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4 4 MUESTR E O IRRESTRICTO LE TORIO 4 2 óMO SELECCIONAR UNA MUESTRA IRRESTRICT A ALEATORIA Seleccionar una muestra irrestricta aleatoria de la población de interé s no es tan sen ci ll o como puede parecerlo al principio. ¿Cómo podemos seleccionar una muestra de una población, de ta l manera que cada muestra posible de tamaño n tenga la misma probab ilidad de ser seleccionada? Podemos usar nuestro criterio para seleccionar a l eatoriamente la muestra. Esta técnica frecuentemente se denomina muestreo casual. Una segunda técnica, muestreo representativo, involucra seleccionar una muestra que consideramos es dpica o representativa de la población . Tanto el m u estreo representativo como el casual están sujetos al sesgo del inves tiga dor y, lo que es más importante, conducen a estimadores cuyas propiedades no pueden ser eva lu adas . Por lo tanto, ninguna de estas técnicas genera una muestra irrestrict a aleatoria . Muestras ir restrictas aleatorias pueden ser seleccionadas u sando tabla s de núme- ros a l eatorios. Una tab l a de números a l eatorios se muestra en la Tabla 2 del Apéndice. Una tabla de números aleatorios es un conjunto de enteros generado de modo que, comúnmente, la tabla contendrá todos los diez enteros (0, 1, 9), en propor- ciones aproximadamente iguales, sin tendencias en el patrón en que se generaron los Por tanto, un número de un punto aleato ri en tabla, es i gualmente probable qu e sea cua l quiera de lo s dígitos entre el O y el 9. Seleccionar números de la tabla es análogo a extraer números de un sombrero que contiene esos números en papeletas perfectamente mezcladas. S u póngase que de seamos una muestra irr estricta aleatoria de tre s personas sele cc ionadas de entre s iet e. Podríamos numera · c a las personas del 1 al 7, poner papeletas conteniendo es to s núme- ros ( u número por papeleta) dentro de un sombrero, mezclarlas y extraer tres, para obtener los números extraídos sin reemplazo Análogamen te, podríamos apuntar con un l ápiz sobre un punto aleatorio inicia l en la Tabla 2 del Apéndice. Supóngase que la punta señala la lín ea 1 5 de la columna 9 y decidimos usar e l último dígito de la de recha (un 5, en este caso). Este procedimiento es semejante al de extraer un 5 del sombrero. Ahora podemos continuar en cua l quier dirección para obtener los números r esta ntes e n la muestra. Suponga que decidimos, antes de principiar, proseguir hacia abajo de l a página. El número inmediatamente abajo del5 es un 2; así, nuestra segun da persona seleccionada es l a número 2. Al continuar , ensegu ida encontramos a un 8, pero hay solamente s i ete personas e n nuestra población; en consecuencia , el8 debe ser ignorado . Lu ego aparecen dos 5 más , pero deben omitirse, puesto que la persona 5 ya ha s ido seleccionada . (E l 5 ha sido extraído del sombrero.)Finalmente encontramos al 1 y nuestra muestra de tres se comple t a con las personas numeradas como 5, 2 y l Nótese que cualquier punto de inicio puede ser usado y uno puede moverse e n c ualquier dirección predeterminada . Si se va a utilizar más de una muestra en cua l quier prob l ema, cada una debe tener su propio punto de inic io. U n a ilustración más realista se presenta en el Ejemplo 4.1 . EJEMPLO 4  1 Por si mplicidad, supóngase que existen N = 1 000 registros de pacientes, de l os cuales será seleccionada una muestra irrestricta aleatoria de n = 20. Sabemos que una 4 3 4 . 3 ESTIM CION DE UN MEDI y UN TOT L POBL CION L  S 43 muestra irrestricta aleatoria será obtenida . d tiene la misma probabilidad de 1 . S c a a muestra posible den = 20 registros ce, y en cualquier otra tabla d s e ~ se eccwnl ada. _Los dígito s en la Tabla 2 del Apé ndi - . . e numeros a eatonos son gene d . condiciones del muestreo irresticto 1 . D . ra os para satisfacer las . 1 . a ea ono etermmar cu 1 . me Uidos en una muestra de tamaño n 20·. a es regt stros va n a ser SOLUCIÓN Podemos consi derar que las cuentas son los números 001 tenemos 1000 números de tres 't d d 001 002 , . 999 , 000. Esto es , registro del paciente 999 y 000 ef ::Íés::.e representa el primer registro, 999 el Recurra a la Tabla 2 del Apéndice utilice la . . en cuenta los dos últimos dí 't d yd - pnmera columna ; S no tomamos gt os e ca a numero vemos 1 · - formado de tres dígt tos es el104 el d 1 2 que e pnmer numero , segu n o es e 23 el t 1 2 _ vamente. Tomando una muestra aleatoria de 20 .t ercero es e 41  ast sucesi se muestran en la Tabla 4 .1. gt os, obtenemos los nume ros que TABLA 4  1 104 223 241 421 375 Regisfros de pocienfes que serón in luidos en muesfro 779 995 963 895 854 289 635 09 4 103 071 510 023 010 52 1 070 ~ ~ ; ; s ; ~ ~ : ~ t : : t á n ~ s e r r d ~ solamente seleccionamoslos registros con los números n = 20 de N = Í ~ S'l gt ros representa_n una muestra irrestricta aleatoria de · I as cuentas de los pacientes - mi imos a una lis t a d e las cuentas y num d 1 l no estan nume ra das , podemos re- erar e a a a l a lOa 23 70 - . vamente, hasta obtener los números deseados Si u. - , a, ~ · y asi s u ces¡ - veces, se omite l a segunda ocurrencia y se selecciona o:ron=;:~o ~~:r~: ~ ~ u m r r p l dos a zo. ESTIMACIÓN DE UNA MEDIA y UN TOTAL POBLACIONALES Previamente establecimos que el objetivo de la encuest acerca de una población a pa t' d 1 . r . a por muestreo es hacer inferencias r Ir e a mwrmació · d manera de hacer inferencias es est . - n contem a en u na muestra. Una 1 . Imar Ciertos parametros d 1 bl . - . . a Información de l a muestra El b' . d e a po a cwn , uuh za ndo · 0 ~ u v o e una encuesta mente, estimar una media pobl . 1 d por mues tr eo es , f r ecuen te - acwna , enotada por 1 L 1 . notado por T . Por lo tanto , el auditor del E'em o ~ n tota ~oblacwnal de- valor medio en dólares de 1 ~ plo 4.1 podna estar Interesado e n el cuentas. En consecuencia eans ceustentas ~~r cobr~r o n tidad e n dólares de esas · a seccwn consideram 1 · · - metros poblacionales 1 L y T os a esumacwn de los dos pará -

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4

4 MUESTREO IRRESTRICTO

LE TORIO

4 2

óMO SELECCIONAR UNA MUESTRA

IRRESTRICT

A ALEATORIA

Seleccionar una muestra irrestricta aleatoria de la población de interés

no

es tan sen

cillo como puede parecerlo al principio. ¿Cómo podemos seleccionar una muestra de

una

población,

de ta

l manera que cada

muestra

posible de tamaño

n

tenga la misma

probab

ilidad

de

ser seleccionada? Podemos usar nuestro criterio

para

seleccionar

a

leatoriamente la muestra. Esta técnica frecuentemente se

denomina

muestreo

casual. Una segunda técnica, muestreo representativo, involucra seleccionar

una

muestra que consideramos es dpica o representativa de la población . Tanto el

muestreo representativo como el casual están sujetos al sesgo del investiga

dor

y, lo que

es

más

importante,

conducen

a estimadores cuyas

propiedades no

pueden

ser eva

luadas. Por lo tanto,

ninguna de

estas técnicas genera una muestra irrestricta aleatoria.

Muestras ir restrictas aleatorias pueden ser seleccionadas usando tablas de núme-

ros aleatorios. Una tabla de

números

aleatorios

se

muestra en la

Tabla

2 del Apéndice.

Una tabla

de números aleatorios es

un

conjunto de enteros generado

de modo

que, comúnmente, la tabla

contendrá

todos los diez enteros (0, 1, 9), en propor-

ciones

aproximadamente

iguales, sin tendencias en el patrón

en

que se generaron los

dígitos. Por lo tanto, si

un

número es seleccionadode

un

punto aleatorio en a tabla, es

i

gualmente probable qu

e sea cua l

quiera

de los dígitos entre el O y el 9.

Seleccionar

números

de la tabla es análogo a extraer

números

de un

sombrero

que contiene esos

números

en

papeletas perfectamente

mezcladas. Supóngase que de

seamos

una muestra irr

estricta aleatoria de

tre

s personas seleccionadas de

entre

siet e.

Podríamos

numera

·c a las personas del 1 al 7,

poner

papeletas conteniendo estos núme-

ros (un

número por

papeleta)

dentro

de un sombrero, mezclarlas y

extraer

tres,

para

obtener los

números

extraídos sin reemplazo

Análogamente, podríamos

apuntar con

un lápiz sobre un punto aleatorio

inicia

l en la Tabla 2 del Apéndice. Supóngase que la

punta señala la

lín

ea 15 de la

columna

9 y decidimos

usar

el último dígito de la de

recha (un 5, en este caso). Este procedimiento es semejante al

de

extraer

un

5 del

sombrero. Ahora podemos

continuar en cua

l

quier dirección

para

obtener

los

números

restantes en la muestra. Suponga que decidimos, antes de principiar, proseguir hacia

abajo de la página. El número inmediatamente abajo

del5

es

un

2; así, nuestra segun

da persona seleccionada

es

la número 2. Al continuar, enseguida encontramos a un 8,

pero

hay solamente

si

ete

personas en nuestra población; en consecuencia, el8

debe ser

ignorado

. Lu ego

aparecen

dos 5 más ,

pero

deben omitirse, puesto que

la

persona 5

ya

ha sido seleccionada. (El 5 ha sido extraído del sombrero.) Finalmente encontramos al

1 y nuestra

muestra

de tres se completa con las personas

numeradas

como 5, 2 y l

Nótese que cualquier punto de inicio puede ser usado y

uno puede

moverse en

cualquier dirección predeterminada. Si se va a utilizar más de una

muestra

en cual

quier

problema, cada

una

debe

tener su

propio

punto de inicio.

Una ilustración

más

realista se presenta en el Ejemplo 4.1 .

EJEMPLO

4  1

Por

simplicidad, supóngase que existen N

=

1 000 registros de pacientes, de los cuales

será seleccionada

una

muestra irrestricta aleatoria de

n =

20. Sabemos que una

4 3

4.3

ESTIM CION

DE

UN MEDI

y

UN TOT L POBL C

muestra irrestricta aleatoria será obtenida . d

tiene la misma probabilidad de 1 . S ca a

muestra

posible

den

ce, y en

cualquier otra

tabla d se eccwnl

ada.

_Los dígitos

en

la

Tabla

. . e numeros a eatonos son

gene

d

condiciones del muestreo irresticto

1

. D . ra os para

. 1 .

a

ea

ono etermmar cu

1 .

me Uidos en una muestra de tamaño n 20·. a

es

regts

SOLUCIÓN

Podemos considerar que las cuentas son los

números

001

tenemos 1000 números

de

tres

dí 't

d d 001 002 , . 999,

registro del

paciente

999 y 000

ef

: : Íés : : .e representa el primer re

Recurra a la Tabla 2 del

Apéndice

utilice

la

. .

en

cuenta

los dos últimos dí

't

d

yd

-

pnmera

columna

;

S

gt os e

ca

a numero vemos

1 ·

formado de tres dígt tos es

el104

el d 1 2 que e

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, segun o es e 23

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vamente.

Tomando

una muestra aleatoria de 20 dí

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es

e

41

se

muestran

en

la Tabla

4

.1.

gt

os, obtenemos los n

TABLA

4 1

104

223

241

421

375

Regisfros

de

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vamente, hasta

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veces, se omite la segunda ocurrencia

y

se selecciona

o : r o n = ; : ~ o ~ ~ : r ~ :

ESTIMACIÓN DE UNA

MEDIA y UN

TOTAL POBLACIONALES

Previamenteestablecimos que el objetivo de la encuest

acerca de una población a

pa

t' d 1 .

r .

a por muestreo es hacer

r Ir e a mwrmació ·d

manera

de hacer

inferencias es est . - n

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1

. Imar Ciertos

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d 1 bl .-

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El

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e una encuesta

mente, estimar una media pobl . 1 d por mues treo es, f

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1 L

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notado por T . Por lo tanto , el auditor del E'em o tota ~ o b l a c

valor

medio

en dólares de 1

plo

4.1 podna

estar

Interes

cuentas. En consecuencia eans ceustentas ~ ~ r

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total

en dólar

· • a seccwn consideram 1 · ·-

metros

poblacionales 1 L y T os a esumacwn de los