Unidad Profesional Interdisciplinaria en Ingeniería y Tecnologías Avanzadas Alumnos Rodríguez Ambriz Christian Morales Padilla Luis Paul Ventura Boschetti Yahir Hernández Jaimes Alberto Juarez Juarez Kevin Unidad de Aprendizaje Probabilidad y Estadística Profesor Medina García Julieta Actividad Reporte proyecto final UPIITA IPN INTRODUCCION La movilidad en las grandes ciudades como la Ciudad de México presenta diversos desafíos que impactan directamente en la vida diaria de sus habitantes, especialmente en estudiantes universitarios. En este contexto, el presente estudio se centra en analizar las preferencias de transporte de los alumnos de la Unidad Profesional Interdisciplinaria en Ingeniería y Tecnologías Avanzadas (UPIITA) del Instituto Politécnico Nacional (IPN) durante el ciclo escolar 2025-1. La investigación busca identificar cómo factores como el tiempo de traslado, el costo, la comodidad, la seguridad y la accesibilidad influyen en la elección de medios de transporte. De acuerdo con estudios previos realizados por el Instituto Nacional de Estadística y Geografía (INEGI) https://www.inegi.org.mx/ y la Secretaría de Movilidad de la Ciudad de México (SEMOVI) https://www.semovi.cdmx.gob.mx/, el transporte es un factor crucial que impacta tanto el rendimiento académico como el bienestar general de los estudiantes. Este trabajo busca aportar información relevante para optimizar las decisiones relacionadas con la planificación del transporte y mejorar la experiencia de movilidad de los estudiantes universitarios en megalópolis como la Ciudad de México. La metodología empleada en este estudio se fundamenta en la Estadística Descriptiva para resumir y analizar los datos obtenidos mediante encuestas aplicadas a estudiantes. Además, se recurrirá a modelos de Regresión Lineal Simple (MRLS) y Regresión Lineal Múltiple (MRLM) para explorar las relaciones entre las variables estudiadas, como el tiempo de traslado, la distancia al centro educativo, el costo y la seguridad percibida. El proceso de muestreo seguirá un enfoque estratificado y aleatorio simple para garantizar representatividad de la población objetivo. 2 Ingeniería mecatrónica “Proyecto final PyE” UPIITA IPN MARCO TEORICO El marco teórico del presente estudio está centrado en tres pilares metodológicos: 1. Estadística Descriptiva: La estadística descriptiva permite organizar, resumir y presentar los datos recopilados de manera comprensible. A través de herramientas como tablas, gráficos y medidas de tendencia central (media, mediana, moda), así como medidas de dispersión (rango, desviación estándar), se facilita la interpretación de los patrones en los datos obtenidos de las encuestas. 2. Métodos de Muestreo: a. Muestreo Estratificado: Consiste en dividir la población en grupos o estratos homogéneos (como semestre y horario) y seleccionar una muestra representativa de cada grupo. Esto asegura que todas las subpoblaciones estén adecuadamente representadas. b. Muestreo Aleatorio Simple: Permite seleccionar individuos de manera aleatoria, garantizando que todos los estudiantes tengan la misma probabilidad de ser incluidos en la muestra. 3 Ingeniería mecatrónica “Proyecto final PyE” UPIITA IPN 3. Regresión Lineal Simple y Múltiple: a. La Regresión Lineal Simple (MRLS) se utiliza para analizar la relación entre dos variables, como el tiempo de traslado y la distancia al centro educativo. Interpretación: ▪ Variable dependiente (𝑦𝑖) → Conocer como varia al variar el valor de X. ▪ Constante (𝛼) → Valor promedio que toma la Y cuando X vale 0. ▪ Pendiente (𝛽1) → En cuantas unidades varia Y cuando la X aumenta en una unidad. ▪ Variable explicativa (𝑥1) → Conocer el impacto que tiene sobre la Y. ▪ Error o perturbación (𝑈𝑖) → Todo lo que afecta a la Y, no incluido en la X b. La Regresión Lineal Múltiple (MRLM) permite evaluar el impacto de varias variables independientes (como tiempo, costo, accesibilidad y seguridad) sobre una variable dependiente, como la elección del medio de transporte. Se caracteriza por: ▪ Una única variable endógena (dependiente) → 𝑦𝑖 ▪ Varias variables exógenas (independiente) → 𝑥2𝑖, 𝑥3𝑖,…,𝑥𝑘𝑖 ▪ Forma funcional lineal ▪ 𝑈𝑖 → Perturbación aleatoria 4 Ingeniería mecatrónica “Proyecto final PyE” UPIITA IPN MOTIVACION La creciente urbanización y la complejidad de las redes de transporte en la Ciudad de México hacen indispensable comprender cómo los estudiantes eligen sus medios de transporte y qué factores determinan dichas elecciones. Este estudio tiene como objetivo principal generar conocimientos que permitan proponer estrategias para mejorar la movilidad estudiantil, reducir los tiempos de traslado y optimizar el uso de los recursos de transporte existentes. HIPOTESIS Hipótesis central: La elección de los medios de transporte de los estudiantes de UPIITA está influenciada significativamente por factores como el tiempo de traslado, el costo y la accesibilidad. Hipótesis secundarias: 1. Existe una correlación positiva entre la distancia al centro educativo y el tiempo de traslado. 2. Los estudiantes que perciben una mayor seguridad en el transporte tienden a utilizar medios públicos con mayor frecuencia. 3. El costo elevado del transporte limita la elección de opciones privadas entre los estudiantes. DELIMITACION DEL ESTUDIO Población: Todos los estudiantes inscritos en UPIITA durante el ciclo escolar 2025-1, comprendiendo desde el primer hasta el octavo semestre. Muestra: Se seleccionó una muestra de 236 estudiantes, calculada con un nivel de confianza del 95% y un margen de error del 6%. La muestra está estratificada según semestre y horario (matutino y vespertino). Indicadores principales: 1. Tipo de medio de transporte utilizado: Transporte público, bicicleta, caminata, automóvil privado, motocicleta, servicios compartidos (Uber, Didi, etc.). 2. Tiempo de traslado: Tiempo promedio desde el hogar hasta la universidad. 3. Costo de traslado: Gasto semanal en transporte. 4. Distancia al centro educativo: Medida en kilómetros. 5. Percepción de seguridad: Evaluación cualitativa y cuantitativa. 5 Ingeniería mecatrónica “Proyecto final PyE” UPIITA IPN ESTRATEGIA METODOLOGICA El estudio se desarrollará en tres fases principales: 1. Recolección de datos: Aplicación de encuestas presenciales y en línea. 2. Análisis descriptivo: Elaboración de gráficos como histogramas, diagramas de caja y gráficos circulares. 3. Análisis de relaciones: Implementación de modelos de regresión lineal para identificar factores significativos que afectan las preferencias de transporte. Con esta base, el presente trabajo busca generar propuestas para optimizar la movilidad estudiantil y fomentar un acceso más equitativo a la educación superior. 6 Ingeniería mecatrónica “Proyecto final PyE” UPIITA IPN DESARROLLO metodología aplicada para recabar los datos La metodología empleada en este estudio se desarrolló en tres etapas principales: 1. Recolección de datos: a. Cuestionario: Para recopilar información detallada sobre las preferencias de transporte de los estudiantes, se diseñó un cuestionario estructurado con preguntas cerradas. Estas preguntas abarcaban indicadores como tiempo de traslado, costo, tipo de transporte utilizado y percepción de seguridad. Formato: El cuestionario fue aplicado tanto en formato digital (Google Forms) como de manera presencial dentro de las instalaciones de UPIITA. b. Fecha de aplicación: Las encuestas se realizaron entre el 1 y el 15 de septiembre de 2024. c. Fuentes documentales: Adicionalmente, se consultaron estudios de movilidad realizados por instituciones como el INEGI y SEMOVI para complementar los datos primarios. 2. Justificación de Indicadores Seleccionados: a. Tipo de medio de transporte utilizado: Este indicador permite identificar las preferencias principales entre los diferentes medios de transporte (público, privado, compartido, bicicleta, etc.). b. Tiempo de traslado: Es un indicador clave para evaluar la eficiencia de los medios de transporte utilizados. 7 Ingeniería mecatrónica “Proyecto final PyE” UPIITA IPN c. Costo de traslado: Refleja el impacto financiero en los estudiantes al elegir un medio de transporte. d. Distancia al centro educativo: Proporciona información sobre el esfuerzo requerido para llegar a la universidad. e. Percepción de seguridad: Este indicador es esencial para entender la influencia de la seguridad en la elección del transporte. f. Cada indicador fue diseñado de forma tal que permitiera recopilar datos cuantificables y objetivos que representan adecuadamente el comportamiento de los estudiantes en el contexto de movilidad. 3. Análisis descriptivo y relacional: a. Una vez recopilados los datos, se procedió al análisis descriptivo mediante la elaboración de histogramas, diagramas de caja, y gráficos circulares para visualizar las tendencias principales. b. Adicionalmente, se emplearon modelos de regresión lineal simple y múltiple para analizar las relaciones entre variables clave, como el tiempo de traslado y la distancia al centro educativo. METODO DE MUESTREO Se utilizó una combinación de muestreo estratificado y aleatorio simple para garantizar la representatividad de la muestra: • • Muestreo Estratificado: La población total de estudiantes de UPIITA fue dividida en estratos según el semestre que cursan y su horario (matutino o vespertino). Esto aseguró que cada subgrupo estuviera proporcionalmente representado en la muestra. Muestreo Aleatorio Simple: Dentro de cada estrato, se seleccionaron estudiantes al azar para participar en la encuesta, garantizando que todos los miembros de la población tuvieran la misma probabilidad de ser incluidos. Tamaño de la muestra: Se calculó un tamaño de muestra de 236 estudiantes, considerando un nivel de confianza del 95% y un margen de error del 6%. Características de la población y Representatividad La población objetivo de este estudio incluyó a todos los estudiantes inscritos en UPIITA durante el ciclo escolar 2025-1, desde el primer hasta el octavo semestre. La muestra seleccionada refleja de manera adecuada la composición de la población general, 8 Ingeniería mecatrónica “Proyecto final PyE” UPIITA IPN abarcando distintos niveles académicos y horarios. Esto permite extrapolar los resultados obtenidos al resto de la población estudiantil. Con esta metodología, el estudio garantiza que los datos recopilados y los análisis realizados proporcionen información confiable y relevante para comprender las preferencias de transporte de los estudiantes de UPIITA y los factores que las influyen. Método de regresión lineal. La regresión lineal se aplicará a los datos recabados y plasmados en el grafico 10. Ya que podemos contar con un numero justo de personas, que indicaron “15-30 minutos”, “30-45”, “1 – 2 horas” y “más de dos horas”. Este fue elaborado con ayuda de Excel como se muestra en la siguiente imagen, donde vienen expresados los datos recabados y en esa misma grafica esta superpuesta la recta con la siguiente ecuación: y = 28.4x - 10.5, con un coeficiente de correlación de 0.854985 9 Ingeniería mecatrónica “Proyecto final PyE” Imagen 1. MRL aplicado UPIITA IPN Gráficos Grafico 1. Semestre cursado Biónica -> 56 Mecatrónica -> 138 Telemática -> 33 ISISA -> 6 Energía -> 9 Gráfico 2. Carrera en curso 10 Ingeniería mecatrónica “Proyecto final PyE” UPIITA IPN Gráfico 3. Frecuencia de uso del mismo medio de transporte Gráfico 4. Percepción de seguridad 11 Ingeniería mecatrónica “Proyecto final PyE” UPIITA IPN Gráfico 5. Factores para elegir el medio de transporte Gráfico 6. Proximidad de las estaciones de transporte al hogar de los estudiantes 12 Ingeniería mecatrónica “Proyecto final PyE” UPIITA IPN Gráfico 7. Suficiencia de opciones de transporte Gráfico 8. Hora de salida rumbo a la universidad 13 Ingeniería mecatrónica “Proyecto final PyE” UPIITA IPN Gráfico 9. Horario de traslado Universidad - Hogar Gráfico 10. Tiempo de traslado a la universidad 14 Ingeniería mecatrónica “Proyecto final PyE” UPIITA IPN Gráfico 11. Frecuencia de retrasos en el transport Influencia del traslado en el desempeño educativo Gráfico 12. Influencia del traslado en el desempeño 15 Ingeniería mecatrónica “Proyecto final PyE” UPIITA IPN Votos de la muestra Tiempo promedio de traslado al centro educativo Intervalos de tiempo Gráfico 13. Diagrama de caja de tiempo de traslado 16 Ingeniería mecatrónica “Proyecto final PyE” UPIITA IPN Resultados y análisis Gráfico 1. Este gráfico recaba datos acerca del semestre actual que cursa el estudiante de UPIITA, se escogió un rango de valores que van desde 1er semestre hasta 11vo semestre, no es muy complejo entenderlo, sin embargo, se puede extraer bastante información de este simple gráfico, el primero es que implícitamente este grafico nos regala una muestra muy cercana de la realidad acerca de cómo esta distribuida la población en la institución, hablando, por supuesto, del semestre en el que están. Otro dato importante es señalar que 4to y 5to semestre es, en los cuales se encuentran la mayor cantidad de la población, y 1ro y 11vo semestre donde menos, es decir, en el medio de valores hay mayor concentración y en los extremos menor, con una muestra más grande y otros métodos podríamos comprobar si se trata de una distribución normal o no. Gráfico 2. Aquí se emplea un gráfico radial, es útil para comparar múltiples elementos o evaluar el desempeño en diversas categorías, en este caso es grandioso para contrastar la enorme diferencia de los estudiantes cursando mecatrónica contra la cantidad de estudiantes de las demás carreras, en una esquina se encuentra los datos explícitos de estudiantes en cada carrera. Al igual que en el grafico anterior este grafico también nos brinda una idea acerca de cómo esta distribuida la proporción de estudiantes en cada carrera en la escuela. Gráfico 3. Este gráfico, a pesar de que, no lo aparenta, nos proporciona información muy importante, ya que en ocasiones, algunas se limitan a solo algunas opciones a la hora de querer preguntar los medios de transporte usados, sin embargo por varios factores existentes entre la muestra seleccionada, este opciones puede no ser siempre la misma, y es lo que se expresa en el gráfico, donde el 74.9% de la población usa el mismo transporte, pero poco más de un cuarto de la muestra se ve obligada a varias su medio de transporte dependiendo del día de la semana, de la hora de salida del hogar, del punto de salida, entre otros factores existentes. 17 Ingeniería mecatrónica “Proyecto final PyE” UPIITA IPN Gráfico 4. Este gráfico, similar al grafico 1. Sigue un comportamiento en donde se concentra en los datos de la mitad y se limitan en los extremos, sin embargo, al ser una pregunta completamente abierta y arbitraria es muy complicado por modelarla con alguna distribución, sin embargo, si nos proporciona una gran información, pues, nos otorga una idea acerca de la inseguridad en el transporte, lo cual establece un indicativo social y cultural negativo que existe en la ciudad de México, no tan son solo limitándose a la escuela, sino a nivel general. Gráfico 5. Este gráfico recopila información acerca de los motivos por el cual los estudiantes eligen su método de transporte (sin importar cual sea). Las 2 opciones más votadas fueron: el tiempo de traslado y la accesibilidad del transporte, por encima de la inseguridad y el costo del transporte. Haciendo un gran análisis este es un reflejo de 2 cosas, en primer lugar, es, lo variados que son los lugares de donde provienen los estudiantes, dentro de la CDMX, así como de estados colindantes, por otro lado, el hecho de que la accesibilidad al transporte haya sido la segunda opción más votada quiere decir uno de los grandes problemas entre los estudiantes de UPIITA y esta es la poca variedad de transportes, en un porcentaje considerable de la muestra. Gráfico 6. El siguiente grafico brinda información acerca de la cercanía del medio de transporte usado hasta el hogar del estudiantes, esta clase de información junto con la recopilada en el grafico 5 puede revelar aspectos importantes sobre las necesidades y desafíos de movilidad para la comunidad estudiantil en la CDMX. Estos datos podrían ser útiles para diseñar políticas de transporte más inclusivas y sostenibles. Es importante observar que las respuestas: “a menos de 5 minutos caminando” y “entre 5-15 minutos caminando”, fueron las opciones más votadas, cubriendo un 67.48% de las respuestas entre las dos, esto tiempos son relativamente cortos, pero 32.52% de la población, tiene que caminar más tiempo, lo cual implica un desgaste extra y además una pérdida de tiempo considerable, lo cual sumado al tiempo del transporte, es considerado mucho tiempo muerto en el transporte, un claro problema social existente a corregir. 18 Ingeniería mecatrónica “Proyecto final PyE” UPIITA IPN Gráfico 7. Finalmente, este grafico es el más importante pues reúne todas las opiniones y elementos de los gráficos 5 y 6, en este grafico 7. Se presenta una pregunta objetiva, concisa y simple, en cual invita al entrevistado decir si le parecen suficientes la cantidad de medios de transporte que tiene para trasladarse a la universidad. La respuestas se limitan a “si”, o “no”. Es curioso que el 40.1% de las personas eligió que, “no”, esto nos puede llevar a varias conclusiones, una de ellas es preguntarnos ¿de dónde vienen exactamente?, ya que dentro de la ciudad hay suficiencia de transportes y además los estudiantes foráneos puedes no necesitar transporte, estos dos grupos de estudiantes podría estimarse que están en el grupo de los que dijeron que “si”, sin embargo, es factible pensar que el grupo que contestó “no”, es alumnado proveniente de fueras de la ciudad o de algún estado cercano. Hubiese sido fascinante añadir una pregunta acerca del lugar de donde viene cada alumno, con el único fin de comprobar esta hipótesis. Gráfico 8. Este gráfico reúne información acerca de la hora a la cual los estudiantes inician su viaje, estos datos nos brindan una noción acerca de la hora a la que empiezas las clases los estudiantes, por ejemplo, el horario más votado fueron que inician su traslado entre las 5 y las 6 am, esto significa que en el grupo más grande de alumnos en promedio tardan entre 1 y 2 horas para llegar a la universidad, además de este mismo dato también podemos suponer que la gran mayoría de estas personas inician clases entre las 7:00 y 8:30 am, con este ejemplo nos damos cuenta de lo poderoso que es este gráfico, por último, también podemos extraer información acerca de cómo se distribuyen, la cantidad de estudiantes en la universidad a lo largo del día, ya que la mayoría emprende traslados antes de las 8:00 am, entonces la mayoría asiste en un horario matutino, contrariamente con los alumnos que emprenden viajes en horarios después del mediodía. Gráfico 9. Este gráfico funciona como un perfecto complemento para el gráfico anterior, ya que las tendencias son justamente donde en el gráfico 8 los votos eras muy escasos. Y tiene sentido ya que si se inicialmente se suponía que la gran mayoría (55.55%) de la muestra de alumnos iniciaba su traslado a la universidad antes de las 9 am, tiene mucho sentido que el 42.79% de la muestra de estudiantes emprenda el viaje de regreso en un horario de entre la 1:00 pm y las 5:00 pm. 19 Ingeniería mecatrónica “Proyecto final PyE” UPIITA IPN Gráfico 10. Este grafico muestra el porcentaje de tiempo promedio que la muestra de estudiantes tarda en trasladarse a la universidad, esta pregunta viene relacionada con los gráficos 7 y 6, ya que al igual que estos dos, nos hace preguntarnos y a analizar acerca de ¿Qué tan lejos?, o ¿de dónde provienen los alumnos?, podemos notar que las opciones “1-2 horas” es la más repetida, si consideramos los datos de “más de 1 hora”, tenemos que el 65.7% de la muestra cumple con esta condición, con este dato es posible trazar un radio donde el centro sea UPIITA y establecer ese radio mínimo el cual significaría que el 65.7% se encontraría afuera, esto refuerza la teoría de que aproximadamente el 50% de los estudiantes viene de afueras de la ciudad o de estados colindantes. Gráfico 11. Este gráfico de igual manera refleja un problema social y cultural existente en la CDMX, y es el tráfico generado por la sobrepoblación y el exceso de vehículos, es sencillo llegar a esta conclusión si analizamos las respuestas a las opciones de “a veces” (95 votos), “siempre” (10 votos) y “casi siempre” (85 votos), entre las 3 junta un 78.18% de la muestra, es decir, que este porcentaje de estudiantes sufre retrasos en al menos 2 días a la semana. Esto es sin duda, un problema muy grave que influye mucho en el desempeño de los alumnos. Gráfico 12. Este grafico también complementa el anterior y refuerza el porcentaje antes proporcionado, pues de acuerdo con la afirmación: “El traslado influye en el desempeño académico”, las respuestas: “de acuerdo” (82 votos) y “muy de acuerdo” (50 votos), conforman el 54.32% de personas que creen que efectivamente, el tiempo de traslado y la distancia a la universidad si influye en el desempeño académico. Gráfico 13. A modo de complemento se agregó un diagrama de caja, con los mismos datos, de la gráfica 10, este diagrama nos resulta útil porque proporciona un resumen estadístico que incluye medidas clave como la mediana y los valores atípicos. Es útil para identificar la dispersión, simetría y posibles outlets en los datos. 20 Ingeniería mecatrónica “Proyecto final PyE” UPIITA IPN Conclusiones Retomando las hipótesis central: La elección de los medios de transporte de los estudiantes de UPIITA está influenciada significativamente por factores como el tiempo de traslado, el costo y la accesibilidad. Se puede llegar a una respuesta definitiva basada en una exhaustiva recopilación de datos y un buen análisis de ellos, y es que, si todos estos factores repercuten directamente en la elección de los medios de transporte, como se observa en el grafico 5. Siendo el tiempo de traslado y la accesibilidad al transporte los principales factores. Retomando también algunas de las hipótesis secundarias, existe una relación directa entre el tiempo de traslado y la distancia a la unidad (UPIITA). No fue posible hallar una relación directa entre que si las mismas personas que opinan que hay mucha seguridad en el transporte son las mismas, al menos en proporción, que las personas que dicen que más usan el transporte publico Continuando con el análisis del método de regresión lineal (MRL), fue aplicado a los datos recabados al grafico 10. La recta obtenida se muestra en la imagen 1. Dónde vienes expresados los datos recabados y en esa misma grafica esta superpuesta la recta con la siguiente ecuación: y = 28.4x - 10.5, con un coeficiente de correlación de 0.854985, este último dato es el definitivo para saber si los datos se pueden ajustar mediante un ajuste lineal, y ya que el coeficiente de correlación se encuentra muy alejado de 1, la respuesta definitiva y objeta es: NO, para este caso el método de regresión lineal (MRL) no fue útil. Como se expresó con anterioridad hicieron falta realizar algunas preguntas extras o gráficos adicionales para recopilar la información necesaria y poder responder a preguntas o hipótesis que fueron surgiendo a lo largo del proyecto, como por ejemplo la de “El porcentaje de personas que se encuentran a afueras de la CDMX o en estados colindantes suma más del 50%” , tristemente no fue posible responder a esta pregunta, sin embargo, hubiese sido muy pesado para el estudiante responder a una entrevista más larga, por lo que, el resultado es satisfactorio y muy bueno. 21 Ingeniería mecatrónica “Proyecto final PyE” UPIITA IPN Bibliografía Ciudad de México, México: tu guía de transporte público. (s. f.). https://moovitapp.com/index/es-419/transporte_p%C3%BAblico-Ciudad_de_Mexico-822 De Transporte de Pasajeros de la Ciudad de México, R. (s. f.). Red de transporte de pasajeros de la Ciudad de México. Red de Transporte de Pasajeros de la Ciudad de México. https://www.rtp.cdmx.gob.mx/ MODELOS DE PROBABILIDAD. (s. f.). https://www.uv.es/ceaces/base/modelos%20de%20probabilidad/MODEPR1.htm 22 Ingeniería mecatrónica “Proyecto final PyE”
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