El proceso de investigación

Presentación del tema: "El proceso de investigación"— Transcripción de la presentación:

1 El proceso de investigación
Parte II

2 Tomar una decisión estadística
Introducción Procedimiento para establecer si existen diferencias estadísticamente significativas entre 2 variables (por ejemplo, si a las mujeres le gusta el cine romántico lo mismo que los hombres). Formulación de la hipótesis Seleccionar una muestra. Identificar las variables que se van a comparar Normalidad (gaussianidad) Tomar una decisión estadística (si las diferencias son significativas y no son debidas al azar).

3 Comparaciones entre variables

4 Tomar una decisión estadística
Procedimiento para establecer si existen diferencias estadísticamente significativas entre 2 variables (por ejemplo, si a las mujeres le gusta el cine romántico lo mismo que los hombres). Formulación de la hipótesis Seleccionar una muestra. Identificar las variables que se van a comparar Normalidad (gaussianidad) Tomar una decisión estadística (si las diferencias son significativas y no son debidas al azar).

5 En un estudio de investigación se incluye la hipótesis alternativa
Formulación de la hipótesis Características de la hipótesis nula (Ho): Define la hipótesis a contrastar, asumiendo en un principio que se cierta (es equivalente a la presunción de inocencia, que indica que eres inocente hasta que se compruebe lo contrario). Su definición matemática contiene siempre los símbolos =,>= ó <=. Permitiendo saber, a su vez, si se trata de un contraste bilateral (=) o unilateral (<= ó >=). Ejemplo: “las plantas de tomate presentan una tasa de crecimiento distinta cuando se plantan en el compost en lugar del suelo”. En un estudio de investigación se incluye la hipótesis alternativa Es una hipótesis alternativa porque nos está indicando diferencia y no igualdad de efectividad, como cabe esperar en una hipótesis nula. La hipótesis nula sería: las plantas de tomate presentan una tasa de crecimiento similar cuando se plantan en compost que cuando se plantan en el suelo. Esto será un contraste bilateral porque cuando hablamos de diferente, puede ser por arriba (que el compost genere mayor tasa de crecimiento) o por abajo (que el compost genere menor tasa de crecimiento).

6 Formulación de la hipótesis
Ejemplos El candidato ‘Trumpito’ obtendrá en la elección para la presidencia de La Poda más del 60% del total de votos. (2) Los chicos no le atribuyen más importancia al atractivo físico en sus relaciones heterosexuales que las chicas. (3) La exposición de niños a videos violentos no tienen efectos sobre su desarrollo cognitivo.

7 Formulación de la hipótesis
Resolución a los ejemplos El candidato ‘Trumpito’ obtendrá en la elección para la presidencia de La Poda más del 60% del total de votos. Hipótesis alternativa (más no contiene el significado de igual) (2) Los chicos no le atribuyen más importancia al atractivo físico en sus relaciones heterosexuales que las chicas. Hipótesis nula (no atribuyen = como mucho es igual) (3) La exposición de niños a videos violentos no tienen efectos sobre su desarrollo cognitivo. Hipótesis nula (no tienen = es el mismo estén expuestos o no).

8 Tomar una decisión estadística
Procedimiento para establecer si existen diferencias estadísticamente significativas entre 2 variables (por ejemplo, si a las mujeres le gusta el cine romántico lo mismo que los hombres). Formulación de la hipótesis Seleccionar una muestra. Identificar las variables que se van a comparar Normalidad (gaussianidad) Tomar una decisión estadística (si las diferencias son significativas y no son debidas al azar).

9 Identificación de las variables a comparar
Las comparaciones suelen hacerse de 2 en 2, ya que si incluyésemos más variables no sabríamos las diferencias sobre que variables se deben aplicar. Ejemplo: “¿Hay diferencias entre hombres y mujeres respecto al gusto por el cine romántico?”. Hipótesis nula: A los hombres y a las mujeres le gusta por igual el cine romántico. También podría decir: Hipótesis nula: no existe una diferencia estadísticamente significativa entre el gusto por el cine romántico entre hombres y mujeres Variables que se comparan: sexo (hombre, mujer) y cine romántico (me gusta, no me gusta). Ambas variables cualitativas.

10 Identificación de las variables a comparar
Ejercicios: Indica las variables que se van a comparar, sus elementos y su clasificación (cualitativa o cuantitativa). (1) ¿El número de caries difiere entre los hombres y las mujeres? (a un nivel de significación del 5%). (2) Un investigador desea comparar el nivel de C.I. en 30 jóvenes universitarios del 1er semestre del colegio Justinianos con el C.I. de otro grupo similar en los Salesistas. (3) Se quiere evaluar la eficacia de distintas dosis de un flúor en el dentífrico, comparándola con la eficacia de otra marca. Para ello se seleccionan al azar 25 jóvenes y se distribuyen aleatoriamente en 5 grupos y se analiza el desgaste en micras. Al primero de ellos no se le suministra ninguna cantidad, al segundo una cantidad muy baja, al tercero una cantidad media, al cuarto una cantidad alta y al quinto una cantidad excesiva. (4) Un investigador pretende establecer si existen diferencias en la nota de odontología, según la dependencia de la universidad de procedencia de los estudiantes (público, privado o concertado). (5) ¿El número de horas dedicadas al estudio de una asignatura y la calificación obtenida en el examen correspondiente, de ocho personas es estadísticamente significativo?

11 Identificación de las variables a comparar
Ejercicios (resueltos) H0: No existe una diferencia significativa entre el número de caries de los hombres y de las mujeres. Variables que se comparan: sexo (hombre o mujer) y número de caries (valores numéricos). Variables cualitativa y cuantitativa. H0: No existe una diferencia significativa entre las mediciones del Coeficiente Intelectual entre los 2 colegios. Variables que se comparan: colegio (Justinianos o Salesistas) y CI (valores numéricos). Variables cualitativa y cuantitativa. H0: No existe una diferencia significativa entre las dosis de fluor entre los 5 grupos (su alternativa, existe por lo menos un grupo diferente). Variables que se comparan: grupo asignado (1, 2, 3, 4 o 5) y desgaste en micras (valores numéricos). Variables cualitativa y cuantitativa. H0: No existe una diferencia significativa entre los valores obtenidos de los 3 grupos. Variables que se comparan: procedencia (público, privado o concertado) y nota (valores de 0 a 10). Variables cualitativa y cuantitativa. H0: No existe relación (correlación) entre las horas de estudio y la nota del examen. Variables que se comparan: horas de estudio (valores numéricos) y nota (valores de 0 a 10). Variables cuantitativa y cuantitativa.

12 Tomar una decisión estadística
Procedimiento para establecer si existen diferencias estadísticamente significativas entre 2 variables (por ejemplo, si a las mujeres le gusta el cine romántico lo mismo que los hombres). Formulación de la hipótesis Seleccionar una muestra. Identificar las variables que se van a comparar Normalidad (gaussianidad) Tomar una decisión estadística (si las diferencias son significativas y no son debidas al azar).

13 Identificar si la prueba a aplicar es paramétrica o no paramétrica
(no valido para comparación cualitativa-cualitativa) Una de las maneras de demostrar si una muestra sigue una distribución normal es a través de las pruebas de hipótesis de Kolmogorov-Smirnov y de Shapiro-Wilk. En la siguiente tabla se da el tamaño de muestra para la que están indicadas cada prueba: Recuerda: Ho es que la variable sigue una distribución normal (Ha: la variable no sigue una distribución normal), por lo que nos interesa que el p-valor sea mayor de alfa (0,05 si no se indica otra cosa) para no rechazar la Ho.

14 Tomar una decisión estadística
Procedimiento para establecer si existen diferencias estadísticamente significativas entre 2 variables (por ejemplo, si a las mujeres le gusta el cine romántico lo mismo que los hombres). Formulación de la hipótesis Seleccionar una muestra. Identificar las variables que se van a comparar Normalidad (gaussianidad) Tomar una decisión estadística (si las diferencias son significativas y no son debidas al azar).

15 (estas en un grupo o en otro)
Identificar si la prueba a aplicar es paramétrica o no paramétrica Identificar si las muestras son pareadas o no ¿Te gusta el cine romántico? ¿Hay diferencias entre hombres y mujeres? Se ha seleccionado una muestra de 100 personas (60 mujeres y 40 hombres), de los cuales 40 mujeres dicen que si les gusta y 5 hombres dicen que también le gusta este género de películas. Hombres Muestras no pareadas (estas en un grupo o en otro) Me gusta No me gusta Mujeres

16 (estas en un grupo o en otro)
Identificar si la prueba a aplicar es paramétrica o no paramétrica Identificar si las muestras son pareadas o no (2) Un investigador desea comparar el nivel de C.I. en 30 jóvenes universitarios del 1er semestre del colegio Justinianos con el C.I. de otro grupo similar en los Salesistas. Justinianos Justinianos: 90, 82, 80, 75, 74, 97, 76, 89, 83, 77 Salesistas: 74, 96, 93, 88, 79, 90, 86, 89, 81, 90 CI Salesianos Muestran no pareadas (estas en un grupo o en otro)

17 Identificar si la prueba a aplicar es paramétrica o no paramétrica
Identificar si las muestras están relacionadas o no (2) Un investigador desea comparar el nivel de C.I. en 30 jóvenes universitarios del 1er semestre del colegio Justinianos con el C.I. de otro grupo similar en los Salesistas. ? Cuál es la hipótesis ? Cuáles son las variables a estudiar ? Se cumple la prueba de normalidad (mirar en cada grupo)

18 Identificar si la prueba a aplicar es paramétrica o no paramétrica
Identificar si las muestras están relacionadas o no (2) Un investigador desea comparar el nivel de C.I. en 30 jóvenes universitarios del 1er semestre del colegio Justinianos con el C.I. de otro grupo similar en los Salesistas. ? Rechazamos la Ho o no tenemos evidencia suficiente para rechazarla (p>0,05) Por lo tanto, no rechazamos Ho, esto es, de acuerdo con estos datos podemos afirmar que no existe una diferencia significativa entre el coeficiente intelectual entre los dos colegios.

19 (estas en un grupo y en otro)
Identificar si la prueba a aplicar es paramétrica o no paramétrica Identificar si las muestras son pareadas o no (2) Un investigador desea comparar el nivel de C.I. en 30 jóvenes universitarios del 1er semestre del colegio con la metodología tradicional y la que obtienen en el 2do semestre con una metodología por proyectos. Metodología tradicional: 90, 82, 80, 75, 74, 97, 76, 89, 83, 77 Metodología por proyectos: 74, 96, 93, 88, 79, 90, 86, 89, 81, 90 Nueva metodología CI Primer trimestre CI Segundo trimestre Muestran pareadas (estas en un grupo y en otro)

20 Identificar si la prueba a aplicar es paramétrica o no paramétrica
Identificar si las muestras están relacionadas o no (2) Un investigador desea comparar el nivel de C.I. en 30 jóvenes universitarios del 1er semestre del colegio Justinianos con el C.I. de otro grupo similar en los Salesistas. ? Son paramétricas las muestras ?Rechazamos la Ho o no tenemos evidencia suficiente para rechazarla (p>0,05) Por lo tanto, no rechazamos Ho, esto es, de acuerdo con estos datos podemos afirmar que la metodología no influye sobre el CI de los alumnos.

21 Comprobar la existencia de diferencias estadísticamente significativas
Al tener ya identificadas las variables y la normalidad de los valores, solo nos queda aplicar la prueba adecuada para ver si hay diferencias estadísticamente significativas entre los grupos. Para la chi cuadrado: Para la t de student: Para la U de Mann Whitney: Para el ANOVA: (si hay diferencias el estudio de Turkey nos indica entre cuales se producen, dentro de esta página) Para el Kruskal Wallis

22 Comprobar la existencia de diferencias estadísticamente significativas
EJEMPLOS (resuelto) ¿Te gusta el cine romántico? ¿Hay diferencias entre hombres y mujeres? Se ha seleccionado una muestra de 100 personas (60 mujeres y 40 hombres), de los cuales 40 mujeres dicen que si les gusta y 5 hombres dicen que también le gusta este género de preguntas. a) Formulación de la hipótesis H0: ambos sexos piensan igual sobre las películas románticas. (No hay diferencias significativas entre respuesta de ambos grupos ante el gusto por las pelis románticas). H1: los hombres piensan diferente que las mujeres sobre las películas románticas. (Hay diferencias significativas entre respuesta de ambos grupos ante el gusto por las pelis románticas).

23 Comprobar la existencia de diferencias estadísticamente significativas
Ejercicios (resuelto) ¿Te gusta el cine romántico? ¿Hay diferencias entre hombres y mujeres? Se ha seleccionado una muestra de 100 personas (60 mujeres y 40 hombres), de los cuales 40 mujeres dicen que si les gusta y 5 hombres dicen que también le gusta este género de preguntas. b) Establecer una decisión El valor de p<0,05. Por lo tanto, existen diferencias estadísticamente significativas entre lo que piensan las mujeres y los hombres con respecto al cine romántico. Por los porcentajes se observa que a las mujeres le gusta más (40/60) que a los hombres (5/40).

24 Identificar si la prueba a aplicar es paramétrica o no paramétrica
(no valido para comparación cualitativa-cualitativa) (3) Se quiere evaluar la eficacia de distintas dosis de un fármaco contra la hipertensión arterial, comparándola con la de una dieta sin sal. Para ello se seleccionan al azar 25 hipertensos y se distribuyen aleatoriamente en 5 grupos. Al primero de ellos no se le suministra ningún tratamiento, al segundo una dieta con un contenido pobre en sal, al tercero una dieta sin sal, al cuarto el fármaco a una dosis determinada y al quinto el mismo fármaco a otra dosis. Las presiones arteriales sistólicas de los 25 sujetos al finalizar los tratamientos son: - Grupo 1 (sin tratamiento): 180, 173, 175, 182, 181 - Grupo 2 (dieta con poca sal): 172, 158, 167, 160, 175 - Grupo 3 (dieta sin sal): 163, 170, 158, 162, 170 - Grupo 4 (fármaco dosis débil): 158, 146, 160, 171, 155 - Grupo 5 (fármaco dosis alta): 147, 152, 143, 155, 160 ¿Existen diferencias estadísticamente significativas entre los 5 grupos (alfa=0,05)?

25 Identificar si la prueba a aplicar es paramétrica o no paramétrica
(no valido para comparación cualitativa-cualitativa) EJEMPLOS (resuelto) (3) Los pasos son iguales que en el caso anterior, solo que hay que meter 5 grupos. Los p valores para los grupos son: G1: p = 0,306 (normal) G2: p = 0,583 (normal) G3: p = 0,737 (normal) G4: p = 0,903 (normal) G5: p = 0,972 (normal)

26 Comprobar la existencia de diferencias estadísticamente significativas
Ejercicios (resuelto) a) Determinar la normalidad de los datos (comprobado anteriormente) b) Formulación de la hipótesis H0: No existe una diferencia significativa entre la medición de la presión arterial (las medidas de los 5 grupos son iguales) H1: Existe una diferencia significativa entre la medición de la presión arterial (al menos una de las 5 variables es diferente) c) Establecer una decisión (p<0,05) Por lo tanto, rechazamos Ho, esto es, de acuerdo con estos datos podemos afirmar que existe una diferencia significativa entre la media de los 5 grupos. Esta prueba requiere 3 condiciones: Distribución normal No autocorrelación (si aleatorizas la muestra, ya está solventado Homocedasticidad (habría que aplicar la prueba de Levene)

27 Comprobar la existencia de diferencias estadísticamente significativas
Ejercicios (resuelto)

28 ISRAEL J THUISSARD VASALLO
MOITAS GRACIAS ARIGATO MUCHAS GRACIAS MERÇI BEAOCOUP THANK YOU DAVID SANZ ROSA Profesor e investigador del Departamento Clínico de la Facultad de Ciencias Biomédicas y de la Salud.  ISRAEL J THUISSARD VASALLO Profesor e investigador del Departamento Clínico de la Facultad de Ciencias Biomédicas y de la Salud.