5.º año · datos · Unidad 82 de 89

Correlación, nube de puntos y regresión lineal

Una recta de ajuste resume una tendencia bivariada, pero los residuos, el rango observado y el diseño de los datos limitan lo que puede concluirse.

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En esta unidad

  1. Clase desarrollada
  2. Guía conceptual
  3. 26 ejercicios completos

Qué vas a construir

Una recta de ajuste resume una tendencia bivariada, pero los residuos, el rango observado y el diseño de los datos limitan lo que puede concluirse.

Ya podés Construir e interpretar nubes de puntos y comprobar el resultado

Clase desarrollada

De dónde viene

Una noche necesitás decidir si una tabla, una encuesta o una probabilidad sostienen una conclusión. No hay una clase disponible y la decisión no puede esperar hasta el día siguiente.. Este recorrido aparece porque el problema exige mirar datos, variación e incertidumbre. La situación obliga a Construir e interpretar nubes de puntos. También exige explicar por qué una respuesta es aceptable y otra no. La idea nace de esa necesidad concreta, no de una lista de símbolos aislados. Podés reconstruirla con datos pequeños y después volver al caso que tenés delante.

Qué conviene tener disponible

La idea

pero los residuos, el rango observado y el diseño de los datos limitan lo que puede concluirse. La nube de puntos permite observar dirección, forma y fuerza de una asociación. Una recta de ajuste aproxima la tendencia lineal: cada residuo es observado menos predicho. El ajuste no demuestra causalidad y la extrapolación puede fallar fuera del rango de datos. Primero identificá qué se conoce y qué se quiere averiguar. Después localizá la condición que relaciona esos datos. Una operación aislada no alcanza si no conserva esa condición. Separá unidad de análisis, variable, total, escala y fuente antes de resumir. El primer objetivo es Construir e interpretar nubes de puntos. El segundo es Usar y criticar una recta de ajuste. Ambos se conectan cuando explicás por qué cada paso sigue del anterior. Una representación muestra relaciones que una fórmula puede esconder. Otra representación permite controlar si la primera lectura fue correcta. Si las dos producen conclusiones incompatibles, revisá la traducción entre ellas. La respuesta final debe conservar unidades, dominio, escala o condiciones, según el problema. Por eso conviene anticipar signo, tamaño y forma del resultado. Contrastá el cálculo con el total, la escala y una representación distinta de los mismos datos. Ese control no repite la cuenta y puede descubrir un paso inválido. La unidad se apoya en Muestras, variables y comunicación de distribuciones: pero ahora esa idea cumple una función nueva. Al final, deberías poder Distinguir asociación, predicción y causalidad con un caso que no copie el ejemplo.

Representaciones

tabla

Representá Correlación, nube de puntos y regresión lineal con tabla. Marcá qué dato permanece y cuál cambia. Vinculá cada marca con Construir e interpretar nubes de puntos. Después señalá dónde se vería una respuesta imposible.

dibujo descrito en palabras

Usá ahora dibujo descrito en palabras para la misma relación. Partí de Con ŷ=2x+3, predicción para x=4. Compará la conclusión con la primera representación y explicá por qué ambas conservan Una recta de ajuste resume una tendencia bivariada: pero los residuos, el rango observado y el diseño de….

Ejemplo resuelto

Para horas de estudio x y puntaje y se ajusta ŷ=5x+40. La pendiente 5 representa un aumento promedio predicho de 5 puntos por hora. Para x=6, ŷ=70. Si el valor observado fue 66, el residuo es 66−70=−4. No miro sólo el número final. Reviso la relación, la unidad y el sentido de cada transformación. Si me equivocara en el paso clave, la segunda representación dejaría de coincidir. Entonces volvería al primer desacuerdo y repararía ese paso, no toda la resolución.

Error frecuente y reparación

Error: Se escribió ŷ=4x+3 al resolver Una recta de ajuste predice 11, 15 y 19 cuando x vale 2, 4 y 6, respectivamente. ¿Qué expresión representa esa tabla.

Por qué tienta: La elección usa el cambio vertical entre filas como pendiente sin dividirlo por el cambio horizontal.

Cómo repararlo: Calculá Δŷ/Δx con dos pares de la tabla y luego hallá la ordenada.

Comprobaciones

Comprobación 1

¿Podrías explicarle a alguien por qué Una recta de ajuste resume una tendencia bivariada: pero los residuos, el rango observado y el diseño de los datos limitan lo….

Respuesta para cotejar

Sí, si vinculás Construir e interpretar nubes de puntos con una propiedad y una representación que permita controlarla.

Comprobación 2

¿Qué dato o condición haría dejar de valer el procedimiento usado en Correlación, nube de puntos y regresión lineal.

Respuesta para cotejar

Dejaría de valer cuando no se cumpla la condición central, cambie el dominio o la representación contradiga el resultado.

Guía conceptual

Idea central

Correlación, nube de puntos y regresión lineal trabaja este objeto matemático. Una recta de ajuste resume una tendencia bivariada. pero los residuos, el rango observado y el diseño de los datos limitan lo que puede concluirse.

Qué hace falta antes

Dos representaciones

tabla

Representá Correlación, nube de puntos y regresión lineal con tabla. Marcá qué dato permanece y cuál cambia. Vinculá cada marca con Construir e interpretar nubes de puntos. Después señalá dónde se vería una respuesta imposible. Usala para reconocer qué cambia, qué permanece y dónde controlar la respuesta.

dibujo descrito en palabras

Usá ahora dibujo descrito en palabras para la misma relación. Partí de Con ŷ=2x+3, predicción para x=4. Compará la conclusión con la primera representación y explicá por qué ambas conservan Una recta de ajuste resume una tendencia bivariada.… Usala para. reconocer qué cambia, qué permanece y dónde controlar la respuesta.

Error típico

Error típico. responder ŷ=4x+3. Se reconoce porque Cuando x aumenta 2, la predicción aumenta 4. la pendiente es 4/2=2, no 4. Reparación. Calculá Δŷ/Δx con dos pares de la tabla y luego hallá la ordenada.

Comprobación rápida

Una nube ascendente sugiere correlación… Resolvelo y nombrá el control usado.

Respuesta para cotejar

Positiva Control. Contrastá el cálculo con el total, la escala y una representación distinta de los mismos datos.

26 ejercicios

Resolvé primero; abrí la pista o la respuesta sólo cuando la necesites.

Activación y diagnóstico · Ejercicio 1 de 26 · choice

Ejercicio 1

Consigna

Una nube ascendente sugiere correlación…

Necesito una pista

En la situación: Describí dirección, forma y dispersión; separá asociación observada de explicación causal.

Respuesta y fundamento

Respuesta: Positiva

La tarea recupera un prerrequisito necesario. Correlación describe asociación, no causalidad; una predicción es más defendible dentro del rango observado y debe atender residuos y atípicos. Una resolución posible es: Positiva.

Activación y diagnóstico · Ejercicio 2 de 26 · numeric

Ejercicio 2

Consigna

Con ŷ=2x+3, predicción para x=4:

Necesito una pista

En la situación: Escribí la relación entre dirección de la nube, predicción y residuo observado menos predicho antes de sustituir los datos.

Respuesta y fundamento

Respuesta: 11

La tarea recupera un prerrequisito necesario. Correlación describe asociación, no causalidad; una predicción es más defendible dentro del rango observado y debe atender residuos y atípicos. Una resolución posible es: 11.

Activación y diagnóstico · Ejercicio 3 de 26 · reason

Ejercicio 3

Consigna

¿Una correlación cero garantiza ausencia de relación?

Necesito una pista

En la situación: Describí dirección, forma y dispersión; separá asociación observada de explicación causal.

Respuesta y fundamento

Respuesta: No; puede existir una relación no lineal que el coeficiente o una recta no capten.

La tarea recupera un prerrequisito necesario. Correlación describe asociación, no causalidad; una predicción es más defendible dentro del rango observado y debe atender residuos y atípicos. Una resolución posible es: No; puede existir una relación no lineal que el coeficiente o una recta no capten. Se aceptan estrategias o formulaciones equivalentes bien justificadas.

Presentación, exploración y ejemplo trabajado · Ejercicio 4 de 26 · choice

Ejercicio 4

Consigna

Al agregar un atípico muy alejado, ¿qué debe observarse?

Necesito una pista

En la situación: Contrastá cada opción con dirección de la nube, predicción y residuo observado menos predicho y descartá la primera condición que falle.

Respuesta y fundamento

Respuesta: Cómo cambian pendiente y residuos

La predicción se contrasta con una representación dinámica. Correlación describe asociación, no causalidad; una predicción es más defendible dentro del rango observado y debe atender residuos y atípicos. Una resolución posible es: Cómo cambian pendiente y residuos.

Práctica graduada · Ejercicio 5 de 26 · numeric

Ejercicio 5

Consigna

Observado 18 y predicho 20: residuo:

Necesito una pista

En la situación: Calculá observado menos predicho; el signo indica si el modelo quedó por debajo o por encima.

Respuesta y fundamento

Respuesta: -2

Correlación describe asociación, no causalidad; una predicción es más defendible dentro del rango observado y debe atender residuos y atípicos. Una resolución posible es: -2.

Práctica graduada · Ejercicio 6 de 26 · choice

Ejercicio 6

Consigna

Un residuo positivo significa…

Necesito una pista

En la situación: Calculá observado menos predicho; el signo indica si el modelo quedó por debajo o por encima.

Respuesta y fundamento

Respuesta: El observado supera al predicho

Correlación describe asociación, no causalidad; una predicción es más defendible dentro del rango observado y debe atender residuos y atípicos. Una resolución posible es: El observado supera al predicho.

Práctica graduada · Ejercicio 7 de 26 · numeric

Ejercicio 7

Consigna

Pendiente de un ajuste que pasa por (0,10) y (5,25):

Necesito una pista

Calculá cambio vertical sobre cambio horizontal, (25−10)/(5−0), y conservá el orden en ambas diferencias.

Respuesta y fundamento

Respuesta: 3

Correlación describe asociación, no causalidad; una predicción es más defendible dentro del rango observado y debe atender residuos y atípicos. Una resolución posible es: 3.

Práctica graduada · Ejercicio 8 de 26 · reason

Ejercicio 8

Consigna

Explicá qué representa la pendiente en contexto.

Necesito una pista

Identificá las unidades de ambas variables y expresá cuánto cambia la respuesta predicha por cada unidad de la explicativa.

Respuesta y fundamento

Respuesta: El cambio promedio predicho de la variable respuesta por cada unidad adicional de la explicativa, con sus unidades.

Correlación describe asociación, no causalidad; una predicción es más defendible dentro del rango observado y debe atender residuos y atípicos. Una resolución posible es: El cambio promedio predicho de la variable respuesta por cada unidad adicional de la explicativa, con sus unidades. Se aceptan estrategias o formulaciones equivalentes bien justificadas.

Práctica graduada · Ejercicio 9 de 26 · choice

Ejercicio 9

Consigna

Interpolar es predecir…

Necesito una pista

En la situación: Contrastá cada opción con dirección de la nube, predicción y residuo observado menos predicho y descartá la primera condición que falle.

Respuesta y fundamento

Respuesta: Dentro del rango observado

Correlación describe asociación, no causalidad; una predicción es más defendible dentro del rango observado y debe atender residuos y atípicos. Una resolución posible es: Dentro del rango observado.

Práctica graduada · Ejercicio 10 de 26 · numeric

Ejercicio 10

Consigna

Con ŷ=50−4x, predicción para x=6:

Necesito una pista

En la situación: Escribí la relación entre dirección de la nube, predicción y residuo observado menos predicho antes de sustituir los datos.

Respuesta y fundamento

Respuesta: 26

Correlación describe asociación, no causalidad; una predicción es más defendible dentro del rango observado y debe atender residuos y atípicos. Una resolución posible es: 26.

Práctica graduada · Ejercicio 11 de 26 · choice

Ejercicio 11

Consigna

¿Qué gráfico es adecuado para dos variables cuantitativas?

Necesito una pista

En la situación: Contrastá cada opción con dirección de la nube, predicción y residuo observado menos predicho y descartá la primera condición que falle.

Respuesta y fundamento

Respuesta: Nube de puntos

Correlación describe asociación, no causalidad; una predicción es más defendible dentro del rango observado y debe atender residuos y atípicos. Una resolución posible es: Nube de puntos.

Práctica graduada · Ejercicio 12 de 26 · reason

Ejercicio 12

Consigna

Compará una recta con residuos pequeños al azar y otra con patrón curvo.

Necesito una pista

En la situación: Calculá observado menos predicho; el signo indica si el modelo quedó por debajo o por encima.

Respuesta y fundamento

Respuesta: La primera es más compatible con un modelo lineal; el patrón curvo indica estructura no captada por la recta.

Correlación describe asociación, no causalidad; una predicción es más defendible dentro del rango observado y debe atender residuos y atípicos. Una resolución posible es: La primera es más compatible con un modelo lineal; el patrón curvo indica estructura no captada por la recta. Se aceptan estrategias o formulaciones equivalentes bien justificadas.

Transferencia y modelización · Ejercicio 13 de 26 · numeric

Ejercicio 13

Consigna

Un ajuste de consumo y temperatura es ŷ=120−3t. Cambio predicho al aumentar 4 °C:

Necesito una pista

En la situación: Escribí la relación entre dirección de la nube, predicción y residuo observado menos predicho antes de sustituir los datos.

Respuesta y fundamento

Respuesta: -12

La solución integra formulación, procedimiento, unidades e interpretación. Correlación describe asociación, no causalidad; una predicción es más defendible dentro del rango observado y debe atender residuos y atípicos. Una resolución posible es: -12.

Transferencia y modelización · Ejercicio 14 de 26 · reason

Ejercicio 14

Consigna

Una app extrapola ventas a 10 años con datos de 6 meses. Evaluá la decisión.

Necesito una pista

En la situación: Apoyá la explicación en dirección de la nube, predicción y residuo observado menos predicho y añadí una comprobación o contraejemplo.

Respuesta y fundamento

Respuesta: Es una extrapolación extrema y supone estabilidad de la tendencia; debe comunicarse como muy incierta o evitarse.

La solución integra formulación, procedimiento, unidades e interpretación. Correlación describe asociación, no causalidad; una predicción es más defendible dentro del rango observado y debe atender residuos y atípicos. Una resolución posible es: Es una extrapolación extrema y supone estabilidad de la tendencia; debe comunicarse como muy incierta o evitarse. Se aceptan estrategias o formulaciones equivalentes bien justificadas.

Transferencia y modelización · Ejercicio 15 de 26 · choice

Ejercicio 15

Consigna

Para sostener causalidad se necesita especialmente…

Necesito una pista

En la situación: Describí dirección, forma y dispersión; separá asociación observada de explicación causal.

Respuesta y fundamento

Respuesta: Diseño que controle explicaciones alternativas

La solución integra formulación, procedimiento, unidades e interpretación. Correlación describe asociación, no causalidad; una predicción es más defendible dentro del rango observado y debe atender residuos y atípicos. Una resolución posible es: Diseño que controle explicaciones alternativas.

Análisis de errores · Ejercicio 16 de 26 · reason

Ejercicio 16

Consigna

Abril afirma que residuo −5 significa predicción negativa. Corregí.

Necesito una pista

En la situación: Calculá observado menos predicho; el signo indica si el modelo quedó por debajo o por encima. Localizá el primer paso inválido antes de repararlo.

Respuesta y fundamento

Respuesta: Significa que el valor observado quedó 5 unidades por debajo de la predicción, no que la predicción sea negativa.

La reparación localiza el error y restablece la condición matemática. Correlación describe asociación, no causalidad; una predicción es más defendible dentro del rango observado y debe atender residuos y atípicos. Una resolución posible es: Significa que el valor observado quedó 5 unidades por debajo de la predicción, no que la predicción sea negativa. Se aceptan estrategias o formulaciones equivalentes bien justificadas.

Análisis de errores · Ejercicio 17 de 26 · reason

Ejercicio 17

Consigna

Benjamín concluye que más pantallas causan menos sueño porque la nube desciende. Reparalo.

Necesito una pista

En la situación: Describí dirección, forma y dispersión; separá asociación observada de explicación causal. Localizá el primer paso inválido antes de repararlo.

Respuesta y fundamento

Respuesta: La nube muestra asociación negativa; no descarta variables de confusión ni establece dirección causal.

La reparación localiza el error y restablece la condición matemática. Correlación describe asociación, no causalidad; una predicción es más defendible dentro del rango observado y debe atender residuos y atípicos. Una resolución posible es: La nube muestra asociación negativa; no descarta variables de confusión ni establece dirección causal. Se aceptan estrategias o formulaciones equivalentes bien justificadas.

Análisis de errores · Ejercicio 18 de 26 · reason

Ejercicio 18

Consigna

Analizá esta producción: «Guadalupe resolvió “Una nube ascendente sugiere correlación…” y escribió “Negativa”». Localizá el error, explicá la idea comprometida y reparalo.

Necesito una pista

Compará la producción de Guadalupe con la condición de Describir asociación sin afirmar causalidad. Buscá el primer paso donde dejan de coincidir.

Respuesta y fundamento

Respuesta: El paso inválido aparece al La opción Negativa conserva una palabra visible, pero no todas las condiciones de Describir asociación sin afirmar causalidad.. La corrección usa Describir asociación sin afirmar causalidad: Positiva.

Se elige una alternativa por asociación superficial y no por el criterio de Describir asociación sin afirmar causalidad. Resulta tentante porque conserva una parte visible. La reparación exige Rehacé el paso de Describir asociación sin afirmar causalidad en la consigna Una nube ascendente sugiere correlación… y escribí qué condición conservás.

Evaluación breve · Ejercicio 19 de 26 · choice

Ejercicio 19

Consigna

Una recta de ajuste predice 11, 15 y 19 cuando x vale 2, 4 y 6, respectivamente. ¿Qué expresión representa esa tabla?

Necesito una pista

En la situación: calculá el cambio de la predicción por cada unidad de x y usá luego un par de la tabla para hallar la ordenada. Comprobá con los otros dos pares.

Respuesta y fundamento

Respuesta: ŷ=2x+7

Al aumentar x en 2, la predicción aumenta 4: la pendiente es 2. Con (2,11), la ordenada es 7; los otros pares también verifican ŷ=2x+7.

Evaluación breve · Ejercicio 20 de 26 · choice

Ejercicio 20

Consigna

Si todos los puntos caen exactamente en una recta descendente, la asociación lineal es…

Necesito una pista

En la situación: Contrastá cada opción con dirección de la nube, predicción y residuo observado menos predicho y descartá la primera condición que falle. Comprobá por otra vía: usa datos nuevos respecto de la práctica.

Respuesta y fundamento

Respuesta: Negativa perfecta

La respuesta aporta evidencia independiente de dominio. Correlación describe asociación, no causalidad; una predicción es más defendible dentro del rango observado y debe atender residuos y atípicos. Una resolución posible es: Negativa perfecta.

Evaluación breve · Ejercicio 21 de 26 · reason

Ejercicio 21

Consigna

¿Qué debe acompañar una predicción responsable?

Necesito una pista

En la situación: Apoyá la explicación en dirección de la nube, predicción y residuo observado menos predicho y añadí una comprobación o contraejemplo. Comprobá por otra vía: usa datos nuevos respecto de la práctica.

Respuesta y fundamento

Respuesta: Rango de datos, unidades, incertidumbre, supuestos del modelo y advertencia si es extrapolación.

La respuesta aporta evidencia independiente de dominio. Correlación describe asociación, no causalidad; una predicción es más defendible dentro del rango observado y debe atender residuos y atípicos. Una resolución posible es: Rango de datos, unidades, incertidumbre, supuestos del modelo y advertencia si es extrapolación. Se aceptan estrategias o formulaciones equivalentes bien justificadas.

Evaluación breve · Ejercicio 22 de 26 · numeric

Ejercicio 22

Consigna

Observado 42, residuo 3: predicho:

Necesito una pista

En la situación: Calculá observado menos predicho; el signo indica si el modelo quedó por debajo o por encima. Comprobá por otra vía: usa datos nuevos respecto de la práctica.

Respuesta y fundamento

Respuesta: 39

La respuesta aporta evidencia independiente de dominio. Correlación describe asociación, no causalidad; una predicción es más defendible dentro del rango observado y debe atender residuos y atípicos. Una resolución posible es: 39.

Evaluación breve · Ejercicio 23 de 26 · choice

Ejercicio 23

Consigna

Un punto con gran residuo vertical está…

Necesito una pista

En la situación: Calculá observado menos predicho; el signo indica si el modelo quedó por debajo o por encima. Comprobá por otra vía: usa datos nuevos respecto de la práctica.

Respuesta y fundamento

Respuesta: Lejos de la recta en la variable respuesta

La respuesta aporta evidencia independiente de dominio. Correlación describe asociación, no causalidad; una predicción es más defendible dentro del rango observado y debe atender residuos y atípicos. Una resolución posible es: Lejos de la recta en la variable respuesta.

Recuperación y profundización · Ejercicio 24 de 26 · choice

Ejercicio 24

Consigna

Reconstrucción: correlación positiva significa que…

Necesito una pista

En la situación: Describí dirección, forma y dispersión; separá asociación observada de explicación causal. Explicá qué estructura conserva este caso nuevo y qué dato cambió.

Respuesta y fundamento

Respuesta: Valores mayores de una variable tienden a acompañar mayores de la otra

La reconstrucción prepara un reintento y la última tarea amplía la estructura. Correlación describe asociación, no causalidad; una predicción es más defendible dentro del rango observado y debe atender residuos y atípicos. Una resolución posible es: Valores mayores de una variable tienden a acompañar mayores de la otra.

Recuperación y profundización · Ejercicio 25 de 26 · numeric

Ejercicio 25

Consigna

Con ŷ=7x−2, residuo de observado 20 cuando x=3:

Necesito una pista

En la situación: Calculá observado menos predicho; el signo indica si el modelo quedó por debajo o por encima. Explicá qué estructura conserva este caso nuevo y qué dato cambió.

Respuesta y fundamento

Respuesta: 1

La reconstrucción prepara un reintento y la última tarea amplía la estructura. Correlación describe asociación, no causalidad; una predicción es más defendible dentro del rango observado y debe atender residuos y atípicos. Una resolución posible es: 1.

Recuperación y profundización · Ejercicio 26 de 26 · reason

Ejercicio 26

Consigna

Generalizá por qué dos conjuntos pueden tener igual recta de ajuste y relaciones diferentes.

Necesito una pista

En la situación: Apoyá la explicación en dirección de la nube, predicción y residuo observado menos predicho y añadí una comprobación o contraejemplo. Explicá qué estructura conserva este caso nuevo y qué dato cambió.

Respuesta y fundamento

Respuesta: La recta resume sólo tendencia lineal; dispersión, atípicos, grupos y curvatura pueden diferir, por eso siempre debe verse la nube y los residuos.

La reconstrucción prepara un reintento y la última tarea amplía la estructura. Correlación describe asociación, no causalidad; una predicción es más defendible dentro del rango observado y debe atender residuos y atípicos. Una resolución posible es: La recta resume sólo tendencia lineal; dispersión, atípicos, grupos y curvatura pueden diferir, por eso siempre debe verse la nube y los residuos. Se aceptan estrategias o formulaciones equivalentes bien justificadas.