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Probabilidad y Estadística 2010 Canarias

Probabilidades en accidentes de tráfico

2.- Se sabe que el 65% de los accidentes de tráfico que se producen durante la noche de los sábados se deben a la ingesta excesiva de alcohol, el 25% se deben a la imprudencia del conductor y el resto a otras causas, (fallo mecánico…etc.). En estos accidentes, el resultado es nefasto el 30% de las veces en el primer caso, el 20% en el segundo y el 5% en el tercero. a) Calcular la probabilidad de que uno de estos accidentes no tenga resultado nefasto. b) Si se produce un accidente sin resultado nefasto, calcular la probabilidad de que la causa de dicho accidente sea la ingesta excesiva de alcohol.
Paso 1
Definición de sucesos y diagrama de árbol
**a) Calcular la probabilidad de que uno de estos accidentes no tenga resultado nefasto.** En primer lugar, definimos los sucesos que intervienen en el problema para organizar la información: * $A$: La causa del accidente es la ingesta excesiva de alcohol. * $I$: La causa del accidente es la imprudencia del conductor. * $O$: La causa del accidente son otras causas. * $N$: El resultado del accidente es nefasto. * $\bar{N}$: El resultado del accidente **no** es nefasto (suceso contrario). Datos del enunciado: $P(A) = 0.65$ $P(I) = 0.25$ $P(O) = 1 - (0.65 + 0.25) = 0.10$ Probabilidades condicionadas (nefasto): $P(N|A) = 0.30 \implies P(\bar{N}|A) = 0.70$ $P(N|I) = 0.20 \implies P(\bar{N}|I) = 0.80$ $P(N|O) = 0.05 \implies P(\bar{N}|O) = 0.95$ Representamos estos datos en un diagrama de árbol:
Inicio Alcohol (A) Imprud. (I) Otras (O) N (0.3) Ł (0.7) N (0.2) Ł (0.8) N (0.05) Ł (0.95) 0.65 0.25 0.10
💡 **Tip:** Recuerda que en cada nodo del árbol, la suma de las probabilidades de las ramas que parten de él debe ser siempre 1.
Paso 2
Cálculo de la probabilidad de un accidente no nefasto
Para calcular la probabilidad de que un accidente no tenga resultado nefasto, $P(\bar{N})$, aplicamos el **Teorema de la Probabilidad Total**. Este suceso puede ocurrir a través de tres caminos distintos en el árbol (alcohol, imprudencia u otras causas): $$P(\bar{N}) = P(A) \cdot P(\bar{N}|A) + P(I) \cdot P(\bar{N}|I) + P(O) \cdot P(\bar{N}|O)$$ Sustituimos los valores numéricos: $$P(\bar{N}) = (0.65 \cdot 0.70) + (0.25 \cdot 0.80) + (0.10 \cdot 0.95)$$ Calculamos cada término: * $0.65 \cdot 0.70 = 0.455$ * $0.25 \cdot 0.80 = 0.2$ * $0.10 \cdot 0.95 = 0.095$ Sumamos los resultados: $$P(\bar{N}) = 0.455 + 0.2 + 0.095 = 0.75$$ 💡 **Tip:** El Teorema de la Probabilidad Total se usa cuando queremos calcular la probabilidad de un suceso final que depende de varios sucesos iniciales o causas. ✅ **Resultado:** $$\boxed{P(\bar{N}) = 0.75}$$ La probabilidad de que un accidente no sea nefasto es del **75%**.
Paso 3
Cálculo de la probabilidad condicionada (Teorema de Bayes)
**b) Si se produce un accidente sin resultado nefasto, calcular la probabilidad de que la causa de dicho accidente sea la ingesta excesiva de alcohol.** Nos piden la probabilidad de que la causa sea el alcohol ($A$) dado que sabemos que el accidente no fue nefasto ($\bar{N}$). Esto es una probabilidad a posteriori, por lo que aplicamos el **Teorema de Bayes**: $$P(A|\bar{N}) = \frac{P(A \cap \bar{N})}{P(\bar{N})} = \frac{P(A) \cdot P(\bar{N}|A)}{P(\bar{N})}$$ Ya conocemos todos los valores necesarios: * $P(A) \cdot P(\bar{N}|A) = 0.65 \cdot 0.70 = 0.455$ * $P(\bar{N}) = 0.75$ (calculado en el apartado anterior) Sustituimos en la fórmula: $$P(A|\bar{N}) = \frac{0.455}{0.75}$$ $$P(A|\bar{N}) \approx 0.6067$$ 💡 **Tip:** El Teorema de Bayes permite "recorrer el árbol hacia atrás", calculando la probabilidad de una causa una vez conocido el efecto final. ✅ **Resultado:** $$\boxed{P(A|\bar{N}) = \frac{0.455}{0.75} \approx 0.6067}$$ Si el accidente no es nefasto, hay una probabilidad aproximada del **60.67%** de que se debiera al alcohol.
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