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jueves, 13 de diciembre de 2012

Estadística

Si lo que necesitas es conocer más sobre ESTADÍSTICA aquí esta el siguiente link el cual contiene:
  • Cuartil
  • Caculos de cuartil por datos agrupados 
Ejercicios de cuartiles (Primero, Segundo, Tercero)
  • Deciles
  • Ejercicios de deciles (Primero, Segundo, ... Noveno)
  • Percentiles

Y demás cosas esenciales de la Estadística


Aquí hay mas sobre ESTADÍSTICA

Un poco sobre la biografía de SIMEÓN DENIS POSSION creador de la "Distribución de Possion" que es el tema que les dejaremos en esta oportunidad esperamos les sirva de ayuda.

También algo de Fisher y las pruebas de significación



SIMÉON DENIS POISSON

BIOGRAFÍA:
Simeón Denis Poisson fue un físico y matemático francés al que se le conoce por sus diferentes trabajos en el campo de la electricidad, también hizo publicaciones sobre la geometría diferencial y la teoría de probabilidades.
El trabajo más importante de Poisson fue una serie de escritos de las integrales definidas, y cuando tan solo tenía 18 años, escribió una memoria de diferencias finitas.
En 1809 fue nominado como profesor de matemática pura en la nuevamente abierta facultad de ciencias.
En 1837 publicó en Rerecherchés sur la probabilite des jugements, un trabajo importante en la probabilidad, en el cual describe la probabilidad como un acontecimiento fortuito ocurrido en un tiempo o intervalo de espacio bajo las condiciones que la probabilidad de un acontecimiento ocurre es muy pequeña, pero el número de intentos es muy grande, entonces el evento ocurre algunas veces.
Durante toda su vida publicó entre 300 y 400 trabajos matemáticos incluyendo aplicaciones a la electricidad, el magnetismo y la astronomía.


DISTRIBUCIÓN DE POISSON:

INTRODUCCION:
La distribución de Poisson fue desarrollada por SimeónDenis Poisson (17811840). Esta distribución de probabilidades es muy utilizada para situaciones donde los sucesos son impredecibles o de ocurrencia aleatoria. En general, utilizaremos la distribución de Poisson como aproximación de experimentos binomiales donde el número de pruebas es muy alto (n→∞), pero la probabilidad de éxito muy baja (p→0).



DEFINICIÓN:
La distribución de Poisson es una distribución de probabilidad discreta que expresa la probabilidad de un determinado número de eventos que ocurren en un intervalo fijo de tiempo y / o espacio si estos eventos se producen con una tasa media conocida y de forma independiente del tiempo desde el último evento. La distribución de Poisson también puede ser utilizado para el número de eventos en otros intervalos especificados como la distancia, área o volumen.

La distribución Poisson es, junto con la distribución binomial, una de las más importantes distribución de probabilidad para variables discretas, es decir, sólo puede tomar los valores 0, 1, 2, 3, 4, ..., k.


LA DISTRIBUCIÓN DE POISSON SE EMPLEA PARA DESCRIBIR VARIOS PROCESOS, ENTRE OTROS:


El número de autos que pasan a través de un cierto punto en una ruta (suficientemente distantes de los semáforos) durante un periodo definido de tiempo.

- El número de errores de ortografía que uno comete al escribir una única página.

- El número de llamadas telefónicas en una central telefónica por minuto.

- El número de servidores web accedidos por minuto.

- El número de defectos en una longitud específica de una cinta magnética.

- El número de mutaciones de determinada cadena de ADN después de cierta cantidad de radiación.

- El número de defectos por metro cuadrado de tela.

- El número de estrellas en un determinado volumen de espacio.
Cada una de estas variables aleatorias representa el número total de ocurrencias de un fenómeno durante un periodo de tiempo fijo o en una región fija del espacio.


- Expresa la probabilidad de un número k de ocurrencias sucedidas en un tiempo fijo, si estos eventos ocurren con una frecuencia media conocida y son independientes del tiempo discurrido desde la última ocurrencia o suceso.
La finalidad del presente objeto de aprendizaje, es adquirir la destreza y conocimiento necesario para la correcta utilización de la distribución de Poisson en el cálculo de probabilidades.

Para ayudar a su comprensión. Finalmente, destacaremos los conceptos básicos de aprendizaje con respecto a la distribución de Poisson y sus aplicaciones prácticas.

_ Identificar las propiedades de una distribución Poisson, así como sus parámetros característicos, esperanza y varianza.
_ Estimar el valor promedio, la λ, característico de las variables de Poisson a partir de la frecuencia o probabilidad de ocurrencia, p, y el número de veces que se presenta un suceso, n.
_ Establecer las bases para el cómputo de las probabilidades para variables Poisson

Definición de variable aleatoria (v.a.):

Corresponde al valor resultante de un determinado experimento. Por ejemplo, si contamos el número de empleados ausentes en un determinado turno de trabajo, el resultado podría ser 0, 1, 2, ...., este número de ausencias es la variable aleatoria.




Distinguiremos entre variables aleatorias discretas y continuas.

Diremos que una variable aleatoria es discreta cuando sólo puede tomar un número contable de valores. Estos valores no necesariamente han de ser enteros, pero sí han de tener valores claramente definidos.
Serían v.a. discretas, p.e., X1 = “nº” de hermanos de cada uno de nuestros amigos”, o X2 =nota, con una cifra decimal, obtenida en un examen por cada alumno de un aula”.
Por el contrario, una v.a. continua es aquella que puede tomar cualquier valor dentro de un intervalo real.
Serían v.a. continuas, p.e., X3 = “altura, en cm., de los jugadores de un equipo de baloncesto” (1.9, 1.92, 1.923,...), o X4 = “distancia entre dos ciudades”.

TENDENCIA
 Es el movimiento suave de la serie a largo plazo. La tendencia es cuando observamos que los datos estudiados presentan preferencia a estar de una forma u otra, es decir cuando vemos datos que tienden a elevarse en el grafico esa es una tendencia al aumento en largo plazo.
Medidas de de tendencia central
La medidas de centralización nos indican en torno a qué valor (centro) se distribuyen los datos. Las medidas de centralización son:
MODA.- La moda es el valor que tiene mayor frecuencia absoluta. Se representa por Mo.





Definición de distribución de probabilidad:

Es aquella que permite calcular todos los resultados probables de ocurrir de un experimento determinado, así como la probabilidad de ocurrencias de estos resultados.
Las características más importantes a tener en cuenta en una distribución de probabilidad son:
- La probabilidad de un resultado específico está entre cero y uno.
- La suma de las probabilidades de todos los resultados mutuamente excluyentes es 1.
Li-1 es el límite inferior de la clase modal.
fi es la frecuencia absoluta de la clase modal.
fi--1 es la frecuencia absoluta inmediatamente inferior a la en clase    modal.
fi-+1 es la frecuencia absoluta inmediatamente posterior a la clase modal.
ai es la amplitud de la clase.
También se utiliza otra fórmula de la moda que da un valor aproximado de ésta:



DISTRIBUCIÓN DE POISSON Y FÓRMULA:

Consideremos X una variable que da el número de individuos que presentan una cierta característica por unidad de tiempo, volumen, superficie,… Entonces diremos que X sigue una distribución de Poisson.
Ejemplos:
X= Número de coches que cruzan un cruce en una hora.
Y= Número de enfermos de Sida por año y por Comunidad Autónoma.
La función de probabilidad de la distribución de Poisson es:


Donde λ es el número medio de ocurrencias durante un intervalo específico de tiempo, superficie, .. e es la constante exponencial y x es el número de ocurrencias (éxitos).
Observamos de la expresión de la función de probabilidad que el parámetro λ caracteriza las variables con distribución de Poisson. Otra característica de la Poisson es que su media es igual a su varianza y ambas son igual al parámetro λ:

μ = λ , σ = λ

Observamos además que una variable con distribución Poisson toma infinitos valores, 0,1,…Ahora bien, las probabilidades van disminuyendo cada vez más rápidamente cuando el valor es alto, haciéndose prácticamente nulas a partir de un valor. Por esto muchas veces la distribución de Poisson también se la llama distribución de los sucesos “raros” o poco probables.


Función de Distribución de Poisson

Forma Funcional:
Media:
Desviación Típica


a





Si la probabilidad de p es tan pequeña, de forma que la función solamente es significativa para valores pequeños de x, entonces la distribución de eventos se puede aproximar mediante la distribución de Poisson. Bajo estas condiciones, resulta una aproximación razonable de la distribución binomial exacta de eventos.
En el cálculo de la función de distribución, los valores de la media y desviación estándar se realizan a través de la distribución binomial. En las condiciones en las se aplica la distribución de Poisson, la desviación típica se puede aproximar por la raíz cuadrada de la media.

Guía para un ejemplo:


Si la probabilidad de un simple evento es p = .   y hay n = .  eventos, entonces el valor de la función de distribución de Poisson para el valor x = .   es   x . 10^ . . En estas condiciones, el número medio de eventos es .  y la desviación típica es .  


DEFINICIÓN DE FUNCIÓN DE DISTRIBUCIÓN DE PROBABILIDAD
La función de probabilidad de una variable aleatoria es la probabilidad acumulada hasta un valor determinado de la variable. Dada una variable aleatoria X, diremos que F(a) es la función de distribución tal que:

F(a) = P(X≤a)

La función de distribución de probabilidad cumple 0 ≤ F(x) ≤ 1.
En el caso de las variables discretas la función de probabilidad se asocia con la función de probabilidad, función que da la probabilidad de cada posible valor que toma la variable.
En el caso de las continuas como estas pueden tomar infinitos valores en un intervalo su función de probabilidad viene definida como la probabilidad a intervalos de valores. De hecho, la probabilidad de que la variable tome un determinado valor es nula. Las variables aleatorias continuas se caracterizan por una función denominada función de densidad.

Definición de función de probabilidad para una variable aleatoria discreta:

Dada una variable aleatoria discreta X, diremos que f(xi) es la función de probabilidad que asocia a cada valor xi de la variable su probabilidad, i.e., f(xi) = P(X=xi).
De este modo: F(a) = P(X≤a) es igual a la suma de todos los P(X=xi) tales que xi son menores que a.

Definición de función de densidad para una variable aleatoria continua:
Dada una variable aleatoria continua X la función de densidad f(x) asociada a una variable aleatoria continua X caracteriza la función de distribución de probabilidad de X donde:


LA DISTRIBUCIÓN BINOMIAL.
Consideremos una variable aleatoria X que da el número de éxitos que aparecen al repetir n veces de forma independiente un experimento en idénticas condiciones. En esta situación diremos que X sigue una distribución Binomial.
Ejemplos:
X= número de huevos defectuosos en un paquete de 12.
Y= número de 2 al tirar 10 veces un dado.

Las características principales de este modelo de distribución son:
1. Repetir n pruebas independientes unas de otras.
2. Para cada una de las pruebas sólo pueden darse dos resultados: éxito o fracaso
3. La probabilidad de éxito en cada prueba es de p.
En tales condiciones, diremos que la v.a. X = “nº de éxitos en las n pruebas” sigue una distribución Binomial de parámetros n y p, y lo escribiremos como X B(n,p) .
Observamos que la v.a. X sólo puede tomar los valores 0, 1, 2, 3, … , n siendo por tanto una v.a. discreta.
Así pues, las funciones de probabilidad y de distribución de una distribución binomial son las siguientes:



Fisher y Las Pruebas de Significación

BIOGRAFÍA:
Ronald Fisher (1890-1962) es considerado uno de los padres de la estadística moderna. Desde niño mostró un gran talento por las matemáticas, Igualmente, fue pionero en la aplicación de métodos estadísticos aplicados al diseño de experimentos científicos.
A diferencia de otras pruebas de medias que se basan en la diferencia existente entre dos valores, el análisis de varianza emplea la razón de las estimaciones, dividiendo la estimación intermediante entre la estimación interna


Esta razón F fue creada por Ronald Fisher (1890-1962), matemático británico, cuyas teorías estadísticas hicieron mucho más precisos los experimentos científicos. Sus proyectos estadísticos, primero utilizados en biología, rápidamente cobraron importancia y fueron aplicados a la experimentación agrícola, médica e industrial. Fisher también contribuyó a clarificar las funciones que desempeñan la mutación y la selección natural en la genética, particularmente en la población humana.

El valor estadístico de prueba resultante se debe comparar con un valor tabular de F, que indicará el valor máximo del valor estadístico de prueba que ocurría si H0 fuera verdadera, a un nivel de significación seleccionado. Antes de proceder a efectuar este cálculo, se debe considerar las características de la distribución F.
En muchos casos, el test F puede resolverse mediante un proceso directo. Se requieren dos modelos de regresión, uno de los cuales restringe uno o más de los coeficientes de regresión conforme a la hipótesis nula. El test entonces se basa en un cociente modificado de la suma de cuadrados de residuos de los dos modelos como sigue:
Dadas n observaciones, donde el modelo 1 tiene k coeficientes no restringidos, y el modelo 0 restringe m coeficientes, el test F puede calcularse como




El valor resultante debe entonces compararse con la entrada correspondiente de la tabla de valores críticos.


Características de la distribución Fisher

- Existe una distribución F que se aplica cuando se toman cinco muestras de seis observaciones cada una, al igual que una distribución F diferente para cinco muestras de siete observaciones cada una. A propósito de esto, el número distribuciones de muestreo diferentes es tan grande que sería poco práctico hacer una extensa tabulación de distribuciones.
La razón más pequeña es 0. La razón no puede ser negativa, ya que ambos términos de la razón F están elevados al cuadrado.


Por otra parte, grandes diferencias entre los valores medios de la muestra, acompañadas de pequeñas variancias muéstrales pueden dar como resultado valores extremadamente grandes de la razón F.
- La forma de cada distribución de muestreo teórico F depende del número de grados de libertad que estén asociados a ella. Tanto el numerador como el denominador tienen grados de libertad relacionados.

Determinación de los grados de libertad

Los grados de libertad para el numerador y el denominador de la razón F se basan en los cálculos necesarios para derivar cada estimación de la variancia de la población. La estimación intermediarte de variancia (numerador) comprende la división de la suma de las diferencias elevadas al cuadrado entre el número de medias (muestras) menos uno, o bien, k - 1. Así, k - 1 es el número de grados de libertad para el numerador.
En forma semejante, el calcular cada variancia muestral, la suma de las diferencias elevadas al cuadrado entre el valor medio de la muestra y cada valor de la misma se divide entre el número de observaciones de la muestra menos uno, o bien, n - 1. Por tanto, el promedio de las variancias muestrales se determina dividiendo la suma de las variancias de la muestra entre el número de muestras, o k. Los grados de libertad para el denominador son entonces, k(n -l).

Cálculo de la razón Fisher a partir de datos muestrales




Para calcular Fisher se debe seguir el siguiente procedimiento:
    
1                                     1 )    Calcular la estimación interna (Denominador)



                                                                     2)  Calcular la estimación intermediante (Numerador)





EJEMPLO ILUSTRATIVO
Los pesos en kg por 1,7 m de estatura se ilustran en la siguiente tabla. La finalidad es determinar si existen diferencias reales entre las cuatro muestras. Emplear un nivel de significación de 0,05



Solución:

Las hipótesis Nula y Alternativa son:



Calculando las medias aritméticas se obtiene:



Se llena la siguiente tabla para calcular las varianzas muestrales:



Remplazando los datos en la fórmula de la varianza se obtienen las varianzas de las 4 muestras.


Calculando la estimación interna de varianza se obtiene:



Para calcular la estimación intermediante de varianza primero se calcular la varianza de las medias aritméticas


Se llena la siguiente tabla:


Se remplaza los datos de la tabla para calcular varianza de las medias aritméticas


Calculando la estimación intermediante de varianza se obtiene:


Los cálculos en Excel se muestran en la siguiente figura:




Decisión:


PRONÓSTICO
Definición:
Es el proceso de estimación en situaciones de incertidumbre. El término predicción es similar, pero más general, y generalmente se refiere a la estimación de series temporales o datos instantáneos. El pronóstico ha evolucionado hacia la práctica del plan de demanda en el pronóstico diario de los negocios. La práctica del plan de demanda también se refiere al pronóstico de la cadena de suministros.
Se puede clasificar en:                              


1. PRONÓSTICOS A CORTO PLAZO: En las empresas modernas, este tipo de pronóstico se efectúa cada mes o menos, y su tiempo de planeación tiene vigencia de un año. Se utiliza para programas de abastecimiento, producción, asignación de mano de obra a las plantillas de trabajadores, y planificación de los departamentos de fabricación.
2. PRONÓSTICOS A MEDIANO PLAZO: Abarca un lapso de seis meses a tres años. Este se utilizan para estimar planes de ventas, producción, flujos de efectivo y elaboración de presupuestos.
3. PRONÓSTICOS A LARGO PLAZO: Este tipo de pronóstico se utiliza en la planificación de nuevas inversiones, lanzamiento de nuevos productos y tendencias tecnológicas de materiales, procesos y productos, así como en la preparación de proyectos. El tiempo de duración es de tres años o más.

PRECISIÓN DEL PRONÓSTICO
El error del pronóstico es la diferencia entre el valor real y el pronosticado del período correspondiente.
Donde   es el error del pronóstico del período,   es el valor real para ese período y   el valor que se había pronosticado. Medidas de error:
·         Error absoluto de la media (MAD)          
·         Error absoluto porcentual de la media (MAPE)          
·         Desviación porcentual absoluta de la media (PMAD)          
·         Error cuadrático de la media (MSE)       
·         Raíz del error cuadrático de la media (RMSE)








1 comentario:

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