Facultad de Ciencias Exactas y de la Salud Guía de Trabajos Prácticos PROBABILIDAD Y ESTADISTICA Normas y notas generales La Guía de Trabajos Prácticos elaborada por la Cátedra cuenta con ejercitación variada de todos los temas del programa, dispuestos en orden creciente de complejidad. Se considera una herramienta sumamente útil para la comprensión de los temas y sus aplicaciones. La resolución de la guía se complementa con el uso de planillas de Excel y la realización de un trabajo de campo vinculado con aspectos específicos de la carrera, a elección del alumno. Trabajo Práctico 1: Probabilidad Objetivos: 1.- Motivar la necesidad de aplicación de los métodos estadísticos para el proceso de toma de decisiones 2.- Adquirir los conocimientos básicos de la teoría de la probabilidad y sus aplicaciones Se agrega guia de trabajos practicos al fial del presente documento Trabajo Práctico 2: Variables aleatorias Objetivos: 1.- Lograr la capacitación del estudiante en el tratamiento estadístico de variables que se caracterizan por sus componentes de naturaleza estocástica 2.- Comprender el concepto de variable aleatoria y de distribuciones de probabilidad discretas y Universidad de Belgrano – Facultad de Ciencias Exactas y de la Salud Página 1/27 Facultad de Ciencias Exactas y de la Salud Guía de Trabajos Prácticos continuas. Se agrega guia de trabajos practicos al fial del presente documento Universidad de Belgrano – Facultad de Ciencias Exactas y de la Salud Página 2/27 Facultad de Ciencias Exactas y de la Salud Guía de Trabajos Prácticos Trabajo Práctico 3: Distribuciones de probabilidad Objetivos: 1.- Comprender el concepto de variable aleatoria y de distribuciones de probabilidad discretas y continuas. 2.- Distinguir entre las diversas distribuciones de probabilidad. 3.- Aprender a utilizar tablas estadísticas Se agrega guia de trabajos practicos al fial del presente documento Trabajo Práctico 4: Estadística descriptiva Objetivos 1.- Instruir al alumno en la elaboración de información cuantitativa a través del estudio de técnicas de obtención y análisis de datos. 2.- Aprender a elaborar e interpretar tablas y gráficos estadísticos Se agrega guia de trabajos practicos al fial del presente documento Trabajo Práctico 5: Teoría del Muestreo Objetivos 1.- Capacitar al estudiante en los procesos de inferencia, basados en información proveniente de la muestra, que sean de aplicación en diversos campos de su disciplina. Universidad de Belgrano – Facultad de Ciencias Exactas y de la Salud Página 3/27 Facultad de Ciencias Exactas y de la Salud Guía de Trabajos Prácticos 2.- Comprender el concepto de muestra aleatoria y su importancia en la teoría de la inferencia estadística, dedicando especial atención a los supuestos necesarios para el empleo de las distribuciones en el muestreo. Se agrega guia de trabajos practicos al fial del presente documento Universidad de Belgrano – Facultad de Ciencias Exactas y de la Salud Página 4/27 Facultad de Ciencias Exactas y de la Salud Guía de Trabajos Prácticos Trabajo Práctico 6: Estimación puntual y por intervalos Objetivos 1.- Comprender el concepto de estimador puntual 2.- Construir intervalos de confianza a partir de estimadores puntuales e interpretar sus resultados Se agrega guia de trabajos practicos al fial del presente documento Trabajo Práctico 7: Prueba de hipótesis paramétricas y no paramétricas Objetivos 1.- Capacitar al estudiante en la utilización de las herramientas de la estadística inferencial en el proceso de toma de decisiones 2.- Calcular los errores de tipo I y II y destacar la importancia sus resultados Se agrega guia de trabajos practicos al fial del presente documento Trabajo Práctico 8: Regresión lineal y correlación Objetivos 1.- Elaborar modelos de pronóstico 2.- Aprender y comprender el significado de los coeficientes de correlación y de determinación a los efectos de valorar la capacidad predictiva del modelo Se agrega guia de trabajos practicos al fial del presente documento Universidad de Belgrano – Facultad de Ciencias Exactas y de la Salud Página 5/27 Facultad de Ciencias Exactas y de la Salud Guía de Trabajos Prácticos Trabajo práctico 1: Probabilidad Una empresa que fabrica productos de jardinería esta testeando dos tipos de productos utilizando un proceso de control de calidad. Este proceso falla en rechazar productos defectuosos el 8% en los casos de los productos tipo a y en el 3% para el caso de los productos tipo b. Si la empresa fabrica 85% de productos defectuosos de tipo a y 15% de productos defectuosos de tipo b, cual es la probabilidad de que un producto defectuoso que el control de calidad ha considerado bueno sea de tipo a. Un banco esta analizando la organización de la atención de su nueva sucursal. Estudios de demanda aseguran que la sucursal recibirá clientes a una tasa de 4 clientes por minuto. Si cada cajero tiene capacidad para atender a 1 cliente cada 2 minutos A) cual es la probabilidad de que en un determinado minuto haya una cola de 2 o mas personas si se piensa contar con 6 cajeros. B) cual es la probabilidad de que en media hora haya como máximo 5 minutos con cola de 2 o más personas. Universidad de Belgrano – Facultad de Ciencias Exactas y de la Salud Página 6/27 Facultad de Ciencias Exactas y de la Salud Guía de Trabajos Prácticos Una imprenta realiza un 70% de sus trabajos en color y el resto en blanco y negro. La probabilidad de que un trabajo se realice en forma defectuosa dado que el mismo se hizo en color es 0.25 mientras que dicha probabilidad es 0.15 si las copias se imprimieron en blanco y negro. Dado que un trabajo se ha efectuado en forma óptima, ¿cuál es la probabilidad de que el mismo haya sido en blanco y negro? Sabiendo que A) hallar x~p(λ) y que p ( x = 0 / x < 2 ) = 0.25 p(x=5) B) hallar e ( x2 ) De los vuelos que realiza una compañía aérea, el 65% son viajes turísticos, mientras que el resto son de carácter ejecutivo. La probabilidad de que un vuelo turístico no llegue en el horario estipulado es 0,30 mientras que dicha probabilidad es 0,25 para viajes ejecutivos. Dado que el vuelo llegó en el horario estipulado, ¿cuál es la probabilidad de que el mismo haya sido de carácter ejecutivo? En un local de venta de indumentaria, los precios de las prendas se distribuyen normalmente con media $300 y desvío igual a $50. a) ¿cuál es la probabilidad de que una prenda elegida al azar sea superior a $150? b) Si ahora se seleccionan al azar 15 prendas, ¿cuál es la probabilidad de que a los sumo 7 de ellas tengan un valor superior a 150? Universidad de Belgrano – Facultad de Ciencias Exactas y de la Salud Página 7/27 Facultad de Ciencias Exactas y de la Salud Guía de Trabajos Prácticos La recaudación r de un evento para juntar fondos se considera función de la cantidad de entradas vendidas “x” y de las donaciones recibidas “y”. La función tienen la forma r=15x+y. Se espera que se vendan 1000 entradas y que se reciban 750 donaciones. Los desvíos son 120 para las entradas y 50 para las donaciones. Calcular la esperanza y la varianza de la función de recaudación. Sean dos variables aleatorias, x e y, tales que: x se distribuye normal, con promedio igual a 3, y varianza igual a 9 y se distribuye normal, con promedio igual a 4, y varianza igual a 7 Sea la función compuesta z = 2x + 4y, averiguar su fgm. Indique si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas y justifique brevemente su respuesta. a. La sumatoria de las probabilidades nunca puede ser un número negativo, puede ser cualquier número positivo. _______________________________________________________________ ___________________________________________________ b. En las pruebas ordenadas, puede ocurrir que un elemento aparezca varias veces sin estar repetido. Universidad de Belgrano – Facultad de Ciencias Exactas y de la Salud Página 8/27 Facultad de Ciencias Exactas y de la Salud Guía de Trabajos Prácticos _______________________________________________________________ ___________________________________________________ c. E (ax) = a2 e(x) _______________________________________________________________ ___________________________________________________ Trabajo práctico 2: Variables Aleatorias El tiempo en horas que tarda un herrero para soldar cierta cantidad de piezas de hierro para el armazón de una escalera puede tratarse como una variable aleatoria con función de densidad: k(1-x) para 0 < x < 1 f(x) 0 fuera a) Indicar de qué tipo de variable aleatoria se trata. Justificar. b) Hallar el valor de k. Universidad de Belgrano – Facultad de Ciencias Exactas y de la Salud Página 9/27 Facultad de Ciencias Exactas y de la Salud Guía de Trabajos Prácticos c) Hallar la función de distribución. d) ¿cuál es la probabilidad de que la máquina haya tardado menos de media hora en efectuar los cortes? e) ¿podría el herrero tardar una hora y media? ¿por qué? Los operarios de la fábrica de esencias detienen al mediodía su trabajo para almorzar, para lo cual disponen a lo sumo una hora. La función de densidad de probabilidades del tiempo que demoran los operarios en almorzar es: 1 2 .x x 1hora f ( x) k 0, para..otro.. punto A) halle el valor de k, para que f(x) sea una función de densidad. B) halle la probabilidad de que un obrero tarde mas de media hora para almorzar C) halle el tiempo esperado del almuerzo de los operarios de la fabrica de esencias. Indique si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas y justifique brevemente su respuesta en ambos casos. a. En las combinaciones importa el orden. _______________________________________________________________ b. La sumatoria de las probabilidades de una función de probabilidad no puede ser negativa, pero puede ser mayor o igual a _______________________________________________________________ Universidad de Belgrano – Facultad de Ciencias Exactas y de la Salud Página 10/27 1. Facultad de Ciencias Exactas y de la Salud Guía de Trabajos Prácticos c. Cuando el tamaño de la muestra es grande, una binomial se aproxima a una normal. Hallar E ( x2 ) y la v(x) usando fgm donde x es una v.a con probabilidad : 0.1 x = 1 p( x = x ) = 0.2 x = 2 0.3 x = 3 0.4 X=4 Sea x ~ bi (100, 0.2 ), hallar e ( x – 1 ) 2 Trabajo práctico 3: Distribuciones de Probabilidad Las tormentas intempestivas que producen inundaciones considerables constituyen un proceso poisson, con una tasa de arribos de 2 tormentas por año. Los caudales que dichas tormentas producen en el río siguen, para cada tormenta, una distribución de probabilidades normal con una media de 500 m3/seg. Y un desvío estándar de 50 m3/seg. Universidad de Belgrano – Facultad de Ciencias Exactas y de la Salud Página 11/27 Facultad de Ciencias Exactas y de la Salud Guía de Trabajos Prácticos ¿cuál es la probabilidad de que en los próximos 4 meses ocurran 1 o más eventos de tormenta? ¿cuál es la probabilidad de que una tormenta provoque un caudal en el río, comprendido entre 475 y 550 m3/seg? Un puente levadizo, se encuentra inhabilitado para la circulación de vehículos, 3 horas por dia. Un vehículo perteneciente a una empresa de transporte debe cruzar el puente 5 veces por dia. ¿cuál es la probabilidad de que el vehículo encuentre el puente habilitado, por lo menos 2 veces? Una actividad de montaje industrial se detiene si la intensidad del viento supera los 65 km/h, lo cual ocurre una vez cada 70 días, en promedio. a) Si está previsto que la actividad tenga una duración de 10 días, calcule la probabilidad de que la obra se detenga dos veces. b) Si la duración será de 70 dìas, cual es la probabilidad de que la obra se detenga más de un dia. Sean a y b sucesos mutuamente excluyentes ¿son independientes? Justifique su respuesta. 1. Axiomas de la probabilidad 2. Hipótesis de la distribución binomial Universidad de Belgrano – Facultad de Ciencias Exactas y de la Salud Página 12/27 Facultad de Ciencias Exactas y de la Salud Guía de Trabajos Prácticos En una ciudad se estima que la temperatura máxima en el mes de junio s i g u e u n a d i s t r i b u c i ó n n o r m a l , c on m e d i a 2 3 ° y d e s v i a c i ó n t í p i c a 5 ° . C a l c u l a r e l n ú m er o d e d í a s d e l m e s e n l o s q ue s e e s pe r a a l c a n z a r m á x i m a s e n t re 2 1 ° y 2 7 ° . Si 8 de 100 viviendas violan el código de construcción. ¿cuál es la probabilidad de que un inspector de viviendas, que s e l e c c io n a aleatoriamente a 50 de ellas, descubra que: A) ninguna de las casas viola el código de construcción B ) u n a v i o l a e l c ó d i g o d e c o n s t r u c c ió n D) al menos tres violan el código de construcción Trabajo práctico 4: estadística descriptiva Indicar si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas y justificar. a) Un estimador no puede contener datos poblacionales. _________________________________________________________________ _______________________________________________________ b) la moda se define como el promedio de un conjunto de datos observados. ____________________________________________________________Según la asociación de lucha contra la bulimia y la anorexia, las pautas culturales han _ determinado que la delgadez sea sinónimo de éxito social. Muchos jóvenes luchan Universidad de Belgrano – Facultad de Ciencias Exactas y de la Salud Página 13/27 Facultad de Ciencias Exactas y de la Salud Guía de Trabajos Prácticos para conseguir el “físico ideal” motivados por modelos,artistas o por la publicidad comercial. Durante el mes de marzo del año 2006, en el colegio “alcántara” de la ciudadde talca, después de las vacaciones de verano, se observó con precaución a 27 alumnos con síntomas de anorexia, registrándose los siguientes signos visibles: Dieta severa miedo a engordar hiperactividad Uso de ropa holgada dieta severa uso de laxantes Miedo a engordar dieta severa uso de ropa holgada Dieta severa uso de ropa holgada dieta severa Dieta severa dieta severa uso de ropa holgada Hiperactividad uso de laxantes miedo a engordar Uso de laxantes dieta severa uso de ropa holgada Uso de laxantes hiperactividad uso de laxantes Uso de ropa holgada hiperactividad dieta severa Resuma la información anterior en una tabla de distribución de frecuencias. El tratamiento de los niños con desórdenes de la conducta puede ser complejo. El tratamiento se puede proveer en una variedad de escenarios dependiendo de la severidad de los omportamientos. Además del reto que ofrece el tratamiento, se encuentran la falta de cooperación del niño/niña y el miedo y la falta de confianza de los adultos. Para poder diseñar un plan integral de tratamiento, el siquiatra de niños y adolescentes puede utilizar la información del niño, la familia, los Universidad de Belgrano – Facultad de Ciencias Exactas y de la Salud Página 14/27 Facultad de Ciencias Exactas y de la Salud Guía de Trabajos Prácticos profesores y de otros especialistas médicos para entender las causas del desorden. Para ello, un siquiatra local ha considerado una muestra aleatoria de 20 niños, anotando el tiempo necesario que requiere en cada niño para lograr un plan integral del tratamiento, obteniéndose lo siguiente (en horas):6 7 7 8 8 8 8 9 9 99 9 9 9 10 10 10 10 10 11 Calcule las medidas de tendencia central y de dispersión de estos datos, Dibuje un diagrama de caja. Comente el resultado acerca de la distribución. Dibuje un diagrama de tallo y hoja. Comente el resultado acerca de la distribución. Dos profesores (a y b) están interesados en estudiar los hábitos de sueño de los estudiantes en sus clases. Ambos profesores registran el tiempo (en minutos) que demoran en quedarse dormidos sus alumnos desde que empieza La clase. El gráfico muestra los tiempos que demoran en quedarse dormidos los alumnos del profesor a. Puede ocurrir que el valor de x no sea exactamente igual al valor de μ. C lasifi car las si g uie nte s var ia ble s e n cua li tati vas y cua nt itat ivas discr e tas o co nt i nuas . 1 la nacio na li dad de una pe r so na. 2 núme r o de litr o s de agua co nte nido s e n u n de p ó sito . Universidad de Belgrano – Facultad de Ciencias Exactas y de la Salud Página 15/27 Facultad de Ciencias Exactas y de la Salud Guía de Trabajos Prácticos 3 núme r o de libr o s e n un e stan te de libr e r ía. 4 suma de p unto s te ni do s e n e l l anz amie nto de u n par de dado s. El n úme r o de e str e llas de lo s ho te le s de una ciu dad v ie ne dado po r la sig uie nte se r ie : 3, 3, 4, 3, 4, 3, 1, 3, 4, 3, 3, 3, 2, 1, 3, 3, 3, 2, 3, 2, 2, 3, 3, 3, 2, 2, 2, 2, 2, 3, 2, 1, 1, 1, 2, 2, 4, 1. C o nstr uir la tab l a de dis tr ibu ció n de fr e cue ncias y di buja e l diagr ama de b ar r as. L as calif icacio ne s de 5 0 alumno s e n mate má tic as han s ido las siguie n te s: 5, 2, 4, 9, 7, 4, 5, 6, 5, 7, 7, 5, 5, 2, 10, 5, 6, 5, 4, 5, 8, 8 , 4 , 0 , 8 , 4 , 8 , 6 , 6 , 3 , 6 , 7 , 6 , 6 , 7 , 6 , 7 , 3 , 5 , 6 , 9 , 6 , 1 , 4, 6, 3, 5, 5, 6, 7. C o nstr uir la tab l a de dis tr ibu ció n de fr e cue ncias y di buja e l diagr ama de b ar r as Universidad de Belgrano – Facultad de Ciencias Exactas y de la Salud Página 16/27 Facultad de Ciencias Exactas y de la Salud Guía de Trabajos Prácticos Trabajo práctico 5: Teoría del Muestreo Dadas dos muestras de 5 y 8 valores respectivamente con varianzas poblacionales s12/ s22 , y sabiendo que la varianza poblacional de la primera es el triple del de la segunda: a) Determinar entre que límites se encuentra el cociente entre ambas varianzas muestrales, con una probabilidad del 99%. b) ¿qué distribución de muestreo utilizó? ¿por qué? ¿Qué entiende por experimento con factores externos controlados? Ejemplifique. Indicar si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas y justificar. a) Las conclusiones a las que se arribe a través de la observación de una muestra pueden diferir de las que se arribaría si se analizara una población en su totalidad. _________________________________________________________________ _______________________________________________________ En c ie r to bar r io se quie r e hace r un e stu dio par a co no ce r me jo r el tipo de act ivida de s de o cio que gusta n más a sus habi tante s. Par a e llo van a se r e ncue stado s 1 0 0 indivi duo s e le gido s al az ar . Universidad de Belgrano – Facultad de Ciencias Exactas y de la Salud Página 17/27 Facultad de Ciencias Exactas y de la Salud Guía de Trabajos Prácticos 1. Explicar qué pr o ce dimie nto de se le cció n se r ía más ade cuado ut il iz ar : mue str e o co n o sin r e po sició n . ¿ Po r qué ? 2. C o mo lo s gust o s cambia n co n la e dad y se sa be que e n e l bar r io vive n 2 .5 0 0 niño s, 7 .0 0 0 adulto s y 50 0 anciano s, po ste r io r me nte s e de cide e le gir l a mue str a an te r io r uti liz ando un mue str e o e str atif icado . D e te r minar e l tamaño mue str a l co r r e spo ndie nte a cada e str ato . Se a la po b lació n de e le me nto s: { 22,24, 26} . 1. Escr iba to das las mue str as po sible s de tamañ o do s, e sco g idas me diante m ue str e o ale ato r io sim ple . 2. C alcule la var i anz a de la po b la ció n. 3. C alcule la var i anz a de las me d i as mue str ale s. L a var iable a ltu r a de las al umn as que e stud ian e n una e scue la de id io mas s igu e una d istr ibuc i ó n no r mal de m e dia 1 ,6 2 m y l a de sviació n t ípic a 0 ,1 2 m. ¿ C uál e s la pr o babi l idad de que l a me dia de una m ue str a ale ato r ia de 1 0 0 alumnas se a mayo r que 1 .6 0 m? Se ha to mado u na mue s tr a de l o s pr e cio s de u n mis mo pr o duc to alime n tic io e n 16 co me r cio s, e legido s al az ar e n un bar r io de una ciuda d, y se ha n e nco ntr ado lo s siguie n te s pr e cio s: Universidad de Belgrano – Facultad de Ciencias Exactas y de la Salud Página 18/27 Facultad de Ciencias Exactas y de la Salud Guía de Trabajos Prácticos 9 5 , 1 08 , 9 7 , 1 12 , 9 9 , 1 0 6 , 10 5 , 1 0 0 , 9 9 , 98 , 1 04 , 1 1 0 , 1 07 , 1 1 1 , 10 3 , 1 10 . Supo nie n do que lo s pr e cio s de e ste pr o ducto s e distr i buye n se gún una le y no r mal de var ianz a 2 5 y me dia de sc o no cida: 1. ¿ C uál e s la dis tr ibuc ió n de la m e dia mue str al? 2. D e ter mine e l in te r valo de c o nfianz a, al 9 5 % , par a la me dia po b lacio n al. L a me dia de las e statur as de u na mue str a a le ato r ia de 4 0 0 pe r so nas de una ciuda d e s 1 ,7 5 m. Se sabe que l a e statur a d e las pe r so nas de e sa ciudad e s una var iable a le ato r ia que sigue una dis tr ib ució n no r mal co n var ianz a σ 2 = 0 ,1 6 m 2 . 1. C o nstr uye un inte r valo , de u n 9 5 % de co nfianz a, par a la me dia de la s e st atur as de la po bl ació n. 2. ¿ C uál se r ía e l m ín imo tamañ o mue str al ne ce sar io par a que pue da de cir se que la ve r da de r a me dia de l as e stat ur as e stá a me no s de 2 cm de la me di a mue str al , co n un n ive l de co nfianz a de l 9 0 % ? L as ve ntas me nsuale s de una tie nda de e le ctr o do mé stico s se distr i buye n se gú n una le y no r m al, co n de sv iaci ó n típ ica 9 0 0 € . En u n e st udio e stadís tico de la s ve ntas r e aliz ada s e n lo s ú lti mo s Universidad de Belgrano – Facultad de Ciencias Exactas y de la Salud Página 19/27 Facultad de Ciencias Exactas y de la Salud Guía de Trabajos Prácticos nue ve me se s, se ha e nco ntr ado un in te r valo de co nfianz a par a l a me dia me nsua l de las ve ntas, c uyo s e xtr e mo s so n 4 66 3 € y 5 839 €. 1. ¿ C uál ha sid o la me dia de l as ve ntas e n e s to s nue ve me se s? 2. ¿ C uál e s e l ni ve l de co nfianz a par a e ste inte r v alo ? Universidad de Belgrano – Facultad de Ciencias Exactas y de la Salud Página 20/27 Facultad de Ciencias Exactas y de la Salud Guía de Trabajos Prácticos Trabajo práctico 6: Estimación Puntual y por Intervalos ¿qué es la suficiencia de un estimador? Ejemplifique. ¿ tiene sentido el analisis de la insesgadez asintotica de un estimador insesgado? Sea x ~ n (μ, σ2), determinar si el siguiente estimador es insesgado y consistente. ˆ μ = σ 1xi + 0.75 x1 4n El caudal de río paraná, en la ciudad de rosario ha sido medido en 4 instancias en el mes de marzo, obteniéndose los siguientes valores: 15.500 m3/seg., 16.000 m3/seg., 17.000 m3/seg. Y 16.500 m3/seg. Halle el intervalo de confianza del 95%, del verdadero valor del caudal para el mes de marzo, en la ciudad de rosario. Indique cuales son de las propiedades de un estimador. Explique la importancia de cada una. Universidad de Belgrano – Facultad de Ciencias Exactas y de la Salud Página 21/27 Facultad de Ciencias Exactas y de la Salud Guía de Trabajos Prácticos Ii- sea el conjunto de n=200 valores correspondientes a la variable aleatoria X1, X 2 ,........,X n con distribución normal de media y desvío , indique que distribución de probabilidad corresponde al siguiente estadístico: x 2 si corresponde, indique los grados de libertad. 2 n Se realiza una encuesta para estimar qué proporción de personas viven en la ciudad autónoma de buenos aires desde hace más de diez años. Surge que, de 800 personas encuestadas, 296 cumplen con esa condición. Se pide: A) determinar un intervalo de confianza del 90% para la proporción de personas que viven en la c.a.b.a. hace más de diez años. B) ¿de qué tamaño debería ser la muestra para que el error sea menor que 0.05 manteniendo el mismo nivel de confianza? Se supone que la diferencia en el rendimiento de los alumnos primarios, difiere según el tipo de localidad (urbana o rural). El ministerio de educación provincial tomo una muestra de 10 establecimientos rurales y 12 urbanos, y calculó el índice de rendimiento escolar (un índice de creación propia que toma valores entre 0 y 1) para cada uno de ellos, resultando una media de 0,56 y de 0,49, con una desviación de 0,06 y de 0,08 respectivamente. A) estime con una confianza del 95% la diferencia en los rendimientos. Realice todos los supuestos que considere necesarios. B) ¿cuál es el nivel de error de la estimación? Universidad de Belgrano – Facultad de Ciencias Exactas y de la Salud Página 22/27 Facultad de Ciencias Exactas y de la Salud Guía de Trabajos Prácticos Explique el sentido de la varianza a priori de la media de la poblacion, desde un enfoque bayesiano. Trabajo práctico 7: Prueba de hipótesis paramétricas y no paramétricas Se cree que el proceso constructivo, que depende del estado del clima y de otros factores, tiene una duración media de 1600 horas. Una muestra formada por 100 repeticiones del proceso arrojó un valor medio de 1570 horas, con un desvío de 120 horas. I. Indique si es posible admitir que la duración media del proceso es realmente 1600 hrs., con un nivel de significación del 5%. II. Indique cual es el estadístico de contraste que debe adoptarse en forma estricta. III. Determine cual debería ser el tamaño de muestra que, arrojando un valor medio de 1570 horas, con un desvío de 120 horas, constituya un valor limite en la decisión. Durante el año 2008 la venta de pólizas en una compañía de seguros indicó un importe promedio por asegurado de $12000 con un coeficiente de dispersión de $4000. Para corroborar la hipótesis de que durante el siguiente año la venta de pólizas no ha variado se decide analizar una muestra aleatoria de 625 asegurados. Se fija como región de aceptación de la hipótesis nula: 11500 < x < 12500 Universidad de Belgrano – Facultad de Ciencias Exactas y de la Salud Página 23/27 Facultad de Ciencias Exactas y de la Salud Guía de Trabajos Prácticos a) Fijar la hipótesis a contrastar y determinar α. b) Si durante el año 2009 la venta promedio de seguros fue de $11900 con el mismo coeficiente de dispersión, qué tipo de error se cometería si se acepta la hipótesis nula y cuál sería la probabilidad de cometerlo. En una fábrica de alimentos para mascotas se supone que la maquina envasadora de alimento para gatos finos está funcionando mal, a pesar de que esta programada para rellenar los envases con una media de 1.3 kg., se sospecha que las llena de más. Para probar esto, se tomó una muestra de 10 envases que arrojaron una media de 1,2727 kg., con una dispersión de 0,036 kg. Se sabe que la máquina esta calibrada para funcionar con un desvío de 30 gr. A) plantee la hipótesis nula y alternativa., y la regla de desición correspondiente. B) se desea que el riesgo de recalibrar la máquina cuando esta funciona correctamente sea del 5%, y que si la máquina esta rellenando de más los paquetes esto sea detectado con una probabilidad del 90%. ¿cuál es el tamaño muestral que permite cumplir con estos requisitos? Universidad de Belgrano – Facultad de Ciencias Exactas y de la Salud Página 24/27 Facultad de Ciencias Exactas y de la Salud Guía de Trabajos Prácticos Trabajo práctico 8: Regresión lineal y Correlación Una compañía productora de energía eléctrica desea evaluar en que medida la energía total del mes (kwh.) Explica la demanda pico por hora (kw.). La siguiente tabla muestra los datos obtenidos: Energía 679 Demanda 0.79 292 1012 493 582 1156 997 2189 1087 2078 0.44 0.56 0.79 2.70 3.64 4.73 9.50 5.34 6.85 I. Indique el valor del coeficiente del regresor demanda. II. Indique el valor que corresponde a una estimación puntual para un x0 = 700 kwh. III. Indique el valor del coeficiente de determinación. IV. Explique el sentido del coeficiente de determinación. Sabiendo que el consumo es función del ingreso, se desea conocer cuál es la relación existente entre ambas variables a partir de los siguientes datos: Ingreso Consumo 15 10 11 8 10 7 8 5 Universidad de Belgrano – Facultad de Ciencias Exactas y de la Salud Página 25/27 Facultad de Ciencias Exactas y de la Salud Guía de Trabajos Prácticos 6 3 Suma ingreso 50 Suma ingreso ^2 546 Suma consumo 33 Suma consumo ^2 247 Suma ingreso x 366 consumo a) Obtener la recta de regresión. b) ¿cuál sería el consumo esperado en el caso de que el ingreso fuera $20? Se cree que los salarios en una economía se encuentran distribuidos de forma aproximadamente normal con media desconocida μ y σ = $200. Debido a muchas influencias de índole menor, se cree que los salarios promedio mensuales pueden considerarse como una variable aleatoria N~($700,$300). Se obtuvo una muestra de 20 asalariados que reveló una ∑x = $14000 y una ∑x2 = 11.720.000 ($ cuadrados). a) Construya la función de distribución a posteriori f(μ/x). (no es necesaria la demostración). b) Considerando una función de pérdida cuadrática, obtenga el estimador de bayes de μ puntual y por intervalo (α = 0,05). ¿Cómo es el error en el intervalo de confianza en comparación con el IC clásico? c) ¿Cambiaría su estimador bayesiano si se utilizase una función de pérdida modal o dicotómica? ¿Por qué? d) Escriba la E(μ/x) y explique como cambia la ponderación en la esperanza a medida que aumento el tamaño de la muestra (pista: utilice cálculo de límite) Universidad de Belgrano – Facultad de Ciencias Exactas y de la Salud Página 26/27 Facultad de Ciencias Exactas y de la Salud Guía de Trabajos Prácticos Para estimar el modelo Yt = b0 + b1X1t+ b2X2t + µt se dispuso de 10 observaciones, a partir de las cuales se calcularon las matrices de momentos muestrales respecto a la media:Obteniendo una suma residual de 5.2. Las medias muestrales fueron: Y = 4 ; X1= 3 ; X2 = 5. a) Recuperar los estimadores MCC de los coeficientes. b) Realizar los tests de significatividad individual y conjunta, calcular el coeficiente de determinación (R2) e interpretar los resultados obtenidos. (α = 0,05) c) ¿Qué sucedería con el R2 si se incrementara la cantidad de variables explicativas? ¿Y si aumentara el número de observaciones? (No hace falta realizar ningún cálculo para contestar esta pregunta). Se desea estimar el comportamiento de las ventas (Y). Para ello se realizó un estudio sobre 89 empresas, determinándose los siguientes resultados: X t 258, 1 X Yt 516.2 Z 3, 9 Z t X Yt Y t Z 2 50, 5 X 113, 6 Z t Z Yt Y 39, 1 967, 1 X t X Zt Z 66, 2 2 2 X Yt Y 36, 8 t donde X representa la tasa de producción y Z la tasa de inversión en la ambientación del local. a) Estime el modelo mediante el método de MCC. b) Estime la significatividad de 1 y 2 de manera independiente, ¿a qué conclusiones ha llegado? ¿cambiaría el test si los le hubiesen dado con el signo opuesto?¿de qué manera? c) Estime la significatividad conjunta de las variables y explique brevemente. d)¿Qué porcentaje del modelo es explicado por las variables? ¿Encuentra alguna relación entre lo obtenido aquí y la conclusión del análisis en el punto b? Desarrolle sintéticamente. Universidad de Belgrano – Facultad de Ciencias Exactas y de la Salud Página 27/27