Probabilidad y Estadística 2023 Canarias
Probabilidad de averías en un taller de vehículos
A1. En un taller de electricidad de vehículos se reparan coches (45%), camiones (25%), guaguas (20%) y motos (resto). El 10% de los coches, el 15% de los camiones, el 9% de las guaguas y el 12% de las motos vienen al taller por fallos en el sistema de arranque.
a) Construir un diagrama de árbol que describa lo anterior.
b) Calcular la probabilidad de que se reparen en el taller un vehículo que no tenga fallos en el sistema de arranque.
c) Si se ha reparado en el taller un vehículo que presentaba fallos en el sistema de arranque, ¿cuál es la probabilidad de que sea una moto?
Paso 1
Definición de eventos y diagrama de árbol
**a) Construir un diagrama de árbol que describa lo anterior.**
Primero, definimos los sucesos según el tipo de vehículo:
- $C$: El vehículo es un coche.
- $T$: El vehículo es un camión.
- $G$: El vehículo es una guagua.
- $M$: El vehículo es una moto.
- $S$: El vehículo tiene fallos en el sistema de arranque.
- $\bar{S}$: El vehículo **no** tiene fallos en el sistema de arranque.
Calculamos la probabilidad de las motos sabiendo que es el resto:
$$P(M) = 1 - (P(C) + P(T) + P(G)) = 1 - (0.45 + 0.25 + 0.20) = 1 - 0.90 = 0.10.$$
💡 **Tip:** Recuerda que la suma de las probabilidades de todas las ramas que salen de un mismo nodo debe ser siempre $1$ (o el $100\%$).
Paso 2
Probabilidad de no tener fallos de arranque
**b) Calcular la probabilidad de que se repare en el taller un vehículo que no tenga fallos en el sistema de arranque.**
Para calcular la probabilidad de que un vehículo no tenga fallos ($P(\bar{S})$), aplicamos el **Teorema de la Probabilidad Total**. Esto consiste en sumar las probabilidades de llegar al suceso $\bar{S}$ a través de cada tipo de vehículo:
$$P(\bar{S}) = P(C) \cdot P(\bar{S}|C) + P(T) \cdot P(\bar{S}|T) + P(G) \cdot P(\bar{S}|G) + P(M) \cdot P(\bar{S}|M)$$
Sustituimos los valores del diagrama:
- $P(\bar{S}|C) = 1 - 0.10 = 0.90$
- $P(\bar{S}|T) = 1 - 0.15 = 0.85$
- $P(\bar{S}|G) = 1 - 0.09 = 0.91$
- $P(\bar{S}|M) = 1 - 0.12 = 0.88$
Realizamos la operación:
$$P(\bar{S}) = (0.45 \cdot 0.90) + (0.25 \cdot 0.85) + (0.20 \cdot 0.91) + (0.10 \cdot 0.88)$$
$$P(\bar{S}) = 0.405 + 0.2125 + 0.182 + 0.088$$
$$P(\bar{S}) = 0.8875$$
✅ **Resultado:**
$$\boxed{P(\bar{S}) = 0.8875}$$
Paso 3
Probabilidad condicionada (Teorema de Bayes)
**c) Si se ha reparado en el taller un vehículo que presentaba fallos en el sistema de arranque, ¿cuál es la probabilidad de que sea una moto?**
Nos piden la probabilidad de que sea moto dado que sabemos que tiene un fallo de arranque, es decir, $P(M|S)$. Usaremos el **Teorema de Bayes**:
$$P(M|S) = \frac{P(M \cap S)}{P(S)} = \frac{P(M) \cdot P(S|M)}{P(S)}$$
Primero, calculamos $P(S)$ (probabilidad de que tenga fallo). Como sabemos que $P(\bar{S}) = 0.8875$, podemos usar el suceso contrario:
$$P(S) = 1 - P(\bar{S}) = 1 - 0.8875 = 0.1125.$$
Ahora aplicamos la fórmula:
$$P(M|S) = \frac{0.10 \cdot 0.12}{0.1125}$$
$$P(M|S) = \frac{0.012}{0.1125}$$
$$P(M|S) \approx 0.1067$$
💡 **Tip:** El Teorema de Bayes nos permite calcular la probabilidad de una 'causa' (ser moto) dado un 'efecto' observado (tener fallo).
✅ **Resultado:**
$$\boxed{P(M|S) = 0.1067 \text{ (o } 10.67\%\text{)}}$$