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TEMA 10 Estimación puntual Probabilidades y Estadística I
43

Tema10 11-ud4

Aug 05, 2015

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Page 1: Tema10 11-ud4

TEMA 10

Estimación puntual

Probabilidades y Estadística I

Page 2: Tema10 11-ud4

Esquema inicial

1 I t d ió1. Introducción

2. Estadísticos y estimadoresy

Probabilidades y Estadística I

Page 3: Tema10 11-ud4

Esquema inicial

1 I t d ió1. Introducción

2. Estadísticos y estimadores2. Estadísticos y estimadores2. Estadísticos y estimadoresyyy

Probabilidades y Estadística I

Page 4: Tema10 11-ud4

1. Introducción (1/4)

Enunciados genéricosEnunciados genéricos

Sea x1, x2,….., xn un conjunto de n valores numéricos

Muestra aleatoria simple

X X X

Conjunto de n variables aleatorias

0,8

1

1,2

0,8

1

1,2

0,8

1

1,2

X1, X2,…, Xn0 1 2 3 4

0

0,2

0,4

0,6

0 1 2 3 40

0,2

0,4

0,6

0 1 2 3 40

0,2

0,4

0,6

…..

Independientes e idénticamente distr.

Probabilidades y Estadística I

Page 5: Tema10 11-ud4

1. Introducción (2/4)

Muestra aleatoria simple Conjunto de n variables aleatorias

X1, X2,…, Xn0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

0 1 2 3 40

0 1 2 3 40

0 1 2 3 40…..

Independientes e idénticamente distr.

POBLACIÓN Variable aleatoria

X

POBLACIÓN

0,4

0,6

0,8

1

1,2

0 1 2 3 40

0,2 (parámetro)

Probabilidades y Estadística I

Page 6: Tema10 11-ud4

1. Introducción (3/4)

1

1,2

0,4

0,6

0,8

1

0 1 2 3 40

0,2

( , )Erlang k

Probabilidades y Estadística I

Page 7: Tema10 11-ud4

1. Introducción (4/4)

Problemas

1,21. Determinar el valor de los parámetros a

ti d l d t (E i ió )

0,6

0,8

1

1,2 partir de los datos (Estimación)

2. Determinar si estimación de los parámetros

0 1 2 3 40

0,2

0,4

pes asumible (Contraste paramétrico)

i i l i ió d l d0 1 2 3 4

( , )Erlang k 3. Determinar si la asignación de esa ley de

incertidumbrees asumible(Contraste no paramétrico)

FUENTE DE INFORMACIÓN: Los datos con los que se construyó el histograma

Probabilidades y Estadística I

Page 8: Tema10 11-ud4

Esquema inicial

1 I t d ió1 I t d ió1 I t d ió1. Introducción1. Introducción1. Introducción

2. Estadísticos y estimadoresy

Probabilidades y Estadística I

Page 9: Tema10 11-ud4

2. Estadísticos y Estimadores (1/5)

ESTADÍSTICO Sea X1,X2,…,Xn una muestra aleatoria simpleESTADÍSTICO

1 2( , ,...., )nT T X X X

Sea X1,X2,…,Xn una muestra aleatoria simple

Se puede valorar a partir de la muestra

Ejemplo Sea X1, X2,…,Xn una muestra aleatoria simple de una ( , )N

2 2 21 2 1 2( , ,...., ) ....n nT X X X X X X Estadístico

2 2 21 2 1 2( , ,...., ) ....n nT X X X X X X No es Estadístico

Probabilidades y Estadística I

Page 10: Tema10 11-ud4

2. Estadísticos y Estimadores (2/5)

ESTIMADOR Sea X1,X2,…,Xn una muestra aleatoria simple 1 2 n

1 2( , ,...., )nX X X 1 2( , , , )n

Pretende aproximar el parámetro desconocido

Ejemplo Sea X1,X2,…,Xn una muestra aleatoria simple de una ( , )N

1 n

1 21

1( , ,...., )n ii

X X X Xn

Estimador de la media

Probabilidades y Estadística I

Page 11: Tema10 11-ud4

2. Estadísticos y Estimadores (3/5)

P bl ió P á t E ti dPoblación Parámetro Estimador

1ˆ( )n

X X X X X 1 21

( , ,...., )n i ni

X X X X Xn

1, 1 2ˆ ( , ,...., )n np X X X X

1 2ˆ ( , ,...., )n nX X X X

22 1 n

221 2

1

1ˆ ( , ,...., )n i ni

X X X X Xn

221 2

1( , ,...., )n

iS X X X X X 1 21

( , ,...., )1n i n

iS X X X X X

n

Probabilidades y Estadística I

Page 12: Tema10 11-ud4

2. Estadísticos y Estimadores (4/5)

Distribuciones de estimadores en poblaciones normales

Teorema de Fisher

Error muestral

Distribución muestral

4.

5.

Probabilidades y Estadística I

Page 13: Tema10 11-ud4

2. Estadísticos y Estimadores (5/5)

P1

8

11

0.50.5

4

811

0.50.5

0.5 10

Distribución muestral

0.50.500 Distribución muestral0

0.50.5000

Parámetro poblacional Estimación Error muestral

Probabilidades y Estadística I

Page 14: Tema10 11-ud4

TEMA 11

Intervalos de confianza

Probabilidades y Estadística I

Page 15: Tema10 11-ud4

Esquema inicial

1 I t d ió1. Introducción

2. Método de la variable pivotep

3. Intervalo de confianza en poblaciones normales

4. Intervalo de confianza asintóticos

Probabilidades y Estadística I

Page 16: Tema10 11-ud4

Esquema inicial

1 I t d ió1. Introducción

2. Método de la variable pivote2. Método de la variable pivote2. Método de la variable pivoteppp

3. Intervalo de confianza en poblaciones normales3. Intervalo de confianza en poblaciones normales3. Intervalo de confianza en poblaciones normales

4. Intervalo de confianza para proporciones4. Intervalo de confianza para proporciones4. Intervalo de confianza para proporciones

Probabilidades y Estadística I

Page 17: Tema10 11-ud4

1. Introducción (1/2)

Asignación

1

1,2

0,4

0,6

0,8

1

0 1 2 3 40

0,2

( , )Erlang k

Probabilidades y Estadística I

Page 18: Tema10 11-ud4

1. Introducción (2/2)

Problemas1 D t i l l d l á t

0,8

1

1,21. Determinar el valor de los parámetros a

partir de los datos (Estimación puntual)

0,2

0,4

0,6 1 2ˆ ˆ , ,..., nk k X X X 1 2

ˆ ˆ , ,..., nX X X

0 1 2 3 40

( , )Erlang k 1. Determinar el valor de los parámetros a

partir de los datos (Estimación intervalar)

1 1 2 2 1 2ˆ ˆ, ,..., , ,..., 0.90n nP k X X X k k X X X

ˆ ˆ 1 1 2 2 1 2ˆ ˆ, ,..., , ,..., 0.95n nP k X X X k k X X X

1 1 2 2 1 2ˆ ˆ, ,..., , ,..., 0.99n nP k X X X k k X X X

Probabilidades y Estadística I

1 1 2 2 1 2, , , , , ,n n

Page 19: Tema10 11-ud4

Esquema inicial

1 I t d ió1 I t d ió1 I t d ió1. Introducción1. Introducción1. Introducción

2. Método de la variable pivotep

3. Intervalo de confianza en poblaciones normales3. Intervalo de confianza en poblaciones normales3. Intervalo de confianza en poblaciones normales

4. Intervalo de confianza asintóticos4. Intervalo de confianza asintóticos4. Intervalo de confianza asintóticos

Probabilidades y Estadística I

Page 20: Tema10 11-ud4

2. Método de la variable pivote (1/3)

Objetivo

Variables aleatoriaNivel de confianza

Constante

Se trata de encontrar una variable aleatoria que sea función de la muestra y del parámetro desconocido, de la que se conozca su distribución y, además, ésta no dependa del parámetro

Probabilidades y Estadística I

Page 21: Tema10 11-ud4

2. Método de la variable pivote (2/3)

Objetivo

Se trata de encontrar una variable aleatoria que sea función de la muestra y

del parámetro desconocido, de la que se conozca su distribución y, además,

ésta no dependa del parámetro

Probabilidades y Estadística I

Page 22: Tema10 11-ud4

2. Método de la variable pivote (3/3)

Variable aleatoria que sea función de la muestra y del parámetro desconocidoq y p

4. 4.

5.

Probabilidades y Estadística I

Page 23: Tema10 11-ud4

Esquema inicial

1 I t d ió1 I t d ió1 I t d ió1. Introducción1. Introducción1. Introducción

2. Método de la variable pivote2. Método de la variable pivote2. Método de la variable pivoteppp

3. Intervalo de confianza en poblaciones normales

4. Intervalo de confianza asintóticos4. Intervalo de confianza asintóticos4. Intervalo de confianza asintóticos

Probabilidades y Estadística I

Page 24: Tema10 11-ud4

3. I.C. en poblaciones normales (1/15)

Sea X1,X2,…,Xn una muestra aleatoria simple de una ( , )N

Casuística

1.

22.

3.

4.

4.1

4.2

5.

Probabilidades y Estadística I

Page 25: Tema10 11-ud4

3. I.C. en poblaciones normales

Caso 1

4. Caso 2Caso 3

5.

Probabilidades y Estadística I

Page 26: Tema10 11-ud4

3. I.C. en poblaciones normales (2/15)

Caso 1

(Variable pivote)(Variable pivote)

/ 2z/ 2z

(Intervalo de confianza)

Probabilidades y Estadística I

Page 27: Tema10 11-ud4

3. I.C. en poblaciones normales (3/15)

Caso 2

(Variable pivote)(Variable pivote)

1 / 2nt 1 / 2nt

(Intervalo de confianza)

1, / 2n 1, / 2nt

Probabilidades y Estadística I

Page 28: Tema10 11-ud4

3. I.C. en poblaciones normales (4/15)

Caso 2

Probabilidades y Estadística I

Page 29: Tema10 11-ud4

3. I.C. en poblaciones normales (5/15)

Caso 2

Probabilidades y Estadística I

Page 30: Tema10 11-ud4

3. I.C. en poblaciones normales (6/15)

Caso 3

(Variable pivote)

21, / 2n

21,1 / 2n

(Intervalo de confianza)

Probabilidades y Estadística I

Page 31: Tema10 11-ud4

3. I.C. en poblaciones normales (7/15)

Caso 3

Probabilidades y Estadística I

Page 32: Tema10 11-ud4

3. I.C. en poblaciones normales (8/15)

Caso 4

4.1 2 2 21 2

4.2

Probabilidades y Estadística I

Page 33: Tema10 11-ud4

3. I.C. en poblaciones normales (9/15)

Caso 4 2 2 21 2

(Estimador de varianza común)

(Variable pivote)( p )

(Intervalo de confianza)

Probabilidades y Estadística I

( )

Page 34: Tema10 11-ud4

3. I.C. en poblaciones normales (10/15)

Caso 4 2 2 21 2

Probabilidades y Estadística I

Page 35: Tema10 11-ud4

3. I.C. en poblaciones normales (11/15)

Probabilidades y Estadística I

Page 36: Tema10 11-ud4

3. I.C. en poblaciones normales (12/15)

Caso 4

(Variable pivote)

1 2

1 222 2 n n

X Yt

S S

1 2

1 2

S Sn n

Probabilidades y Estadística I

Page 37: Tema10 11-ud4

3. I.C. en poblaciones normales (13/15)

Caso 4

Probabilidades y Estadística I

Page 38: Tema10 11-ud4

3. I.C. en poblaciones normales (14/15)

Caso 5

(Variable pivote)

(Intervalo de confianza)(Intervalo de confianza)

Probabilidades y Estadística I

Page 39: Tema10 11-ud4

3. I.C. en poblaciones normales (15/15)

Caso 5

Probabilidades y Estadística I

Page 40: Tema10 11-ud4

Esquema inicial

1 I t d ió1 I t d ió1 I t d ió1. Introducción1. Introducción1. Introducción

2. Método de la variable pivote2. Método de la variable pivote2. Método de la variable pivoteppp

3. Intervalo de confianza en poblaciones normales3. Intervalo de confianza en poblaciones normales3. Intervalo de confianza en poblaciones normales

4. Intervalo de confianza asintóticos

Probabilidades y Estadística I

Page 41: Tema10 11-ud4

4. Intervalos de confianza asintóticos (1/3)

Sea X1,X2,…,Xn una muestra aleatoria simple con n 30

Casuística

1.

2.

Probabilidades y Estadística I

Page 42: Tema10 11-ud4

4. Intervalos de confianza asintóticos (2/3)

Caso 1

(Variable pivote. Por T.C.L)

(Intervalo de confianza)

(1 ) (1 ), p pN pn

Probabilidades y Estadística I

Page 43: Tema10 11-ud4

4. Intervalos de confianza asintóticos (3/3)

Caso 2

Probabilidades y Estadística I