“Probabilidad total y
teorema de Bayes”
Dr. Jorge Alejandro Obando Bastidas
Particiones
Se dicen que una serie
de sucesos, B1, . . . , Bk
forman una partición
del espacio muestral
si todos los
sucesos son
incompatibles
y luego Bi ∩ Bj = φ para
todo 1 ≤ i ≠j ≤ k y si
además, ∪𝑖=1
𝐾
Bi = Ω.
Una partición es una
división del espacio
muestra en distintos
bloques.
En una fabrica se embalan (en cajas) galletas en 4 cadenas de
montaje; A1, A2, A3 y A4.
El 35% de la producción total se embala en la cadena A1 y el
20%, 24% y 21% en A2, A3 y A4 respectivamente.
Los datos indican que no se embalan correctamente un
porcentaje pequeño de las cajas; el 1% de A1, el 3% de
A2, el 2.5% de A3 y el 2% de A4.
¿Cual es la probabilidad de que una caja elegida al azar
de la producción total sea defectuosa?
Supongamos que
descubrimos que una
caja es defectuosa.
Calculamos la
probabilidad de que
la caja provenga de la
cadena A1.
Generalización de la ley
de la probabilidad total
Supongamos que los
sucesos B1, . . . , Bk forman
una partición del espacio
muestral.
Entonces,
para un
suceso A,
tenemos ...
Ejemplo:
En una fabrica se embalan (en cajas) galletas en 4
cadenas de montaje; A1, A2, A3 y A4.
El 35% de la producción total se embala en la cadena A1
y el 20%, 24% y 21% en A2, A3 y A4 respectivamente.
Los datos indican que no se embalan correctamente
un porcentaje pequeño de las cajas; el 1% de A1, el
3% de A2, el 2.5% de A3 y el 2% de A4.
¿Cual es la probabilidad de que una caja elegida al
azar de la producción total sea defectuosa?
En una fabrica se embalan (en cajas) galletas en 4
cadenas de montaje; A1, A2, A3 y A4.
El 35% de la producción total se embala en la cadena A1
y el 20%, 24% y 21% en A2, A3 y A4 respectivamente.
Los datos indican que no se embalan correctamente
un porcentaje pequeño de las cajas; el 1% de A1, el
3% de A2, el 2.5% de A3 y el 2% de A4.
¿Cual es la probabilidad de que una caja elegida al
azar de la producción total sea defectuosa?
D= defectuosa
P(D)=P(A1)*P(D|A1)+ P(A2)*P(D|A2)+ P(A3)*P(D|A3)+ P(A4)*P(D|A4)
P(D)=0,35*0,01+ 0,2*0,03+ 0,24*0,025+ 0,21*0,02
P(D)=0,0197=1,97%
.
Calculamos la
probabilidad de
que la caja
provenga de la
cadena A1.
P(A3|D)=
𝑃(𝐴3∩𝐷)
𝑃(𝐷)
=
P(A3)∗P(D|A3)
𝑃(𝐷)
=30,4%
P(A2|D)=
𝑃(𝐴2∩𝐷)
𝑃(𝐷)
=
P(A2)∗P(D|A2)
𝑃(𝐷)
= 30,4%
P(A1|D)=
𝑃(𝐴1∩𝐷)
𝑃(𝐷)
=
P(A1)∗P(D|A1)
𝑃(𝐷)
=
0,0035
0,0197
= 0,177 =17,7%
P(A4|D)=
𝑃(𝐴4∩𝐷)
𝑃(𝐷)
=
P(A4)∗P(D|A4)
𝑃(𝐷)
=21,6%
Ejemplo:
Tres máquinas, A, B y C, producen el
45%, 30% y 25%, respectivamente, del
total de las piezas producidas en una
fábrica. Los porcentajes de producción
defectuosa de estas máquinas son del 3%,
4% y 5%.
A. Seleccionamos una pieza al azar; calcula la
probabilidad de que sea defectuosa.
B. Tomamos, al azar, una pieza y resulta ser defectuosa;
calcula la probabilidad de haber sido producida por la
máquina B.
C. ¿Qué máquina tiene la mayor probabilidad de haber
producido la citada pieza defectuosa?
P(B)= 0,30
a) P(D)=P(A)*P(D|A)+ P(B)*P(D|B)+ P(C)*P(D|C)
P(D)=0,45*0,03+ 0,3*0,04+ 0,25*0,05=0,038=3,8%
b) P(B|D)=
𝑃(𝐵∩𝐷)
𝑃(𝐷)
=
P(B)∗P(D|B)
𝑃(𝐷)
=
0,012
0,038
= 0,32 = 32%
C) P(A|D)=
𝑃(𝐴∩𝐷)
𝑃(𝐷)
=
P(A)∗P(D|A)
𝑃(𝐷)
=
0,0136
0,038
= 35, %
P(C|D)=
𝑃(𝐶∩𝐷)
𝑃(𝐷)
=
P(C)∗P(D|C)
𝑃(𝐷)
=
0,0125
0,038
= 33%
¿Cuál es la probabilidad de haber sido una bola roja, extraída
de la urna A?
Tenemos tres urnas:
A con 3 bolas rojas y 5 negras.
B con 2 bolas rojas y 1 negra.
C con 2 bolas rojas y 3 negras.
Escogemos una urna al azar y extraemos una bola. Si la
bola ha sido roja.
A
B
C
P(B)= 1/3
a) P(R)=P(A)*P(R|A)+ P(B)*P(R|B)+ P(C)*P(R|C)
P(R)=1/3*3/8+ 1/3*2/3+ 1/3*2/5=0,125+0,22+0,13=0,475=47.5%
b) P(A|R)=
𝑃(𝐴∩𝑅)
𝑃(𝑅)
=
P(A)∗P(R|A)
𝑃(𝑅)
=
0,125
0,475
= 0,26 = 26%
P(B|R)=
𝑃(𝐵∩𝑅)
𝑃(𝑅)
=
P(B)∗P(D|R)
𝑃(𝑅)
=
0,22
0,475
= 0,46 = 46%
P(C|R)=
𝑃(𝐶∩𝑅)
𝑃(𝑅)
=
P(C)∗P(R|C)
𝑃(𝑅)
=
0,13
0,475
= 0,27 = 27%
El 20% de los empleados de una empresa son ingenieros y otro
20% son economistas. El 75% de los ingenieros ocupan un puesto
directivo y el 50% de los economistas también, mientras que los no
ingenieros y los no economistas solamente el 20% ocupa un puesto
directivo. ¿Cuál es la probabilidad de que un empleado directivo
elegido al azar sea ingeniero?
I= Ingenieros
E= Economista
N = No son ingenieros ni economistas
P(E)= 0,2
P(D)=P(I)*P(D|I)+ P(E)*P(D|E)+ P(N)*P(D|N)
P(D)=0,2*0,75+ 0,2*0,5+ 0,6*0,2=0,37=37%
P(I|D)=
𝑃(𝐼∩𝐷)
𝑃(𝐷)
=
P(I)∗P(D|I)
𝑃(𝐷)
=
0,15
0,37
= 0,05 = 5%
Dr. Jorge Alejandro Obando Bastidas
Jorge.obandob@campusucc.edu.co

Semana4 teoremade bayes

  • 1.
    “Probabilidad total y teoremade Bayes” Dr. Jorge Alejandro Obando Bastidas
  • 2.
    Particiones Se dicen queuna serie de sucesos, B1, . . . , Bk forman una partición del espacio muestral si todos los sucesos son incompatibles y luego Bi ∩ Bj = φ para todo 1 ≤ i ≠j ≤ k y si además, ∪𝑖=1 𝐾 Bi = Ω. Una partición es una división del espacio muestra en distintos bloques.
  • 3.
    En una fabricase embalan (en cajas) galletas en 4 cadenas de montaje; A1, A2, A3 y A4. El 35% de la producción total se embala en la cadena A1 y el 20%, 24% y 21% en A2, A3 y A4 respectivamente. Los datos indican que no se embalan correctamente un porcentaje pequeño de las cajas; el 1% de A1, el 3% de A2, el 2.5% de A3 y el 2% de A4. ¿Cual es la probabilidad de que una caja elegida al azar de la producción total sea defectuosa? Supongamos que descubrimos que una caja es defectuosa. Calculamos la probabilidad de que la caja provenga de la cadena A1.
  • 4.
    Generalización de laley de la probabilidad total Supongamos que los sucesos B1, . . . , Bk forman una partición del espacio muestral. Entonces, para un suceso A, tenemos ... Ejemplo: En una fabrica se embalan (en cajas) galletas en 4 cadenas de montaje; A1, A2, A3 y A4. El 35% de la producción total se embala en la cadena A1 y el 20%, 24% y 21% en A2, A3 y A4 respectivamente. Los datos indican que no se embalan correctamente un porcentaje pequeño de las cajas; el 1% de A1, el 3% de A2, el 2.5% de A3 y el 2% de A4. ¿Cual es la probabilidad de que una caja elegida al azar de la producción total sea defectuosa?
  • 5.
    En una fabricase embalan (en cajas) galletas en 4 cadenas de montaje; A1, A2, A3 y A4. El 35% de la producción total se embala en la cadena A1 y el 20%, 24% y 21% en A2, A3 y A4 respectivamente. Los datos indican que no se embalan correctamente un porcentaje pequeño de las cajas; el 1% de A1, el 3% de A2, el 2.5% de A3 y el 2% de A4. ¿Cual es la probabilidad de que una caja elegida al azar de la producción total sea defectuosa? D= defectuosa P(D)=P(A1)*P(D|A1)+ P(A2)*P(D|A2)+ P(A3)*P(D|A3)+ P(A4)*P(D|A4) P(D)=0,35*0,01+ 0,2*0,03+ 0,24*0,025+ 0,21*0,02 P(D)=0,0197=1,97% . Calculamos la probabilidad de que la caja provenga de la cadena A1. P(A3|D)= 𝑃(𝐴3∩𝐷) 𝑃(𝐷) = P(A3)∗P(D|A3) 𝑃(𝐷) =30,4% P(A2|D)= 𝑃(𝐴2∩𝐷) 𝑃(𝐷) = P(A2)∗P(D|A2) 𝑃(𝐷) = 30,4% P(A1|D)= 𝑃(𝐴1∩𝐷) 𝑃(𝐷) = P(A1)∗P(D|A1) 𝑃(𝐷) = 0,0035 0,0197 = 0,177 =17,7% P(A4|D)= 𝑃(𝐴4∩𝐷) 𝑃(𝐷) = P(A4)∗P(D|A4) 𝑃(𝐷) =21,6%
  • 6.
    Ejemplo: Tres máquinas, A,B y C, producen el 45%, 30% y 25%, respectivamente, del total de las piezas producidas en una fábrica. Los porcentajes de producción defectuosa de estas máquinas son del 3%, 4% y 5%. A. Seleccionamos una pieza al azar; calcula la probabilidad de que sea defectuosa. B. Tomamos, al azar, una pieza y resulta ser defectuosa; calcula la probabilidad de haber sido producida por la máquina B. C. ¿Qué máquina tiene la mayor probabilidad de haber producido la citada pieza defectuosa?
  • 7.
    P(B)= 0,30 a) P(D)=P(A)*P(D|A)+P(B)*P(D|B)+ P(C)*P(D|C) P(D)=0,45*0,03+ 0,3*0,04+ 0,25*0,05=0,038=3,8% b) P(B|D)= 𝑃(𝐵∩𝐷) 𝑃(𝐷) = P(B)∗P(D|B) 𝑃(𝐷) = 0,012 0,038 = 0,32 = 32% C) P(A|D)= 𝑃(𝐴∩𝐷) 𝑃(𝐷) = P(A)∗P(D|A) 𝑃(𝐷) = 0,0136 0,038 = 35, % P(C|D)= 𝑃(𝐶∩𝐷) 𝑃(𝐷) = P(C)∗P(D|C) 𝑃(𝐷) = 0,0125 0,038 = 33%
  • 8.
    ¿Cuál es laprobabilidad de haber sido una bola roja, extraída de la urna A? Tenemos tres urnas: A con 3 bolas rojas y 5 negras. B con 2 bolas rojas y 1 negra. C con 2 bolas rojas y 3 negras. Escogemos una urna al azar y extraemos una bola. Si la bola ha sido roja. A B C
  • 9.
    P(B)= 1/3 a) P(R)=P(A)*P(R|A)+P(B)*P(R|B)+ P(C)*P(R|C) P(R)=1/3*3/8+ 1/3*2/3+ 1/3*2/5=0,125+0,22+0,13=0,475=47.5% b) P(A|R)= 𝑃(𝐴∩𝑅) 𝑃(𝑅) = P(A)∗P(R|A) 𝑃(𝑅) = 0,125 0,475 = 0,26 = 26% P(B|R)= 𝑃(𝐵∩𝑅) 𝑃(𝑅) = P(B)∗P(D|R) 𝑃(𝑅) = 0,22 0,475 = 0,46 = 46% P(C|R)= 𝑃(𝐶∩𝑅) 𝑃(𝑅) = P(C)∗P(R|C) 𝑃(𝑅) = 0,13 0,475 = 0,27 = 27%
  • 10.
    El 20% delos empleados de una empresa son ingenieros y otro 20% son economistas. El 75% de los ingenieros ocupan un puesto directivo y el 50% de los economistas también, mientras que los no ingenieros y los no economistas solamente el 20% ocupa un puesto directivo. ¿Cuál es la probabilidad de que un empleado directivo elegido al azar sea ingeniero? I= Ingenieros E= Economista N = No son ingenieros ni economistas
  • 11.
    P(E)= 0,2 P(D)=P(I)*P(D|I)+ P(E)*P(D|E)+P(N)*P(D|N) P(D)=0,2*0,75+ 0,2*0,5+ 0,6*0,2=0,37=37% P(I|D)= 𝑃(𝐼∩𝐷) 𝑃(𝐷) = P(I)∗P(D|I) 𝑃(𝐷) = 0,15 0,37 = 0,05 = 5%
  • 12.
    Dr. Jorge AlejandroObando Bastidas Jorge.obandob@campusucc.edu.co