Econometría y la función de densidad de probabilidad (pdf)
LA la función de densidad de probabilidad
(PDF) muestra las probabilidades de una variable aleatoria para todos sus valores posibles. Las probabilidades asociadas con los valores específicos (o eventos) de una variable aleatoria deben adherirse a las propiedadesdónde Xj representa los valores posibles (resultados) de variable aleatoria X. En otras palabras, las posibilidades de cualquier evento aleatorio que ocurre deben estar en cualquier lugar de ser imposible (probabilidad de 0) para cierta (probabilidad de 1), y la suma de las probabilidades de todos los eventos debe ser 1 (o 100 por ciento).
El PDF para variables aleatorias discretas
Si usted está observando una variable aleatoria discreta, el PDF se puede describir en una tabla o gráfico. Para construir una tabla, se configura una columna con los valores posibles de la variable aleatoria y una columna con la probabilidad de que van a ocurrir.
En una representación gráfica del PDF (un gráfico de barras), que le coloca los posibles valores de la variable aleatoria en el eje horizontal, y la altura de las barras verticales en cada valor muestra la probabilidad de que se produzcan.
Supongamos que realiza un experimento que consiste en lanzar tres monedas al mismo tiempo. Usted está interesado en el número de veces que la tierra las cabezas para arriba, así que llame al número de cabezas observó variable aleatoria X. La tabla muestra los posibles resultados de este experimento y los valores para X generado a partir del proceso.
Resultado | Primera Moneda | Segundo Coin | Tercer Coin | Número de Jefes, X |
---|---|---|---|---|
1 | T | T | T | 0 |
2 | T | T | H | 1 |
3 | T | H | T | 1 |
4 | H | T | T | 1 |
5 | T | H | H | 2 |
6 | H | H | T | 2 |
7 | H | T | H | 2 |
8 | H | H | H | 3 |
Fuera de ocho resultados posibles, se obtiene 0 cabezas en un resultado, 1 cabeza con tres resultados, 2 cabezas en tres resultados, y 3 cabezas en un solo resultado. Puede resumir la información con una representación tabular o gráfica del PDF para X.
Ves 8 resultados totales y cuatro valores posibles para X: 0, 1, 2 y 3. Esta información le permite calcular la probabilidad asociada a cada X valor. Por ejemplo, X = 0 se produce sólo una vez, por lo que F(X = 0) = 1/8 = 0.125. La siguiente tabla muestra las probabilidades para el otro X valores y una forma de tabla del PDF.
X | f (X) |
---|---|
0 | 1/8 = 0.125 |
1 | 8.3 = 0.375 |
2 | 8.3 = 0.375 |
3 | 1/8 = 0.125 |
Tenga en cuenta que las probabilidades en la derecha; la columna se suman a 1. Las probabilidades totales para cualquier experimento debe ser siempre igual a 1.
El PDF para variables aleatorias continuas
Si usted está observando una variable aleatoria continua, el PDF se puede describir en una función o un gráfico. La función muestra cómo se comporta la variable aleatoria a través de cualquier rango posible de valores. En una representación gráfica de la PDF, los posibles valores de la variable aleatoria están en el eje horizontal, y una curva (sin ningún tipo de barras o roturas) está en algún lugar por encima del eje.
El PDF continua más común es la de una variable aleatoria distribuida normalmente. La representación gráfica de este PDF se muestra aquí.
Independientemente de los valores de la media y la desviación estándar, la densidad total (área) bajo la curva es igual a 1. Además, alrededor del 68 por ciento de la densidad está dentro de una desviación estándar, aproximadamente el 95 por ciento de la densidad está dentro de estándar de dos desviaciones, y alrededor de 99,7 por ciento de la densidad está dentro de tres desviaciones estándar.
Debido a que una variable aleatoria continua puede tomar infinitos valores, la probabilidad de que se produzca un valor específico es cero!
Un ejemplo puede ayudar a ilustrar este punto. Supongamos que un profesor elige al azar uno de sus estudiantes econometría. ¿Cuál es la probabilidad de que el estudiante será exactamente 21 años de edad? Respuesta: esencialmente cero.
La razón es que el estudiante tendría que ser seleccionados al azar en el preciso día, horas, minutos, segundos y fracciones de segundo que él o ella nació hace 21 años. Eso sería prácticamente imposible. Habría, sin embargo, alguna posibilidad de seleccionar al azar un estudiante que está entre las edades de 20 y 22.
Probabilidades con variables aleatorias continuas se miden en intervalos. Matemáticamente, esta medición se expresa como probabilidad
dónde Xla y Xb son posibles valores que pueden ser adoptadas por la variable aleatoria X.