viernes, 14 de noviembre de 2014

Propiedades de Esperanza, Varianza y Desviación Estándar.

Propiedades Del  Valor Esperado (Esperanza)

Las propiedades del valor esperado son validas tanto para variables discretas como continuas, aunque los ejemplos en las diferentes literaturas se suelen realizar con variables discretas; entre las diferentes variables citaremos del valor esperamos citaremos  2:

1)      El valor esperado de una contantes en igual a ella misma E(C)=C  siendo C una contante, a continuación se resolverán 2 ejemplos para una mayor comprensión:

ü  C = 7 ;  E(C) = 7

ü  C = 4 ; E(C )= 4


2)      Si  X e Y son variables aleatorias se cumple lo siguiente: EX + Y) = E(X) + E(Y) Esto indica que el valor esperado de la suma de 2 variables aleatorias es igual a la suma es igual a la suma de sus valores esperados.
ü Sean  X e Y dos variables aleatorias cuyos valores esperados son  E(X) = 4 y E(Y) = 7
Calcular E(3X + 5Y + 4)
E(3·4 + 5·7 + 4) = 12 + 35 + 4 = 51

ü Sean e Y dos variables aleatorias cuyos valores esperados son  E(X) = 6 y E(Y) = 2
Calcular E(4X + 7Y + 1)
E(4·6 + 7·2 + 1) = 24 + 14 + 1 = 39


3)      El valor esperado del producto de una constante por una variable aleatoria, es igual al producto de la constante por el valor esperado de la variable:  E(C · X)  =  C · E(X)  a continuación se resolverán  2 ejemplos para una mayor comprensión:
ü  E(3· X) = 3 · E(X)                               E(X) = 1,50
3 · E(X) = 3 · 1,50 = 4,50

ü  E(4 · X) = 4 · E(X)                               E(X) = 2,72
4 · E(X) = 4 · 2,72 = 10,88

4)      Si  X es una variable aleatoria e Y es una variable aleatoria, el valor esperada del producto de las variables es igual al producto de los valores esperados, solamente en el caso de que las variables X e Y sean independientes.  E(X · Y) = E(X) · E(Y).
ü  E(1,88 · 3,42) = E(1,88) · E(3,42)                             E(X) = 1,88 Y E(Y) = 3,42
                        = 6,4296

ü  E(1,62 · 1,42) = E(1,62) · E(1,42)                             E(X) = 1,62 Y E(Y) = 1,42
                         = 2,3004

Propiedades De La Varianza.
La varianza tiene las siguientes propiedades:
1)      V(C) = 0 La varianza de una constante es cero, la varianza mide la dispersión, evidentemente una constante  no puede tener dispersión  y su varianza es cero.

ü  Siendo el valor de la contante  (C = 5)
V(C) = 0
V(5) = 0

ü  Siendo el valor de la constante (C = 8)
V(C) = 0
V(8) = 0

2)      V(CX) = C2 V(X) La varianza del producto de una constante por una variable, es igual a la constante  al cuadrado por la varianza de la variable.
ü  V(C·X) =  C2 V(X)                                          V (X)=9 ; C=7
             = 72  · V(9)
             = 49 · V(9) 
             = 441 
ü  V(C·X) =  C2 V(X)                                         V(X)=2 ; C=4
             = 42  · V(2)
             = 16 · V(2) 
             = 32


3)      Si  X e Y son variables aleatorias cualquieras :
            V(X + Y) = V(X) + V(Y) + 2CoV(X,Y)
Teniendo en cuenta que la covarianza de dos variables independientes es igual a cero. Si X e Y son dos variables independientes  Cov(X,Y) = 0 por lo tanto:
           V(X + Y)  =  V(X) + V(Y)
La varianza de la suma de dos variables independientes es igual a la suma de las varianzas.

ü  Teniendo los valores  de V(X) = 2,87 ; V(Y) = 4,12
       V(X + Y) = V(X) + V(Y) + 2CoV(X,Y)
      V(X + Y) = 2,87 + 4,12 + 2.0
      V(X + Y) = 6,99
ü  Teniendo los valores  de V(X) = 3,87 ; V(Y) = 4,57
       V(X + Y) = V(X) + V(Y) + 2CoV(X,Y)
      V(X + Y) = 3,87 + 4,57 + 2.0
      V(X + Y) = 8,44

4)      Si  X e Y son variables aleatorias cualquieras :
            V(X + Y) = V(X) + V(Y)  - 2CoV(X,Y)

ü  Teniendo los valores  de V(X) =3,1; V(Y) = 4,2
       V(X + Y) = V(X) + V(Y) - 2CoV(X,Y)
      V(X + Y) = 3,1 + 4,2 - 2.0
      V(X + Y) = 7,3
ü  Teniendo los valores  de V(X) = 3,5 ; V(Y) = 4,5
       V(X + Y) = V(X) + V(Y) - 2CoV(X,Y)
      V(X + Y) = 3,5 + 4,5 - 2.0
      V(X + Y) = 8


Propiedades de la Desviación Estándar.

En la desviación estándar se cumplen las mismas propiedades que en la varianza, con la única diferencia es que se utiliza raíz cuadrada para resolver las mismas.

1)      DE(C) = 0 La Desviación Estándar de una constante es cero, puesto a que se hace en base a la varianza,  la varianza mide la dispersión, evidentemente una constante  no puede tener dispersión.

ü  Siendo el valor de la contante  (C = 5)
DE(C) = 0
DE(5) = 0

ü  Siendo el valor de la constante (C = 8)
DE(C) = 0
DE(8) = 0

2)      V(CX) = C2 V(X) La raíz cuadrada de la varianza del producto de una constante por una variable, es igual a la raíz cuadrada de la constante  al cuadrado por la varianza de la variable.
ü  V(C·X) = C2 V(X)                                          V (X)=9 ; C=7
             = 72  · V(9)
             = 49 · V(9) 
             = 441 = 21
ü  V(C·X) =  C2 V(X)                                         V(X)=2 ; C=4
             = 42  · V(2)
             = 16 · V(2) 
             = 32 = 5,6568


3)      Si  X e Y son variables aleatorias cualquieras :
            DE(X + Y) = V(X) + V(Y) + 2CoV(X,Y)
Teniendo en cuenta que la covarianza de dos variables independientes es igual a cero. Si X e Y son dos variables independientes  Cov(X,Y) = 0 por lo tanto:
           DE(X + Y)  = V(X) + V(Y)
La desviación estándar es la raíz cuadrada de la varianza de la suma de dos variables independientes es igual a la suma de las varianzas.

ü  Teniendo los valores  de V(X) = 2,87 ; V(Y) = 4,12
       DE(X + Y) = V(X) + V(Y) + 2CoV(X,Y)
      DE(X + Y) = 2,87 + 4,12 + 2.0
      DE(X + Y) = 6,99 = 2,6438
ü  Teniendo los valores  de V(X) = 3,87 ; V(Y) = 4,57
       DE(X + Y) = V(X) + V(Y) + 2CoV(X,Y)
      DE(X + Y) = 3,87 + 4,57 + 2.0
      DE(X + Y) = 8,44 = 2,9051

4)      Si  X e Y son variables aleatorias cualquieras :
            V(X + Y) = √V(X) + V(Y)  - 2CoV(X,Y)

ü  Teniendo los valores  de V(X) =3,1; V(Y) = 4,2
       V(X + Y) = √V(X) + V(Y) - 2CoV(X,Y)
      V(X + Y) = √3,1 + 4,2 - 2.0
      V(X + Y) = √ 7,3 = 2,70
ü  Teniendo los valores  de V(X) = 3,5 ; V(Y) = 4,5
       V(X + Y) = √V(X) + V(Y) - 2CoV(X,Y)
      V(X + Y) = √3,5 + 4,5 + 2.0

      V(X + Y) = √8 = 2,8284



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