Método

La t de Student

Cuando el desvío de la población no se conoce, se lo reemplaza por el de la muestra. Ese reemplazo agrega incertidumbre, porque el desvío muestral también varía de muestra en muestra.

La t de Student es la distribución que corresponde en ese caso. Se parece a la normal pero es más ancha en las colas, y esa diferencia refleja exactamente la incertidumbre extra.

Tiene un parámetro, los grados de libertad, que son el tamaño de la muestra menos uno.

Cuanto más grande la muestra, más se parece a la normal. Con más de treinta grados de libertad la diferencia se vuelve despreciable, y por eso a veces se usa la normal directamente.

Ser más ancha significa que los valores críticos son mayores que los de la normal, y eso hace que los intervalos de confianza salgan más anchos. Es el precio de no conocer el desvío.

Para usarla la población tiene que ser aproximadamente normal, sobre todo con muestras chicas. Con muestras grandes esa condición se relaja.

Es simétrica alrededor del cero, igual que la normal estándar, así que las tablas se leen de forma parecida.

t=(xˉμ)/(s/n)t = (\bar{x} - \mu ) / (s / \sqrt{n}) · con n1n - 1 grados de libertad
Cuándo se usa

Cuando no se conoce el desvío de la población y hay que estimarlo con el de la muestra. Los grados de libertad son el tamaño menos uno. Con muestras grandes se parece tanto a la normal que se puede usar esa.

Ejemplo 1

Una muestra de 1111 de una población normal da media 52y52 y desvío muestral 66. Indicar qué distribución corresponde y cuántos grados de libertad tiene.

Vemos si se conoce el desvío de la población. No: el 66 es el desvío de la muestra.
Elegimos la distribución. Corresponde la t de Student.
Contamos los grados de libertad. ν=111=10\nu = 11 - 1 = 10.
Respuesta: t con 1010 grados de libertad

Ejemplo 2

Con 1010 grados de libertad, hallar el valor crítico que deja 0,0250{,}025 en cada cola y compararlo con el de la normal.

Buscamos en la tabla de la t. En la fila de 1010 y la columna de 0,0250{,}025 aparece 2,22812{,}2281.
Lo comparamos con el de la normal. El de la normal es 1,961{,}96.
Interpretamos la diferencia. El de la t es un 14%14 \% mayor, así que el intervalo sale un 14%14 \% más ancho.
Respuesta: t=2,2281t = 2{,}2281 contra 1,961{,}96

Error típico

Usar la tabla Z con muestras chicas y desvío estimado. El valor crítico sale demasiado chico y el intervalo queda más angosto de lo que corresponde.

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Otros subtemas de La normal y el muestreo

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