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Probabilidad y Estadística 2011 Canarias

Probabilidad condicionada y teorema de la probabilidad total

En una gran empresa el 55% son hombres. Entre los hombres, son fijos el 30% y el resto temporales. Entre las mujeres, son fijas el 60% y el resto temporales. a) Construir el árbol de probabilidades descrito en el enunciado. b) ¿Qué proporción de fijos y temporales tiene la empresa? c) Construir el árbol de probabilidades ramificando primero por tipo de contrato y luego por sexo.
Paso 1
Definición de eventos y construcción del árbol inicial
**a) Construir el árbol de probabilidades descrito en el enunciado.** Primero, definimos los sucesos para organizar la información: - $H$: El empleado es hombre. - $M$: El empleado es mujer. - $F$: El empleado tiene contrato fijo. - $T$: El empleado tiene contrato temporal. Datos del enunciado: - $P(H) = 0.55 \implies P(M) = 1 - 0.55 = 0.45$ - Entre hombres, fijos: $P(F|H) = 0.30 \implies P(T|H) = 0.70$ - Entre mujeres, fijas: $P(F|M) = 0.60 \implies P(T|M) = 0.40$ 💡 **Tip:** En un árbol de probabilidad, la suma de las ramas que salen de un mismo nodo siempre debe ser 1.
Inicio Hombres (H) Mujeres (M) Fijo (F) Temporal (T) Fijo (F) Temporal (T) 0.55 0.45 0.30 0.70 0.60 0.40 P(H∩F)=0.165 P(H∩T)=0.385 P(M∩F)=0.270 P(M∩T)=0.180
Paso 2
Cálculo de proporciones totales
**b) ¿Qué proporción de fijos y temporales tiene la empresa?** Para calcular la probabilidad total de tener un contrato fijo $P(F)$, sumamos las probabilidades de ser fijo siendo hombre y fijo siendo mujer: $$P(F) = P(H) \cdot P(F|H) + P(M) \cdot P(F|M)$$ $$P(F) = 0.55 \cdot 0.30 + 0.45 \cdot 0.60$$ $$P(F) = 0.165 + 0.270 = 0.435$$ Para los temporales $P(T)$, podemos usar el suceso contrario o sumar las ramas correspondientes: $$P(T) = 1 - P(F) = 1 - 0.435 = 0.565$$ O bien: $$P(T) = 0.55 \cdot 0.70 + 0.45 \cdot 0.40 = 0.385 + 0.180 = 0.565$$ 💡 **Tip:** El Teorema de la Probabilidad Total nos permite calcular la probabilidad de un suceso final sumando todas las vías que conducen a él. ✅ **Resultado:** $$\boxed{\text{Fijos: } 43.5\% \quad (0.435), \quad \text{Temporales: } 56.5\% \quad (0.565)}$$
Paso 3
Cálculo de probabilidades para el árbol invertido
**c) Construir el árbol de probabilidades ramificando primero por tipo de contrato y luego por sexo.** Para este nuevo árbol, las primeras ramas son $P(F)$ y $P(T)$. Las segundas ramas serán las probabilidades condicionadas de ser hombre o mujer dado el tipo de contrato. Aplicamos la definición de probabilidad condicionada: **Para contratos fijos (F):** $$P(H|F) = \frac{P(H \cap F)}{P(F)} = \frac{0.165}{0.435} \approx 0.3793$$ $$P(M|F) = \frac{P(M \cap F)}{P(F)} = \frac{0.270}{0.435} \approx 0.6207$$ **Para contratos temporales (T):** $$P(H|T) = \frac{P(H \cap T)}{P(T)} = \frac{0.385}{0.565} \approx 0.6814$$ $$P(M|T) = \frac{P(M \cap T)}{P(T)} = \frac{0.180}{0.565} \approx 0.3186$$ 💡 **Tip:** Para "darle la vuelta" al árbol solemos necesitar el Teorema de Bayes o la definición de probabilidad condicionada.
Paso 4
Dibujo del árbol invertido
Con los valores calculados, representamos el árbol invertido:
Inicio Fijo (F) Temporal (T) Hombre (H) Mujer (M) Hombre (H) Mujer (M) 0.435 0.565 0.3793 0.6207 0.6814 0.3186 P(F∩H)=0.165 P(F∩M)=0.270 P(T∩H)=0.385 P(T∩M)=0.180
✅ **Resultado:** Las probabilidades finales de las ramas (intersecciones) se mantienen idénticas al primer árbol, solo cambia el orden de los factores.
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