Page 478 - Chapra y Canale. Metodos Numericos para Ingenieros 5edición_Neat
P. 478

454                     AJUSTE DE CURVAS

                                      representar 1. la posición del centro de la distribución de los datos y 2. el grado de dis-
                                      persión de los datos.
                                         El estadístico de posición más común es la media aritmética. La media aritmética
                                      –
                                      (y) de una muestra se define como la suma de los datos (y i ) dividida entre el número de
                                      datos (n), o

                                              Σ y
                                           y =  i                                                     (PT5.1)
                                               n

                                      donde la sumatoria (y todas las sumatorias que siguen en esta introducción) va desde
                                      i = 1 hasta n.
                                         La medida de dispersión más común para una muestra es la desviación estándar
                                      (s ) respecto de la media,
                                       y
                                                 S
                                           s =    t                                                   (PT5.2)
                                            y
                                                n −1
                                      donde S  es la suma total de los cuadrados de las diferencias entre los datos y la media, o
                                            t
                                                    2
                                               y
                                          S =Σ(–   y)                                                 (PT5.3)
                                           t
                                                i
                                      Así, si las mediciones se encuentran muy dispersas alrededor de la media, S  (y, en con-
                                                                                                  t
                                      secuencia, s ) será grande. Si están agrupadas cerca de ella, la desviación estándar será
                                               y
                                      pequeña. La dispersión también se puede representar por el cuadrado de la desviación
                                      estándar, llamada la varianza:
                                                S
                                           s =  n 1− t                                                (PT5.4)
                                            2
                                            y
                                      Observe que el denominador en ambas ecuaciones (PT5.2) y (PT5.4) es n – 1. La canti-
                                      dad n – 1 se conoce como los grados de libertad. Por lo tanto, se dice que S  y s  consi-
                                                                                                     y
                                                                                                  t
                                      deran n – 1 grados de libertad. Esta nomenclatura se obtiene del hecho de que la suma
                                      de las cantidades sobre las cuales se basa S  (es decir, y  – y 1 , –y  y 2 ,… , –y  y  n ) es cero.
                                                                        t
                                                               –
                                      En consecuencia, si se conoce y y se especifican los valores de n – 1, el valor restante
                                      queda determinado. Así, sólo n – 1 de los valores se dice que se determinan libremente.
                                      Otra justificación para dividir entre n – 1 es el hecho de que no tiene sentido hablar de
                                      la dispersión de un solo dato. Cuando n = 1, las ecuaciones (PT5.2) y (PT5.4) dan un
                                      resultado sin sentido: infinito.
                                         Se deberá observar que hay otra fórmula alternativa más conveniente, para calcular
                                      la desviación estándar,

                                               Σ y − Σ(  y ) / n
                                                        2
                                                 2
                                           s =   i  n 1−  i
                                            2
                                            y
                                                                          –
                                      Esta versión no requiere el cálculo previo de y y se obtiene el mismo resultado que con
                                      la ecuación (PT5.4).



                                                                                                         6/12/06   13:57:07
          Chapra-17.indd   454                                                                           6/12/06   13:57:07
          Chapra-17.indd   454
   473   474   475   476   477   478   479   480   481   482   483