Contrastes de Hipótesis Clase 10 del 11 JuanMLejarza

Ejercicio 1

En una muestra de 680 tiendas de ropa se observó un ratio de actividad que resultó con media 104 y desviación típica 28,79. ¿Podemos afirmar que el índice o ratio de actividad es similar al estandarizado para toda la población de comercios que se situó en 100, si trabajamos con nivel de confianza del 99%?
Datos:
Tamaño muestral: n = 680  |  Media muestral: x̄ = 104  |  Desviación típica: s = 28,79
Media poblacional estándar: μ₀ = 100  |  Nivel de confianza: 99% ⇒ α = 0,01

Hipótesis (contraste bilateral):

H₀: μ = 100       H₁: μ ≠ 100

Estadístico de contraste (muestra grande, aproximación normal):

Z = x̄ − μ₀s / √n = 104 − 10028,79 / √680 = 41,104 ≈ 3,62

Valores críticos para α = 0,01 bilateral: Z0,005 = ±2,576

Región de rechazo (α/2) Región de aceptación Estadístico observado
✅ Decisión: |Z| = 3,62 > 2,576 → Se rechaza H₀.
Con un 99% de confianza, el ratio de actividad NO es similar al estándar de 100.

Ejercicio 2

Un fabricante de perfume asegura que los frascos que produce contienen por término medio 100 ml, distribuyéndose el contenido de dichos frascos según una distribución normal. Para corroborar la veracidad de lo expuesto realizamos un muestreo aleatorio a 17 frascos resultando de media 99 ml con desviación típica 2. ¿Podemos confiar en lo que dice el fabricante si nos lo planteamos con nivel de significación del 1%?
Datos:
n = 17  |  x̄ = 99 ml  |  s = 2 ml
μ₀ = 100 ml  |  α = 0,01  |  Población normal → t de Student con n−1 = 16 g.l.

Hipótesis (contraste bilateral):

H₀: μ = 100       H₁: μ ≠ 100

Estadístico de contraste:

t = x̄ − μ₀s / √(n−1) = 99 − 1002 / √16 = −10,5 = −2,00

Valores críticos para α = 0,01 bilateral con 16 g.l.: t0,005; 16 = ±2,921

Región de rechazo (α/2) Región de aceptación Estadístico observado
✅ Decisión: |t| = 2,00 < 2,921 → No se rechaza H₀.
Con un 1% de significación, no hay evidencia suficiente para rechazar al fabricante. Podemos confiar en que el contenido medio es de 100 ml.

Ejercicio 3

Un fabricante de perfume asegura que los frascos que produce contienen por término medio 100 ml, distribuyéndose el contenido de dichos frascos según una distribución normal. Para corroborar la veracidad de lo expuesto realizamos un muestreo aleatorio a 17 frascos resultando de media 99 ml con desviación típica 2. ¿Podemos confiar en lo que dice el fabricante, y que no nos engaña, si nos lo planteamos con nivel de significación del 1%?
Datos: los mismos del ejercicio 2.
n = 17, x̄ = 99 ml, s = 2 ml, μ₀ = 100 ml, α = 0,01, 16 g.l.

Hipótesis (contraste unilateral izquierdo):

H₀: μ ≥ 100   (el fabricante dice la verdad o pone más)
H₁: μ < 100   (el fabricante engaña, pone menos)

Estadístico de contraste:

t = x̄ − μ₀s / √(n−1) = 99 − 1002 / √16 = −10,5 = −2,00

Valor crítico para α = 0,01 unilateral con 16 g.l.: −t0,01; 16 = −2,583

Región de rechazo (α) Región de aceptación Estadístico observado
✅ Decisión: t = −2,00 > −2,583 → No se rechaza H₀.
Con un 1% de significación, no podemos afirmar que el fabricante engañe.

Resumen comparativo

EjercicioTipo de contrasteEstadístico Valor críticoDecisiónConclusión
1Bilateral (Z, α=0,01)Z = 3,62±2,576 Rechazar H₀ El ratio NO es similar a 100
2Bilateral (t, α=0,01)t = −2,00±2,921 No rechazar H₀ Sí podemos confiar en el fabricante
3Unilateral (t, α=0,01)t = −2,00−2,583 No rechazar H₀ No hay evidencia de que engañe

Nota: La diferencia entre los ejercicios 2 y 3 está en el planteamiento de las hipótesis. El bilateral reparte α/2 en cada cola (crítico ±2,921); el unilateral concentra todo α en la cola izquierda (crítico −2,583). En ambos, el estadístico observado (−2,00) cae dentro de la zona de aceptación.