Técnicas de conteo

 El principio fundamental en el proceso de
 contar ofrece un método general para contar el
 número de posibles arreglos de objetos dentro
 de un solo conjunto o entre varios conjuntos.
 Las técnicas de conteo son aquellas que son
 usadas para enumerar eventos difíciles de
 cuantificar.
Técnicas de conteo

 Es un fenómeno fundado en la experiencia, el cual
 al repetirlo y observarlo en las mismas condiciones
 en que se desarrolla sus resultados no son siempre
 los mismos, sino que los datos o mediciones son
 solo aproximaciones al verdadero valor de la
 probabilidad del evento.
Ejemplo 1:

 Un juego de dados consiste en adivinar el número de puntos
  que caerán al lanzar un dado. Dos jugadores hacen su
  apuesta por un número de puntos antes de lanzarlo. El que
  adivina gana la apuesta. Si nadie adivina, lo apostado se
  gana para el próximo juego. Los jugadores se turnan para
  elegir primero un número por el cual apostar.

   a) ¿Cuántos resultados posibles hay?
   b) ¿Cuál es la probabilidad de que el primer jugador que
  seleccione un número de puntos que caerán adivine?
   c) ¿Cuál es la probabilidad de que ninguno de los jugadores
  adivine el número de puntos que caerán?
 Al reflexionar, se concluye que los resultados posibles son 6
  (1, 2, 3, 4, 5, 6), pero ninguna jugador sabe antes de lanzar el dado
  cuantos puntos caerán.
  La regularidad estadística indica que al practicar repetidamente el
  experimento asociado a determinado fenómeno aleatorio se obtiene
  una frecuencia relativa, la cual se aproximara al verdadero valor de la
  probabilidad del evento si el número de observaciones n es grande.
  Algunos eventos posibles al desarrollarse el experimento de lanzar el
  dado son:
   a) Caen 4 puntos, A = 4
   b) Caen mas de 4 puntos, B = 5,6
   c) Caen un numero par de puntos, C = 2, 4, 6.
Ejemplo 2:

 Un vendedor de autos quiere presentar a sus clientes
  todas las diferentes opciones con que cuenta: auto
  convertible, auto de 2 puertas y auto de 4
  puertas, cualquiera de ellos con rines deportivos o
  estándar. ¿Cuántos diferentes arreglos de autos y
  rines puede ofrecer el vendedor?
 Para solucionar el problema podemos emplear la
  técnica de la multiplicación, (donde m es número de
  modelos y n es el número de tipos de rin).
 Número total de arreglos = 3 x 2
 No fue difícil de listar y contar todos los posibles arreglos
  de modelos de autos y rines en este ejemplo. Suponga, sin
  embargo, que el vendedor tiene para ofrecer ocho modelos
  de auto y seis tipos de rines. Sería tedioso hacer un dibujo
  con todas las posibilidades. Aplicando la técnica de la
  multiplicación fácilmente realizamos el cálculo:
 Número total de arreglos = m x n = 8 x 6 = 48
Variables en técnicas de conteo

 Las variaciones son técnicas de conteo que
 respetan el orden, es decir AB BA.

 En realidad cuando hemos resuelto el problema
 de ¿ cuántas palabras de tres letras se pueden
 escribir con las letras A B C D hemos resuelto un
 problema de variaciones, porque respetamos el
 orden: ABC CAB CBA etc.
 Además las variaciones pueden ser con repetición o sin
    repetición.
   Conocemos como variaciones sin repetición…
   Variaciones sin repetición:
   Con las letras A, B, C, D se pueden escribir 24 palabras
    de 3 letras diferentes, esto mismo matemáticamente se
    dice: hay 24 variaciones de 4 elementos tomados de 3 en
    3.
   Y se escribe 4v3 =24
   Y se calcula así: 4v3= 4 * 3 * 2 =24
5 Ejemplos de Poisson
EJEMPLO 1.-    SI UN BANCO RECIBE EN PROMEDIO 6
CHEQUES SIN FONDO POR DÍA, ¿ CUALES SON
LAS PROBABILIDADES RECIBA,
a ) C U AT R O C H E Q U E S I N F O N D O E N U N D Í A D A D O ,
b) B)RECIBA 10 CHEQUES SIN FONDO EN
    CUALQUIERA DE DOS DÍAS CONSECUTIVOS

VA R I A B L E D I S C R E TA = C A N T I D A D D E P E R S O N A S
I N T E RVA L O C O N T I N U O = U N A H O R A
                             FORMULA
 P(x): Probabilidad de que ocurran x éxitos
    : Número medio de sucesos esperados por unidad
  de tiempo.
 e: es la base de logaritmo natural cuyo valor es 2.718
 X: es la variable que nos denota el número de éxitos
  que se desea que ocurran
 A) x= Variable que nos define el número de cheques sin
    fondo que llega al banco en un día cualquiera;
   El primer paso es extraer los datos
   Tenemos que         o el promedio es igual a 6 cheques sin
    fondo por día
   e= 2.718
   x= 4 por que se pide la probabilidad de que lleguen
    cuatro cheques al día

         Reemplazar valores en las formulas
          =6
 e= 2.718
 X= 4
 P(x=4,     = 6) =(6)^4(2.718)^-6
                         4!

                        =(1296)(0,00248)
                               24
                            =o,13192
     Es la probabilidad que representa de que lleguen cuatro
                     cheques sin fondo al día
 A) x= Variable que nos define el número de cheques sin
    fondo que llega al banco en un día cualquiera;
   El primer paso es extraer los datos
   Tenemos que         o el promedio es igual a 6 cheques sin
    fondo por día
   e= 2.718
   x= 4 por que se pide la probabilidad de que lleguen
    cuatro cheques al día
 B)
 X= es la variable que nos define el número de cheques sin fondo que llegan en dos
  días consecutivos
        =6x2= 12 Cheques sin fondo en promedio que llegan al banco en dos días
  consecutivos

                                                           Lambda por t comprende
                                               al promedio del cheque a los dos días


 DATOS
         = 12 Cheques sin fondo por día

 e= 2.718
 X=10
 P(x=10,        =12 )= (129^10(2.718)^-12
                             10!
   =(6,191736*10^10)(0,000006151)
             3628800
   =0,104953 es la es la probalidad de que lleguen 10 cheques sin fondo en dos
    días consecutivos
 A) x= Variable que nos define el número de cheques sin
    fondo que llega al banco en un día cualquiera;
   El primer paso es extraer los datos
   Tenemos que         o el promedio es igual a 6 cheques sin
    fondo por día
   e= 2.718
   x= 4 por que se pide la probabilidad de que lleguen
    cuatro cheques al día
5 Ejemplos de Bernoulli.

           1 EJEMPLO EXPLICADO.
1) Al lanzar un dado, ver si se obtiene un 5 (éxito) o cualquier otro valor
(fracaso).

Lo primero que se hace en este experimento es identificar el fracaso o el
éxito, ya que en este de bernoulli solo se pude obtener dos resultados

1)Se considera éxito sacar un 5, a la probabilidad según el teorema de
Laplace (casos favorables dividido entre casos posibles) será 1/5.
                                 p = 1/5
2) Se considera fracaso no sacar un 6, por tanto, se considera fracaso
sacar cualquier otro resultado, entonces a la probabilidad se le restará 1.
                  q= 1 –p        p= 1- 1/5        p=4/5
3) La variable aleatoria X medirá "número de veces que sale un 5", y solo
existen dos valores posibles, 0 (que no salga 5) y 1 (que salga un 5). Por
lo que el parámetro es (X= Be(1/5)
                                 p=1/5
LA PROBABILIDAD DE QUE OBTENGAMOS UN 5 VIENE
DEFINIDA COMO LA PROBABILIDAD DE QUE X SEA IGUAL
 A 1. ENTONCES AHORA LOS DATOS QUE OBTUVIMOS SE
            SUSTITUYEN EN LA FÓRMULA.
                   P(X=1) = (1/5) 1 * (4/5) 0 = 1/5 = 0.2

LA PROBABILIDAD DE QUE NO OBTENGAMOS UN 6 VIENE
DEFINIDA COMO LA PROBABILIDAD DE QUE X SEA IGUAL
                      A 0.
                   P(X=0) = (1/5)0 * (4/5)1 = 4/5 = 0.8

    ESTE EXPERIMENTO NOS DICE QUE HAY 0.2 DE
  PROBABILIDAD DE QUE SALGA EL NUMERO 5 EN EL
  DADO, Y DE QUE NO SALGA ESE NUMERO EXISTE LA
              PROBABILIDAD DEL 0.8.
Una variable aleatoria continua, X, sigue una distribución
  normal de media μ y desviación típica σ, y se designa
  por N(μ, σ), si se cumplen las siguientes condiciones:
1. La variable puede tomar cualquier valor: (-∞, +∞)
2. La función de densidad, es la expresión en términos de
  ecuación matemática de la curva de Gauss:
 Curva de la distribución normal




 El campo de existencia es cualquier valor real, es decir, (-∞, +∞).
 Es simétrica respecto a la media µ.
 Tiene un máximo en la media µ.
 Crece hasta la media µ y decrece a partir de ella.
 En los puntos µ − σ y µ + σ presenta puntos de inflexión.
 El eje de abscisas es una asíntota de la curva.
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.
p(μ - σ < X ≤ μ + σ) = 0.6826 = 68.26 %
p(μ - 2σ < X ≤ μ + 2σ) = 0.954 = 95.4 %
p(μ - 3σ < X ≤ μ + 3σ) = 0.997 = 99.7 %
Distribución T-student
Definición.

 En probabilidad y estadística, la distribución t (de
 Student) es una distribución de probabilidad que
 surge del problema de estimar la media de una
 población normalmente distribuida cuando
 el tamaño de la muestra es pequeño.

 Aparece de manera natural al realizar la prueba t de
 Student para la determinación de las diferencias
 entre dos medias muéstrales y para la construcción
 del intervalo de confianza para la diferencia entre las
 medias de dos poblaciones cuando se desconoce
 la desviación típica de una población y ésta debe ser
 estimada a partir de los datos de una muestra.
Ejemplo:

 Un fabricante de focos afirma que su producto
 durará un promedio de 500 horas de trabajo.
 Para conservar este promedio esta persona
 verifica 25 focos cada mes. Si el valor y calculado
 cae entre –t 0.05 y t 0.05, él se encuentra
 satisfecho con esta afirmación. ¿Qué conclusión
 deberá él sacar de una muestra de 25 focos cuya
 duración fue?:
AQUÍ SE ENCUENTRAN LAS MUESTRAS QUE SE
  TOMARON PARA RESOLVER EL PROBLEMA.




 520   521    511   513    510   µ=500 h
 513   522    500   521    495    n=25
 496   488    500   502    512   Nc=90%
 510   510    475   505    521   X=505.36
 506   503    487   493    500   S=12.07
SOLUCION


 Para poder resolver el problema lo que se tendrá que hacer será lo siguiente se
  aplicara una formula la cual tendremos que desarrollar con los datos con los
  que contamos.
 Tendremos que sustituir los datos

 t= x -μ
 SI n                             α = 1- Nc = 10%
 v = n-1 = 24
 t = 2.22
Procedimiento: se demostrara la forma en que se
                sustituirán los datos.




   VALOR DE LOS DATOS..        APLICACION DE LA FORMULA



 µ=500 h                    t=505.36-500 t = 2.22
 n=25                         12.07 25
 Nc=90%                   v = 25 -1 = 24
 X=505.36                     α = 1- 90% = 10%
 S=12.07
Enseguida se muestra la distribución del problema según el
                       grafico sig.

Distribuciones

  • 1.
    Técnicas de conteo El principio fundamental en el proceso de contar ofrece un método general para contar el número de posibles arreglos de objetos dentro de un solo conjunto o entre varios conjuntos. Las técnicas de conteo son aquellas que son usadas para enumerar eventos difíciles de cuantificar.
  • 2.
    Técnicas de conteo Es un fenómeno fundado en la experiencia, el cual al repetirlo y observarlo en las mismas condiciones en que se desarrolla sus resultados no son siempre los mismos, sino que los datos o mediciones son solo aproximaciones al verdadero valor de la probabilidad del evento.
  • 3.
    Ejemplo 1:  Unjuego de dados consiste en adivinar el número de puntos que caerán al lanzar un dado. Dos jugadores hacen su apuesta por un número de puntos antes de lanzarlo. El que adivina gana la apuesta. Si nadie adivina, lo apostado se gana para el próximo juego. Los jugadores se turnan para elegir primero un número por el cual apostar. a) ¿Cuántos resultados posibles hay? b) ¿Cuál es la probabilidad de que el primer jugador que seleccione un número de puntos que caerán adivine? c) ¿Cuál es la probabilidad de que ninguno de los jugadores adivine el número de puntos que caerán?
  • 4.
     Al reflexionar,se concluye que los resultados posibles son 6 (1, 2, 3, 4, 5, 6), pero ninguna jugador sabe antes de lanzar el dado cuantos puntos caerán. La regularidad estadística indica que al practicar repetidamente el experimento asociado a determinado fenómeno aleatorio se obtiene una frecuencia relativa, la cual se aproximara al verdadero valor de la probabilidad del evento si el número de observaciones n es grande. Algunos eventos posibles al desarrollarse el experimento de lanzar el dado son: a) Caen 4 puntos, A = 4 b) Caen mas de 4 puntos, B = 5,6 c) Caen un numero par de puntos, C = 2, 4, 6.
  • 5.
    Ejemplo 2:  Unvendedor de autos quiere presentar a sus clientes todas las diferentes opciones con que cuenta: auto convertible, auto de 2 puertas y auto de 4 puertas, cualquiera de ellos con rines deportivos o estándar. ¿Cuántos diferentes arreglos de autos y rines puede ofrecer el vendedor?  Para solucionar el problema podemos emplear la técnica de la multiplicación, (donde m es número de modelos y n es el número de tipos de rin).  Número total de arreglos = 3 x 2
  • 6.
     No fuedifícil de listar y contar todos los posibles arreglos de modelos de autos y rines en este ejemplo. Suponga, sin embargo, que el vendedor tiene para ofrecer ocho modelos de auto y seis tipos de rines. Sería tedioso hacer un dibujo con todas las posibilidades. Aplicando la técnica de la multiplicación fácilmente realizamos el cálculo:  Número total de arreglos = m x n = 8 x 6 = 48
  • 7.
    Variables en técnicasde conteo  Las variaciones son técnicas de conteo que respetan el orden, es decir AB BA.  En realidad cuando hemos resuelto el problema de ¿ cuántas palabras de tres letras se pueden escribir con las letras A B C D hemos resuelto un problema de variaciones, porque respetamos el orden: ABC CAB CBA etc.
  • 8.
     Además lasvariaciones pueden ser con repetición o sin repetición.  Conocemos como variaciones sin repetición…  Variaciones sin repetición:  Con las letras A, B, C, D se pueden escribir 24 palabras de 3 letras diferentes, esto mismo matemáticamente se dice: hay 24 variaciones de 4 elementos tomados de 3 en 3.  Y se escribe 4v3 =24  Y se calcula así: 4v3= 4 * 3 * 2 =24
  • 9.
    5 Ejemplos dePoisson EJEMPLO 1.- SI UN BANCO RECIBE EN PROMEDIO 6 CHEQUES SIN FONDO POR DÍA, ¿ CUALES SON LAS PROBABILIDADES RECIBA, a ) C U AT R O C H E Q U E S I N F O N D O E N U N D Í A D A D O , b) B)RECIBA 10 CHEQUES SIN FONDO EN CUALQUIERA DE DOS DÍAS CONSECUTIVOS VA R I A B L E D I S C R E TA = C A N T I D A D D E P E R S O N A S I N T E RVA L O C O N T I N U O = U N A H O R A FORMULA
  • 10.
     P(x): Probabilidadde que ocurran x éxitos  : Número medio de sucesos esperados por unidad de tiempo.  e: es la base de logaritmo natural cuyo valor es 2.718  X: es la variable que nos denota el número de éxitos que se desea que ocurran
  • 11.
     A) x=Variable que nos define el número de cheques sin fondo que llega al banco en un día cualquiera;  El primer paso es extraer los datos  Tenemos que o el promedio es igual a 6 cheques sin fondo por día  e= 2.718  x= 4 por que se pide la probabilidad de que lleguen cuatro cheques al día
  • 12.
    Reemplazar valores en las formulas =6  e= 2.718  X= 4  P(x=4, = 6) =(6)^4(2.718)^-6  4!  =(1296)(0,00248)  24  =o,13192  Es la probabilidad que representa de que lleguen cuatro cheques sin fondo al día
  • 13.
     A) x=Variable que nos define el número de cheques sin fondo que llega al banco en un día cualquiera;  El primer paso es extraer los datos  Tenemos que o el promedio es igual a 6 cheques sin fondo por día  e= 2.718  x= 4 por que se pide la probabilidad de que lleguen cuatro cheques al día
  • 14.
     B)  X=es la variable que nos define el número de cheques sin fondo que llegan en dos días consecutivos  =6x2= 12 Cheques sin fondo en promedio que llegan al banco en dos días consecutivos  Lambda por t comprende  al promedio del cheque a los dos días  DATOS  = 12 Cheques sin fondo por día  e= 2.718  X=10  P(x=10, =12 )= (129^10(2.718)^-12  10!  =(6,191736*10^10)(0,000006151)  3628800  =0,104953 es la es la probalidad de que lleguen 10 cheques sin fondo en dos días consecutivos
  • 15.
     A) x=Variable que nos define el número de cheques sin fondo que llega al banco en un día cualquiera;  El primer paso es extraer los datos  Tenemos que o el promedio es igual a 6 cheques sin fondo por día  e= 2.718  x= 4 por que se pide la probabilidad de que lleguen cuatro cheques al día
  • 16.
    5 Ejemplos deBernoulli. 1 EJEMPLO EXPLICADO.
  • 17.
    1) Al lanzarun dado, ver si se obtiene un 5 (éxito) o cualquier otro valor (fracaso). Lo primero que se hace en este experimento es identificar el fracaso o el éxito, ya que en este de bernoulli solo se pude obtener dos resultados 1)Se considera éxito sacar un 5, a la probabilidad según el teorema de Laplace (casos favorables dividido entre casos posibles) será 1/5. p = 1/5 2) Se considera fracaso no sacar un 6, por tanto, se considera fracaso sacar cualquier otro resultado, entonces a la probabilidad se le restará 1. q= 1 –p p= 1- 1/5 p=4/5 3) La variable aleatoria X medirá "número de veces que sale un 5", y solo existen dos valores posibles, 0 (que no salga 5) y 1 (que salga un 5). Por lo que el parámetro es (X= Be(1/5) p=1/5
  • 18.
    LA PROBABILIDAD DEQUE OBTENGAMOS UN 5 VIENE DEFINIDA COMO LA PROBABILIDAD DE QUE X SEA IGUAL A 1. ENTONCES AHORA LOS DATOS QUE OBTUVIMOS SE SUSTITUYEN EN LA FÓRMULA. P(X=1) = (1/5) 1 * (4/5) 0 = 1/5 = 0.2 LA PROBABILIDAD DE QUE NO OBTENGAMOS UN 6 VIENE DEFINIDA COMO LA PROBABILIDAD DE QUE X SEA IGUAL A 0. P(X=0) = (1/5)0 * (4/5)1 = 4/5 = 0.8 ESTE EXPERIMENTO NOS DICE QUE HAY 0.2 DE PROBABILIDAD DE QUE SALGA EL NUMERO 5 EN EL DADO, Y DE QUE NO SALGA ESE NUMERO EXISTE LA PROBABILIDAD DEL 0.8.
  • 19.
    Una variable aleatoriacontinua, X, sigue una distribución normal de media μ y desviación típica σ, y se designa por N(μ, σ), si se cumplen las siguientes condiciones: 1. La variable puede tomar cualquier valor: (-∞, +∞) 2. La función de densidad, es la expresión en términos de ecuación matemática de la curva de Gauss:
  • 20.
     Curva dela distribución normal  El campo de existencia es cualquier valor real, es decir, (-∞, +∞).  Es simétrica respecto a la media µ.  Tiene un máximo en la media µ.  Crece hasta la media µ y decrece a partir de ella.  En los puntos µ − σ y µ + σ presenta puntos de inflexión.  El eje de abscisas es una asíntota de la curva.
  • 21.
    El área delrecinto 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. p(μ - σ < X ≤ μ + σ) = 0.6826 = 68.26 % p(μ - 2σ < X ≤ μ + 2σ) = 0.954 = 95.4 % p(μ - 3σ < X ≤ μ + 3σ) = 0.997 = 99.7 %
  • 22.
  • 23.
    Definición.  En probabilidady estadística, la distribución t (de Student) es una distribución de probabilidad que surge del problema de estimar la media de una población normalmente distribuida cuando el tamaño de la muestra es pequeño.  Aparece de manera natural al realizar la prueba t de Student para la determinación de las diferencias entre dos medias muéstrales y para la construcción del intervalo de confianza para la diferencia entre las medias de dos poblaciones cuando se desconoce la desviación típica de una población y ésta debe ser estimada a partir de los datos de una muestra.
  • 24.
    Ejemplo:  Un fabricantede focos afirma que su producto durará un promedio de 500 horas de trabajo. Para conservar este promedio esta persona verifica 25 focos cada mes. Si el valor y calculado cae entre –t 0.05 y t 0.05, él se encuentra satisfecho con esta afirmación. ¿Qué conclusión deberá él sacar de una muestra de 25 focos cuya duración fue?:
  • 25.
    AQUÍ SE ENCUENTRANLAS MUESTRAS QUE SE TOMARON PARA RESOLVER EL PROBLEMA. 520 521 511 513 510 µ=500 h 513 522 500 521 495 n=25 496 488 500 502 512 Nc=90% 510 510 475 505 521 X=505.36 506 503 487 493 500 S=12.07
  • 26.
    SOLUCION  Para poderresolver el problema lo que se tendrá que hacer será lo siguiente se aplicara una formula la cual tendremos que desarrollar con los datos con los que contamos.  Tendremos que sustituir los datos  t= x -μ  SI n α = 1- Nc = 10%  v = n-1 = 24  t = 2.22
  • 27.
    Procedimiento: se demostrarala forma en que se sustituirán los datos.  VALOR DE LOS DATOS.. APLICACION DE LA FORMULA  µ=500 h t=505.36-500 t = 2.22  n=25 12.07 25  Nc=90% v = 25 -1 = 24  X=505.36 α = 1- 90% = 10%  S=12.07
  • 28.
    Enseguida se muestrala distribución del problema según el grafico sig.