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Estadística Descriptiva y Probabilidades SESIÓN 9 TEMARIO 1. Probabilidad condicional 2. Eventos mutuamente excluyentes y no excluyentes. 3. Teorema de Bayes y Probabilidad Total LOGRO DE LA SESIÓN Al finalizar la sesión, el estudiante calcula e interpreta los conceptos de probabilidad condiciona, total y el teorema de Bayes en situaciones reales. Dos o más eventos serán dependientes cuando la ocurrencia o no ocurrencia de uno de ellos afecta la probabilidad de ocurrencia del otro (o otros). Cuando tenemos este caso, empleamos entonces, el concepto de probabilidad condicional para denominar la probabilidad del evento relacionado. La expresión P(A/B) indica la probabilidad de ocurrencia del evento A sí el evento B ya ocurrió. Eventos dependientes Probabilidad condicional En muchas situaciones es importante poder determinar la probabilidad de un evento cuando se sabe que ha ocurrido otro. Entonces la probabilidad de que ocurra el evento A dado que el evento B ya ocurrió se define por: Donde: 𝑃(𝐵)>0 Caso: Nuevo producto de computo Se estima que la probabilidad que la empresa de computo INNOVA S.A. tenga éxito al comercializar su nuevo producto en el mercado es 0.79. Por otro lado, la probabilidad que la empresa de computo DIGITAL S.A., tenga éxito al comercializar su nuevo producto en el mercado es 0.72 y la probabilidad que ambas empresas tengan éxito con sus respectivos productos es 0.55. ¿Cuál es la probabilidad que la empresa INNOVA S.A. tenga éxito al comercializar su nuevo producto, si se sabe que la empresa DIGITAL S.A. también lo tuvo? Probabilidad condicional Caso: Nuevo producto de computo Solución: Se definen los siguientes eventos: A : La empresa INNOVA S.A. tiene éxito al comercializar su producto B : La empresa DIGITAL S.A. tiene éxito al comercializar su producto Datos del caso: P(AB) = 0.55 y P(B) = 0.72 7639.0 72.0 55.0 BP BAP BAP Probabilidad condicional Entonces: Eventos mutuamente excluyentes Dos eventos son mutuamente excluyentes cuando no hay elementos comunes. La cara de un EURO El sello de un EURO Al lanzar una moneda de un EURO, sólo hay dos posibilidades: Cara o Sello, una excluye a la otra. Ley Aditiva de la Probabilidad para eventos excluyentes P(A U B) = P (A) + P (B) Eventos no excluyentes Dos eventos son no excluyentes cuando hay elementos comunes. Es decir, si la ocurrencia de uno de ellos no impide la ocurrencia del otro. Esto es, los dos eventos pueden ocurrir en forma simultánea. Ley Aditiva de la Probabilidad para eventos no excluyentes A B P(A U B) = P (A) + P (B) – P (A ᴖ B) Si A1, A2, A3,…,Ak constituyen una partición del espacio muestral y B es un evento cualquiera del que se conocen las probabilidades condicionadas, entonces las probabilidades de la forma P(Ai/B) se calculan mediante la expresión: Teorema de Bayes B Ω : Espacio muestral A1 A2 … Ak P A P B A P A B 1,2, , P B i i i i k L Partición de un espacio muestral ji AA k i i 1 A Ω : Espacio muestral A1 A2 … Ak • Mutuamente excluyentes: • Colectivamente exhaustivos: Teorema de Bayes Los eventos A1, A2,..., Ak definidos en Ω forman una partición del espacio muestral, si se cumple que son: B Si k eventos A1, A2, A3,..., Ak constituyen una partición del espacio muestral, entonces para cualquier evento B de Ω: Probabilidad Total Nota: Para la solución se recomienda utilizar al diagrama del árbol. Ω : Espacio muestral A1 A2 … Ak 1 1P B P A P B A P A P B Ak k L Una fábrica de computadoras recibe discos duros de tres proveedores A,B y C los cuales producen 25%, 55% y 20% respectivamente. Por información del área de control de calidad se registra que los discos duros defectuosos 1% son de A, 0.5% son de B y 2 % son de C. 1. ¿Cuál es la probabilidad que el disco sea defectuoso? 2. ¿Cuál es la probabilidad que el disco sea no defectuoso? 3. Si se elige al azar un disco duro: a. Si se sabe que es defectuoso, ¿cuál es la probabilidad que provenga del proveedor B?. b. Si se sabe que no defectuoso, ¿cuál es la probabilidad que sea del proveedor C?. Caso: Fábrica de computadoras Probabilidad Total Solución: A) Se definen los siguientes eventos: A: El disco duro viene del proveedor A B: El disco duro viene del proveedor B C: El disco duro viene del proveedor C D: El disco duro es defectuoso B) Elaborar el diagrama del árbol: D D Diagrama del árbol D A B P(B)=0.55 C Caso: Fábrica de computadoras Probabilidad Total D D D A B P(B)=0.55 C Caso: Fábrica de computadoras Probabilidad Total 3 0.00925 0.29730 0.99075 0.00925 3 0.19783 0.99075 TRABAJO GRUPAL SE FORMARÁN GRUPOS DE 4 ALUMNOS ES FUNDAMENTAL QUE TODOS PARTICIPEN EN LAS DELIBERACIONES, EXPONIENDO SUS PUNTOS DEL VISTA. EVITANDO QUE ALGÚIEN SE ADJUDIQUE UN PROTAGONISMO DESMEDIDO, O TOME UNILATERALMENTE DECISIONES QUE AFECTAN A TODOS. EJERCICIO 1 Félix y Andrés realizan un experimento que consiste en analizar lo que sucede cuando lanzan dos monedas y un dado a la vez. Quisieran saber ¿cuál sería la probabilidad de obtener una cara y un número par? EJERCICIO 2 La distribución de los estudiantes de la UTP de las carreras profesionales es: Administración Ingeniería Varones 24 16 Mujeres 18 42 Se elige a un alumno aleatoriamente. Calcular la probabilidad de que: a) Sea mujer. b) Sea de administración o sea varón. c) Sea de administración, sabiendo que es varón. d) Sea mujer, sabiendo que es de ingeniería. EJERCICIO 3 En un curso del octavo ciclo de la carrera de Ingeniería de Software, asisten a clase regularmente 150 alumnos de los 200 que hay matriculados. Además se sabe que aprueban el 80 % de los alumnos que asisten a clase y el 10 % de los que no asisten. a) Elaborar el diagrama del árbol correspondiente. Calcular la probabilidad de los eventos siguientes: b) Se elige al azar un alumno matriculado y resulta que el alumno no ha asistido a clase y ha aprobado. c) Se elige al azar un alumno matriculado y resulta que el alumno asistió a clase, dado que aprobó. EJERCICIO 4 Una fábrica de computadoras portátiles recibe discos duros de tres proveedores A, B y C; los cuales producen 50%, 20% y 30% respectivamente. Por información del área de control de calidad se registra que los discos duros defectuosos corresponden a 1% para A, 2% para B y 3 % para C. a) Elaborar el diagrama del árbol correspondiente. b) ¿Cuál es la probabilidad que el disco duro sea defectuoso? c) Hallar la probabilidad que el disco duro no sea defectuoso. EJERCICIO 5 En la siguiente tabla se han clasificado a 400 personas, según el sexo y su adicción al tabaco: a) Se elige una persona al azar y resulta tener adicción al tabaco. ¿Cuál es la probabilidad que sea mujer? b) Se elige una persona al azar y resulta ser hombre. ¿Cuál es la probabilidad que no sea fumador? Fumadores No fumadores Total Hombres 140 80 Mujeres 70 110 Total ¿Qué hemos aprendido? CIERRE 1. ¿Para qué sirve el diagrama del árbol? 2. ¿Cuándo se establece que dos eventos son mutuamente excluyentes? CIERRE
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