Probabilidad y Estadística 2019 Canarias
Probabilidad de componentes defectuosos y Teorema de Bayes
Una planta ensambladora de circuitos recibe componentes procedentes de tres fabricantes A, B y C. El 50% del total de los componentes se compra al fabricante A, mientras que a los fabricantes B y C se le compra un 25% a cada uno. El porcentaje de componentes defectuosos es de un 5% para el fabricante A, el 10% para el fabricante B y el 12% para el fabricante C.
a) Construir el diagrama de árbol con las probabilidades asignadas. (0,5 ptos)
b) El Departamento de Control de la Calidad escoge un circuito al azar en el almacén, hallar la probabilidad de que contenga componentes defectuosos. (1 pto)
c) Escogido al azar un circuito que no tiene componentes defectuosos, ¿qué porcentaje de dichos componentes han sido vendidos por el proveedor B? (1 pto)
Paso 1
Definición de sucesos y asignación de probabilidades
**a) Construir el diagrama de árbol con las probabilidades asignadas. (0,5 ptos)**
En primer lugar, definimos los sucesos que intervienen en el problema:
- $A$: El componente procede del fabricante A.
- $B$: El componente procede del fabricante B.
- $C$: El componente procede del fabricante C.
- $D$: El componente es defectuoso.
- $\bar{D}$: El componente no es defectuoso (está en buen estado).
Extraemos los datos de probabilidad del enunciado:
- $P(A) = 0.50$ (50% de A)
- $P(B) = 0.25$ (25% de B)
- $P(C) = 0.25$ (25% de C)
Las probabilidades condicionadas (defectuosos por fabricante) son:
- $P(D|A) = 0.05$ (5% de A son defectuosos)
- $P(D|B) = 0.10$ (10% de B son defectuosos)
- $P(D|C) = 0.12$ (12% de C son defectuosos)
Por tanto, las probabilidades de no ser defectuosos son:
- $P(\bar{D}|A) = 1 - 0.05 = 0.95$
- $P(\bar{D}|B) = 1 - 0.10 = 0.90$
- $P(\bar{D}|C) = 1 - 0.12 = 0.88$
Paso 2
Diagrama de árbol
A continuación, representamos la situación mediante un diagrama de árbol para visualizar todas las ramas posibles:
Paso 3
Cálculo de la probabilidad total de componente defectuoso
**b) El Departamento de Control de la Calidad escoge un circuito al azar en el almacén, hallar la probabilidad de que contenga componentes defectuosos. (1 pto)**
Para hallar la probabilidad de que un circuito sea defectuoso $P(D)$, aplicamos el **Teorema de la Probabilidad Total**, sumando las probabilidades de ser defectuoso viniendo de cada uno de los tres fabricantes:
$$P(D) = P(A) \cdot P(D|A) + P(B) \cdot P(D|B) + P(C) \cdot P(D|C)$$
Sustituimos los valores conocidos:
$$P(D) = (0.50 \cdot 0.05) + (0.25 \cdot 0.10) + (0.25 \cdot 0.12)$$
$$P(D) = 0.025 + 0.025 + 0.03$$
$$P(D) = 0.08$$
💡 **Tip:** Recuerda que la suma de todas las ramas que terminan en "defectuoso" en el diagrama de árbol nos da la probabilidad total del suceso.
✅ **Resultado:**
$$\boxed{P(D) = 0.08}$$
La probabilidad de que un componente sea defectuoso es del **8%**.
Paso 4
Probabilidad condicionada (Teorema de Bayes)
**c) Escogido al azar un circuito que no tiene componentes defectuosos, ¿qué porcentaje de dichos componentes han sido vendidos por el proveedor B? (1 pto)**
Nos piden la probabilidad de que el componente sea del fabricante B sabiendo que NO es defectuoso, es decir, $P(B|\bar{D})$.
Utilizamos el **Teorema de Bayes**:
$$P(B|\bar{D}) = \frac{P(B \cap \bar{D})}{P(\bar{D})} = \frac{P(B) \cdot P(\bar{D}|B)}{P(\bar{D})}$$
Primero, calculamos $P(\bar{D})$ como el suceso contrario a ser defectuoso:
$$P(\bar{D}) = 1 - P(D) = 1 - 0.08 = 0.92$$
Ahora calculamos el numerador $P(B \cap \bar{D})$:
$$P(B \cap \bar{D}) = P(B) \cdot P(\bar{D}|B) = 0.25 \cdot 0.90 = 0.225$$
Finalmente, calculamos la probabilidad condicionada:
$$P(B|\bar{D}) = \frac{0.225}{0.92} \approx 0.244565$$
Para dar la respuesta en porcentaje como pide el enunciado:
$$\% = 0.244565 \cdot 100 = 24.46\%$$
💡 **Tip:** En el Teorema de Bayes, el numerador es siempre una de las ramas del cálculo de la probabilidad total (en este caso, la rama de B que termina en no defectuoso).
✅ **Resultado:**
$$\boxed{24.46\%}$$