Probabilidad y Eventos Aleatorios O Estocásticos Andrés Felipe Cañas Duarte, Juan Carlos Celis Quintero, Jasón Pablo Ochoa Rojas, Anderson Agudelo, grapa #8, Grupo B1. Actividad: Caso #3.1; Estimaciones y Bondad De Ajuste Módulo #3, Para que la estimación y porque la bondad de ajuste Lección #7, Conferencia #7 Ricardo LLamosa, Agosto 20 de 2012 Abstract—Este es un documento que trata de manera superficial la probabilidad los eventos aleatorios o estocásticos y sus respectivas estimaciones o bondad de ajuste que incluye varias definiciones Introducción N este documento o en este caso se va a Eaprender a utilizar estimación y la bondad de ajuste, saber su correcto funcionamiento el manejo y aplicación de la hipótesis y a saber en qué momento y en que problemas es adecuado utilizarse, esto documento se hace para los estudiantes y para la respectiva observación de los docentes con el fin de que vean los conocimientos aprendidos por la grapa , que es la conformada por los estudiantes que aparecen en el encabezado . Objetivos 1. Respuesta a las preguntas de casos 1¿Qué es estimación puntual? Esencialmente son tres los parámetros de interés: - En el caso de que investiguemos una variable cuantitativa: a) Para la media de la población μ tomaremos como aproximación la media de la muestra. = Definir, conceptualizar y aplicar el tamaño muestral adecuado para una 2. población y sus parámetros. b) Para la varianza de la Definir, conceptualizar y aplicar el población σ2 tomaremos la cuasi concepto de estimación puntual y varianza de la muestra. por intervalos. 3. Definir, conceptualizar, interpretar y aplicar las propiedades de los estimadores. = - Si el estudio se centra en el estudio de un carácter cualitativo el parámetro de interés será la proporción de elementos de la población que pertenecen a cierta categoría C que lo aproximaremos con la correspondiente proporción en la muestra. Ejemplo Hallemos un intervalo de confianza, del 95%, de µ, número medio de microgramos de partículas en suspensión por metro cúbico de aire, sobre la base de una muestra aleatoria de tamaño 5 dada en la que se ha calculado que una estimación puntual de µ es . Supongamos que por experiencias anteriores se sabe que , número de microgramos de partículas en suspensión por metro cúbico de aire, está normalmente distribuido, con varianza . Queremos extender la estimación puntual a un intervalo, de forma talque podamos tener una confianza del 95 % de que el intervalo obtenido contenga al verdadero valor de µ. Es decir, queremos determinar y de forma que 2. ¿Qué es estimación por intervalos? Así: Hemos visto que la media muestral es un buen estimador puntual de la media poblacional. El inconveniente principal es que un único valor observado de generalmente no es exactamente igual a µ; habrá cierta diferencia entre y µ. Sería conveniente tener idea de lo cerca que está nuestra estimación del verdadero valor de la media poblacional. También sería bueno poder dar información de los seguros o confiados que estamos de la precisión de la estimación. Para tener una idea, no solo del valor de la media, sino también de la precisión de la estimación, los investigadores optan por el método de estimación por intervalo o intervalos de confianza. Un intervalo estimador es lo que su propio nombre indica, un intervalo aleatorio, cuyos puntos extremos L 1 y L 2 son estadísticos. Esto se utiliza para determinar un intervalo numérico a partir de la muestra. Se espera que este contenga el parámetro de la población que está siendo estimado. Si se amplía el intervalo, se gana error, se pierde confianza. Un intervalo de confianza de µ del 95% es tal que: . Decir que un intervalo es un intervalo de confianza del 95% de µ significa que, cuando se utiliza un muestreo repetido de la población, el 95% de los intervalos resultantes deberá contener a µ; debido al azar, el 5% no incluirá la verdadera media poblacional. El grado de confianza deseado es controlado por el investigador. Para hacerlo así, consideremos la partición de la curva normal tipificada dibujada en la siguiente figura: Partición de Z para obtener un intervalo de confianza de µ del 95 % Puede verse que En este caso , por tanto, podemos concluir que 3. Enumere las propiedades de un estimador I. INSESGADEZ: un estimador es insesgado o centrado cuando verifica que Veamos que los límites superior e inferior del intervalo de confianza del 95% son: E( )= . (Obsérvese que deberíamos usar (x) y no , pues hablamos de estimadores y no de estimaciones pero como no cabe la confusión, para simplificar, aquí, y en lo sucesivo usaremos Puesto que se supone que es 9, y y estadísticos. Sus valores observados por la muestra son , son ). En caso contrario se dice que el estimador es sesgado. Se llama sesgo a B ( )= II. -E( ) CONSISTENCIA. Un estimador es consistente si converge en probabilidad al parámetro a estimar. Esto es: Si Puesto que este intervalo se obtuvo usando un procedimiento que, en muestreos repetidos, contendrá a la media en un 95% de confianza de que µ esté verdaderamente entre 58.37y 63.63: III. LINEALIDAD. Un estimador es lineal si se obtiene por combinación lineal de los elementos de la muestra ; así tendríamos que un estimador lineal sería : IV. EFICIENCIA. Un estimador es eficiente u óptimo cuando posee varianza mínima o bien en términos relativos cuando presenta menor varianza que otro. Quedando claro que el hecho puede plantearse también en términos más coherentes de Error Cuadrático Medio (ECM). Tendríamos que : 58.37 = 61 - 2.63 61 61 +2.63 = 63.63 Dos observaciones son evidentes a partir de esta fórmula: La primera es que cada intervalo de confianza está centrado en La segunda es que la amplitud del intervalo depende de tres factores: La confianza deseada. La desviación estándar El tamaño muestral ECM ( )= Por lo expresado podemos aventurar que un estimador insegado, estimador es que a medida que el tamaño de la muestra crece, el valor del estimador tienda a ser el valor del parámetro, propiedad que se denomina consistencia. Existen diversas definiciones de consistencia, más o menos restrictivas, pero la más utilizada es la denominada consistencia en media cuadrática que exige que: 1. cuando 2. Cuando luego Es el único capaz de generar eficiencia. (Ir a cota de Cramer-Rao) V. SUFICIENCIA. Un estimador es suficiente 6. Defina con sus propias palabras los siguientes conceptos: Sesgo de selección: es en el que hay un error en la elección de los individuos o grupos a participar en cuando un estudio. no depende del parámetro a estimar . En términos más simples: cuando se aprovecha toda la información muestral. (ir a teorema de caracterización de Neyman-Fisher) Intervalo de confianza: es un intervalo en el cual tenemos cierta confianza o probabilidad de acierto de que el evento ocurrirá. Error de estimación: es el valor absoluto de la diferencia entre una estimación particular y el valor del 4. ¿Cuál es la diferencia entre un parámetro y un estadístico? "La estadística es una ciencia matemática que se refiere a la colección, estudio e interpretación de los datos obtenidos en un estudio... parámetro Nivel de confianza: es la probabilidad de que el intervalo de confianza a calcular contenga al verdadero valor del parámetro. En Estadística, se llama parámetro a un valor representativo de una población, como la media aritmética, una proporción o su desviación típica 5. ¿Qué son los estimadores estadísticos? En estadística, un estimador es un estadístico (esto es, una función de la muestra) usado para estimar un parámetro desconocido de la población. Por ejemplo, si se desea conocer el precio medio de un artículo (el parámetro desconocido) se recogerán observaciones del precio de dicho artículo en diversos establecimientos (la muestra) y la media aritmética de las observaciones puede utilizarse como estimador del precio medio Estimador Consistencia Si no es posible emplear estimadores de mínima varianza, el requisito mínimo deseable para un Bibliografía http://maralboran.org/wikipedia/index.php/Estima ci%C3%B3n_puntual http://www.virtual.unal.edu.co/cursos/odontologia /2002890/lecciones/estimacion/estimacion.htm http://www.uv.es/ceaces/tex1t/4%20estimacion/pr opiedades.htm http://es.wisdia.com/questions/cual_es_la_diferen cia_entre_estadistico_y_parametro.aspx Conclusiones Se desarrolló todas las preguntas planteadas con el mejor entendimiento y de la mejor manera posible. [8] [9] Se tuvieron algunos inconvenientes con el tiempo, sin embargo entre toda la grapa se logró terminar todo, el designado por el director para hacer el caso se tomó más o menos 4 horas y los recursos utilizados fueron los videos didácticos y el internet. No hubo riesgo alguno y todo se realizó de manera eficiente. El director designo las tareas, el planificador realizo la respectiva agenda, se repartieron las labores para la realización de las actividades y al final se logró cumplir con todo lo pedido. Se aprendió la definición de población y muestra, y se supo la diferencia de las dos y su relación. Referencias [1] S. M. Metev and V. P. Veiko, Laser Assisted Microtechnology, 2nd ed., R. M. Osgood, Jr., Ed. Berlin, Germany: Springer-Verlag, 1998. [2] J. Breckling, Ed., The Analysis of Directional Time Series: Applications to Wind Speed and Direction, ser. Lecture Notes in Statistics. Berlin, Germany: Springer, 1989, vol. 61. [3] S. Zhang, C. Zhu, J. K. O. Sin, and P. K. T. 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