Estatística 4 - Variáveis Aleatórias Unidimensionais Prof. Antonio Fernando Branco Costa e-mail: [email protected] Página da FEG: www.feg.unesp.br/~fbranco VARIÁVEIS ALEATÓRIAS UNIDIMENSIONAIS Variável Aleatória é uma Função que associa um número real a cada Evento X:S R 1) Experimento : jogar 1 dado Variável Aleatória: X = “ o dobro do número obtido menos 1” X : {1, 2, 3, 4, 5, 6} {1, 3, 5, 7, 9, 11} P(X) : R [0, 1] x P(x) 1 1/6 3 1/6 5 1/6 7 1/6 9 1/6 11 1/6 VARIÁVEIS ALEATÓRIAS UNIDIMENSIONAIS 1) Experimento : jogar 1 dado Variável Aleatória: X = “ o dobro do número obtido menos 1” X : {1, 2, 3, 4, 5, 6} {1, 3, 5, 7, 9, 11} P(X) : R [0, 1] x P(x) 1 1/6 3 1/6 5 1/6 7 1/6 9 1/6 11 1/6 E ( X ) xi P(xi ) 1(1 / 6) 3(1 / 6) ... 11(1 / 6) i E( X ) 6 VARIÁVEIS ALEATÓRIAS UNIDIMENSIONAIS x P(x) 1 1/6 3 1/6 5 1/6 7 1/6 9 1/6 11 1/6 E( X ) 6 2 ( X ) ( xi ) 2 P(xi ) i 2 ( X ) (1 6) 2 (1/ 6) (3 6) 2 (1/ 6) ... (11 6) 2 (1/ 6) ( X ) 70 / 6 3,4 Exemplo de Distribuição Acumulada - Caso Discreto Experimento : jogar um dado e observar face superior v. a. X = dobro do número que sair menos 1 x 1 3 5 7 9 11 P(x) 1/6 1/6 1/6 1/6 1/6 1/6 F(x) 0 1/6 2/6 3/6 4/6 5/6 1 intervalos x<1 1 x < 3 3 x < 5 5 x < 7 7 x < 9 9 x < 11 x 11 Exemplo:Um jornaleiro precisa definir o número de jornais a serem comprados por dia. Do histórico de muitos dias de vendas obteve-se a seguinte Tabela x 0 1 2 3 4 5 P(x) 0,05 0,1 0,15 0,2 0,3 0,2 X:Número de jornais vendidos em um dia Cada jornal custa $5 e é vendido por $7 Y:Número de jornais a serem comprados por dia demanda compra 1 2 3 4 5 0 1 2 3 4 5 -5 -10 -15 -20 -25 2 -3 -8 -13 -18 0 4 -1 -6 -11 0 0 6 1 -4 0 0 0 8 3 0 0 0 0 10 Tabela de Ganho-Prejuízo-variável Z x 0 1 2 3 4 5 P(x) 0,05 0,1 0,15 0,2 0,3 0,2 X:Número de jornais vendidos em um dia demanda compra 1 2 3 4 5 0 1 2 3 4 5 -5 -10 -15 -20 -25 2 -3 -8 -13 -18 0 4 -1 -6 -11 0 0 6 1 -4 0 0 0 8 3 0 0 0 0 10 Tabela de Ganho-Prejuízo-variável Z demanda compra 1 2 3 4 5 0,05 0 0,1 1 0,15 2 0,2 3 0,3 4 0,2 5 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,95 0,1 0,1 0,1 0,1 0 0,85 0,15 0,15 0,15 0 0 0,7 0,2 0,2 0 0 0 0,5 0,3 0 0 0 0 0,2 Tabela de Probabilidades demanda compra 1 2 3 4 5 0 1 2 3 4 5 -5 -10 -15 -20 -25 2 -3 -8 -13 -18 0 4 -1 -6 -11 0 0 6 1 -4 0 0 0 8 3 0 0 0 0 10 Tabela de Ganho-Prejuízo demanda compra 1 2 3 4 5 0,05 0 0,1 1 0,15 2 0,2 3 0,3 4 0,2 5 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,95 0,1 0,1 0,1 0,1 0 0,85 0,15 0,15 0,15 0 0 0,7 0,2 0,2 0 0 0 0,5 0,3 0 0 0 0 0,2 Tabela de Probabilidades z -20 -13 -6 1 8 P(z) 0,05 0,1 0,15 0,2 0,5 $1 Tabela de Ganho-Prejuízo para Y=4 E ( Z ) zi P(zi ) 20(0,05) 13(0,1) ... 8(0,5) i y 1 2 3 4 5 E(Z) 1,65 2,6 2,5 1 -2,6 Tabela para a tomada de decisão demanda compra 1 2 3 4 5 0,05 0 0,1 1 0,15 2 0,2 3 0,3 4 0,2 5 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,95 0,1 0,1 0,1 0,1 0 0,85 0,15 0,15 0,15 0 0 0,7 0,2 0,2 0 0 0 0,5 0,3 0 0 0 0 0,2 0,01 0,01 0,05 0,05 0,12 0,15 0,25 Dem 0 Compra 1 -5 2 -10 3 -15 4 -20 5 -25 6 -30 7 -35 8 -40 9 -45 10 -50 Dem Compra 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 3 4 5 0,2 6 0,1 0,05 0,01 1 2 7 8 9 10 2 -3 -8 -13 -18 -23 -28 -33 -38 -43 4 -1 -6 -11 -16 -21 -26 -31 -36 6 1 8 -4 3 10 -9 -2 5 12 -14 -7 0 7 14 -19 -12 -5 2 9 16 -24 -17 -10 -3 4 11 18 -29 -22 -15 -8 -1 6 13 20 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0,01 0,99 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0,01 0,01 0,98 0 0 0 0 0 0 0 0 0,01 0,01 0,05 0,93 0 0 0 0 0 0 0 0,01 0,01 0,05 0,05 0,88 0 0 0 0 0 0 0,01 0,01 0,05 0,05 0,12 0,76 0 0 0 0 0 0,01 0,01 0,05 0,05 0,12 0,15 0,61 0 0 0 0 0,01 0,01 0,05 0,05 0,12 0,15 0,25 0,36 0 0 0 0,01 0,01 0,05 0,05 0,12 0,15 0,25 0,2 0,16 0 0 0,01 0,01 0,05 0,05 0,12 0,15 0,25 0,2 0,1 0,06 0 0,01 0,01 0,05 0,05 0,12 0,15 0,25 0,2 0,1 0,05 0,01 Z -30 -23 -16 -9 -2 5 12 Y 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 P(Z) 0,01 0,01 0,05 0,05 0,12 0,15 0,61 E(Z) 1,93 3,79 5,3 6,46 6,78 6,05 3,57 -0,31 -4,89 -9,82 Demanda 0 1 2 3 4 5 6 ou + 2,9 8,5 8,5 9,9 1,5 11,3 1,5 7,8 7,1 6,4 6,54 Z -30 -23 -16 -9 -2 5 12 P(Z) 0,01 0,01 0,05 0,05 0,12 0,15 0,61 5 -25 12 -2 512 -25 12 -2 12 12 512 125 512 -30 12 -30 12 12 -2 12 5-2 125 512 125 12 12 -2 12 12 512 -25 12 -2 -2 12 12 -2 12 12 512 -25 12 -2 12 12 12 512 125 12 12 512 -95 12 -9 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 -9 12 12 -9 -9 12 12 -9 -9 12 12 -9 -2 12 -2 12 12 12 12 12 12 12 12 -9 12 12 -9 12 12 512 -9 12 -9 12 12 12 12 -2 12 12 -2 512 -25 12 -2 -2 12 5 -2 12 12 12 5 -2 12 5 12 12 -25 512 12 -2 125 12 12 -23 12 12 12 12 -23 12 12 12 -16 12 12 12 12 -2 -16 12 12 12 -2 512 12 12 5 12 12 12 12 512 125 12 12 12 12 12 12 12 12 -2 12 5-2 5 Demanda 0 1 2 3 4 5 6 ou + Z -30 -23 -16 -9 -2 5 12 P(Z) 0,01 0,01 0,05 0,05 0,12 0,15 0,61 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 -30 -23 -16 -9 -2 5 12 Exemplo:Um jornaleiro precisa definir o número de jornais a serem comprados por dia. Do histórico de muitos dias de vendas obteve-se a seguinte Tabela x 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 P(x) 0,01 0,01 0,05 0,05 0,12 0,15 0,25 0,2 0,1 0,05 0,01 X:Número de jornais vendidos em um dia Cada T jornais custam $(5T+2) e é vendido por $8