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jueves, 1 de julio de 2010

Curso de Estadísticas. Clase 9 Medidas de Forma: Coeficiente de Curtosis

Medidas de Forma: Coeficiente de Curtosis



c) Curtosis

El Coeficiente de Curtosis analiza el grado de concentración que presentan los valores alrededor de la zona central de la distribución.

Se definen 3 tipos de distribuciones según su grado de curtosis:

Distribución mesocúrtica: presenta un grado de concentración medio alrededor de los valores centrales de la variable (el mismo que presenta una distribución normal).









Distribución leptocúrtica: presenta un elevado grado de concentración alrededor de los valores centrales de la variable.















Distribución platicúrtica: presenta un reducido grado de concentración alrededor de los valores centrales de la variable.








El Coeficiente de Curtosis viene definido por la siguiente fórmula:






Los resultados pueden ser los siguientes:

g2 = 0 (distribución mesocúrtica).

g2 > 0 (distribución leptocúrtica).

g2 < 0 (distribución platicúrtica).

Ejemplo: Vamos a calcular el Coefiente de Curtosis de la serie de datos referidos a la estatura de un grupo de alumnos (Clase 2):

Variable
Frecuencias absolutas
Frecuencias relativas
(Valor)
Simple
Acumulada
Simple
Acumulada
x
x
x
x
x
1,20
1
1
3,3%
3,3%
1,21
4
5
13,3%
16,6%
1,22
4
9
13,3%
30,0%
1,23
2
11
6,6%
36,6%
1,24
1
12
3,3%
40,0%
1,25
2
14
6,6%
46,6%
1,26
3
17
10,0%
56,6%
1,27
3
20
10,0%
66,6%
1,28
4
24
13,3%
80,0%
1,29
3
27
10,0%
90,0%
1,30
3
30
10,0%
100,0%

Recordemos que la media de esta muestra es 1,253

((xi - xm)^4)*ni
((xi - xm)^2)*ni
x
x
0,00004967
0,03046667

Luego:

(1/30) * 0,00004967


g2 =
-------------------------------------------------
- 3
= -1,39

((1/30) * (0,03046667))^2


Por lo tanto, el Coeficiente de Curtosis de esta muestra es -1,39, lo que quiere decir que se trata de una distribución platicúrtica, es decir, con una reducida concentración alrededor de los valores centrales de la distribución.

Curso de Estadísticas. Clase 7 Medidas de Forma: Grado de Concentración.

Medidas de Forma: Grado de Concentración.



Las medidas de forma permiten conocer que forma tiene la curva que representa la serie de datos de la muestra. En concreto, podemos estudiar las siguientes características de la curva:

a) Concentración: mide si los valores de la variable están más o menos uniformemente repartidos a lo largo de la muestra.

b) Asimetría: mide si la curva tiene una forma simétrica, es decir, si respecto al centro de la misma (centro de simetría) los segmentos de curva que quedan a derecha e izquierda son similares.

c) Curtosis: mide si los valores de la distribución están más o menos concentrados alrededor de los valores medios de la muestra.

a) Concentración

Para medir el nivel de concentración de una distribución de frecuencia se pueden utilizar distintos indicadores, entre ellos el Índice de Gini.

Este índice se calcula aplicando la siguiente fórmula:

IG =
 (pi - qi)
----------------------------
 pi
(i toma valores entre 1 y n-1)

En donde pi mide el porcentaje de individuos de la muestra que presentan un valor igual o inferior al dexi.

pi =
n1 + n2 + n3 + ... + ni
----------------------------
x 100
n
Mientras que qi se calcula aplicando la siguiente fórmula:

qi =
(X1*n1) + (X2*n2) + ... + (Xi*ni)
-----------------------------------------------------
x 100
(X1*n1) + (X2*n2) + ... + (Xn*nn)

El Índice Gini (IG) puede tomar valores entre 0 y 1:

IG = 0: concentración mínima. La muestra está uniformemente repartida a lo largo de todo su rango.

IG = 1: concentración máxima. Un sólo valor de la muestra acumula el 100% de los resultados.

Ejemplo: vamos a calcular el Índice Gini de una serie de datos con los sueldos de los empleados de una empresa (millones pesetas).

Sueldos
Empleados (Frecuencias absolutas)
Frecuencias relativas
(Millones)
Simple
Acumulada
Simple
Acumulada
x
x
x
x
x
3,5
10
10
25,0%
25,0%
4,5
12
22
30,0%
55,0%
6,0
8
30
20,0%
75,0%
8,0
5
35
12,5%
87,5%
10,0
3
38
7,5%
95,0%
15,0
1
39
2,5%
97,5%
20,0
1
40
2,5%
100,0%

 Calculamos los valores que necesitamos para aplicar la fórmula del Índice de Gini:

Xi
ni
 ni
pi
Xi * ni
 Xi * ni
qi
pi - qi
x
x
x
x
x
x
x
x
3,5
10
10
25,0
35,0
35,0
13,6
10,83
4,5
12
22
55,0
54,0
89,0
34,6
18,97
6,0
8
30
75,0
48,0
147,0
57,2
19,53
8,0
5
35
87,5
40,0
187,0
72,8
15,84
10,0
3
38
95,0
30,0
217,0
84,4
11,19
15,0
1
39
97,5
15,0
232,0
90,3
7,62
25,0
1
40
100,0
25,0
257,0
100,0
0
x
x
x
x
x
x
x
x
 pi (entre 1 y n-1) =
435,0
x
 (pi - qi) (entre 1 y n-1 ) =
83,99

Por lo tanto:
IG = 83,99 / 435,0 = 0,19

Un Índice Gini de 0,19 indica que la muestra está bastante uniformemente repartida, es decir, su nivel de concentración no es excesivamente alto.

Ejemplo: Ahora vamos a analizar nuevamente la muestra anterior, pero considerando que hay más personal de la empresa que cobra el sueldo máximo, lo que conlleva mayor concentración de renta en unas pocas personas.

Sueldos
Empleados (Frecuencias absolutas)
Frecuencias relativas
(Millones)
Simple
Acumulada
Simple
Acumulada
x
x
x
x
x
3,5
10
10
25,0%
25,0%
4,5
10
20
25,0%
50,0%
6,0
8
28
20,0%
70,0%
8,0
5
33
12,5%
82,5%
10,0
3
36
7,5%
90,0%
15,0
0
36
0,0%
90,0%
20,0
4
40
10,0%
100,0%

 En este caso obtendríamos los siguientes datos:

Xi
ni
 ni
pi
Xi * ni
 Xi * ni
qi
pi - qi
x
x
x
x
x
x
x
x
3,5
10
10
25,0
35
35
11,7
13,26
4,5
10
20
50,0
45
80
26,8
23,15
6,0
8
28
70,0
48
128
43,0
27,05
8,0
5
33
82,5
40
168
56,4
26,12
10,0
3
36
90,0
30
198
66,4
23,56
15,0
0
36
90,0
0
198
66,4
23,56
25,0
4
40
100,0
100
298
100,0
0,00
x
x
x
x
x
x
x
x
 pi (entre 1 y n-1) =
407,5
x
 (pi - qi) (entre 1 y n-1 ) =
136,69

El Índice Gini sería:

IG = 136,69 / 407,5 = 0,34

El Índice Gini se ha elevado considerablemente, reflejando la mayor concentración de rentas que hemos comentado.