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Variables aleatorias, Apuntes de Psicología

Asignatura: analisis de datos, Profesor: , Carrera: Psicología, Universidad: UAM

Tipo: Apuntes

2013/2014

Subido el 04/01/2014

dignam41
dignam41 🇪🇸

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Ejemplo: Experimento aleatorio: “introducir 3 ratas en un laberinto en T”
Ejemplo: Experimento aleatorio: introducir 3 ratas en un laberinto en T
Sucesos elementales: E= [III, IID, IDI, DII, DDI, DID, IDD, DDD]
Definición de suceso X: “Nº de ratas que salen por la izquierda”
Asignación de números reales: (III, 3); (IID, 2); (IDI, 2); (DII, 2); (DDI, 1);
(DID, 1); (IDD, 1); (DDD, 0)
La variable Xviene definida por los valores 0, 1, 2, 3
Por tanto X= [0, 1, 2, 3]
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¡Descarga Variables aleatorias y más Apuntes en PDF de Psicología solo en Docsity!

Ejemplo: Experimento aleatorio: “introducir 3 ratas en un laberinto en T”Ejemplo: Experimento aleatorio: “introducir 3 ratas en un laberinto en T”

Sucesos elementales:

E

= [III, IID, IDI, DII, DDI, DID, IDD, DDD]

Definición de suceso

X

: “Nº de ratas que salen por la izquierda”

Asignación de números reales: (III, 3); (IID, 2); (IDI, 2); (DII, 2); (DDI, 1);

(DID, 1); (IDD, 1); (DDD, 0)

La variable

X

viene definida por los valores 0, 1, 2, 3

Por tanto

X

= [0, 1, 2, 3]

Función de probabilidad y función de distribución de una variable aleatoria discreta Se llama función de probabilidad y se denomina

f

x) a la función que asocia a cada uno de

los valores que puede adoptar la variable discreta la probabilidad de que ésta adopteprecisamente ese valor.

f^

(x

) =i

P (

X

= x

)i

Como el conjunto de valores que puede adoptar la variable discreta ocupa todo el espaciomuestral, el sumatorio de sus probabilidades tiene que ser igual a 1.

f

x

) =i

Gráficamente se representa con un diagramade barras. En nuestro ejemplo.

X

f(

xi

)^

0,4000,3500,3000,2500,200 f(x) 0,1500,1000,050 0,

0

1

2

3

x

Es el análogo en variables aleatoriasdiscretas a la frecuencia relativa enestadística descriptiva.

Valor esperado y varianza de una variable aleatoria discreta Otras características importantes de las variables discretas son las análogas a la media y lavarianza.El

análogo a la media

se llama valor esperado o esperanza matemática (

E

) que es la

media que se obtendría a partir de un número infinito de observaciones de la variablealeatoria. Se define como el sumatorio de los productos de cada valor por su probabilidad.

E

X

∑x

i^

· f

(^

x

)i

X

f(

xi

)^

xi · f

(xi

)^

En nuestro ejemplo.^ E

X

∑x

i^

· f

(x

) = 0,0 + 0,375 + 0,750 + 0,375 = 1,5i

Valor esperado y varianza de una variable aleatoria discreta Otras características importantes de las variables discretas son las análogas a la media y lavarianza.El

análogo a la varianza

se llama también

varianza

2 ) y es la varianza que se obtendría

a partir de un número infinito de observaciones de la variable aleatoria. Se define como elsumatorio de los productos de cada valor por su probabilidad.

2

(X

)^

∑x

(^2) i

· f

(^

x

)i

  • [E(

X

)]

2

En nuestro ejemplo.En nuestro ejemplo.

X

f(

xi

)^

X

xi

2

· f

(x

)i

2

(X

∑x

(^2) i

· f

(^

x

) – [E(i

X

)]

2

= 0,0+0,375+1,500+1,125– [E(

X

)]

2

= 3,0– [E(

X

)]

2

2

2

(X

Variable aleatoria dicotómica Una variable aleatoria dicotómica únicamente puede adoptar dos valores sobre los que sedefine un suceso que puede verificarse (1) o no (0) (éxito/fracaso; sí/no; cara/cruz; obtenerun 3/no obtener un 3 al arrojar un dado, etc.)La codificación de la condición de interés como 1 y la complementaria como 0 permite queel recuento de unos observados a lo largo de los ensayos aleatorios realizados nos facilitael porcentaje de verificaciones (éxitos; síes; caras; etc.)Sea

la probabilidad la probabilidad de observar el valor 1. Es decir:

f^

P (

X

f^

P (

X

El valor esperado de la variable será:

E

X

∑x

i^

· f

(^

x

) = 1 · π + 0 · (1 – π) = πi

Y su varianza será:

2

(X

∑x

(^2) i

· f

(^

x

) – [E(i

X

)]

2

2

2

2

2

Variables aleatorias continuas Las variables aleatorias continuas se definen en espacios muestrales infinitos o finitospero no numerables.Por lo tanto los recuentos y sumatorios utilizados en variables discretas para obtenerlas funciones de probabilidad y distribución, el valor esperado y la varianza no sonaplicables a las variables continuas.Para una variable discreta la función que asociaba a cada posible valor la probabilidadde que la variable adopte precisamente ese valor venía dada por un gráfico de barras. Para una variable continua el gráfico equivalente viene dado por una curva, que sePara una variable continua el gráfico equivalente viene dado por una curva, que se llama

función de densidad (de probabilidad)

x

)i f(x

La

función de densidad

abarca un

cierto rango de valores sobre el ejede abcisas (que puede ir desde

a

), asocia valores de la variable

X

con alturas de la curva y tiene un área total de 1.

Variables aleatorias discretas^ f(x

)i

representa la probabilidad de

Variables aleatorias continuas^ f(x

)i

representa la densidad de probabilidad

alrededor de ese valor,

x

Calcularemos

0,4000,3500,3000,2500,200 f(x) 0,1500,1000,050 0,

0

1

2

3

x

X

f(x

)i

representa la probabilidad de

X

tome precisamente ese valor,

x

i

∑ f

xi

alrededor de ese valor,

x

Calcularemosi

siempre la probabilidad para un intervalo devalores de

X

, por estrecho que sea éste.

F(x

)i

representa la probabilidad

acumulada de

X

tome ese valor,

x

, o cualquier otro inferior.i

F(x

)i

representa la probabilidad de que

X

tome como mucho ese valor concreto,

x

i

P(X)

es la suma de probabilidades

asociadas a valores de

X

P(X)

es la integral definida asociada a un

∫ intervalo.

f^

(x

)^

dx

+∞-∞

Características de las variables aleatorias continuas Al igual que en las variables aleatorias discretas, una variable aleatoria continua,

X

, tiene

un

valor esperado

,^

E

(X

), o

, cuya expresión es:^ E(X) =

x

i^

—^

f^

(x

)^

dx

+∞

Se llama

varianza

de una variable aleatoria continua,

X

, y se representa por

X

), a la

expresión:

+∞ -∞

2 (X) =

x

(^2) i

f

x

)^

dx -

[

E

(X

)]

2

Tienen las mismas propiedades descritas para las variables aleatorias discretas:

Valor esperado

Varianza

Siendo

a

cte

E

(a

)^

= a

σ

a

)^

Si

Y = X + a

E

(Y

)^

= E

(X

)^

  • a

σ

Y

)^

= σ

X

Si

Y = X · a

E

(Y

)^

= a · E

(X

)^

σ

Y

)^

= a

2

· σ

X

Trabajo práctico con variables aleatorias continuas:

Trabajo práctico con variables aleatorias continuas: