Estadística y Probabilidad: Mediana

Calcula la mediana de conjuntos de datos con una cantidad par o impar de valores con modelos interactivos de ordenación y eliminación por pares, cálculo de elementos centrales y análisis de valores atípicos.

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Mediana

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📖 Guía de aprendizaje - Mediana

1. ¿Qué es la mediana?

La mediana es el valor central exacto en un conjunto de datos cuando todos los números están ordenados de menor a mayor. Divide los datos en dos partes iguales: al menos el 50% de los números son menores o iguales a la mediana y al menos el 50% son mayores o iguales a ella.

Notación (subíndices): Cuando un conjunto de nn datos se ordena de menor a mayor (x1x2x3xnx_1 \le x_2 \le x_3 \le \dots \le x_n), la notación con subíndice xkx_k representa el número en la posición kk de la lista ordenada (por ejemplo, x1x_1 es el primer y menor número, mientras que xnx_n es el último y mayor).

2. El Método de Eliminación por Pares Exteriores

Para ubicar la mediana de forma visual e intuitiva, ordena los números de menor a mayor y ve tachando de dos en dos el menor y el mayor restantes de afuera hacia adentro hasta llegar al centro.
📊Modelo interactivo de ordenación y eliminación por pares
Conjunto original (desordenado):[19, 7, 14, 12, 16]
Conjunto ordenado (ascendente):
#17
#212
#314
Mediana
#416
#519
🎯 ¡Centro aislado! La mediana es 14.

3. Cantidad impar de datos (nn es impar)

Cuando un conjunto tiene una cantidad impar de valores (n=5,7,9,n = 5, 7, 9, \dots), hay exactamente un número en el centro. Su posición en la lista ordenada se calcula mediante la fórmula Posicioˊn=n+12\text{Posición} = \frac{n + 1}{2}.

4. Cantidad par de datos (nn es par)

Cuando un conjunto tiene una cantidad par de valores (n=6,8,10,n = 6, 8, 10, \dots), no hay un único valor central. Los dos valores centrales ocupan las posiciones n2\frac{n}{2} y n2+1\frac{n}{2} + 1. La mediana es el promedio (media aritmética) de estos dos valores.

5. Mediana frente a media (resistencia a valores atípicos)

¿Por qué utilizamos tanto la media como la mediana? La media es muy sensible a valores extremos (atípicos), mientras que la mediana es resistente (robusta). Por ejemplo, si en un vecindario vive un multimillonario, el ingreso promedio se dispara artificialmente, mientras que la mediana se mantiene estable reflejando al residente típico.

6. Ejemplos resueltos del mundo real

Ejemplo 1: Cantidad impar (calificaciones de cuestionario)
Calificaciones: 14,7,19,12,1614, 7, 19, 12, 16 (n=5n=5).
1. Ordenar: 7,12,14,16,197, 12, \mathbf{14}, 16, 19.
2. Posición central: 5+12=tercer valor\frac{5+1}{2} = \text{tercer valor}.
3. Mediana: 14\mathbf{14}.
Ejemplo 2: Cantidad par (tiempos de carrera)
Tiempos de sprint en segundos: 12.4,11.2,13.0,11.8,14.2,12.012.4, 11.2, 13.0, 11.8, 14.2, 12.0 (n=6n=6).
1. Ordenar: 11.2,11.8,12.0,12.4,13.0,14.211.2, 11.8, \mathbf{12.0}, \mathbf{12.4}, 13.0, 14.2.
2. Dos valores centrales: tercer valor (12.012.0) y cuarto valor (12.412.4).
3. Promedio: Mediana=12.0+12.42=12.2 s\text{Mediana} = \frac{12.0 + 12.4}{2} = \mathbf{12.2\text{ s}}.
Ejemplo 3: Impacto de un valor atípico extremo
Ahorro semanal: 10,15,20,25,3010, 15, 20, 25, 30. Mediana = 2020, Media = 2020.
Si la última persona ahorró 1,0001,000 en lugar de 3030:
  • Nueva media: 10+15+20+25+10005=214\frac{10+15+20+25+1000}{5} = 214 (distorsionada por el extremo).
  • Nueva mediana: Sigue siendo 20\mathbf{20} (sin alteración).
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