Cómo encontrar la desviación estándar de una distribución de probabilidad

Una distribución de probabilidad nos dice la probabilidad de que una variable aleatoria tome ciertos valores.

Por ejemplo, la siguiente distribución de probabilidad nos dice la probabilidad de que un determinado equipo de fútbol marque una determinada cantidad de goles en un partido determinado:

Para encontrar la desviación estándar de una distribución de probabilidad, podemos usar la siguiente fórmula:

σ = √ Σ (x i -μ) 2 * P (x i )

dónde:

  • x i : el i- ésimo valor
  • μ: la media de la distribución
  • P (x i ): la probabilidad del i- ésimo valor

Por ejemplo, considere nuestra distribución de probabilidad para el equipo de fútbol:

El número medio de goles para el equipo de fútbol se calcularía como:

μ = 0 * 0.18 + 1 * 0.34 + 2 * 0.35 + 3 * 0.11 + 4 * 0.02 = 1.45 goles.

Entonces podríamos calcular la desviación estándar como:

Ejemplo de desviación estándar de distribución de probabilidad

La desviación estándar es la raíz cuadrada de la suma de los valores de la tercera columna. Así, lo calcularíamos como:

Desviación estándar = √ (.3785 + .0689 + .1059 + .2643 + .1301) = 0.9734

La varianza es simplemente la desviación estándar al cuadrado, entonces:

Varianza = .9734 2 = 0.9475

Los siguientes ejemplos muestran cómo calcular la desviación estándar de una distribución de probabilidad en algunos otros escenarios.

Ejemplo 1: número medio de averías del vehículo

La siguiente distribución de probabilidad nos dice la probabilidad de que un vehículo determinado experimente una cierta cantidad de fallas en la batería durante un período de 10 años:

Ejemplo de encontrar la media de una distribución de probabilidad

Pregunta: ¿Cuál es la desviación estándar del número de fallas de este vehículo?

Solución: el número medio de fallas esperadas se calcula como:

μ = 0 * 0.24 + 1 * 0.57 + 2 * 0.16 + 3 * 0.03 = 0.98 fallas.

Entonces podríamos calcular la desviación estándar como:

Ejemplo de cálculo de la desviación estándar y la varianza de una distribución de probabilidad

La desviación estándar es la raíz cuadrada de la suma de los valores de la tercera columna. Así, lo calcularíamos como:

Desviación estándar = √ (.2305 + .0002 + .1665 + .1224) = 0.7208

Ejemplo 2: número medio de ventas

La siguiente distribución de probabilidad nos dice la probabilidad de que un vendedor determinado realice una determinada cantidad de ventas en el próximo mes:

Pregunta: ¿Cuál es la desviación estándar del número de ventas de este vendedor en el próximo mes?

Solución: El número medio de ventas esperadas se calcula como:

μ = 10 * .24 + 20 * .31 + 30 * 0.39 + 40 * 0.06 = 22.7 ventas.

Entonces podríamos calcular la desviación estándar como:

La desviación estándar es la raíz cuadrada de la suma de los valores de la tercera columna. Así, lo calcularíamos como:

Desviación estándar = √ (38.7096 + 2.2599 + 20.7831 + 17.9574) = 8.928

Recursos adicionales

Cómo encontrar la media de una distribución de probabilidad Calculadora de distribución de
probabilidad

  • https://r-project.org
  • https://www.python.org/
  • https://www.stata.com/

Redactor del artículo

  • Luis Benites
    Director de Statologos.com

    Tengo una Maestría en Ciencias en Estadística Aplicada y he trabajado en algoritmos de aprendizaje automático para empresas profesionales tanto en el sector de la salud como en el comercio minorista.

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