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Curso: Engenharia Civil Disciplina: Estatística (ESTE2) Prof. Rodrigo Cleber da Silva Aula 14 13.1 – Distribuição Binomial A distribuição binomial de probabilidade é uma distribuição discreta de probabilidade que tem muitas aplicações. Ela está associada a um experimento de múltipla etapa que chamamos de experimento binomial. 13.1 – Distribuição Binomial 1 – Um experimento binomial Um experimento binomial tem as quatro seguintes propriedades: (1ª) O experimento consiste de uma sequência de n ensaios idênticos. (2ª) Dois resultados são possíveis em cada ensaio. Referimo-nos a um como um sucesso e ao outro como um fracasso. (3ª) A probabilidade de um sucesso, denotado por p, não se modifica de ensaio para ensaio. Consequentemente, a probabilidade de um fracasso, denotado por q (onde q = 1 – p), não se modifica de ensaio para ensaio. (4ª) Os ensaios são independentes. 13.1 – Distribuição Binomial 1 – Um experimento binomial Se as propriedades 2, 3 e 4 estão presentes, dizemos que os ensaios são gerados por um processo de Bernoulli. Se além disso, a propriedade 1 está presente, dizemos que temos um experimento binomial. Suponhamos agora o experimento E4= “Lançamento de 4 moedas”. A tabela abaixo mostra todas as possibilidades de combinações cara/coroa, os eventos que estas combinações originam e os valores correspondentes da variável aleatória X : Número de vezes que sai “Cara”. 13.1 – Distribuição Binomial 1 – Um experimento binomial 13.1 – Distribuição Binomial 1 – Um experimento binomial Utilizando as regras do produto para eventos independentes (e) e da adição para eventos mutuamente exclusivos (ou) é possível calcular as probabilidades associadas aos valores de X. A probabilidade de X=0 é obtida pelo conhecimento de termos 4 coroas, sabe-se que a probabilidade de sair coroa é ½ , a probabilidade final será: 0,5x0,5x0,5x0,5 = 0,0625. Para o cálculo da probabilidade X=1 deve-se trabalhar com o evento “1K e 3C” como temos as opções a,b,c,d, que são mutuamente exclusivas, a regra da soma manda efetuar a adição 0,0625+0,0625 +0,0625+0,0625 ou, o que é o mesmo de se efetuar o produto 4x 0,0625 = 0,25. 13.1 – Distribuição Binomial 1 – Um experimento binomial Desta forma analogamente temos: 13.1 – Distribuição Binomial 1 – Um experimento binomial 13.1 – Distribuição Binomial 1 – Um experimento binomial Exemplo: Supondo que a probabilidade de uma ervilha ter vagem seja 0,75, use a fórmula da probabilidade binomial para encontrar a probabilidade de se obterem exatamente 3 ervilhas com vagens quando são geradas 5 proles. P(3)=? n=5 x=3 q=1-p=1-0,75=0,25 3 5 35!(3) .0,75 .0,25 (5 3)!3! 5! = .0,421875.0,0625 0,263671875 2!3! P 13.1 – Distribuição Binomial Exercícios 13.1 – Distribuição Binomial Exercícios 13.2 – Distribuição de Poisson A chamada Distribuição de Poisson ou de Eventos Raros pode ser considerada um caso limite da distribuição binomial. Quando “n” é grande e “p” é pequeno podemos usar a proximação de Poisson para a distribuição Binomial. É difícil dar condições precisas para que se possa usar a aproximação de Poisson, ou seja, o que significa quando “n” é grande e “p” pequeno. Como regra geral (de referência empírica) podemos usar: n > 100 e n.p < 10 n = elementos da população P = probabilidade 13.2 – Distribuição de Poisson Exemplo: n = 150 p = 0,05 Temos a distribuição de Poisson com: n.p=150.(0,05)=7,5. A equação a ser usada é: sendo e=2,718 e μ = n.p A distribuição de Poisson difere de uma distribuição binominal neste aspectos fundamentais: • A distribuição binomial é afetada pelo tamanho n da amostra e pela probabilidade p, enquanto a distribuição de Poisson é apetado apenas pela média μ. • Na distribuição binomial, os valores possíveis da variável aleatória x são 0, 1, ..., n, mas uma distribuição de Poisson tem, para valores possíveis de x, 0, 1,2,..., sem nenhum limite superior. .( . ) . ( ) ! x n pn p e f x x 13.2 – Distribuição de Poisson 13.2 – Distribuição de Poisson 13.2 – Distribuição de Poisson Exercícios 13.2 – Distribuição de Poisson Exercícios
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