Probabilidades y Estadística I
TEMA 11
Intervalos de confianza
Probabilidades y Estadística I
Esquema inicial
1. Introducción
2. Método de la variable pivote
3. Intervalo de confianza en poblaciones normales
4. Intervalo de confianza asintóticos
Probabilidades y Estadística I
Esquema inicial
1. Introducción
2. Método de la variable pivote
3. Intervalo de confianza en poblaciones normales
4. Intervalo de confianza para proporciones
Probabilidades y Estadística I
1. Introducción (1/3)
0 1 2 3 4
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
( , )Erlang k λ
Asignación
Probabilidades y Estadística I
1. Introducción (2/3)
0 1 2 3 4
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
( , )Erlang k λ
Problemas
1. Determinar el valor de los parámetros a
partir de los datos (Estimación puntual)
( )1 2
ˆ ˆ , ,..., nk k X X X= ( )1 2
ˆ ˆ , ,..., nX X Xλ λ=
1. Determinar el valor de los parámetros a
partir de los datos (Estimación intervalar)
( ) ( )1 1 2 2 1 2
ˆ ˆ, ,..., , ,..., 0.90n nP k X X X k k X X X ≤ ≤ =
 
( ) ( )1 1 2 2 1 2
ˆ ˆ, ,..., , ,..., 0.95n nP k X X X k k X X X ≤ ≤ =
 
( ) ( )1 1 2 2 1 2
ˆ ˆ, ,..., , ,..., 0.99n nP k X X X k k X X X ≤ ≤ =
 
Probabilidades y Estadística I
1. Introducción (3/3)
Ejemplo Sea X1,X2,…,Xn una muestra aleatoria simple de una
( ,1)N µ
1 2 ... 1
( , )n
n
X X X
X N
n n
µ
+ + +
∼ (Estimador puntual)
(tipificando) (de la tabla)
Probabilidades y Estadística I
Esquema inicial
1. Introducción
2. Método de la variable pivote
3. Intervalo de confianza en poblaciones normales
4. Intervalo de confianza asintóticos
Probabilidades y Estadística I
2. Método de la variable pivote (1/2)
Objetivo
Variables aleatoria
Constante
Nivel de confianza
Se trata de encontrar una variable aleatoria que sea función de la muestra y
del parámetro desconocido, de la que se conozca su distribución y, además,
ésta no dependa del parámetro
Probabilidades y Estadística I
2. Método de la variable pivote (2/2)
Objetivo
Se trata de encontrar una variable aleatoria que sea función de la muestra y
del parámetro desconocido, de la que se conozca su distribución y, además,
ésta no dependa del parámetro
Probabilidades y Estadística I
Esquema inicial
1. Introducción
2. Método de la variable pivote
3. Intervalo de confianza en poblaciones normales
4. Intervalo de confianza asintóticos
Probabilidades y Estadística I
3. I.C. en poblaciones normales (1/15)
Sea X1,X2,…,Xn una muestra aleatoria simple de una ( , )N µ σ
Casuística
1.
2.
3.
4.
4.1
4.2
5.
Probabilidades y Estadística I
3. I.C. en poblaciones normales (2/15)
Caso 1
(Variable pivote)
/2zα/2zα−
(Intervalo de confianza)
Probabilidades y Estadística I
3. I.C. en poblaciones normales (3/15)
Caso 2
(Variable pivote)
(Intervalo de confianza)
1, /2nt α−− 1, /2nt α−
Probabilidades y Estadística I
3. I.C. en poblaciones normales (4/15)
Caso 2
Probabilidades y Estadística I
3. I.C. en poblaciones normales (5/15)
Caso 2
Probabilidades y Estadística I
3. I.C. en poblaciones normales (6/15)
Caso 3
(Variable pivote)
2
1, /2n αχ −
2
1,1 /2n αχ − −
(Intervalo de confianza)
Probabilidades y Estadística I
3. I.C. en poblaciones normales (7/15)
Caso 3
Probabilidades y Estadística I
3. I.C. en poblaciones normales (8/15)
Caso 4
4.1
4.2
2 2 2
1 2σ σ σ= =
Probabilidades y Estadística I
3. I.C. en poblaciones normales (9/15)
Caso 4 2 2 2
1 2σ σ σ= =
(Estimador de varianza común)
(Variable pivote)
(Intervalo de confianza)
Probabilidades y Estadística I
3. I.C. en poblaciones normales (10/15)
Caso 4 2 2 2
1 2σ σ σ= =
Probabilidades y Estadística I
3. I.C. en poblaciones normales (11/15)
Probabilidades y Estadística I
3. I.C. en poblaciones normales (12/15)
Caso 4
(Variable pivote)
( ) ( )
1 2
1 2
22 2
1 2
1 2
n n
X Y
t
S S
n n
µ µ
+ − −∆
− − −
∼
+
Probabilidades y Estadística I
3. I.C. en poblaciones normales (13/15)
Caso 4
Probabilidades y Estadística I
3. I.C. en poblaciones normales (14/15)
Caso 5
(Variable pivote)
(Intervalo de confianza)
Probabilidades y Estadística I
3. I.C. en poblaciones normales (15/15)
Caso 5
Probabilidades y Estadística I
Esquema inicial
1. Introducción
2. Método de la variable pivote
3. Intervalo de confianza en poblaciones normales
4. Intervalo de confianza asintóticos
Probabilidades y Estadística I
4. Intervalos de confianza asintóticos (1/3)
Sea X1,X2,…,Xn una muestra aleatoria simple con n ≥ 30
Casuística
1.
2.
Probabilidades y Estadística I
4. Intervalos de confianza asintóticos (2/3)
Caso 1
(Variable pivote. Por T.C.L)
(Intervalo de confianza)
(1 )
,
p p
N p
n
− 
∼  
 
Probabilidades y Estadística I
4. Intervalos de confianza asintóticos (3/3)
Caso 2

Tema11 ud4

  • 1.
    Probabilidades y EstadísticaI TEMA 11 Intervalos de confianza
  • 2.
    Probabilidades y EstadísticaI Esquema inicial 1. Introducción 2. Método de la variable pivote 3. Intervalo de confianza en poblaciones normales 4. Intervalo de confianza asintóticos
  • 3.
    Probabilidades y EstadísticaI Esquema inicial 1. Introducción 2. Método de la variable pivote 3. Intervalo de confianza en poblaciones normales 4. Intervalo de confianza para proporciones
  • 4.
    Probabilidades y EstadísticaI 1. Introducción (1/3) 0 1 2 3 4 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 ( , )Erlang k λ Asignación
  • 5.
    Probabilidades y EstadísticaI 1. Introducción (2/3) 0 1 2 3 4 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 ( , )Erlang k λ Problemas 1. Determinar el valor de los parámetros a partir de los datos (Estimación puntual) ( )1 2 ˆ ˆ , ,..., nk k X X X= ( )1 2 ˆ ˆ , ,..., nX X Xλ λ= 1. Determinar el valor de los parámetros a partir de los datos (Estimación intervalar) ( ) ( )1 1 2 2 1 2 ˆ ˆ, ,..., , ,..., 0.90n nP k X X X k k X X X ≤ ≤ =   ( ) ( )1 1 2 2 1 2 ˆ ˆ, ,..., , ,..., 0.95n nP k X X X k k X X X ≤ ≤ =   ( ) ( )1 1 2 2 1 2 ˆ ˆ, ,..., , ,..., 0.99n nP k X X X k k X X X ≤ ≤ =  
  • 6.
    Probabilidades y EstadísticaI 1. Introducción (3/3) Ejemplo Sea X1,X2,…,Xn una muestra aleatoria simple de una ( ,1)N µ 1 2 ... 1 ( , )n n X X X X N n n µ + + + ∼ (Estimador puntual) (tipificando) (de la tabla)
  • 7.
    Probabilidades y EstadísticaI Esquema inicial 1. Introducción 2. Método de la variable pivote 3. Intervalo de confianza en poblaciones normales 4. Intervalo de confianza asintóticos
  • 8.
    Probabilidades y EstadísticaI 2. Método de la variable pivote (1/2) Objetivo Variables aleatoria Constante Nivel de confianza Se trata de encontrar una variable aleatoria que sea función de la muestra y del parámetro desconocido, de la que se conozca su distribución y, además, ésta no dependa del parámetro
  • 9.
    Probabilidades y EstadísticaI 2. Método de la variable pivote (2/2) Objetivo Se trata de encontrar una variable aleatoria que sea función de la muestra y del parámetro desconocido, de la que se conozca su distribución y, además, ésta no dependa del parámetro
  • 10.
    Probabilidades y EstadísticaI Esquema inicial 1. Introducción 2. Método de la variable pivote 3. Intervalo de confianza en poblaciones normales 4. Intervalo de confianza asintóticos
  • 11.
    Probabilidades y EstadísticaI 3. I.C. en poblaciones normales (1/15) Sea X1,X2,…,Xn una muestra aleatoria simple de una ( , )N µ σ Casuística 1. 2. 3. 4. 4.1 4.2 5.
  • 12.
    Probabilidades y EstadísticaI 3. I.C. en poblaciones normales (2/15) Caso 1 (Variable pivote) /2zα/2zα− (Intervalo de confianza)
  • 13.
    Probabilidades y EstadísticaI 3. I.C. en poblaciones normales (3/15) Caso 2 (Variable pivote) (Intervalo de confianza) 1, /2nt α−− 1, /2nt α−
  • 14.
    Probabilidades y EstadísticaI 3. I.C. en poblaciones normales (4/15) Caso 2
  • 15.
    Probabilidades y EstadísticaI 3. I.C. en poblaciones normales (5/15) Caso 2
  • 16.
    Probabilidades y EstadísticaI 3. I.C. en poblaciones normales (6/15) Caso 3 (Variable pivote) 2 1, /2n αχ − 2 1,1 /2n αχ − − (Intervalo de confianza)
  • 17.
    Probabilidades y EstadísticaI 3. I.C. en poblaciones normales (7/15) Caso 3
  • 18.
    Probabilidades y EstadísticaI 3. I.C. en poblaciones normales (8/15) Caso 4 4.1 4.2 2 2 2 1 2σ σ σ= =
  • 19.
    Probabilidades y EstadísticaI 3. I.C. en poblaciones normales (9/15) Caso 4 2 2 2 1 2σ σ σ= = (Estimador de varianza común) (Variable pivote) (Intervalo de confianza)
  • 20.
    Probabilidades y EstadísticaI 3. I.C. en poblaciones normales (10/15) Caso 4 2 2 2 1 2σ σ σ= =
  • 21.
    Probabilidades y EstadísticaI 3. I.C. en poblaciones normales (11/15)
  • 22.
    Probabilidades y EstadísticaI 3. I.C. en poblaciones normales (12/15) Caso 4 (Variable pivote) ( ) ( ) 1 2 1 2 22 2 1 2 1 2 n n X Y t S S n n µ µ + − −∆ − − − ∼ +
  • 23.
    Probabilidades y EstadísticaI 3. I.C. en poblaciones normales (13/15) Caso 4
  • 24.
    Probabilidades y EstadísticaI 3. I.C. en poblaciones normales (14/15) Caso 5 (Variable pivote) (Intervalo de confianza)
  • 25.
    Probabilidades y EstadísticaI 3. I.C. en poblaciones normales (15/15) Caso 5
  • 26.
    Probabilidades y EstadísticaI Esquema inicial 1. Introducción 2. Método de la variable pivote 3. Intervalo de confianza en poblaciones normales 4. Intervalo de confianza asintóticos
  • 27.
    Probabilidades y EstadísticaI 4. Intervalos de confianza asintóticos (1/3) Sea X1,X2,…,Xn una muestra aleatoria simple con n ≥ 30 Casuística 1. 2.
  • 28.
    Probabilidades y EstadísticaI 4. Intervalos de confianza asintóticos (2/3) Caso 1 (Variable pivote. Por T.C.L) (Intervalo de confianza) (1 ) , p p N p n −  ∼    
  • 29.
    Probabilidades y EstadísticaI 4. Intervalos de confianza asintóticos (3/3) Caso 2