Probabilidad y Estadística 2020 Pais Vasco
Probabilidad condicionada: Satisfacción laboral y salario
En una empresa el 70 por ciento de sus trabajadoras están satisfechas con su contrato, y entre las satisfechas con su contrato el 80 por ciento gana más de 1000 euros. Entre las no satisfechas solo el 20 por ciento gana más de 1000 euros. Si se elige una trabajadora al azar:
a) ¿Cuál es la probabilidad de que gane más de 1000 euros?
b) Si gana más de 1000 euros, ¿cuál es la probabilidad que esté satisfecha con su contrato?
c) ¿Cuál es la probabilidad de que gane menos de 1000 euros y esté satisfecha con su contrato?
Paso 1
Definición de sucesos y diagrama de árbol
**a) ¿Cuál es la probabilidad de que gane más de 1000 euros?**
Primero, definimos los sucesos que intervienen en el problema:
- $S$: La trabajadora está satisfecha con su contrato.
- $\bar{S}$: La trabajadora no está satisfecha con su contrato.
- $M$: La trabajadora gana más de 1000 euros.
- $\bar{M}$: La trabajadora gana 1000 euros o menos (menos de 1000 euros).
A partir de los datos del enunciado, conocemos las siguientes probabilidades:
- $P(S) = 0.70 \implies P(\bar{S}) = 1 - 0.70 = 0.30$
- $P(M|S) = 0.80 \implies P(\bar{M}|S) = 1 - 0.80 = 0.20$
- $P(M|\bar{S}) = 0.20 \implies P(\bar{M}|\bar{S}) = 1 - 0.20 = 0.80$
Representamos la situación mediante un **diagrama de árbol**:
💡 **Tip:** En problemas de probabilidad con varias etapas, el diagrama de árbol ayuda a visualizar todos los caminos posibles y sus probabilidades asociadas.
Paso 2
Cálculo de la probabilidad total
Para hallar la probabilidad de que una trabajadora gane más de 1000 euros ($P(M)$), aplicamos el **Teorema de la Probabilidad Total**.
Sumamos las probabilidades de los dos caminos que terminan en $M$:
$$P(M) = P(S) \cdot P(M|S) + P(\bar{S}) \cdot P(M|\bar{S})$$
Sustituimos los valores:
$$P(M) = (0.7 \cdot 0.8) + (0.3 \cdot 0.2)$$
$$P(M) = 0.56 + 0.06 = 0.62$$
✅ **Resultado (a):**
$$\boxed{P(M) = 0.62}$$
💡 **Tip:** El Teorema de la Probabilidad Total se usa cuando un suceso puede ocurrir a través de varias condiciones o "ramas" distintas.
Paso 3
Cálculo de la probabilidad condicionada (Bayes)
**b) Si gana más de 1000 euros, ¿cuál es la probabilidad que esté satisfecha con su contrato?**
Nos piden la probabilidad de que esté satisfecha dado que sabemos que gana más de 1000 euros, es decir, $P(S|M)$. Aplicamos el **Teorema de Bayes**:
$$P(S|M) = \frac{P(S \cap M)}{P(M)}$$
Ya conocemos $P(M) = 0.62$ del apartado anterior. Calculamos el numerador:
$$P(S \cap M) = P(S) \cdot P(M|S) = 0.7 \cdot 0.8 = 0.56$$
Ahora calculamos la probabilidad condicionada:
$$P(S|M) = \frac{0.56}{0.62} \approx 0.9032$$
✅ **Resultado (b):**
$$\boxed{P(S|M) = \frac{28}{31} \approx 0.9032}$$
💡 **Tip:** Recuerda que $P(A|B)$ es la probabilidad de que ocurra $A$ sabiendo que $B$ ya ha sucedido. Es la proporción de casos de $B$ que también son de $A$.
Paso 4
Cálculo de la probabilidad de la intersección
**c) ¿Cuál es la probabilidad de que gane menos de 1000 euros y esté satisfecha con su contrato?**
Nos piden la probabilidad de la intersección de estar satisfecha ($S$) y ganar menos de 1000 euros ($\bar{M}$):
$$P(\bar{M} \cap S)$$
Utilizamos la definición de probabilidad compuesta a partir de las ramas del árbol:
$$P(\bar{M} \cap S) = P(S) \cdot P(\bar{M}|S)$$
Sabemos que si el 80% de las satisfechas ganan más de 1000 euros, el 20% restante ($0.2$) ganan menos:
$$P(\bar{M} \cap S) = 0.7 \cdot 0.2 = 0.14$$
✅ **Resultado (c):**
$$\boxed{P(\bar{M} \cap S) = 0.14}$$
💡 **Tip:** En un diagrama de árbol, la probabilidad de que ocurran dos sucesos seguidos (la intersección) se halla multiplicando las probabilidades a lo largo de la rama correspondiente.