Distribucion Binomial Negativa

Juan Jacobo Posada - Marcela Sanchez

Definicion:

Se realizan sucesivas repeticiones independientes de pruebas de Bernoulli identicas, con probabilidad de exito p, hasta que aparece el r- esimo exito, y se mide el numero de fracasos.

Historia:

La distribucion binomial negativa aparece en un estudio de Pierre Remond de Montmort (1678-1719) sobre los juegos de azar en 1714, pero a??os antes ya habia sido descrita por Blaise Pascal (1623-1662). Mas adelante, esta distribucion fue propuesta como una alternativa a la distribucion de Poisson para modelar el numero de ocurrencias de un suceso cuando los datos presentan lo que se conoce como variacion extra-Poisson o sobredispersion.

Caracteristicas:

- Funcion de Distribucion:

\[ p \left ( X \right ) =\displaystyle\binom{x-1}{r-1} p^r(1-p)^r , x= r, r+1\]

- Valor Esperado:

\[ E[X]= \displaystyle{x \over y} \]

- Varianza:

\[ V[X]= \displaystyle{r(1-p) \over p^2} \]

Relacion con otras distribuciones:

  • Distribucion de Pascal: Modela el numero de pruebas independientes de Bernoulli necesarias para obtener exactamente r exitos. La distribucion binomial negativa fue contemplada en sus inicios por Blaise Pascal y ambas distribuciones coninciden en que se realizan experimentos independientes con dos posibles resultados: exito y fracaso.
  • Distribucion Binomial: Modela el numero de veces que requiero para obtener el primer exito, solo se diferencia de la binomial negativa en que esta modela un numero r de exitos. Tambien coinciden en que el experimento es de tipo Bernoulli en ambas.

Aplicaciones:

Para lo que mas se usa la distribucion binomial negativa en el campo de la ingenieria es para saber si el resultado de un proyecto sera el adecuado, ya que si la probabilidad de tener muchos fracasos es alta se podria descartar el proyecto antes de tener que invertir en hacer pruebas, ya que estas en el caso de la ingenieria pueden ser bastante complicadas y costosas.

Ejemplo:

La probabilidad de que una persona fallezca en un accidente de transito en la Ciudad de Cali es del 25%. Si en la ciudad se presentan aproximadamente 60 accidentes diarios y el vehiculo del CTI de la Fiscalia requiere llenar por completo su cupo de 5 cadaveres antes de regresar a la Fiscalia. ??Cual es la probabilidad de que el vehiculo del CTI realice 4 viajes con el cupo lleno en un dia?

Codigo en Rstudio:

dnbinom(x=15-5, 5, prob=.25)

Resultado: 0,05504866 = 5.504866%