aspectos bÁsicos de investigaciÓn cuantitativa

ASPECTOS BÁSICOS DE ASPECTOS BÁSICOS DE INVESTIGACIÓN INVESTIGACIÓN CUANTITATIVACUANTITATIVA

Tito Morales PinzónTito Morales PinzónAdministrador del Medio AmbienteAdministrador del Medio AmbienteM. Sc. Investigación Operativa y EstadísticaM. Sc. Investigación Operativa y Estadística

Universidad Tecnológica de Pereira, Facultad de Universidad Tecnológica de Pereira, Facultad de Ciencias AmbientalesCiencias Ambientales

Curso de formación para semilleros Curso de formación para semilleros de investigaciónde investigación 22

Temas de discusiónTemas de discusión

Elementos conceptualesElementos conceptuales Características de la Investigación Características de la Investigación

CuantitativaCuantitativa Algunos métodos cuantitativosAlgunos métodos cuantitativos Ejemplo desde la estadística: Ejemplo desde la estadística:

• Herramientas descriptivas y de análisisHerramientas descriptivas y de análisis Ejemplo desde la simulaciónEjemplo desde la simulación

• Modelo de guaduaModelo de guadua

1- ELEMENTOS 1- ELEMENTOS CONCEPTUALESCONCEPTUALES

Curso de formación para semilleros de Curso de formación para semilleros de investigacióninvestigación


Objetivo de la cienciaObjetivo de la ciencia

El objetivo de cualquier ciencia es El objetivo de cualquier ciencia es adquirir conocimiento sistematizado adquirir conocimiento sistematizado en cualquier campo de forma en cualquier campo de forma objetiva y verificableobjetiva y verificable

• Organizar la experiencia observacionalOrganizar la experiencia observacional

• Organizar la experiencia sensorialOrganizar la experiencia sensorial

Objetivo de la cienciaObjetivo de la ciencia La elección del método La elección del método

adecuado que nos permita adecuado que nos permita conocer la realidad es por conocer la realidad es por tanto fundamentaltanto fundamental

La investigación cuantitativa La investigación cuantitativa busca recolectar y analizar busca recolectar y analizar datos cuantitativos para dar datos cuantitativos para dar soporte objetivo a la cienciasoporte objetivo a la ciencia


Medir o cuantificarMedir o cuantificar

Medir: determinar la longitud, Medir: determinar la longitud, capacidad, extensión o volumen de capacidad, extensión o volumen de una cosauna cosa

Para McDaniel y Gates, Para McDaniel y Gates, “es el “es el proceso de asignar números o proceso de asignar números o marcadores a objetos, personas, marcadores a objetos, personas, estados o hechos, según reglas estados o hechos, según reglas específicas para representar la específicas para representar la cantidad o cualidad de un atributo”cantidad o cualidad de un atributo”


Confiabilidad y validezConfiabilidad y validez

ConfiabilidadConfiabilidad• Un instrumento (p.e. una encuesta) es Un instrumento (p.e. una encuesta) es

confiable si al aplicarlo bajo las mismas confiable si al aplicarlo bajo las mismas condiciones produce resultados condiciones produce resultados congruentescongruentes

ValidezValidez• Un instrumento es válido si mide lo que Un instrumento es válido si mide lo que

se quiere medirse quiere medir


2- CARACTERÍSTICAS 2- CARACTERÍSTICAS DE LA INVESTIGACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN

CUANTITATIVACUANTITATIVA


Características de la Características de la investigación cuantitativainvestigación cuantitativa

Basada en la inducción probabilística del Basada en la inducción probabilística del positivismo lógicopositivismo lógico

Medición profunda y controladaMedición profunda y controlada

Esencialmente objetivaEsencialmente objetiva

Produce inferencias más allá de los Produce inferencias más allá de los datosdatos



Orientación al resultadoOrientación al resultado

Datos sólidos y repetiblesDatos sólidos y repetibles

ParticularistaParticularista

Realidad estáticaRealidad estáticaCurso de formación para semilleros Curso de formación para semilleros

de investigaciónde investigación 1010


Se sirve de los sujetos de estudioSe sirve de los sujetos de estudio

Busca explicar los fenómenosBusca explicar los fenómenos

Es muy buena generalizandoEs muy buena generalizando


3- ALGUNOS MÉTODOS 3- ALGUNOS MÉTODOS CUANTITATIVOSCUANTITATIVOS


Algunos métodos cuantitativosAlgunos métodos cuantitativos

Métodos estadísticosMétodos estadísticos• Uso de técnicas estadísticas Uso de técnicas estadísticas

para hacer inferencias sobre para hacer inferencias sobre poblacionespoblaciones

Métodos matemáticos de Métodos matemáticos de programación (PL, PLE)programación (PL, PLE)• Solución de problemas lineales Solución de problemas lineales

de maximización o minimizaciónde maximización o minimizaciónCurso de formación para semilleros Curso de formación para semilleros

de investigaciónde investigación 1313

Algunos métodos cuantitativosAlgunos métodos cuantitativos Simulación por computadorSimulación por computador

• Construcción de modelos matemáticos Construcción de modelos matemáticos que representan la realidad para que representan la realidad para experimentar posteriormente sobre ellosexperimentar posteriormente sobre ellos

Programación de proyectos Programación de proyectos (PERT/CPM)(PERT/CPM)• Planear, programar y controlar proyectos Planear, programar y controlar proyectos

que involucran muchas tareas o que involucran muchas tareas o actividadesactividades



Análisis de decisionesAnálisis de decisiones• Determinación de estrategias óptimas Determinación de estrategias óptimas

en situaciones con varias alternativas en situaciones con varias alternativas con un patrón de incertidumbrecon un patrón de incertidumbre

Modelos de colasModelos de colas• Comprensión y análisis de sistemas que Comprensión y análisis de sistemas que

implican líneas de esperaimplican líneas de espera



Modelos de inventariosModelos de inventarios• Minimizar los costos al mantener un Minimizar los costos al mantener un

inventario que satisfaga la demanda inventario que satisfaga la demanda de bienesde bienes

Modelos de pronósticosModelos de pronósticos• Predecir aspectos futuros del Predecir aspectos futuros del

comportamiento de variables de comportamiento de variables de interés para un tomador de decisióninterés para un tomador de decisión


4- EJEMPLO DESDE LA 4- EJEMPLO DESDE LA ESTADÍSTICAESTADÍSTICA



¿Qué es la Estadística?¿Qué es la Estadística?

Conjunto de procedimientosConjunto de procedimientos• RecolectarRecolectar• OrganizarOrganizar• Describir (parte deductiva)Describir (parte deductiva)• AnalizarAnalizar• Concluir acerca de una Concluir acerca de una poblaciónpoblación (parte (parte

inferencial)inferencial)• Para ayudar a la toma de decisionesPara ayudar a la toma de decisiones


Acciones específicasAcciones específicas

• Sistematizar, recolectar, ordenar y Sistematizar, recolectar, ordenar y presentarpresentar datos de un proceso que presenta datos de un proceso que presenta variabilidad o incertidumbre para su estudio variabilidad o incertidumbre para su estudio metódicometódico

• Deducir las leyesDeducir las leyes que rigen esos fenómenos que rigen esos fenómenos

• Hacer predicciones sobre los mismos para Hacer predicciones sobre los mismos para obtener obtener conclusionesconclusiones y tomar y tomar decisiones decisiones soportadas.soportadas.

Des

crip

tiva

Pro

bab

ilid

adIn

fere

nci

a


Fuentes de estadísticasFuentes de estadísticas

Fuentes primarias Fuentes primarias • Encuestas (cuestionarios), entrevistas, Encuestas (cuestionarios), entrevistas,

observación directa, experimentos, observación directa, experimentos, simulación, etc.simulación, etc.

Fuentes secundariasFuentes secundarias• Publicaciones (folletos, revistas, Publicaciones (folletos, revistas,

informes, etc.)informes, etc.)


¿QUÉ ESTUDIA LA ¿QUÉ ESTUDIA LA ESTADÍSTICA? ESTADÍSTICA?

Describe los datos para convertirlos en Describe los datos para convertirlos en informacióninformación• Medidas para resumir los comportamientos Medidas para resumir los comportamientos

típicos, poco típicos, atípicostípicos, poco típicos, atípicos• Medidas para cuantificar la variabilidadMedidas para cuantificar la variabilidad

Establece relaciones y comparacionesEstablece relaciones y comparaciones Comportamientos representativosComportamientos representativos TendenciasTendencias Efectos de variables sobre otras variablesEfectos de variables sobre otras variables


Algunos ejemplosAlgunos ejemplos

Conocer la capacidad y Conocer la capacidad y disponibilidad a pagar por un servicio disponibilidad a pagar por un servicio ambientalambiental

Conocer el porcentaje de familias de Conocer el porcentaje de familias de cierta localidad que tienen ingresos cierta localidad que tienen ingresos inferiores a un SMLVinferiores a un SMLV


Estimar la contaminación aportada Estimar la contaminación aportada por un establecimiento comercial a por un establecimiento comercial a un cauce de aguaun cauce de agua

Caracterizar los residuos sólidos de Caracterizar los residuos sólidos de un sectorun sector




Evaluar los efectos de dos sistemas Evaluar los efectos de dos sistemas de tratamiento de agua potable de tratamiento de agua potable sobre la calidad final de mismasobre la calidad final de misma

Evaluar diferentes sistemas de Evaluar diferentes sistemas de tratamiento de aguas residualestratamiento de aguas residuales


Evaluar la efectividad de coberturas Evaluar la efectividad de coberturas vegetales para el control de la vegetales para el control de la erosiónerosión




Evaluar diferentes sistemas de Evaluar diferentes sistemas de ahorro de energía o consumo limpioahorro de energía o consumo limpio

Construir un modelo para pronosticar Construir un modelo para pronosticar la demanda de tierras urbanizablesla demanda de tierras urbanizables

Pasos en un Pasos en un estudio estudio

estadísticoestadístico


Propósito del estudio

Población de estudio

Muestra representativa

Experimento/Medición

Recolección de datos

Estimación/Prueba de hipótesis

Resultados (Nivel de

confiabilidad)


TIPOS DE VARIABLESTIPOS DE VARIABLES

VARIABLES

Cuantitativas o de escala

Cualitativas

Continuas

Discretas

Ordinal

Nominal o atributos

Interval

Proporcional o razón

Dicotómicas o binarias

Politómicas


Datos tipo IntervalDatos tipo Interval La pérdida neta de la superficie La pérdida neta de la superficie

mundial de bosques durante los años mundial de bosques durante los años noventa fue de 94 millones de ha.noventa fue de 94 millones de ha.

La captura mundial de peces, La captura mundial de peces, moluscos y crustáceos en el año 2002 moluscos y crustáceos en el año 2002 fue de 90 millones de toneladas.fue de 90 millones de toneladas.

La concentración de Oxígeno disuelto La concentración de Oxígeno disuelto en el río Otún es de 7,3 mg/lt.en el río Otún es de 7,3 mg/lt.

La precipitación media anual de La precipitación media anual de Pereira es 2300 mm/añoPereira es 2300 mm/año


Datos de proporciónDatos de proporción

Actualmente se consideran Actualmente se consideran amenazadas en el mundo el 24% amenazadas en el mundo el 24% de las especies de mamíferos y el de las especies de mamíferos y el 12% de las especies de aves.12% de las especies de aves.

La capacidad reproductiva de un La capacidad reproductiva de un guadual es del 22% anual.guadual es del 22% anual.

La capacidad de remoción de La capacidad de remoción de carga contaminante de un sistema carga contaminante de un sistema de tratamiento de aguas residuales de tratamiento de aguas residuales es del 90%.es del 90%.


Datos discretosDatos discretos Entre 1995 y 2002 se beneficiaron Entre 1995 y 2002 se beneficiaron

686 familias con el proyecto 686 familias con el proyecto PacoforPacofor

La matrícula definitiva de La matrícula definitiva de estudiantes para el primer estudiantes para el primer semestre de 2008 en la UTP fue de semestre de 2008 en la UTP fue de 11.91611.916


Datos tipo ordinalDatos tipo ordinal

La calidad de agua según índice La calidad de agua según índice IFSN (mala, buena, excelente).IFSN (mala, buena, excelente).

El estado de madurez de una El estado de madurez de una guadua (renuevo, joven, maduro, guadua (renuevo, joven, maduro, muy maduro, seco)muy maduro, seco)

Los grupos de edad en una Los grupos de edad en una población (niños, jóvenes, adultos, población (niños, jóvenes, adultos, adultos mayores)adultos mayores)


Datos nominalesDatos nominales

Sexo (masculino, femenino)Sexo (masculino, femenino)

Estado civil (casado (a), soltero Estado civil (casado (a), soltero (a), divorciado (a), viudo (a)).(a), divorciado (a), viudo (a)).

Sistema de tratamiento de Sistema de tratamiento de aguas residuales (aeróbico, aguas residuales (aeróbico, anaeróbico)anaeróbico)


Métodos para resumir conjuntos de Métodos para resumir conjuntos de datos obtenidos de una muestradatos obtenidos de una muestra

Métodos gráficosMétodos gráficos

Estadística descriptivaEstadística descriptiva

Tablas de frecuenciaTablas de frecuencia


Métodos gráficosMétodos gráficos

Gráfico de barrasGráfico de barras Gráfico de líneasGráfico de líneas Gráfico de áreasGráfico de áreas Gráfico de sectoresGráfico de sectores Gráficos de dispersiónGráficos de dispersión Diagramas de cajasDiagramas de cajas HistogramaHistograma


Gráfico de barrasGráfico de barras

Permiten comparar el tamaño de dos o más Permiten comparar el tamaño de dos o más cantidades que pueden ser categorías o variablescantidades que pueden ser categorías o variables

10,4

21,9 21,6

10,2

49,6

4,2

10 9,9

41,7

47,9

0

10

20

30

40

50

60

Agrícola Agroforestal Forestal Ganadera Conservación

Mill

on

es

de

ha

Vocación Uso actual


Gráfico de líneasGráfico de líneas

Muestran la tendencia que presenta una Muestran la tendencia que presenta una variable en el tiempovariable en el tiempo


Gráfico de áreasGráfico de áreas


Gráfico de sectoresGráfico de sectoresDisparidades mundiales de la

riqueza

83%

16%1%

20% más ricos

Resto

20% más pobres


Gráfico de dispersiónGráfico de dispersión

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

0 10 20 30 40

Miles de Millas recorridas

Co

sto

de

viaj

e


325910N =

Posición en relieve

ValleLaderaCima

Cul

mos

/par

cela

200

100

0

584234

40

Diagrama de cajasDiagrama de cajas

Valor máximo o hasta 1.5 RI

Valor mínimo o hasta 1.5 RI

Rango intercuartílico

Valores atípicos

Mediana


HistogramaHistograma Es un gráfico que permite observar la Es un gráfico que permite observar la

distribución de los datos.distribución de los datos.

Culmos/parcela

160,0

150,0

140,0

130,0

120,0

110,0

100,0

90,0

80,0

70,0

60,0

50,0

40,0

30,0

20,0

10,0

Culmos/parcela

Fre

cue

nci

a

40

30

20

10

0

Desv. típ. = 31,28

Media = 63,4

N = 195,00


Estadística descriptivaEstadística descriptiva

Tiene como propósito describir los Tiene como propósito describir los datos recolectados en un estudio, datos recolectados en un estudio, empleando para ello medidas empleando para ello medidas (estadísticos) de tendencia central, (estadísticos) de tendencia central, de dispersión (variabilidad) y de de dispersión (variabilidad) y de formaforma


Medidas más empleadasMedidas más empleadas

Medidas de posiciónMedidas de posición• Dividen un conjunto ordenado de Dividen un conjunto ordenado de

datos en grupos con la misma datos en grupos con la misma cantidad de individuos.cantidad de individuos.

Cuantiles, deciles, percentiles, Cuantiles, deciles, percentiles, cuartilescuartiles

Medidas de tendencia centralMedidas de tendencia central• Indican valores con respecto a los Indican valores con respecto a los

que los datos parecen agruparse.que los datos parecen agruparse. Media, mediana, modaMedia, mediana, moda


Medidas más empleadasMedidas más empleadas

Medidas de dispersión (variabilidad)Medidas de dispersión (variabilidad)• Indican la mayor o menor concentración de Indican la mayor o menor concentración de

los datos con respecto a las medidas de los datos con respecto a las medidas de centralización.centralización.

Desviación típica, coeficiente de variación, Desviación típica, coeficiente de variación, rango, varianzarango, varianza

Medidas de formaMedidas de forma• AsimetríaAsimetría• Apuntamiento o curtosisApuntamiento o curtosis


Estadísticos descriptivosEstadísticos descriptivosEstadísticos

Culmos/parcela195

0

63,35

2,24

55,00

45

31,28

978,42

1,024

,174

,672

,346

144

13

157

12354

40,00

55,00

81,00

Válidos

Perdidos

N

Media

Error típ. de la media

Mediana

Moda

Desv. típ.

Varianza

Asimetría

Error típ. de asimetría

Curtosis

Error típ. de curtosis

Rango

Mínimo

Máximo

Suma

25

50

75

Percentiles



Permite realizar conteos de Permite realizar conteos de categorías de las variables y calcular categorías de las variables y calcular porcentajes de respuesta.porcentajes de respuesta.

Calidad del agua

50 39,7 39,7 39,7

33 26,2 26,2 65,9

43 34,1 34,1 100,0

126 100,0 100,0

Buena

Excelente

Mala

Total

VálidosFrecuencia Porcentaje

Porcentajeválido

Porcentajeacumulado



Tablas de contingenciaTablas de contingenciaTabla de contingencia Municipio * Calidad del agua

19 18 25 62

30,6% 29,0% 40,3% 100,0%

44,2% 50,0% 53,2% 49,2%

15,1% 14,3% 19,8% 49,2%

24 18 22 64

37,5% 28,1% 34,4% 100,0%

55,8% 50,0% 46,8% 50,8%

19,0% 14,3% 17,5% 50,8%

43 36 47 126

34,1% 28,6% 37,3% 100,0%

100,0% 100,0% 100,0% 100,0%

34,1% 28,6% 37,3% 100,0%

Recuento

% de Municipio

% de Calidad del agua

% del total

Recuento

% de Municipio


% del total

Recuento

% de Municipio


% del total

Municipio A

Municipio B

Municipio

Total

Buena Excelente Mala

Calidad del agua

Total

5- EJEMPLO DESDE LA 5- EJEMPLO DESDE LA SIMULACIONSIMULACION


0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

0 24 48 72 96 120 144 168 192 216 240

Mes

Cul

mos

por

ha

aspectos bÁsicos de investigaciÓn cuantitativa

Documents