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Secundaria

Media, mediana y moda

¿Qué número podría representar el centro de un conjunto de datos? Depende de lo que queramos conservar: el reparto de una suma, una posición central o el valor más frecuente. Construiremos media, mediana y moda por separado; después compararemos sus respuestas y aprenderemos a combinar grupos de tamaños distintos.

1. Tres preguntas dan lugar a tres medidas distintas

Imagina que varias personas han leído 1, 2 y 6 libros. Para repartir por igual los nueve libros contados, tocarían tres por persona: esa es la media. Al ordenar y buscar la posición central aparece dos: esa es la mediana. Ningún valor aparece más veces que los demás: no hay una moda única.

Las tres medidas describen aspectos diferentes. No se elige una porque tenga el nombre más familiar: primero preguntamos qué interesa resumir. La media requiere cantidades sobre las que tenga sentido sumar; la moda también sirve para categorías, como un color.

Reparto y posición no tienen que coincidir

Datos: 1, 2 y 6 libros. Compara media y mediana.

  1. Suma conservada

    1 + 2 + 6 = 9 libros.
  2. Reparto igual

    9/3 = 3 libros por persona.
  3. Orden y centro

    Ya están ordenados. El segundo de tres datos es 2.

Resultado

Media 3; mediana 2.

Lo comprobamos

No es un error que den respuestas diferentes: responden preguntas diferentes.

El color más frecuente

Respuestas: azul, verde, azul, rojo. ¿Qué resumen de centro tiene sentido?

  1. Contamos categorías

    Azul aparece dos veces; las demás una.

  2. Elegimos la mayor frecuencia

    Azul es la categoría modal.

  3. Evitamos una operación sin significado

    No sumamos colores para dividir entre cuatro.

Resultado

La moda es azul; una media aritmética de esos colores no está definida.

Lo comprobamos

Ponerles códigos 1, 2 y 3 no crea cantidades que se puedan promediar con ese significado.

2. La media conserva la suma y reparte entre todos los datos

Con los datos 2, 4 y 6 sumamos primero: doce. Después dividimos entre tres porque hay tres datos, no porque el mayor sea seis. La media es cuatro. En el dibujo se ve que subir el dos hasta cuatro exige lo mismo que bajar el seis hasta cuatro.

Repartir la misma suma por igual explica la media
246media 42 + 4 + 6 = 3 · 4
Los datos son dos, cuatro y seis, con suma doce. Si repartimos esa misma suma entre tres, cada dato equivaldría a cuatro. La línea marca la media cuatro. El dato dos está dos por debajo y seis dos por encima; las desviaciones con signo se compensan.
Se escribe x̄ = (x₁ + x₂ + … + xₙ)/n, con n mayor que cero.

La barra distingue la media; el subíndice indica la posición del dato. Σxᵢ es otra escritura de esa misma suma, no una operación nueva. Un dato repetido se suma tantas veces como aparezca.

Si una tabla indica valores y frecuencias, cada valor aporta valor · frecuencia a la suma. Dividimos entre el total de observaciones, que es la suma de frecuencias, no entre el número de filas.

Sumar, contar y dividir

Calcula la media de 3, 3, 6 y 8.

  1. Contamos

    Hay cuatro datos; el 3 aparece dos veces.

  2. Sumamos cada aparición

    3 + 3 + 6 + 8 = 20.
  3. Dividimos por el número de datos

    20/4 = 5.
Resultado

La media es 5.

Lo comprobamos

Cuatro aportaciones de cinco suman veinte, el mismo total.

Una tabla sin desplegar todas sus filas

El valor 2 aparece tres veces y el valor 5 aparece dos veces. Halla la media.

  1. Total de datos

    3 + 2 = 5.
  2. Total acumulado

    2 · 3 + 5 · 2 = 6 + 10 = 16.
  3. Reparto

    16/5 = 3,2.
Resultado

La media es 3,2.

Lo comprobamos

Dividir entre dos confundiría dos valores distintos con cinco observaciones.

3. Para la mediana ordenamos y buscamos las posiciones centrales

La mediana usa el orden. Primero colocamos los datos de menor a mayor, conservando repeticiones. Si hay una cantidad impar, queda una posición central: con cinco datos es la tercera. No buscamos el punto medio entre el mínimo y el máximo.

Primero ordenamos; después buscamos las posiciones centrales
Cinco datos ordenados124612Mediana: 4Seis datos ordenados1246912Mediana: (4 + 6) / 2 = 5
Arriba hay cinco datos ordenados, uno dos cuatro seis doce: la posición central es la tercera y la mediana cuatro. Abajo hay seis, uno dos cuatro seis nueve doce: las posiciones centrales tercera y cuarta son cuatro y seis; su promedio cinco es la mediana aunque cinco no aparezca como dato.

Si hay una cantidad par, quedan dos posiciones centrales. Para datos numéricos usamos su media aritmética: con seis datos promediamos el tercero y el cuarto. El resultado puede no ser uno de los datos registrados.

Con esta convención, al menos la mitad de las observaciones quedan a cada lado de la mediana contando las igualdades. Cuando hay repeticiones no significa que haya exactamente la mitad estrictamente por debajo.

Cinco datos desordenados

Halla la mediana de 12, 2, 6, 1 y 4.

  1. Ordenamos

    1, 2, 4, 6, 12.

  2. Buscamos el centro

    Hay cinco datos. La posición central es la tercera.

  3. Leemos su valor

    El tercer dato es 4.

Resultado

Mediana 4.

Lo comprobamos

Dos datos están antes y dos después en la lista ordenada.

Dos posiciones centrales

Halla la mediana de 12, 4, 1, 9, 6 y 2.

  1. Ordenamos

    1, 2, 4, 6, 9, 12.

  2. Centrales

    Tercero 4 y cuarto 6.

  3. Promediamos esos dos valores

    (4 + 6)/2 = 5.
Resultado

Mediana 5.

Lo comprobamos

No hacía falta que el cinco apareciera en el registro.

4. La moda es el valor de mayor frecuencia; puede haber empates

Para hallar la moda contamos apariciones. No buscamos el mayor valor: buscamos el que tiene la frecuencia más alta. Ordenar facilita el recuento, aunque una tabla de frecuencias también permite localizarla.

Si dos valores empatan en la frecuencia máxima y los demás aparecen menos, indicamos ambas modas. Cuando todos aparecen el mismo número de veces no hay una moda única; algunos cursos llaman amodal al caso sin repeticiones. Diremos qué ocurre con las frecuencias para evitar ambigüedad.

El dato grande no gana por ser grande

Datos: 2, 2, 2, 5 y 9. Halla la moda.

  1. Recuento

    2 aparece tres veces; 5 y 9 una cada uno.

  2. Frecuencia máxima

    Tres apariciones.

  3. Valor correspondiente

    El que aparece tres veces es 2.

Resultado

Moda 2.

Lo comprobamos

Nueve es el máximo, pero su frecuencia es solo uno.

Dos modas

Datos: 1, 1, 3, 3 y 8.

  1. Contamos

    1: dos veces; 3: dos veces; 8: una.

  2. Empate en el máximo

    La frecuencia máxima es dos.

  3. Conservamos los dos valores

    Tanto 1 como 3 alcanzan ese máximo.

Resultado

Las modas son 1 y 3.

Lo comprobamos

No promediamos las modas para inventar una tercera que no tiene la frecuencia máxima.

5. Un valor extremo puede mover mucho la media

Cambiar un solo dato cambia la suma y por eso cambia la media. Si el dato sigue en el mismo extremo de una lista ordenada, puede dejar intacta la posición central y su valor. La mediana es menos sensible a la magnitud de ese cambio, aunque también puede cambiar si se alteran datos centrales.

Ninguna medida cuenta la historia completa. Una media elevada puede representar un reparto muy desigual. Para describir datos conviene mirar también el dibujo, la dispersión y el contexto. Un valor extremo válido no se borra solo para obtener un resumen más cómodo.

Mismo centro por posición, distinta suma

Compara 2, 3, 3, 4, 8 con 2, 3, 3, 4, 80.

  1. Primer conjunto

    Suma 20; media 20/5 = 4; mediana 3.
  2. Segundo conjunto

    Suma 92; media 92/5 = 18,4; mediana 3.
  3. Qué se cambió

    Solo el último dato. La tercera posición sigue valiendo 3.

Resultado

Las medias son 4 y 18,4; ambas medianas son 3.

Lo comprobamos

El cambio de suma es 72 y el de media 72/5 = 14,4.

Una media puede no describir a ninguna persona

Cuatro personas registran 0, 0, 0 y 20 unidades.

  1. Suma

    20 unidades.

  2. Media

    20/4 = 5.
  3. Distribución real

    Nadie registró cinco; tres registraron cero.

Resultado

La media es 5, aunque no sea un dato observado.

Lo comprobamos

La media conserva el total, pero no afirma un reparto igual en los datos originales.

6. Una media ponderada da a cada valor su peso

Ponderar significa tener en cuenta cuánto cuenta cada valor. Si una actividad aporta el veinte por ciento de la nota y otra el ochenta, no pesan igual. Con pesos que suman uno, multiplicamos cada nota por su peso y sumamos.

Si los pesos son cantidades como 2 y 3, primero sumamos valor · peso y después dividimos entre la suma de pesos. Es la misma idea que usar frecuencias: x̄ = (w₁x₁ + … + wₖxₖ)/(w₁ + … + wₖ), con pesos no negativos y suma positiva.

Pesos expresados en porcentajes

Una nota 6 cuenta un 20 % y una nota 8 un 80 %. Halla la nota final.

  1. Convertimos los pesos

    20 % = 0,2 y 80 % = 0,8.
  2. Calculamos aportaciones

    6 · 0,2 = 1,2; 8 · 0,8 = 6,4.
  3. Sumamos

    1,2 + 6,4 = 7,6.
Resultado

La nota ponderada es 7,6.

Lo comprobamos

Queda más cerca de ocho, que tiene más peso; los pesos suman uno.

Pesos sin normalizar

Una valoración 4 pesa dos unidades y otra valoración 9 pesa tres. Halla la media ponderada.

  1. Suma ponderada

    4 · 2 + 9 · 3 = 8 + 27 = 35.
  2. Peso total

    2 + 3 = 5.
  3. Dividimos

    35/5 = 7.
Resultado

La media ponderada es 7.

Lo comprobamos

Usar pesos 0,4 y 0,6 da el mismo resultado.

7. Para unir grupos recuperamos sus sumas, no promediamos a ciegas

Saber que un grupo de cinco tiene media cuatro permite recuperar su suma: cinco por cuatro, veinte. Si otro grupo tiene quince datos y media ocho, su suma es ciento veinte. La media conjunta divide la suma total entre el número total de datos.

El promedio simple de las medias solo funciona siempre cuando los grupos tienen el mismo tamaño. Con tamaños diferentes usamos sus cantidades como pesos. No podemos combinar medianas con esta misma regla: las medianas no recuperan la suma ni las posiciones de toda la lista.

Grupos de cinco y quince

Un grupo de cinco tiene media 4; otro de quince, media 8.

  1. Recuperamos totales

    5 · 4 = 20; 15 · 8 = 120.
  2. Unimos

    Total 140 entre 20 datos.

  3. Media conjunta

    140/20 = 7.
Resultado

Media conjunta 7.

Lo comprobamos

El promedio simple de cuatro y ocho daría seis y trataría a los grupos como si fueran iguales.

Iguales tamaños

Dos grupos de cuatro datos tienen medias 3 y 9.

  1. Totales

    4 · 3 = 12 y 4 · 9 = 36.
  2. Juntamos

    (12 + 36)/(4 + 4) = 48/8.
  3. Resultado

    6, que aquí también es (3 + 9)/2.

Resultado

Media conjunta 6.

Lo comprobamos

La coincidencia se debe a que ambos tamaños son cuatro.

8. Comprobamos el resultado y qué significa

Para una media aritmética de un conjunto no vacío, el resultado queda entre su mínimo y su máximo. Multiplicar media por cantidad debe recuperar la suma, salvo redondeo. Si a todos los datos sumamos el mismo número, la media y la mediana aumentan en ese número.

Siempre indicamos la medida solicitada, las unidades y el conjunto descrito. La media de una muestra describe esos datos; extenderla a toda una población requiere estudiar cómo se obtuvieron. Una lista vacía no tiene media: no dividimos entre cero.

Una media imposible

Para datos 3, 4 y 8 alguien obtiene media 12. ¿Puede ser?

  1. Límites

    El mínimo es 3 y el máximo 8.

  2. Revisión

    Doce queda fuera de esos límites.

  3. Cuenta correcta

    (3 + 4 + 8)/3 = 15/3 = 5.
Resultado

No; la media correcta es 5.

Lo comprobamos

Tres veces cinco vuelve a dar quince.

Mover todos los datos por igual

Los datos 2, 4 y 9 tienen media 5 y mediana 4. Se suma diez a cada uno.

  1. Nueva lista

    12, 14 y 19.

  2. Nueva media

    (12 + 14 + 19)/3 = 45/3 = 15.
  3. Nueva mediana

    La posición central vale 14.

Resultado

Media 15 y mediana 14.

Lo comprobamos

Ambas aumentaron diez; las separaciones entre datos se conservaron.

Ahora lo resolvemos de principio a fin.

EJEMPLO RESUELTO 1

Tres medidas

Datos: 2,3,3,4,13. Halla media, mediana y moda.

233413posición central
Ordenamos los cinco datos. El central ocupa el tercer lugar.
  1. Identificamos y contamos

    Los cinco datos son 2, 3, 3, 4 y 13; ya están ordenados.

  2. Media

    La suma es 25.

    Dividimos entre cinco: 25/5 = 5.
  3. Mediana

    La tercera posición es la central y vale 3.

  4. Moda

    El 3 aparece dos veces; los demás una. La moda es 3.

  5. Interpretamos

    El 13 aumenta la suma y desplaza la media por encima de la mediana.

Resultado

Media 5; mediana 3; moda 3.

Lo comprobamos

El 13 desplaza la media hacia arriba.

EJEMPLO RESUELTO 2

Media ponderada

Un grupo de 10 tiene media 6 y otro de 20 media 9. Halla la media conjunta.

  1. Recuperamos la primera suma

    Diez datos con media seis suman 10 · 6 = 60.

  2. Recuperamos la segunda suma

    Veinte datos con media nueve suman 20 · 9 = 180.

  3. Total de suma y cantidad

    60 + 180 = 240 entre 10 + 20 = 30 datos.
  4. Media conjunta

    240/30 = 8.
  5. Comprobamos los pesos

    Ocho queda entre seis y nueve y más cerca de nueve, cuyo grupo tiene el doble de datos.

Resultado

8.

Lo comprobamos

La media queda más cerca de 9 porque ese grupo es mayor.

Los símbolos que hemos usado

x₁,…,xₙ
Valores numéricos observados; los subíndices identifican registros.
n
Número de datos, positivo para definir una media.
x̄
Media aritmética: suma de todos los valores dividida entre n.
Mediana
Valor central de los datos ordenados; con n par se usa aquí la media de los dos centrales.
Moda
Valor o categoría con mayor frecuencia observada.
wᵢ
Peso no negativo de un valor; la suma de pesos debe ser positiva.
Media ponderada
Suma de productos peso·valor dividida entre la suma de pesos.

Ahora te toca a ti.

Tienes cinco ejercicios. Inténtalos; las pistas te ayudan si te atascas.

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