¿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.
Si necesitas repasar:
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.
Suma conservada
1 + 2 + 6 = 9 libros.Reparto igual
9/3 = 3 libros por persona.Orden y centro
Ya están ordenados. El segundo de tres datos es 2.
Media 3; mediana 2.
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?
Contamos categorías
Azul aparece dos veces; las demás una.
Elegimos la mayor frecuencia
Azul es la categoría modal.
Evitamos una operación sin significado
No sumamos colores para dividir entre cuatro.
La moda es azul; una media aritmética de esos colores no está definida.
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.
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.
Contamos
Hay cuatro datos; el 3 aparece dos veces.
Sumamos cada aparición
3 + 3 + 6 + 8 = 20.Dividimos por el número de datos
20/4 = 5.
La media es 5.
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.
Total de datos
3 + 2 = 5.Total acumulado
2 · 3 + 5 · 2 = 6 + 10 = 16.Reparto
16/5 = 3,2.
La media es 3,2.
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.
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.
Ordenamos
1, 2, 4, 6, 12.
Buscamos el centro
Hay cinco datos. La posición central es la tercera.
Leemos su valor
El tercer dato es 4.
Mediana 4.
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.
Ordenamos
1, 2, 4, 6, 9, 12.
Centrales
Tercero 4 y cuarto 6.
Promediamos esos dos valores
(4 + 6)/2 = 5.
Mediana 5.
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.
Recuento
2 aparece tres veces; 5 y 9 una cada uno.
Frecuencia máxima
Tres apariciones.
Valor correspondiente
El que aparece tres veces es 2.
Moda 2.
Nueve es el máximo, pero su frecuencia es solo uno.
Dos modas
Datos: 1, 1, 3, 3 y 8.
Contamos
1: dos veces; 3: dos veces; 8: una.
Empate en el máximo
La frecuencia máxima es dos.
Conservamos los dos valores
Tanto 1 como 3 alcanzan ese máximo.
Las modas son 1 y 3.
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.
Primer conjunto
Suma 20; media 20/5 = 4; mediana 3.Segundo conjunto
Suma 92; media 92/5 = 18,4; mediana 3.Qué se cambió
Solo el último dato. La tercera posición sigue valiendo 3.
Las medias son 4 y 18,4; ambas medianas son 3.
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.
Suma
20 unidades.
Media
20/4 = 5.Distribución real
Nadie registró cinco; tres registraron cero.
La media es 5, aunque no sea un dato observado.
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.
Convertimos los pesos
20 % = 0,2 y 80 % = 0,8.Calculamos aportaciones
6 · 0,2 = 1,2; 8 · 0,8 = 6,4.Sumamos
1,2 + 6,4 = 7,6.
La nota ponderada es 7,6.
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.
Suma ponderada
4 · 2 + 9 · 3 = 8 + 27 = 35.Peso total
2 + 3 = 5.Dividimos
35/5 = 7.
La media ponderada es 7.
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.
Recuperamos totales
5 · 4 = 20; 15 · 8 = 120.Unimos
Total 140 entre 20 datos.
Media conjunta
140/20 = 7.
Media conjunta 7.
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.
Totales
4 · 3 = 12 y 4 · 9 = 36.Juntamos
(12 + 36)/(4 + 4) = 48/8.Resultado
6, que aquí también es (3 + 9)/2.
Media conjunta 6.
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?
Límites
El mínimo es 3 y el máximo 8.
Revisión
Doce queda fuera de esos límites.
Cuenta correcta
(3 + 4 + 8)/3 = 15/3 = 5.
No; la media correcta es 5.
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.
Nueva lista
12, 14 y 19.
Nueva media
(12 + 14 + 19)/3 = 45/3 = 15.Nueva mediana
La posición central vale 14.
Media 15 y mediana 14.
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.
Identificamos y contamos
Los cinco datos son 2, 3, 3, 4 y 13; ya están ordenados.
Media
La suma es 25.
Dividimos entre cinco: 25/5 = 5.Mediana
La tercera posición es la central y vale 3.
Moda
El 3 aparece dos veces; los demás una. La moda es 3.
Interpretamos
El 13 aumenta la suma y desplaza la media por encima de la mediana.
Media 5; mediana 3; moda 3.
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.
Recuperamos la primera suma
Diez datos con media seis suman 10 · 6 = 60.
Recuperamos la segunda suma
Veinte datos con media nueve suman 20 · 9 = 180.
Total de suma y cantidad
60 + 180 = 240 entre 10 + 20 = 30 datos.Media conjunta
240/30 = 8.Comprobamos los pesos
Ocho queda entre seis y nueve y más cerca de nueve, cuyo grupo tiene el doble de datos.
8.
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.
Practicar este tema →