REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
MINISTERIO DEL PODER POPULAR
PARA LA EDUCACIÓN UNIVERSITARIA
CIENCIA Y TECNOLOGÍA
INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITÉCNICO
“SANTIAGO MARIÑO”
EXTENSIÓN BARINAS
Autor: Ing. Ronal Torres
C.I. 19.956.244.
Materia: Estadística II
Prof. Ing. Gilberto Linares
Barinas; Febrero 2017
Esta distribución es frecuentemente utilizada
en las aplicaciones estadísticas. Su propio nombre
indica su extendida utilización, justificada por la
frecuencia o normalidad con la que ciertos
fenómenos tienden a parecerse en su
comportamiento a esta distribución.
Muchas variables aleatorias continuas presentan
una función de densidad cuya gráfica tiene forma
de campana.
La importancia de esta distribución radica en
que permite modelar numerosos fenómenos
naturales, sociales y psicológicos. Mientras
que los mecanismos que subyacen a gran
parte de este tipo de fenómenos son
desconocidos, por la enorme cantidad de
variables incontrolables que en ellos
intervienen, el uso del modelo normal puede
justificarse asumiendo que cada observación
se obtiene como la suma de unas pocas
causas independientes.
Se dice que la v.a continua X es una
v.a. normal con parámetrosµyσ² si su
función de densidad es:
Se denota X~ N(µ,σ²) y se dice X se
distribuye normal con parámetrosµ
Caracteres morfológicos de
individuos como la estatura;
Caracteres fisiológicos como el
efecto de un fármaco;
Caracteres sociológicos como
el consumo de cierto producto por
un mismo grupo de individuos;
Caracteres psicológicos como
el cociente intelectual;
Nivel
de ruido en telecomunicaciones;
Errores cometidos al medir ciertas
magnitudes;
etc.
La distribución normal también es importante por
su relación con la estimación por mínimos
cuadrados, uno de los métodos de estimación más
simples y antiguos.
Algunos ejemplos de
variables asociadas a
fenómenos naturales que
siguen el modelo de la
normal son:
El área del recinto determinado por la función y el eje de
abscisas es igual a la unidad.
Al ser simétrica respecto al eje que pasa por x = µ, deja
un área igual a 0.5 a la izquierda y otra igual a 0.5 a la
derecha.
La probabilidad equivale al área encerrada bajo la curva.
Una distribución normal de media
μ y desviación típica σ se designa por N(μ, σ).
Su gráfica es la campana de Gauss:
La distribución normal estándar, o tipificada o
reducida, es aquella que tiene por media el
valor cero, μ =0, y por desviación típica la unidad, σ
=1.
La probabilidad de la variable X dependerá del área del recinto sombreado
en la figura. Y para calcularla utilizaremos una tabla.
Tipificación De La Variable
Para poder utilizar la tabla tenemos que transformar la
variable X que sigue una distribución N(μ, σ) en otra variable Z que siga
una distribución N(0, 1).
La distribución binomial es una distribución de
probabilidad discreta que mide el número de éxitos en
una secuencia de n ensayos de Bernoulli independientes
entre sí, con una probabilidad fija p de ocurrencia del
éxito entre los ensayos. Un experimento de Bernoulli se
caracteriza por ser dicotómico, esto es, sólo son posibles
dos resultados. A uno de estos se denomina éxito y tiene
una probabilidad de ocurrencia p y al otro, fracaso, con
una probabilidad q = 1 - p.
Para representar que
una variable
aleatoria X sigue una
distribución binomial
de parámetros n y p, se
escribe:
*La distribución binomial
es la base del test
binomial de significación
estadístican es el número de pruebas.
k es el número de éxitos.
p. es la probabilidad de éxito.
q es la probabilidad de fracaso.
El número combinatorio
CARACTERÍSTICAS
El número de ensayos o
repeticiones del
experimento (n) es
constante.
En los experimentos que
tienen este tipo de
distribución, siempre se
esperan dos tipos de
resultados, ejem.
Defectuoso, no defectuoso,
pasa, no pasa, etc, etc.,
denominados
arbitrariamente “éxito” (que
es lo que se espera que
ocurra) o “fracaso” (lo
contrario del éxito).
Las probabilidades
asociadas a cada uno
de estos resultados
son constantes, es
decir no cambian.
Cada uno de los
ensayos o
repeticiones del
experimento
son
independientes
entre sí.
Existen muchas situaciones en las que se presenta una
experiencia binomial. Cada uno de los experimentos es
independiente de los restantes (la probabilidad del
resultado de un experimento no depende del resultado
del resto). El resultado de cada experimento ha de
admitir sólo dos categorías (a las que se denomina éxito
y fracaso). Las probabilidades de ambas posibilidades
han de ser constantes en todos los experimentos (se
denotan como p y q o p y 1-p).
Se designa por X a la variable que mide el número de
éxitos que se han producido en los n experimentos.
Cuando se dan estas circunstancias, se dice que la
variable X sigue una distribución de probabilidad
binomial, y se denota B(n,p).
Experimento binomial
La distribución de Poisson parte de la distribución
binomial:
la distribución de Poisson es una distribución de
probabilidad discreta que expresa, a partir de una frecuencia de ocurrencia
media, la probabilidad de que ocurra un determinado número de eventos
durante cierto período de tiempo. Concretamente, se especializa en la
probabilidad de ocurrencia de sucesos con probabilidades muy pequeñas,
o sucesos "raros".
•Fue descubierta por Simeón-Denis Poisson, que la dio a conocer
en 1838 en su trabajo Recherches sur la probabilité des jugements en
matières criminelles et matière civile (Investigación sobre la probabilidad
de los juicios en materias criminales y civiles).
Cuando en una distribución binomial se
realiza el experimento un número "n" muy
elevado de veces y la probabilidad de éxito "p"
en cada ensayo es reducida, entonces se aplica
el modelo de distribución de Poisson:
Se tiene que cumplir que: " p " < 0,10
" p * n " < 10
Para determinar la probabilidad de que
ocurran x éxitos por unidad de tiempo, área,
o producto, la fórmula a utilizar sería:
La distribución de Poisson sigue el siguiente modelo:
Dónde:
p(x, l) = probabilidad de que ocurran x éxitos, cuando el número promedio
de ocurrencia de ellos es l
l = media o promedio de éxitos por unidad de tiempo, área o producto
e = 2.718
x = variable que nos denota el número de éxitos que se desea que ocurra
Hay que hacer notar que en
esta distribución el número
de éxitos que ocurren por
unidad de tiempo, área o
producto es totalmente al
azar y que cada intervalo de
tiempo es independiente de
otro intervalo dado, así como
cada área es independiente
de otra área dada y cada
producto es independiente
de otro producto dado.
En este tipo de experimentos los éxitos buscados son
expresados por unidad de área, tiempo, pieza, etc, etc,:
- # de defectos de una tela por m2
- # de aviones que aterrizan en un aeropuerto por día, hora,
minuto, etc, etc.
- # de bacterias por cm2 de cultivo
- # de llamadas telefónicas a un conmutador por hora,
minuto, etc, etc.
- # de llegadas de embarcaciones a un puerto por día, mes,
etc, etc.
Características
6.- Varios test de inteligencia dieron una puntuación que sigue una ley
normal con media 100 y desviación típica 15.
b) ¿Qué intervalo centrado en 100 contiene al 50% de la población?
a) Determinar el porcentaje de población que obtendría un coeficiente entre 95 y
110.
b) Determine la probabilidad de que al menos uno de los conductores controlados haya
cometido alguna de las dos infracciones.
6.- En unas pruebas de alcoholemia se ha observado que el 5% de los conductores controlados
dan positivo en la prueba y que el 10% de los conductores controlados no llevan aprovechado
el cinturón de seguridad. También se ha observado que las dos infracciones son
independientes.
Un guardia de tráfico para cinco conductores al azar. Si tenemos en cuenta que el número de
conductores es suficientemente importante como para estimar que la proporción de
infractores no varía al hacer la selección.
a) Determinar la probabilidad de que exactamente tres conductores hayan cometido alguna
de las dos infracciones.
Solución
Sea:
x el número de partículas en el área de un disco bajo estudio
n = 1cm2 el tamaño de la muestra
el de un disco bajo estudio = 100cm2.
Sabemos que el número promedio de partículas es 0.1 partículas x cm2
El promedio de defectos en la superficie total será:
1 cm2. 0.1 partículas/cm2
100cm2  l
Por lo tanto, el número medio de contaminación de partículas para 100cm2 es de:
l = (100 cm2·* 0.1 partículas/cm2)/1 cm2 = 10 partículas
Luego entonces La distribución de Poisson para la probabilidad de que ocurran 12 partículas en
el área de cada disco esta dada por la formula:
6.- La contaminación constituye un problema en la fabricación de discos de
almacenamiento óptico. El número de partícula de contaminación que ocurre en
un disco óptico tiene a distribución de poisson y el numero promedio de partículas
por centímetro cuadrado de superficie del disco es 0.1, el área de un disco bajo
estudio es 100 centímetro cuadrado. Encuentre la probabilidad de que ocurran 12
partículas en el área del disco bajo estudio.
Resultado:
La probabilidad de que existan doce partículas de contaminación en los discos ópticos es
de, P(x=12) = 0.09478033.
Calcula la probabilidad de que el disco esté limpio; es decir, que ocurran cero partículas en
su área.
Esta dado por:
Luego entonces la probabilidad de que no existan partículas de contaminación en los discos
ópticos es de P(x=0)= 0.0000453999

Distribución Normal, Binomial y de Poisson

  • 1.
    REPÚBLICA BOLIVARIANA DEVENEZUELA MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACIÓN UNIVERSITARIA CIENCIA Y TECNOLOGÍA INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITÉCNICO “SANTIAGO MARIÑO” EXTENSIÓN BARINAS Autor: Ing. Ronal Torres C.I. 19.956.244. Materia: Estadística II Prof. Ing. Gilberto Linares Barinas; Febrero 2017
  • 2.
    Esta distribución esfrecuentemente utilizada en las aplicaciones estadísticas. Su propio nombre indica su extendida utilización, justificada por la frecuencia o normalidad con la que ciertos fenómenos tienden a parecerse en su comportamiento a esta distribución. Muchas variables aleatorias continuas presentan una función de densidad cuya gráfica tiene forma de campana. La importancia de esta distribución radica en que permite modelar numerosos fenómenos naturales, sociales y psicológicos. Mientras que los mecanismos que subyacen a gran parte de este tipo de fenómenos son desconocidos, por la enorme cantidad de variables incontrolables que en ellos intervienen, el uso del modelo normal puede justificarse asumiendo que cada observación se obtiene como la suma de unas pocas causas independientes. Se dice que la v.a continua X es una v.a. normal con parámetrosµyσ² si su función de densidad es: Se denota X~ N(µ,σ²) y se dice X se distribuye normal con parámetrosµ
  • 3.
    Caracteres morfológicos de individuoscomo la estatura; Caracteres fisiológicos como el efecto de un fármaco; Caracteres sociológicos como el consumo de cierto producto por un mismo grupo de individuos; Caracteres psicológicos como el cociente intelectual; Nivel de ruido en telecomunicaciones; Errores cometidos al medir ciertas magnitudes; etc. La distribución normal también es importante por su relación con la estimación por mínimos cuadrados, uno de los métodos de estimación más simples y antiguos. Algunos ejemplos de variables asociadas a fenómenos naturales que siguen el modelo de la normal son: El área del recinto determinado por la función y el eje de abscisas es igual a la unidad. Al ser simétrica respecto al eje que pasa por x = µ, deja un área igual a 0.5 a la izquierda y otra igual a 0.5 a la derecha. La probabilidad equivale al área encerrada bajo la curva. Una distribución normal de media μ y desviación típica σ se designa por N(μ, σ). Su gráfica es la campana de Gauss:
  • 4.
    La distribución normalestándar, o tipificada o reducida, es aquella que tiene por media el valor cero, μ =0, y por desviación típica la unidad, σ =1. La probabilidad de la variable X dependerá del área del recinto sombreado en la figura. Y para calcularla utilizaremos una tabla. Tipificación De La Variable Para poder utilizar la tabla tenemos que transformar la variable X que sigue una distribución N(μ, σ) en otra variable Z que siga una distribución N(0, 1).
  • 5.
    La distribución binomiales una distribución de probabilidad discreta que mide el número de éxitos en una secuencia de n ensayos de Bernoulli independientes entre sí, con una probabilidad fija p de ocurrencia del éxito entre los ensayos. Un experimento de Bernoulli se caracteriza por ser dicotómico, esto es, sólo son posibles dos resultados. A uno de estos se denomina éxito y tiene una probabilidad de ocurrencia p y al otro, fracaso, con una probabilidad q = 1 - p. Para representar que una variable aleatoria X sigue una distribución binomial de parámetros n y p, se escribe: *La distribución binomial es la base del test binomial de significación estadístican es el número de pruebas. k es el número de éxitos. p. es la probabilidad de éxito. q es la probabilidad de fracaso. El número combinatorio
  • 6.
    CARACTERÍSTICAS El número deensayos o repeticiones del experimento (n) es constante. En los experimentos que tienen este tipo de distribución, siempre se esperan dos tipos de resultados, ejem. Defectuoso, no defectuoso, pasa, no pasa, etc, etc., denominados arbitrariamente “éxito” (que es lo que se espera que ocurra) o “fracaso” (lo contrario del éxito). Las probabilidades asociadas a cada uno de estos resultados son constantes, es decir no cambian. Cada uno de los ensayos o repeticiones del experimento son independientes entre sí. Existen muchas situaciones en las que se presenta una experiencia binomial. Cada uno de los experimentos es independiente de los restantes (la probabilidad del resultado de un experimento no depende del resultado del resto). El resultado de cada experimento ha de admitir sólo dos categorías (a las que se denomina éxito y fracaso). Las probabilidades de ambas posibilidades han de ser constantes en todos los experimentos (se denotan como p y q o p y 1-p). Se designa por X a la variable que mide el número de éxitos que se han producido en los n experimentos. Cuando se dan estas circunstancias, se dice que la variable X sigue una distribución de probabilidad binomial, y se denota B(n,p). Experimento binomial
  • 7.
    La distribución dePoisson parte de la distribución binomial: la distribución de Poisson es una distribución de probabilidad discreta que expresa, a partir de una frecuencia de ocurrencia media, la probabilidad de que ocurra un determinado número de eventos durante cierto período de tiempo. Concretamente, se especializa en la probabilidad de ocurrencia de sucesos con probabilidades muy pequeñas, o sucesos "raros". •Fue descubierta por Simeón-Denis Poisson, que la dio a conocer en 1838 en su trabajo Recherches sur la probabilité des jugements en matières criminelles et matière civile (Investigación sobre la probabilidad de los juicios en materias criminales y civiles).
  • 8.
    Cuando en unadistribución binomial se realiza el experimento un número "n" muy elevado de veces y la probabilidad de éxito "p" en cada ensayo es reducida, entonces se aplica el modelo de distribución de Poisson: Se tiene que cumplir que: " p " < 0,10 " p * n " < 10 Para determinar la probabilidad de que ocurran x éxitos por unidad de tiempo, área, o producto, la fórmula a utilizar sería: La distribución de Poisson sigue el siguiente modelo: Dónde: p(x, l) = probabilidad de que ocurran x éxitos, cuando el número promedio de ocurrencia de ellos es l l = media o promedio de éxitos por unidad de tiempo, área o producto e = 2.718 x = variable que nos denota el número de éxitos que se desea que ocurra Hay que hacer notar que en esta distribución el número de éxitos que ocurren por unidad de tiempo, área o producto es totalmente al azar y que cada intervalo de tiempo es independiente de otro intervalo dado, así como cada área es independiente de otra área dada y cada producto es independiente de otro producto dado.
  • 9.
    En este tipode experimentos los éxitos buscados son expresados por unidad de área, tiempo, pieza, etc, etc,: - # de defectos de una tela por m2 - # de aviones que aterrizan en un aeropuerto por día, hora, minuto, etc, etc. - # de bacterias por cm2 de cultivo - # de llamadas telefónicas a un conmutador por hora, minuto, etc, etc. - # de llegadas de embarcaciones a un puerto por día, mes, etc, etc. Características
  • 10.
    6.- Varios testde inteligencia dieron una puntuación que sigue una ley normal con media 100 y desviación típica 15. b) ¿Qué intervalo centrado en 100 contiene al 50% de la población? a) Determinar el porcentaje de población que obtendría un coeficiente entre 95 y 110.
  • 11.
    b) Determine laprobabilidad de que al menos uno de los conductores controlados haya cometido alguna de las dos infracciones. 6.- En unas pruebas de alcoholemia se ha observado que el 5% de los conductores controlados dan positivo en la prueba y que el 10% de los conductores controlados no llevan aprovechado el cinturón de seguridad. También se ha observado que las dos infracciones son independientes. Un guardia de tráfico para cinco conductores al azar. Si tenemos en cuenta que el número de conductores es suficientemente importante como para estimar que la proporción de infractores no varía al hacer la selección. a) Determinar la probabilidad de que exactamente tres conductores hayan cometido alguna de las dos infracciones.
  • 12.
    Solución Sea: x el númerode partículas en el área de un disco bajo estudio n = 1cm2 el tamaño de la muestra el de un disco bajo estudio = 100cm2. Sabemos que el número promedio de partículas es 0.1 partículas x cm2 El promedio de defectos en la superficie total será: 1 cm2. 0.1 partículas/cm2 100cm2  l Por lo tanto, el número medio de contaminación de partículas para 100cm2 es de: l = (100 cm2·* 0.1 partículas/cm2)/1 cm2 = 10 partículas Luego entonces La distribución de Poisson para la probabilidad de que ocurran 12 partículas en el área de cada disco esta dada por la formula: 6.- La contaminación constituye un problema en la fabricación de discos de almacenamiento óptico. El número de partícula de contaminación que ocurre en un disco óptico tiene a distribución de poisson y el numero promedio de partículas por centímetro cuadrado de superficie del disco es 0.1, el área de un disco bajo estudio es 100 centímetro cuadrado. Encuentre la probabilidad de que ocurran 12 partículas en el área del disco bajo estudio.
  • 13.
    Resultado: La probabilidad deque existan doce partículas de contaminación en los discos ópticos es de, P(x=12) = 0.09478033. Calcula la probabilidad de que el disco esté limpio; es decir, que ocurran cero partículas en su área. Esta dado por: Luego entonces la probabilidad de que no existan partículas de contaminación en los discos ópticos es de P(x=0)= 0.0000453999