Estadística - 4edi Spiegel

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  • ESTADSTICA

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  • MXICO BOGOT BUENOS AIRES CARACAS GUATEMALALISBOA MADRID NUEVA YORK SAN JUAN SANTIAGO

    AUCKLAND LONDRES MILN MONTREAL NUEVA DELHISAN FRANCISCO SINGAPUR SAN LUIS SIDNEY TORONTO

    ESTADSTICA

    Murray R. SpiegelRensselaer Polytechnic Institute

    Hartford Graduate Center

    Larry J. StephensUniversity of Nebraska at Omaha

    Revisin tcnicaRal Gmez Castillo

    Instituto Tecnolgico y de Estudios Superiores de Monterrey,Campus Estado de Mxico

    Cuarta edicin

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  • Director Higher Education: Miguel ngel Toledo CastellanosDirector editorial: Ricardo A. del Bosque AlaynCoordinadora editorial: Marcela I. Rocha MartnezEditor sponsor: Pablo E. Roig VzquezEditora de desarrollo: Ana L. Delgado RodrguezSupervisor de produccin: Zeferino Garca GarcaTraduccin: Mara del Carmen Enriqueta Hano Roa

    ESTADSTICACuarta edicin

    Prohibida la reproduccin total o parcial de esta obra, por cualquier medio, sin la autorizacin escrita del editor.

    DERECHOS RESERVADOS 2009, respecto a la cuarta edicin en espaol porMcGRAW-HILL/INTERAMERICANA EDITORES, S.A. de C.V.A Subsidiary of The McGraw-Hill Companies, Inc. Edifi cio Punta Santa Fe Prolongacin Paseo de la Reforma 1015, Torre A Piso 17, Colonia Desarrollo Santa Fe Delegacin lvaro Obregn C.P. 01376, Mxico, D. F. Miembro de la Cmara Nacional de la Industria Editorial Mexicana, Reg. Nm. 736

    ISBN-13: 978-970-10-6887-8ISBN-10: 970-10-6887-8(ISBN 970-10-3271-3 anterior)

    Traducido de la cuarta edicin de: Theory and Problems of Statistics.Copyright MMVIII by The McGraw-Hill Companies, Inc.All rights reservedISBN: 978-0-07-148584-5

    1234567890 0876543219

    Impreso en Mxico Printed in Mexico

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  • A la memoria de mi madre y de mi padre, Rosie y Johnie StephensL. J. S.

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  • VII

    MURRAY R. SPIEGEL obtuvo su maestra en fsica y su doctorado en matemticas, ambos en Cornell University. Trabaj en Harvard University, Columbia University, Oak Ridge and Rensselaer Polytecnic Institute; adems fue asesor en matemticas para diversas compaas. Su ltimo cargo fue como profesor y presidente de matemticas en el Hartford Graduate Center del Rensselaer Polytecnic Institute. Su inters por las matemticas lo acompa durante toda su trayectoria, en especial en la rama que comprende la aplicacin de la fsica y los problemas de ingeniera. Fue autor de numerosos artculos periodsticos y de ms de una docena de libros sobre temas matemticos.

    LARRY J. STEPHENS es profesor de matemticas en University of Nebraska at Omaha, donde imparte ctedras desde 1974. Su labor como docente la ha desarrollado tambin en instituciones como University of Arizona, Gonzaga University y Oklahoma State University. En su experiencia laboral destacan sus trabajos para la NASA, el Livermore Radiation Laboratory y el Los Alamos Laboratory. Desde 1989, el doctor Stephens es consultor e instructor en semi-narios de estadstica para grupos de ingeniera en 3M, en la planta de Nebraska. Ha colaborado en ms de cuarenta publicaciones a nivel profesional. Es autor de numerosos bancos de pruebas computarizados, adems de textos ele-mentales de estadstica.

    ACERCA DE LOS AUTORES

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  • Esta nueva edicin contiene ejemplos nuevos, 130 figuras nuevas y resultados obtenidos empleando cinco paquetes de software representativos de los cientos o quiz miles de paquetes de software usados en estadstica. Todas las figuras de la tercera edicin han sido sustituidas por figuras nuevas, un poco diferentes, creadas empleando estos cinco paque-tes de software: EXCEL, MINITAB, SAS, SPSS y STATISTIX. Los ejemplos tienen una gran influencia de USA Today, pues este peridico es una gran fuente de temas y ejemplos actuales de la estadstica.

    Otros de los cambios que se encontrarn en esta edicin son: el captulo 18 sobre anlisis de serie de tiempos fue eliminado y el captulo 19 sobre control estadstico de procesos y capacidad de procesos se convirtieron en el captulo 18. Las respuestas a los ejercicios complementarios, al final de cada captulo, se presentan ahora con ms detalle. En todo el libro se analizan y emplean ms los valores p.

    RECONOCIMIENTOS

    Dado que el software para estadstica es muy importante en este libro, quiero agradecer a las personas y empresas siguientes por permitirme usar su software.

    MINITAB: Laura Brown, coordinadora del Programa de Ayuda a los Autores, Minitab, Inc., 1829 Pine Hall Road, State College, PA 16801. Yo soy miembro del programa de ayuda a los autores que practica Minitab, Inc. Partes de los datos y de los resultados que se encuentran en esta publicacin/libro han sido impresas con la autorizacin de Minitab, Inc. Todo este material, as como los derechos de autor, son propiedad exclusiva de Minitab, Inc. La direccin de Minitab en la red es www.minitab.com.

    SAS: Sandy Varner, directora de operaciones de mercadotecnia, SAS Publishing, Cary, NC. Creado con el software SAS. Copyright 2006. SAS Institute Inc., Cary, NC. Se cita de su sitio en la red: SAS es el lder en servicios y soft-ware inteligente para negocios. A lo largo de sus 30 aos, SAS ha crecido de siete empleados a casi 10 000 en todo el mundo, de unos cuantos clientes a ms de 40 000 y todos estos aos ha sido rentable. La direccin en la red de SAS es www.sas.com.

    SPSS: Jill Rietema, gerente de cuenta, Publicaciones, SPSS. Se cita de su sitio en la red: SPSS Inc. es lder como proveedor mundial de soluciones y software para anlisis predictivo. Fundada en 1968, actualmente SPSS tiene ms de 250 000 clientes en todo el mundo, atendidos por ms de 1 200 empleados en 60 pases. La direccin en la Red de SPSS es www.spss.com.

    STATISTIX: Dr. Gerard Nimis, presidente, Analytical Software, P.O. Box (apartado postal) 12185, Tallahassee, FL 32317. Se toma de su sitio en la red: Si se tiene que analizar datos y se es un investigador, pero no un especialista en estadstica, STATISTIX est diseado para ello. No necesitar programar ni usar un manual. Este software fcil de aprender y de usar ahorrar valioso tiempo y dinero. STATISTIX combina, en un solo y econmico paquete, la esta-

    PREFACIO A LACUARTA EDICIN

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  • dstica, tanto bsica como avanzada, con las poderosas herramientas para la manipulacin de datos que se necesitan. La direccin en la Red de Statistix es www.statistix.com.

    EXCEL: Se cuenta con Excel, de Microsoft, desde 1985. Cuentan con l casi todos los estudiantes universitarios. En este libro se emplea ampliamente.

    Deseo dar las gracias a Stanley Wileman por la asesora informtica desinteresada que me proporcion en la crea-cin de este libro. Quiero agradecer a mi esposa, Lana, por su comprensin durante los das que dediqu a pensar en la mejor manera de presentar algunos conceptos. Mi agradecimiento a Chuck Wall, Senior Adquisitions Editor, y a su equipo de McGraw-Hill. Por ltimo, quiero dar las gracias a Jeremy Toynbee, director de proyecto en Keyword Publishing Services Ltd., Londres, Inglaterra, y a John Omiston, copy editor independiente, por su excelente trabajo de produccin.

    LARRY J. STEPHENS

    X PREFACIO A LA CUARTA EDICIN

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  • XI

    PREFACIO A LATERCERA EDICIN

    Al preparar esta tercera edicin de Estadstica, Serie Schaum, he reemplazado problemas antiguos por problemas que reflejan los cambios tecnolgicos y sociolgicos ocurridos desde que se public la primera edicin en 1961. Por ejem-plo, uno de los problemas en la segunda edicin trata del tiempo de vida de los bulbos de radio. Como la mayora de las personas menores de treinta aos probablemente no sepan lo que es un bulbo de radio, este problema, lo mismo que muchos otros, fue sustituido por ejercicios que se refieren a temas actuales como el cuidado de la salud, el sida, Intenet, los telfonos celulares, entre otros. Los asuntos matemticos y estadsticos no han cambiado, slo lo hicieron las reas de aplicacin y los aspectos de clculo en estadstica.

    Otra mejora es la introduccin en el texto de software para estadstica. El desarrollo de software para estadstica, como SAS, SPSS y Minitab, ha variado drsticamente las aplicaciones de la estadstica a problemas de la vida real. El software para estadstica ms utilizado, tanto en el medio acadmico como en el industrial, es el Minitab. Quiero agra-decer a Minitab Inc., por haberme otorgado el permiso para incluir, a lo largo de todo el libro, los resultados de Minitab. Muchos de los textos modernos de estadstica traen, como parte del libro, resultados de