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    PROBABILIDAD Y

    ESTADSTICA

    DISTRIBUCIONES Y DENSIDADES

    DE PROBABILIDADDISCRETA

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    1 Distribucin y densidad Binomial

    Usando el lenguaje de los juegos de azar, podemos decir queuno de estos ejemplos queremos conocer la probabilidad dex xitos en los N ensayos realizados, o en otras palabras,y Nx fracasos en Nintentos posibles.

    Se consideran las siguientes suposiciones:

    1. Existen solamente 2 posibles resultados de cada ensayo2. La posibilidad de un xito es la misma en cada ensayo

    3. Hay N ensayos, donde n es una constante.

    4. Los Nensayos son independientes

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    Distribucin y densidad Binomial

    x

    xitos

    N-x

    fracasos

    N

    ensayos

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    2 Distribucin y densidad Poisson

    Cuando tenemos una Distribucin y densidad Binomial con parmetros N relativamente grande yp relativamente peqprobabilidades de estos experimentos se aproximan con la rde Poisson, donde

    = N*p

    x es el nmero de ensayos con xito.

    N es un nmero muy grande p es la probabilidad muy pequea, que ocurra un ensayo con xi

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    Distribucin y densidad Poisson

    n es muygrande

    p es muypequea

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    3 Distribucin y densidad Hper-geomt

    Si Kes un subconjunto de M, que tienen cierta caractersticaejemplo equivalente a decir un subconjunto de xitos.

    En el problema del muestreo sin reemplazo, losx xitos pescogerse slo del conjunto K, entonces pueden escogerse dformas. Si Nobjetos pueden escogerse del conjunto de M oentonces pueden se elegidos de MCNformas, y si consideraigualmente probables de estas posibilidades se reduce que muestreo sin reemplazo la probabilidad de obtener:

    x xitos en N ensayos es la probabilidad conocida comogeomtrica.

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    Distribucin y densidad Hper-geomtric

    x- xitos en n ensayos

    M - ensayos

    N - ensayos de M (N> x)

    K- xitos de los M ensay

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    4 Distribucin y densidad Multinomial

    Cuando un producto manufacturado se clasifica como de calidsuperior, promedio o mala; o cuando el aprovechamiento de u

    estudiante se evala asignndole calificaciones 10, 20, 30, 40,cuando un experimento; o cuando se evala a un experimentoexitoso, desafortunado, o inconveniente.

    Para abordar estos problemas consideramos: n ensayos independientes, donde cada uno de los ensayos admite rkresultados mutuamente excluyentes cuyas probabilidades respe

    sonp1, p2, pk, donde su sumatoria de estas probabilidades debe s Antes slo haban 2 resultados (bi-nomial), ahora hay k>2 resultados

    nomial)

    x vector de xitos, se determinarnxi xitos para cada resultado p vector de probabilidad de un xito para cada resultado r1, r2,

    piprobabilidades para cadaxi

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    Distribucin y densidad Multinomial

    n - ensayos

    resultado 1

    resultado 2

    resultado k

    Los resultados:

    resultado 1

    resultado 2

    resultado k

    Todos son MUTUAEXCLUYENTES

    r1 + r2 + + rk = n

    p1 + p2 + + p3 =

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    5 Distribucin y densidad Binomial Nega

    Consideremos un experimento con las mismas propiedadesexperimento binomial, slo que en este caso las pruebas se

    hasta que ocurra un nmero fijo de r=k xitos. En vez de encontrar la probabilidad dex - xitos en n ensa

    donde n es fija, ahora nos interesa la probabilidad de que ocr=k xitos en elXsimo ensayo, ahora no se requiere n, p(X>=k) es ahora el nmero de ensayos.

    SiX-k=x, entoncesx=0,1,2,(domino en Matlab) peroX=k,k

    El ordinalXsimo debe ser mayor que k, pero el ordinalx

    Los experimentos de este tipo se llaman experimentos binonegativos.

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    Distribucin y densidad Binomial Negativ

    La funcin nbinpdfde MATLAB, se obtiene:

    Equivalente a

    Aqu no hay relacin condicional entrexy r

    Con dominio dex=0,1,2,

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    ( , ) = )( + )( + 1)( 1

    ( , ) = + 1

    = + 1

    1

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    Distribucin y densidad Binomial Negativ

    La funcin de Estadstica Aplicada, se obtiene:

    Siendo necesario queX>=k Con dominioX=k,k+1,k+2, siX-k=x, entonces se tienex=0,

    es el dominio para la funcin de MATLAB

    Para evaluar con MATLAB, se requiere sustituirx=X-k, y r=k

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    * 1

    ( / , ) (1 )1

    k X kX

    b X k p p pk

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    Distribucin y densidad Binomial Negativ

    Ejemplo:

    En Estadstica Aplicada: X=6; k=4, p=0.55

    El resultado es b*(6,4,0.55)=0.1853

    En MATLAB: x=Xk=64=2; k=4, p=0.55 El resultado es nbinpdf(2,4,0.55)=0.1853

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    * 1

    ( / , ) (1 )1

    k X kX

    b X k p p pk

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    Distribucin y densidad Binomial Negativ

    n ENSAYOS (no se requiere)

    X=(x+k) simo ensayo

    k XITOS (k

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    6 Distribucin y densidad Geomtrica

    Si en una sucesin de ensayos se quiere saber el nmero deen el que ocurre el primer xito y que todas las suposicioneDistribucin y densidad Binomial, menos la tercera, se satisfotras palabras n no es constante.

    Si elprimer xito ocurre en elX simo ensayo, entonces eprecedido porX 1 fracasos. Tome en cuenta que en este cpuede ser cero, es decir debe existir al menos 1 xito. No s

    requiere saber n, porque depende del xito. Sin embargo observe el dominio que presenta la funcin ge

    de MATLAB, para esta distribucin.

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    Distribucin y densidad Geomtrica

    La funcin geopdfde MATLAB, se obtiene:

    Con dominiox=0,1,2,

    La funcin de Estadstica Aplicada, se obtiene:

    Con dominioX=1,2, , siX-1=x, entonces se tienex=0,1,2, quedominio para la funcin de MATLAB

    Esto significa que para evaluar en MATLAB, con parmetros de EAplicada, se requiere sustituirx=X1

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    ( / ) (1 )xgeopdf x p p p

    1( / ) (1 )Xg X p p p

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    Distribucin y densidad Geomtrica

    n ENSAYOS (no se requiere)

    X=x+1 simo ensayo

    1(PRIMER) XITO

    (ORDINALIDAD)

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    7 Distribucin y densidad Uniforme Disc

    Es una distribucin de probabilidad que asume un nmerde valores con la misma probabilidad.

    Si hay N ensayos, la probabilidad Uniforme para cadax ensayo es 1/N.

    Cadax simo ensayo tiene la misma probabilidad.

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    Distribucin y densidad Uniforme Discre

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    ibliografa

    Bain, L. J., & Engelhardt, M. (1987). Introduction to probability anmathematical statistics. Brooks/Cole.

    Johnson, N. L., Kemp, A. W., & Kotz, S. (2005). Univariate discretedistributions (Vol. 444). John Wiley & Sons.

    Jones, B. (1997). Matlab Statistics Toolbox. The MathWorks. Inc.,MA.

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    Miller, I., Freund, J. E., & Johnson, R. A. (1965). Probability and stengineers (Vol. 1110). Englewood Cliffs, NJ: Prentice-Hall.

    Walpole, R. E., Myers, R. H., Myers, S. L., & Ye, K. (1993). Probabistatistics for engineers and scientists (Vol. 5). New York: Macmill

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