1 Ideas básicas .............................................................................. 147
5.2 La media muestral ......................................................................... 151
5.3 Ilustración del Teorema Central del Límite (opcional) ....................................... 161
5.4 Laaproximaciónnormal de la distribuciónbinomial (opcional) .............................. 164
5.5 Perspectiva ................................................................................ 170
Notas .......................................................................................... 171
6
Intervalos de confianza
........................................................... 173
6.1 Estimaciónestadística ...................................................................... 173
6.2 Error típico de la media .................................................................... 174
6.3 Intervalo de confianza para k .............................................................. 179
6.4 Planificación de un estudio para estimar k ................................................. 190
6.5 Condiciones de validez de los métodos de estimación ...................................... 192
6.6 Comparación de dos medias ............................................................... 201
6.7 Intervalodeconfianzapara(k .k ) ....................................................... 207
1 2
6.8 Perspectiva y resumen ..................................................................... 213
Notas .......................................................................................... 218
7
Comparación de dos muestras independientes
...................... 221
7.1 Contraste de hipótesis: el testdealeatorización ........................................... 221
7.2 Contraste de hipótesis: el test t ........................................................... 226
7.3 Comentarios adicionales sobre el test t ................................................... 237
7.4 Asociación y causalidad ................................................................... 244
7.5 Tests t de una cola ....................................................................... 251
7.6 Más sobre la interpretación de la significación estadística ................................. 260
7.7 Planificación de la potencia adecuada (opcional) .......................................... 267
7.8 tde Student:condiciones yresumen ...................................................... 272
7.9 Mássobre losprincipiosdelcontrastedehipótesis ........................................ 276
7.10 Eltest deWilcoxon-Mann-Whitney ........................................................ 280
7.11 Perspectiva ............................................................................... 289
Notas .......................................................................................... 296
Contenido vii
8
Comparación de dos muestras pareadas
................................ 300
8.1 Introducción ............................................................................... 300
8.2 El intervalo de confianza y el test t para muestras pareadas ................................ 301
8.3 Eldiseño pareado .......................................................................... 311
8.4 El test de signos ........................................................................... 316
8.5 Eltest derangosconsignodeWilcoxon .................................................... 322
8.6 Perspectiva ................................................................................ 327
Notas .......................................................................................... 335
9
Datos en categorías: distribuciones para una muestra
........... 337
9.1 Observaciones dicotómicas ................................................................. 337
9.2 Intervalo de confianza de la proporción poblacional ........................................ 342
9.3 Otros niveles deconfianza(opcional) ....................................................... 348
9.4 Inferenciasobreproporciones: eltestchi-cuadradodebondaddeajuste .................... 349
9.5 Perspectiva y resumen ..................................................................... 359
Notas .......................................................................................... 363
10
Datos en categorías: relaciones
.............................................. 366
10.1 Introducción ............................................................................. 366
10.2 El test chi-cuadrado para la tabla de contingencia de 2#2 .............................. 368
10.3 Independenciayasociaciónenlatabladecontingenciade 2#2 ......................... 376
10.4 Test exacto de Fischer (opcional) ........................................................ 384
10.5 Latablade contingencia de r#k ........................................................ 389
10.6 Aplicabilidad de los métodos ............................................................ 394
10.7 Intervalodeconfianzadeladiferenciadeprobabilidades ................................. 397
10.8 Datos pareados y tablas de 2#2 (opcional) ............................................. 400
10.9 Riesgo relativo yrazónde ventajas (opcional) ............................................ 402
10.10 Resumen del test chi-cuadrado .......................................................... 410
Notas .......................................................................................... 415
11
Comparación de medias de varias muestras independientes
. 419
11.1 Introducción .............................................................................. 419
11.2 El análisis de la varianza con un factor .................................................... 423
11.3 Análisis del modelo ANOVA ............................................................... 431
11.4 EltestFglobal ............................................................................ 433
11.5 Aplicabilidaddelos métodos .............................................................. 437
11.6 Diseño de bloques aleatorizados con unfactor ............................................ 441
viii Contenido
11.7 ANOVAdedosfactores .................................................................. 452
11.8 Combinacioneslinealesdemedias(opcional) ............................................. 459
11.9 Comparacionesmúltiples (opcional) ...................................................... 468
11.10 Perspectiva .............................................................................. 477
Notas .......................................................................................... 482
12
Regresión lineal y correlación
................................................. 485
12.1 Introducción .............................................................................. 485
12.2 El coeficiente de correlación .............................................................. 487
12.3 La recta de regresión ..................................................................... 497
12.4 Interpretaciónparamétricade laregresión:el modelolineal ............................... 510
12.5 Inferencia estadística con respecto a b ................................................... 516
1
12.6 Pautasparalainterpretaciónde laregresiónyde lacorrelación ........................... 521
12.7 Precisión de la predicción (opcional) ...................................................... 532
12.8 Perspectiva ............................................................................... 535
12.9 Resumendefórmulas ..................................................................... 546
Notas .......................................................................................... 554
13
Resumen de métodos de inferencia
....................................... 557
13.1 Introducción .............................................................................. 557
13.2 Ejemplos de análisis de datos ............................................................. 559
Notas .......................................................................................... 572
Apéndices .................................................................................. 573
Tablas estadísticas ........................................................................ 587
Soluciones de ejercicios seleccionados .............................................. 615
Índice alfabético .......................................................................... 623
Índice de ejemplos ....................................................................... 630