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Bioestadística.
Carlos Rodríguez Andrés.
Dpto. de Medicina Preventiva y Salud Pública. Universidad del País Vasco.
Competencia 2. Analizar sucesos probabilísticos: valorar la probabilidad de la ocurrencia de sucesos de interés en el área de la salud. Temas 5. Probabilidad, Independencia y Probabilidad Condicionada.
04/10/2011 (^) Grado de Medicina 1º. Bioestadística. Competencia 2. Tema 5. 1
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Programa.
Tema 5.- Probabilidad. Fenómenos aleatorios. Espacio muestral. Probabilidad de un suceso. Probabilidad de unión e intersección de sucesos. Probabilidad condicionada. Análisis de asociación de sucesos. Teorema de Bayes. Aplicaciones a las pruebas diagnósticas. Conceptos de sensibilidad, especificidad y valores predictivos. 04/10/2011 Grado de Medicina 1º. Bioestadística. Competencia 2. Tema 5. 2
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Sucesos elementales.
Suceso elemental
Cualquier acontecimiento que puede ocurrir o
verificarse como resultado de un experimento o
fenómeno aleatorio.
Se nombran en general con letras mayúsculas: A, B,…
Definición de los sucesos.
En medicina es necesario delimitar y definir con
claridad cada uno de los sucesos elementales.
No es un proceso fácil ni único.
Por ejemplo:
¿Cuándo se verifica que un paciente ha fallecido? 04/10/2011 Grado de Medicina 1º. Bioestadística. Competencia 2. Tema 5. 4
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Relaciones entre Sucesos.
Relaciones entre sucesos:
Intersección de Sucesos:
Se verifican ambos A y B ………………………………
Unión de Sucesos:
Puede ocurrir uno u otro de los sucesos A ó B
No se produce el suceso A
no A o suceso complementario …………………………
Sucesos disjuntos A y B , incompatibles o
mutuamente excluyentes:
No hay intersección entre ellos Si ocurre o se verifica A entonces, no se puede dar o verificar B.
A ∩ B
A ∪ B
A
A ∩ B
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Espacios Muestrales.
Definición
Conjunto de sucesos que pueden ser el resultado de
un experimento aleatorio.
Se denomina con la letra E o la omega Ω
Subconjuntos sucesos unión (A ó B), (A ó Z)… Subconjuntos sucesos intersección (A y B), (A y Z), (A y B y Z)… Se suele escoger de manera que sea: Exhaustivo (Incluir todos los s. que puedan ocurrir) Sucesos mutuamente excluyentes (no intersec.). Tipos de Espacios Muestrales:
Discretos.
Continuos.
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Ejemplos de Espacios Muestrales.
Si nuestro experimento es lanzar una moneda al aire, los resultados pueden ser dos: cara (C) o cruz (Z). El espacio muestral Ω es discreto: Ω = {C, Z} Si nuestro experimento es lanzar un dado al aire los resultados pueden ser seis: El espacio muestral Ω es discreto: Ω = { 1, 2, 3, 4, 5, 6 } Si nuestro experimento consiste en extraer al azar una persona de una población y medir su altura: El número de sucesos observables depende de la precisión de la medida El espacio muestral tiene infinitos sucesos A Ω es continuo i=1,..., ∝. i, para Ω = {A 1 , A 2 ,..., A (^) ∝}
0 3 metros R
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Probabilización de Espacios Muestrales. Definición. Si es el espacio muestral asociado a la realización de un experimento, Probabilizar , es asociar una probabilidad con cada uno de los sucesos del espacio muestral de manera que se cumplan los supuestos básicos siguientes (axiomas de Kolmogorov): La probabilidad del espacio muestral es
La probabilidad de que ocurra cualquier resultado o suceso R sea La probabilidad de un subconjunto (A o B o ...) de sucesos mutuamente excluyentes de es:
P ( Ω) =
P ( R ) ≥ 0
P ( A o B o ) =P(A)+P(B)+
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Probabilización de Espacios Muestrales. Sistemas de probabilización: Personal o subjetivo. Grado de creencia. Siempre es aplicable Clásico (Ley de Laplace). Todos los sucesos equiprobables= 1/número de sucesos del espacio.
Frecuentista. Probabilidad = Frecuencia relativa de cada suceso elemental. Sólo se puede calcular en experimentos que se pueden repetir.
P ( R ) = Resultados favorables (verifican R) Total de Resultados Posibles
P ( R ) =^ Número de Experimentos cuyo resultado es R Número Total de Repeticiones del Experimento 04/10/2011 Grado de Medicina 1º. Bioestadística. Competencia 2. Tema 5. 11
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Espacios Muestrales Producto
Ω 1
Ω 2 Ω × Ω 1 2
P ( ) = ..... =P ( ) = 1/
P( )= P( )= P( )= P( )= P( )= P( )=1/
Probabilización Clásica del Espacio Muestral
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Probabilidad Total
P ( ) = ..... =P ( ) = 1/
P( )= P( )= P( )= P( )= P( )= P( )=1/
Probabilización Clásica del Espacio Muestral Ω 1
Ω 2 Ω × Ω 1 2
P B ( = 1) = P B ( = 1, N = 1) + P B ( = 1, N = 2) + ... + P B ( = 1, N =6) Decimos que el resultado del experimento dado negro y del experimento dado blanco son independientes. 04/10/2011 Grado de Medicina 1º. Bioestadística. Competencia 2. Tema 5. 14
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Unión de Sucesos Disjuntos
Si E = suma de ambos dados sea igual a 3 Si F = suma de ambos dados igual a 6
P ( E F) = P ( E ) + P ( F ) - P (E F ) = P ( E ) + P ( F )-0=^2 5
E y F son sucesos disjuntos se cumple (^) P (E ∩F) = 0 La probabilidad de E ó F es:
Ω
Probabilización Clásica del Espacio Muestral
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Probabilidad de la Unión de Sucesos.
Si C es el suceso dado blanco igual a 1 Si D es el suceso dado negro igual a 1
P ( C D ) = P ( C ) + P (D) - P (C D) =^6 6 1
La probabilidad de que ocurra C ó D es:
P ( C ) = P ( D ) = 6 1 6
Ω
Probabilización Clásica del Espacio Muestral
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Independencia probabilística.
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Independencia en medicina.
En medicina nos interesa estudiar la
independencia/asociación entre sucesos.
Las asociaciones encontradas son muy útiles en el diagnóstico, pronóstico y tratamiento de los pacientes.
Supongamos que definimos los sucesos:
E= Padecer Hipertensión Arterial. T= Tener la Tensión alta en la consulta.
Hay dos espacios muestrales:
. .
Ω = 1 { E , E }
Ω 2 = { T , T }
Ω (^1)
E T
Ω (^2)
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