Question
La dependencia de servicio al estudiante đe la Corporación Universitaria Iberoamericana, requiere estimar el ingreso promedio de sus estudiantes a nivel nacional. Si se tiene conocimiento que a la fecha hay 17315 estudiantes inscritos y se está dispuesto a acepta un error de más o menos 150000 pesos, con una desviación estándar de 950000 pesos y un nivel de confianza del \( 95 \% \). Determine el tamaño de la muestra que se debe seleccionar para calcular estimar dicho parámetro.
Ask by Chambers Colon.
Mar 23,2025 06:54
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Answer
Se debe seleccionar una muestra de 153 estudiantes para estimar el ingreso promedio.
Solution
1. Se tiene:
- Tamaño de la población: \( N = 17315 \) estudiantes.
- Error máximo admisible: \( e = 150000 \) pesos.
- Desviación estándar: \( \sigma = 950000 \) pesos.
- Nivel de confianza del \( 95\% \) con valor crítico \( z = 1.96 \).
2. Para una población infinita, el tamaño muestral se calcula con la fórmula:
\[
n_0 = \left(\frac{z\sigma}{e}\right)^2
\]
Sustituyendo los valores:
\[
n_0 = \left(\frac{1.96 \times 950000}{150000}\right)^2
\]
3. Se calcula el numerador:
\[
1.96 \times 950000 = 1862000
\]
Luego:
\[
\frac{1862000}{150000} \approx 12.4133
\]
y al elevar al cuadrado:
\[
n_0 \approx (12.4133)^2 \approx 154.08
\]
4. Dado que se trabaja con una población finita, se aplica la corrección de población finita:
\[
n = \frac{n_0}{1 + \frac{n_0 - 1}{N}}
\]
Sustituyendo:
\[
n = \frac{154.08}{1 + \frac{154.08 - 1}{17315}} = \frac{154.08}{1 + \frac{153.08}{17315}}
\]
5. Se calcula el denominador:
\[
\frac{153.08}{17315} \approx 0.008836
\]
Por lo tanto:
\[
1 + 0.008836 \approx 1.008836
\]
y
\[
n \approx \frac{154.08}{1.008836} \approx 152.78
\]
6. Se redondea al siguiente número entero, ya que se requiere un tamaño muestral entero:
\[
n = 153
\]
El tamaño de la muestra que se debe seleccionar es de \( 153 \) estudiantes.
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Para determinar el tamaño de la muestra necesario, puedes usar la fórmula para el tamaño de muestra en estimaciones de medias:
\[
n = \left(\frac{Z \cdot \sigma}{E}\right)^2
\]
Donde:
- \( n \) es el tamaño de la muestra.
- \( Z \) es el valor Z correspondiente al nivel de confianza (para el \( 95\% \), \( Z \approx 1.96 \)).
- \( \sigma \) es la desviación estándar (en este caso, \( 950000 \) pesos).
- \( E \) es el error máximo tolerado (aquí, \( 150000 \) pesos).
Sustituyendo los valores en la fórmula:
\[
n = \left(\frac{1.96 \cdot 950000}{150000}\right)^2 \approx 107.25
\]
Por lo tanto, es necesario redondear al número entero más cercano, es decir, deberías seleccionar un tamaño de muestra de \( 108 \) estudiantes para lograr el nivel de confianza y el margen de error deseado.
Recuerda que, si la población es finita y relativamente pequeña (como en este caso con \( 17315 \) estudiantes), se puede aplicar la corrección por población finita. Al final, el resultado puede ser ajustado utilizando la fórmula:
\[
n_{finita} = \frac{n \cdot N}{n + N - 1}
\]
donde \( N \) es el tamaño de la población, lo cual podría resultar en un tamaño de muestra menor al calculado inicialmente.
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