Binomial-poison

Análise de Probabilidade de uma Semente Germinar

p = 0.60
Por cova: 4 sementes  
A cova é considerada falhada se nenhuma das 6 sementes germinar.   
Espaçamento entre linhas: 0,40 m   
Espaçamento entre covas: 0,20 m  
Cada canteiro tem: 6 linhas de 5 m de comprimento

Deve-se calcular a probabilidade de uma cova falhar

Considere-se que uma cova falha se nenhuma semente germinar

PROBABILIDADE DE UMA SEMENTE NÃO GERMINAR

BINOMIAL

  Sementes_Germinadas Probabilidade Covas_Esperadas
1                   0        0.0041             108
2                   1        0.0369             108
3                   2        0.1382             108
4                   3        0.2765             108
5                   4        0.3110             108
6                   5        0.1866             108
7                   6        0.0467             108

   Canteiro Sementes_Germinadas Probabilidade Covas_Esperadas
1         1                   0        0.0041            0.74
2         1                   1        0.0369            6.64
3         1                   2        0.1382           24.88
4         1                   3        0.2765           49.77
5         1                   4        0.3110           55.99
6         1                   5        0.1866           33.59
7         1                   6        0.0467            8.40
8         2                   0        0.0041            1.47
9         2                   1        0.0369           13.27
10        2                   2        0.1382           49.77
11        2                   3        0.2765           99.53
12        2                   4        0.3110          111.97
13        2                   5        0.1866           67.18
14        2                   6        0.0467           16.80
15        3                   0        0.0041            2.21
16        3                   1        0.0369           19.91
17        3                   2        0.1382           74.65
18        3                   3        0.2765          149.30
19        3                   4        0.3110          167.96
20        3                   5        0.1866          100.78
21        3                   6        0.0467           25.19
22        4                   0        0.0041            2.95
23        4                   1        0.0369           26.54
24        4                   2        0.1382           99.53
25        4                   3        0.2765          199.07
26        4                   4        0.3110          223.95
27        4                   5        0.1866          134.37
28        4                   6        0.0467           33.59
29        5                   0        0.0041            3.69
30        5                   1        0.0369           33.18
31        5                   2        0.1382          124.42
32        5                   3        0.2765          248.83
33        5                   4        0.3110          279.94
34        5                   5        0.1866          167.96
35        5                   6        0.0467           41.99
36        6                   0        0.0041            4.42
37        6                   1        0.0369           39.81
38        6                   2        0.1382          149.30
39        6                   3        0.2765          298.60
40        6                   4        0.3110          335.92
41        6                   5        0.1866          201.55
42        6                   6        0.0467           50.39
43        7                   0        0.0041            5.16
44        7                   1        0.0369           46.45
45        7                   2        0.1382          174.18
46        7                   3        0.2765          348.36
47        7                   4        0.3110          391.91
48        7                   5        0.1866          235.15
49        7                   6        0.0467           58.79
50        8                   0        0.0041            5.90
51        8                   1        0.0369           53.08
52        8                   2        0.1382          199.07
53        8                   3        0.2765          398.13
54        8                   4        0.3110          447.90
55        8                   5        0.1866          268.74
56        8                   6        0.0467           67.18
57        9                   0        0.0041            6.64
58        9                   1        0.0369           59.72
59        9                   2        0.1382          223.95
60        9                   3        0.2765          447.90
61        9                   4        0.3110          503.88
62        9                   5        0.1866          302.33
63        9                   6        0.0467           75.58
64       10                   0        0.0041            7.37
65       10                   1        0.0369           66.36
66       10                   2        0.1382          248.83
67       10                   3        0.2765          497.66
68       10                   4        0.3110          559.87
69       10                   5        0.1866          335.92
70       10                   6        0.0467           83.98

DISTRIBUIÇÃO DE POISSON:

  Falhas Probabilidade
1      0        0.4784
2      1        0.3527
3      2        0.1300
4      3        0.0320
5      4        0.0059
6      5        0.0009
7      6        0.0001

Esse gráfico mostra a probabilidade de um canteiro ter 0,1,2… falhas.

Como a taxa de falha é muito pequena, é esperado que a maioria dos canteiros tenha 0 ou 1 falha.

Ou seja:

Cada cova recebe 6 sementes, com 60% de chance de germinação por semente.

As covas estão dispostas e, canteiros com 6 linhas de 6m, espaçadas de 0,2m ente covas.

Isso resulta em 180 covas por canteiro

MÉTODOS APLICADOS:

-> Distribuição Binomial:

Usada para calcular a probabilidade exata de uma cova ter 0 a 6 sementes germinadas.

A probabilidade de uma cova falhar (0 sementes germinadas) foi ~0,0041

Esperamos em média cerca de 0,0041 x 180 = 0,74 covas falhadas por canteiro

-> DISTRIBUIÇÃO DE POISON:

Aplicada como aproximação, tratando as falhas como eventos raros e independentes

Com λ = 0,74, calculamos a probabilidade de ter 0, 1, 2... falhas por canteiro temos que:  
Em 47% dos canteiros, não haverá nenhuma cova falhada. 
Em 35%, haverá exatamente 1 cova falhada.  Em 13%, haverá 2 falhas, e assim por diante. 

CONCLUSÃO:

A probabilidade de uma cova falhar completamente é muito baixa (~0,4%), resultando em menos de 1 cova falhada por canteiro, em média. 
A maioria dos canteiros terá nenhuma ou no máximo 1 cova falhada.  
A distribuição binomial nos dá a análise mais precisa, enquanto a distribuição de Poisson serve como uma boa aproximação para facilitar previsões quando lidamos com muitos canteiros. 
Ambas mostram que o desempenho da germinação é confiável com 60% de taxa. 

Se os pontos estiverem próximos da linha vermelha, os dados observados seguem razoavelmente bem uma distribuição binomial.  

Curvaturas ou grandes desvios indicam que os dados podem não seguir a binomial esperada