Tablas de contingencia
En tu grupo de la prepa preguntan a cada alumno si prefiere TikTok o Instagram. ¿Cómo organizas las respuestas para saber si la red preferida depende del género? La herramienta es una tabla de doble entrada: filas para una variable, columnas para la otra. Antes de calcular nada hay que saber llenarla y leerla, porque de ella sale cada probabilidad que te pidan.
Construir y completar una tabla de contingencia
En un estudio sobre el uso de redes sociales en un instituto, se ha encuestado a 100 estudiantes de 2º de Bachillerato sobre su plataforma preferida. Los datos se…
En un estudio sobre el uso de redes sociales en un instituto, se ha encuestado a 100 estudiantes de 2º de Bachillerato sobre su plataforma preferida. Los datos se recogen en la siguiente tabla de contingencia, aunque algunos valores se han borrado:
Sabiendo que hay un total de 45 chicos y 55 chicas:
- a) Completa los valores que faltan en la tabla.
- b) Si elegimos un estudiante al azar, ¿cuál es la probabilidad de que su red preferida sea TikTok?
- c) ¿Cuál es la probabilidad de que sea una chica que prefiere Instagram?
Un grupo de 200 adolescentes fue preguntado sobre si desayunan cereales o fruta. Los resultados fueron: 120 desayunan cereales, 100 desayunan fruta y 40 desayunan ambas…
Un grupo de 200 adolescentes fue preguntado sobre si desayunan cereales o fruta. Los resultados fueron: 120 desayunan cereales, 100 desayunan fruta y 40 desayunan ambas cosas.
- a) Completa la siguiente tabla de contingencia para organizar los datos:
- b) ¿Cuál es la probabilidad de que un adolescente no desayune ni cereales ni fruta?
- c) Sabiendo que un adolescente desayuna cereales, ¿cuál es la probabilidad de que también desayune fruta?
Se ha realizado una encuesta sobre la intención de voto y la principal preocupación social (Medio Ambiente, Economía o Salud) obteniendo la siguiente tabla parcial de…
Se ha realizado una encuesta sobre la intención de voto y la principal preocupación social (Medio Ambiente, Economía o Salud) obteniendo la siguiente tabla parcial de probabilidades:
| Preocupación | Partido A | Partido B | Totales |
|---|---|---|---|
| Medio Ambiente | $0.15$ | $0.10$ | |
| Economía | $0.25$ | $0.45$ | |
| Salud | $0.12$ | ||
| Totales | $1.00$ |
- a) Completa la tabla de contingencia.
- b) Calcula la probabilidad de que un votante del Partido A esté preocupado por la Salud.
- c) ¿Son los eventos "Votar al Partido B" y "Estar preocupado por el Medio Ambiente" independientes? Justifica la respuesta matemáticamente.
De porcentajes a una tabla
Muchas veces el enunciado no da cantidades, sino porcentajes o probabilidades. El truco es imaginar un grupo de tamaño cómodo (100, 500, 1,000 o 10,000 personas) y convertir cada porcentaje en un número de personas. Así se llena la tabla con enteros, sin fracciones.
| Tarjeta | Efectivo | Total | |
|---|---|---|---|
| Estudiante | 240 | 60 | 300 |
| No estudiante | 100 | 100 | 200 |
| Total | 340 | 160 | 500 |
Si el enunciado ya trae probabilidades (por ejemplo $P(A)=0.4$, $P(B)=0.7$), la tabla se llena igual, pero el gran total es $1$ en lugar de $500$.
Se ha realizado una encuesta sobre hábitos de transporte para ir a la universidad. El $40\%$ de los estudiantes son hombres ($H$) y el $60\%$ son mujeres ($M$). El…
Se ha realizado una encuesta sobre hábitos de transporte para ir a la universidad. El $40\%$ de los estudiantes son hombres ($H$) y el $60\%$ son mujeres ($M$). El $25\%$ de los hombres va en carro ($C$), mientras que el $15\%$ de las mujeres utiliza este transporte.
- a) Si consideramos una muestra de 100 personas, construye la tabla de contingencia con los valores absolutos.
- b) Calcula la probabilidad de que una persona elegida al azar sea mujer y no use el carro.
- c) Calcula la probabilidad de que, siendo hombre, no use el carro.
En una escuela preparatoria, el $60\%$ de los alumnos de 2.° de preparatoria son mujeres. Se sabe que el $20\%$ de las mujeres participan en el club de debate, mientras…
En una escuela preparatoria, el $60\%$ de los alumnos de 2.° de preparatoria son mujeres. Se sabe que el $20\%$ de las mujeres participan en el club de debate, mientras que el $10\%$ de los hombres también lo hacen.
- a) Construye una tabla de contingencia de frecuencias relativas (probabilidades).
- b) Si seleccionamos un alumno al azar, ¿cuál es la probabilidad de que pertenezca al club de debate?
- c) Si el alumno elegido no pertenece al club de debate, ¿cuál es la probabilidad de que sea hombre?
Una plataforma de e-commerce clasifica a sus clientes en "Frecuentes" y "Ocasionales", y sus compras en "Electrónica" o "Moda". Se sabe que el $30\%$ de los clientes son…
Una plataforma de e-commerce clasifica a sus clientes en "Frecuentes" y "Ocasionales", y sus compras en "Electrónica" o "Moda". Se sabe que el $30\%$ de los clientes son Frecuentes. De todas las compras realizadas, el $40\%$ son de Electrónica. Además, el $10\%$ del total de clientes son Frecuentes que han comprado Moda.
- a) Construye la tabla de contingencia completa de probabilidades.
- b) ¿Cuál es la probabilidad de que un cliente frecuente compre Electrónica?
- c) Sabiendo que un cliente ha comprado Electrónica, ¿cuál es la probabilidad de que sea un cliente Ocasional?
Puedes hacerlo en papel y enviar una foto con tu respuesta.
Probabilidades marginales y conjuntas
Una plataforma de streaming* analiza las preferencias de sus usuarios según su edad. Se selecciona una muestra aleatoria y se obtienen los siguientes resultados: | |…
Una plataforma de streaming analiza las preferencias de sus usuarios según su edad. Se selecciona una muestra aleatoria y se obtienen los siguientes resultados:
| Películas | Series | Total | |
|---|---|---|---|
| Menores 25 años | $0.15$ | $0.35$ | $0.50$ |
| Mayores 25 años | $0.30$ | $0.20$ | $0.50$ |
| Total | $0.45$ | $0.55$ | $1.00$ |
Calcula las siguientes probabilidades al elegir un usuario al azar:
- a) $P(\text{Series})$, es decir, la probabilidad de que prefiera series.
- b) $P(\text{Películas} \cap \text{Menor 25 años})$.
- c) $P(\text{Mayor 25 años} \cup \text{Películas})$.
En un torneo de pádel organizado por el municipio, participan 80 personas. Se sabe que 32 son hombres y el resto mujeres. De los hombres, 20 están federados, mientras…
En un torneo de pádel organizado por el municipio, participan 80 personas. Se sabe que 32 son hombres y el resto mujeres. De los hombres, 20 están federados, mientras que de las mujeres solo hay 12 federadas.
- a) Organiza la información en una tabla de contingencia.
- b) Si seleccionamos a un participante al azar, calcula la probabilidad de que no esté federado.
- c) ¿Cuál es la probabilidad de que el participante sea mujer sabiendo que está federada?
Un centro deportivo ofrece clases de Yoga, Pilates y Crossfit. La distribución de los $300$ socios según la actividad y el grupo de edad es la siguiente: | Actividad |…
Un centro deportivo ofrece clases de Yoga, Pilates y Crossfit. La distribución de los $300$ socios según la actividad y el grupo de edad es la siguiente:
| Actividad | Jóvenes (16-30) | Adultos (>30) |
|---|---|---|
| Yoga | $20$ | $50$ |
| Pilates | $30$ | $60$ |
| Crossfit | $110$ | $30$ |
- a) Si elegimos un socio al azar, ¿cuál es la probabilidad de que practique Yoga o sea Joven?
- b) Entre los socios Adultos, ¿qué actividad es la más probable?
- c) Si se elige un practicante de Crossfit, ¿cuál es la probabilidad de que sea Joven?
Probabilidad condicionada leída en la tabla
Observa la siguiente tabla que clasifica a los empleados de una empresa según su departamento y si han solicitado teletrabajo: Calcula razonadamente mediante la tabla:…
Observa la siguiente tabla que clasifica a los empleados de una empresa según su departamento y si han solicitado teletrabajo:
Calcula razonadamente mediante la tabla:
- a) $P(T | V)$, la probabilidad de que un empleado teletrabaje si pertenece al departamento de Ventas.
- b) $P(I | T)$, la probabilidad de que un empleado sea de I+D sabiendo que ha solicitado teletrabajo.
- c) ¿Qué es más probable: que un empleado de Ventas teletrabaje o que un empleado de I+D teletrabaje?
En un estudio sobre los hábitos de consumo de contenidos digitales entre $200$ adolescentes, se ha observado que $120$ están suscritos a alguna plataforma de streaming.…
En un estudio sobre los hábitos de consumo de contenidos digitales entre $200$ adolescentes, se ha observado que $120$ están suscritos a alguna plataforma de streaming. De los que están suscritos, $80$ prefieren ver series frente a películas. Entre los que no pagan suscripción, $30$ prefieren las películas.
- a) Organiza la información anterior en una tabla de contingencia.
- b) Si elegimos un adolescente al azar, ¿cuál es la probabilidad de que prefiera ver series?
- c) Sabiendo que el adolescente elegido prefiere las películas, ¿cuál es la probabilidad de que no esté suscrito a ninguna plataforma?
En un estudio médico sobre la eficacia de una vacuna, se obtienen los siguientes datos de una muestra de $1000$ pacientes: | | Enfermaron | No enfermaron | Totales | |…
En un estudio médico sobre la eficacia de una vacuna, se obtienen los siguientes datos de una muestra de $1000$ pacientes:
| Enfermaron | No enfermaron | Totales | |
|---|---|---|---|
| Vacunados | $20$ | $600$ | |
| No vacunados | $280$ | ||
| Totales | $1000$ |
- a) Completa la tabla.
- b) Calcula la probabilidad de enfermar habiendo sido vacunado.
- c) Calcula la probabilidad de enfermar no habiendo sido vacunado.
- d) A la vista de los resultados, ¿consideras que la vacuna es eficaz? Justifica tu respuesta comparando las probabilidades condicionadas.
Leer al revés: pruebas y falsas alarmas
Los datos suelen darse en un sentido («si hay fraude, el sistema lo detecta el $98\%$ de las veces») y la pregunta va en el otro («si el sistema marcó la operación, ¿qué tan probable es que sea fraude?»). La tabla con una muestra grande resuelve esto sin fórmulas nuevas: es la lectura de $P(B\mid A)$ frente a $P(A\mid B)$.
| Positivo | Negativo | Total | |
|---|---|---|---|
| Enfermo | 90 | 10 | 100 |
| Sano | 495 | 9,405 | 9,900 |
| Total | 585 | 9,415 | 10,000 |
Solo alrededor del $15\%$ de los positivos está realmente enfermo, aunque la prueba acierte el $90\%$ de las veces con los enfermos. La razón es que hay muchísimos más sanos que enfermos, y el $5\%$ de falsas alarmas sobre tantos sanos pesa más que los $90$ aciertos.
Un departamento de ciberseguridad analiza el tráfico de correo electrónico de una gran empresa tecnológica. Se sabe que el $12\%$ de los correos que entran al servidor…
Un departamento de ciberseguridad analiza el tráfico de correo electrónico de una gran empresa tecnológica. Se sabe que el $12\%$ de los correos que entran al servidor son intentos de phishing (fraude). El sistema de filtrado inteligente etiqueta los correos como "Sospechosos" o "Seguros".
El sistema es capaz de detectar correctamente el $95\%$ de los correos de phishing. Sin embargo, por un exceso de celo, el $3\%$ de los correos legítimos son etiquetados erróneamente como "Sospechosos".
- a) Organiza la información en una tabla de contingencia utilizando una muestra teórica de $10\,000$ correos.
- b) Si un empleado recibe un correo etiquetado como "Sospechoso", ¿cuál es la probabilidad de que realmente sea un correo legítimo?
- c) ¿Son los eventos "Correo de Phishing" y "Etiquetado como Sospechoso" eventos independientes? Justifica tu respuesta mediante el cálculo de probabilidades.
Una plataforma de pagos con el celular utiliza un sistema automático de detección de fraude. Los datos del sistema indican que detecta correctamente el $98\%$ de las…
Una plataforma de pagos con el celular utiliza un sistema automático de detección de fraude. Los datos del sistema indican que detecta correctamente el $98\%$ de las operaciones realmente fraudulentas ($F$). Por otro lado, genera una "falsa alarma" (marca como sospechosa una operación legítima, $L$) en el $4\%$ de los casos. En la plataforma se estima que el $5\%$ de las operaciones son fraudulentas.
- a) Crea una tabla de contingencia para una muestra de $10\,000$ operaciones.
- b) Si una operación ha sido marcada como sospechosa, ¿cuál es la probabilidad real de que sea fraudulenta? Comenta el resultado obtenido en relación con la confiabilidad del sistema.
- c) Si el sistema no marca una operación, ¿cuál es la probabilidad de que sea realmente legítima?
Una plataforma de venta de ropa de segunda mano analiza el comportamiento de sus usuarios. El $60\%$ de los usuarios son "Compradores Recurrentes" ($C$), mientras que el…
Una plataforma de venta de ropa de segunda mano analiza el comportamiento de sus usuarios. El $60\%$ de los usuarios son "Compradores Recurrentes" ($C$), mientras que el resto son "Compradores Esporádicos".
Se observa que el $70\%$ de los compradores recurrentes utiliza la aplicación móvil para sus transacciones, mientras que solo el $30\%$ de los compradores esporádicos la utiliza (prefiriendo la web).
- a) Si seleccionamos un usuario al azar, ¿cuál es la probabilidad de que utilice la web para realizar sus compras?
- b) Si sabemos que un usuario ha realizado una compra a través de la web, ¿cuál es la probabilidad de que sea un comprador recurrente?
- c) Representa la situación mediante una tabla de contingencia para una población de $500$ usuarios.
Comprobar independencia con una tabla
Cuando el enunciado dice que dos eventos son independientes, úsalo para llenar la tabla: cada celda interior es el producto de sus marginales.
En una academia de idiomas, los alumnos se dividen por nivel (Básico o Avanzado) y por idioma (Inglés o Alemán). La probabilidad de que un alumno esté en el nivel…
En una academia de idiomas, los alumnos se dividen por nivel (Básico o Avanzado) y por idioma (Inglés o Alemán). La probabilidad de que un alumno esté en el nivel avanzado es $0.4$. La probabilidad de que estudie inglés es $0.7$. Se sabe que la probabilidad de que un alumno estudie alemán y esté en el nivel básico es $0.2$.
- a) Elabora una tabla de contingencia con probabilidades (donde el total sea $1$).
- b) Calcula la probabilidad de que un alumno elegido al azar sea del nivel avanzado e inglés.
- c) Si un alumno estudia inglés, ¿cuál es la probabilidad de que sea del nivel básico?
Una empresa de tecnología analiza la relación entre el uso de un nuevo modelo de audífonos inalámbricos y la satisfacción del cliente. De los $500$ usuarios encuestados,…
Una empresa de tecnología analiza la relación entre el uso de un nuevo modelo de audífonos inalámbricos y la satisfacción del cliente. De los $500$ usuarios encuestados, $350$ compraron el modelo "Pro" y el resto el modelo "Basic". Se sabe que el evento $S$ (estar satisfecho) y el evento $M$ (modelo Pro) son independientes. Si la probabilidad de estar satisfecho es $P(S) = 0.8$:
- a) Completa la tabla de contingencia con los valores esperados de personas para cada categoría.
- b) Calcula la probabilidad de que un usuario haya comprado el modelo "Basic" y no esté satisfecho.
- c) ¿Qué significa en este contexto que los eventos sean independientes?
En una encuesta realizada en un festival de música sobre la preferencia de género musical y la edad, se han obtenido los siguientes datos de una muestra de $200$…
En una encuesta realizada en un festival de música sobre la preferencia de género musical y la edad, se han obtenido los siguientes datos de una muestra de $200$ asistentes:
| Pop ($P$) | Rock ($R$) | Indie ($I$) | |
|---|---|---|---|
| Menores de 25 años ($M$) | $40$ | $30$ | |
| 25 años o más ($A$) | $50$ |
Sabiendo que el número total de amantes del Pop es $65$, que los menores de 25 años representan el $45\%$ del total de la muestra y que los eventos "Ser menor de 25 años" e "Indie" son independientes:
- a) Completa la tabla de contingencia con los valores absolutos.
- b) Calcula la probabilidad de que un asistente elegido al azar sea mayor de 25 años y le guste el Indie.
- c) Si a un asistente le gusta el Rock, ¿cuál es la probabilidad de que tenga menos de 25 años?
Prueba chi cuadrada de independencia
En la sección anterior las proporciones salían exactamente iguales. En una muestra real casi nunca pasa, aunque las variables sean independientes: siempre hay algo de azar. La prueba χ² decide si la diferencia es lo bastante grande para dejar de atribuirla al azar.
| $\nu$ | 1 | 2 | 3 | 4 |
|---|---|---|---|---|
| Valor crítico ($\alpha=0.05$) | 3.841 | 5.991 | 7.815 | 9.488 |
Resumen
Vuelve al principio: para saber si la red preferida depende del género en tu grupo, llenas la tabla, comparas las proporciones por fila y, si las diferencias parecen grandes, aplicas la prueba χ².