a) Para estimar la proporción de mujeres matriculadas en carreras STEM en Andalucía, se realiza una encuesta a 2000 universitarias andaluzas elegidas al azar y se obtiene que 710 de ellas están matriculadas en carreras STEM. Con un nivel de confianza del 96.5%, calcule un intervalo de confianza para estimar la proporción de mujeres matriculadas en carreras STEM en Andalucía.b) En otra comunidad autónoma, al seleccionar una muestra de universitarias, se observa que el porcentaje de mujeres matriculadas en carreras STEM es del 37%. Con un nivel de confianza del 98%, calcule el tamaño mínimo de esa nueva muestra para que el error máximo cometido sea del 1.5%.
Inferencia estadísticaIntervalo de confianzaTamaño muestral
a) Para estimar la proporción de mujeres matriculadas en carreras STEM en Andalucía, se realiza una encuesta a 2000 universitarias andaluzas elegidas al azar y se obtiene que 710 de ellas están matriculadas en carreras STEM. Con un nivel de confianza del 96.5%, calcule un intervalo de confianza para estimar la proporción de mujeres matriculadas en carreras STEM en Andalucía.
Los datos proporcionados son:Tamaño de la muestra: n=2000Número de "éxitos" (mujeres en carreras STEM): x=710Nivel de confianza: 1−α=0.965Calculamos la proporción muestral:
p^=nx=2000710=0.355
La proporción complementaria es:
q^=1−p^=1−0.355=0.645
Ahora, determinamos el valor crítico zα/2. Dado que el nivel de confianza es 1−α=0.965, entonces α=1−0.965=0.035. Por lo tanto, α/2=0.035/2=0.0175.Buscamos el valor zα/2 tal que P(Z≤zα/2)=1−α/2=1−0.0175=0.9825.Consultando las tablas de la distribución normal estándar o usando una calculadora, obtenemos que:
zα/2≈2.10
La fórmula para el intervalo de confianza de una proporción es:
IC=p^±zα/2np^q^
Sustituyendo los valores:
IC=0.355±2.1020000.355⋅0.645
IC=0.355±2.1020000.229075
IC=0.355±2.100.0001145375
IC=0.355±2.10⋅0.010702
IC=0.355±0.022474
Calculamos los límites del intervalo:
Lıˊmite inferior=0.355−0.022474=0.332526
Lıˊmite superior=0.355+0.022474=0.377474
El intervalo de confianza para la proporción de mujeres matriculadas en carreras STEM en Andalucía es aproximadamente [0.3325,0.3775].
b) En otra comunidad autónoma, al seleccionar una muestra de universitarias, se observa que el porcentaje de mujeres matriculadas en carreras STEM es del 37%. Con un nivel de confianza del 98%, calcule el tamaño mínimo de esa nueva muestra para que el error máximo cometido sea del 1.5%.
Los datos proporcionados son:Proporción estimada: p=0.37 (el porcentaje observado en la muestra se usa como estimación de p para el cálculo del tamaño muestral).Nivel de confianza: 1−α=0.98Error máximo permitido: E=1.5%=0.015Calculamos α=1−0.98=0.02, por lo tanto, α/2=0.01.Buscamos el valor zα/2 tal que P(Z≤zα/2)=1−α/2=1−0.01=0.99.Consultando las tablas de la distribución normal estándar o usando una calculadora, obtenemos que:
zα/2≈2.33
La fórmula para el error máximo en la estimación de una proporción es:
E=zα/2np(1−p)
Despejamos n de la fórmula:
E2=zα/22np(1−p)
n=E2zα/22⋅p(1−p)
Sustituimos los valores conocidos:
n=(0.015)2(2.33)2⋅0.37⋅(1−0.37)
n=0.0002255.4289⋅0.37⋅0.63
n=0.0002255.4289⋅0.2331
n=0.0002251.26622659
n≈5627.67
Dado que el tamaño de la muestra debe ser un número entero y se busca el tamaño mínimo para garantizar el error deseado, debemos redondear al entero superior.El tamaño mínimo de la muestra es 5628 universitarias.