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Estadística aplicada a las ciencias de la salud

Estadística aplicada a las ciencias de la salud

Joaquín Moncho Vasallo

(2014)

Additional Information

Abstract

  • Cuidados de Salud Avanzados es una colección de monografías dirigidas a profesionales de la salud y estudiantes de posgrado, máster y doctorado, dentro del ámbito de las ciencias de la salud. Su objetivo es ampliar los conocimientos básicos adquiridos durante el grado, proporcionando contenidos avanzados en cada una de las materias tratadas. Su orientación recoge las cuatro funciones que la Organización Mundial de la Salud otorga a las profesiones sanitarias: asistencial, docente, investigadora y gestora.
  • La creciente aplicación de los métodos estadísticos en todas las disciplinas de las ciencias de la salud, ha dado lugar a la implantación de la estadística en los planes de estudios de numerosas titulaciones de Ciencias de la Salud.
  • En el área comunitaria, para establecer el estado de salud de la comunidad, son indispensables las herramientas que proporciona la estadística como parte fundamental de método científico, pero se requiere de un conocimiento de los procedimientos que permita una utilización adecuada de estos recursos.
  • Los autores de esta monografía, con gran experiencia docente en estudios de pregrado, másteres oficiales, cursos de posgrado y cursos de doctorado, han detectado la necesidad de comenzar conceptos y técnicas estadísticas básicas, que permitieran posteriormente la compresión y la utilización de técnicas algo más complejas. En este sentido, se ha hecho hincapié en las ideas intuitivas sobre los procedimientos y la interpretación de los resultados.
  • Al analizar el estudio de la monografía, los lectores habrán adquirido las siguientes competencias:

- Aplicar los métodos estadísticos como herramienta fundamental en investigación en ciencias de la salud.

- Analizar e interpretar los datos estadísticos referidos a estudios poblacionales.

- Redactar trabajos científicos en ciencias de la salud.

- Desarrollar razonamientos críticos y capacidad para definir y dar respuesta a problemas utilizando la evidencia científica disponible.

Obra que cubre las crecientes necesidades de adquirir conceptos y técnicas estadísticas básicas, que permitan posteriormente la comprensión y la utilización de técnicas más complejas.

Una colección de monografías dirigidas a profesionales y estudiantes de posgrado, máster y doctorado, para ampliar los conocimientos básicos adquirirdos durante el grado.

Facilita la aplicación de los métodos estadísticos como herramienta fundamental en investigación en ciencias de la salud, analizar e interpretar los datos estadísticos referidos a estudios poblacionales y así como la redacción de trabajos científicos en ciencias de la salud.

Además potencia el desarrollo de razonamientos críticos y la capacidad para definir y dar respuesta a problemas utilizando la evidencia científica disponible.


Table of Contents

Section Title Page Action Price
Cubierta Cubierta
Portada iii
Página de créditos iv
Índice de contenidos v
Presentación de la colección cuidados de salud avanzados vii
Introducción ix
Colaboradores xi
Capítulo 1 - Conceptos básicos de estadística descriptiva y probabilidad 1
Introducción 1
Estadística descriptiva 1
Conceptos previos 1
Variables 1
Tipos de variables 1
Resumen de datos. Tablas de distribución de frecuencias 2
Resumen de datos. Representaciones gráficas 4
Medidas descriptivas 6
Medidas de tendencia central 6
Media 7
Mediana 7
Moda 8
Medidas de dispersión 9
Rango o recorrido 9
Varianza y desviación típica o estándar 9
Coeficiente de variación 10
Percentiles o cuantiles 11
Intervalo interpercentílico o intercuantílico de orden k 12
Medidas de forma 13
Coeficiente de asimetría 13
Coeficiente de apuntamiento o curtosis 13
Probabilidad 14
Conceptos previos 14
Fenómenos aleatorios 14
Sucesos simples o elementales 15
Espacio muestral 15
Operaciones con sucesos: unión e intersección de sucesos 15
Sucesos mutuamente excluyentes, incompatibles o disjuntos 17
Partición del espacio muestral 17
Leyes de De Morgan 17
Medida de probabilidad 17
Regla de Laplace 17
Definición frecuentista de la probabilidad 18
Definición axiomática de la probabilidad 19
Propiedades de la probabilidad 19
Probabilidad condicional y ley multiplicativa 20
Independencia de sucesos 21
Caracterización de sucesos independientes 21
Suceso complementario condicionado 22
Teoremas básicos de la probabilidad: teorema de la probabilidad total y teorema de Bayes 23
Teorema de la probabilidad total 25
Teorema de Bayes 26
Aplicaciones de los teoremas básicos de la probabilidad al diagnóstico/detección de una enfermedad 26
Variables aleatorias y modelos de probabilidad 29
Conceptos previos 29
Función de probabilidad para una variable aleatoria discreta 30
Función de distribución para una variable aleatoria discreta 31
Esperanza o media y desviación típica de una variable aleatoria discreta 32
Introducción a los modelos de probabilidad para variables aleatorias discretas 33
El modelo de probabilidad binomial 34
El modelo de probabilidad Poisson 36
Introducción a los modelos de probabilidad para variables aleatorias continuas 37
Función de densidad de probabilidad para una variable aleatoria continua 39
Función de distribución para una variable aleatoria continua 40
Esperanza o media y desviación típica de una variable aleatoria continua 40
Modelo de distribución de probabilidad normal 41
Capítulo 2 - Inferencia estadística 45
Introducción 45
Población y muestra 46
Parámetro 46
Técnicas inferenciales. Consideraciones previas 46
Estimación por intervalos 47
Contrastes de hipótesis 49
Muestreo e inferencia estadística 49
Muestreo aleatorio o probabilístico 51
Muestreo aleatorio simple 51
Estimación 53
Estimación puntual 54
Estadísticos en el muestreo 55
Propiedades deseables para un estimador puntual 58
Distribuciones muestrales 59
Distribución de la media muestral en poblaciones normales 59
Distribución asintótica de la media muestral 59
Teorema central del límite 60
Intervalo de confianza para una media poblacional con varianza poblacional conocida 61
Intervalo de confianza para una media poblacional con varianza desconocida 63
Construcción de intervalos de confianza. Generalización 65
Intervalo de confianza para una proporción 66
Precisión de un intervalo de confianza 67
Nivel de confianza y precisión 68
Determinación de tamaños muestrales 69
Determinación del tamaño muestral para estimar una media poblacional 69
Determinación del tamaño muestral para estimar una proporción poblacional 70
Contrastes de hipótesis 71
Contraste de hipótesis sobre la media de una población 72
1 - Definición de las hipótesis del contraste. Hipótesis nula e hipótesis alternativa 72
2 - Definición de una medida de discrepancia o estadístico de contraste entre lo que se afirma en la hipótesis nula y la inf... 73
3 - Conocer la distribución de probabilidad asociada a la medida de discrepancia o estadístico de contraste 73
4 - Establecimiento del nivel de significación del contraste 74
5 - Construcción de la regla de decisión 74
6 - Aplicación de la regla de decisión 74
Errores en un contraste de hipótesis 75
Hipótesis nula e hipótesis alternativa 76
Contraste y nivel de significación 76
Nivel de significación a posteriori o p-valor 77
Contrastes bilaterales y unilaterales 78
Potencia de un contraste 81
Contraste de hipótesis sobre una proporción 82
Comparación de dos proporciones poblacionales. Muestras independientes 83
Prueba ji-cuadrado 85
Comparación de dos varianzas poblacionales 87
Muestras independientes y relacionadas o apareadas 89
Comparación de dos medias poblacionales 89
Muestras independientes. Varianzas poblacionales iguales (prueba t de comparación de medias para muestras independientes. V... 89
Muestras independientes. Varianzas poblacionales distintas (prueba t de comparación de medias para muestras independientes.... 91
Muestras relacionadas o apareadas (prueba t de comparación de medias para muestras relacionadas) 92
Capítulo 3 - Pruebas no paramétricas 97
Introducción 97
Prueba de la mediana 99
Comparación de dos medias (medianas) en dos muestras relacionadas (prueba del signo) 101
Comparación de dos medias (medianas) en dos muestras independientes (prueba de la mediana) 104
Reflexiones sobre las pruebas no paramétricas 106
Comparación de dos medias (medianas) en dos muestras relacionadas (prueba de los rangos con signo de Wilcoxon) 107
Aproximación asintótica en el caso de muestras grandes 110
Comparación de dos medias (medianas) en dos muestras independientes (prueba U de Mann-Whitney-Wilcoxon) 112
Aproximación asintótica para muestras grandes 115
Comparación de tres o más medias (medianas) para muestras independientes (prueba de Kruskal-Wallis) 117
Aproximación asintótica 119
Comparación de tres o más medias (medianas) para muestras relacionadas (prueba de los rangos de Friedman) 120
Aproximación asintótica 122
Comparación de dos proporciones para muestras relacionadas (prueba de McNemar) 123
Aproximación asintótica 126
Comparación de tres o más proporciones para muestras relacionadas (prueba Q de Cochran) 127
Comparación de dos o más proporciones para muestras independientes (prueba exacta de Fisher) 130
Capítulo 4 - Análisis de la varianza. ANOVA 135
Introducción 135
ANOVA de efectos fijos y aleatorios 135
Descomposición de la variabilidad 137
Coeficiente de determinación 139
Inferencia y tabla de ANOVA 141
Hipótesis básicas sobre el ANOVA 143
Reflexiones sobre las hipótesis 144
Identificación de las medias significativamente distintas. Contrastes post hoc 144
Modelización del ANOVA. Modelo de ANOVA de efectos fijos 150
Relación entre el modelo de ANOVA y el modelo de regresión lineal 151
Estrategias de análisis ante la falta de cumplimiento de los requisitos del ANOVA 153
Capítulo 5 - Análisis de regresión lineal simple y múltiple 157
Introducción 157
Conceptos previos. Covarianza y coeficiente de correlación lineal 158
Covarianza entre dos variables cuantitativas 158
Coeficiente de correlación lineal de Pearson 160
Inferencia sobre el coeficiente de correlación lineal de Pearson 161
Modelo de regresión lineal simple 162
Estructura del modelo de regresión lineal simple 162
Obtención de la recta de regresión lineal simple 163
Interpretación de los coeficientes del modelo de regresión lineal simple 167
Bondad del ajuste del modelo de regresión lineal simple 168
Coeficiente de determinación de la recta 170
Inferencia sobre el modelo de regresión lineal simple 171
Tabla de ANOVA de la regresión 173
Requerimientos sobre el modelo de regresión lineal simple 174
Pertinencia de la linealidad 174
Homocedasticidad 175
Normalidad 176
Independencia 176
Diagnosis del modelo. Análisis de los residuos 177
Hipótesis de linealidad y homocedasticidad 177
Hipótesis de normalidad 178
Hipótesis de independencia 180
Valores de influencia 188
Distancia de Mahalanobis 190
Apalancamiento (leverage) 191
Distancia de Cook 193
DfBetas 193
DfAjuste 194
Razón de covarianzas 194
Predicciones 195
Predicción de una nueva observación 196
Predicción de una media de observaciones 196
Modelo de regresión lineal múltiple 197
Estructura 198
Obtención de la recta de regresión lineal múltiple 199
Interpretación de los coeficientes del modelo de regresión lineal múltiple 202
Bondad del ajuste del modelo de regresión lineal múltiple 203
Descomposición de la variabilidad 203
Coeficiente de determinación y correlación múltiple 204
Inferencia sobre el modelo de regresión lineal múltiple 206
Tabla de ANOVA de la regresión 207
Requerimientos sobre el modelo de regresión lineal múltiple 208
Colinealidad o multicolinealidad 212
Correlaciones bivariadas 214
Tolerancia y factor de incremento de la varianza 214
Número de condición e índice de condición 215
Proporciones de la varianza 217
Apéndice - Respuestas de las autoevaluaciones 225
Capítulo 1 225
Capítulo 2 225
Capítulo 3 226
Capítulo 4 227
Capítulo 5 227