15. Distribució de Poisson

Enunciat 15.1

La centraleta telefònica d’un hostal, rep un nombre de trucades per minut que segueix una distribució de Poisson amb paràmetre \(\lambda = 0.5\). Determinar:

  1. La probabilitat de que en un minuto al atzar, es rebi una única trucada.
  2. La probabilitat de que en un minut al atzar, es rebin un màxim de dues trucades.
  3. La probabilitat de que en un minut al atzar, es rebin més de tres trucades per minut.
  4. Es rebin cinc trucades en dos minuts.
  5. El nombre de trucades per minut, mínimes que ha de rebre la centraleta perquè hi hagi una probabilitat del 98.5 %.

Enunciat 15.2

El nombre de llavors de la Lleteresa berrugosa (Euphorbia flavicoma) que germinen per m2 segueix una distribució de Poisson de paràmetre 3.

  1. Quina és la probabilitat de que germinin més de 3 llavors en 1 m2?
  2. Quina és la probabilitat de que germinin més de 130 llavors en 50 m2?
  3. En una determinada zona, s’escullen 10 quadrícules independents, cadascuna de 1 m2. Quina és la probabilitat de que al menys en la meitat d’elles germinin més de 3 llavors?

Enunciat 15.3

La probabilitat de que una determinada màquina fabriqui una peça defectuosa és \(10^{-4}\). En un any es fabriquen \(2 \cdot 10^4\) peces. Quina és la probabilitat de que el nombre de peces defectuoses produïdes en un any sigui més de 3?

Enunciat 15.4

En un determinat centre de salut, el nombre de persones que atenen a urgències segueix una distribució de Poisson amb una mitjana de 85 persones en un dia. El servei del sistema col·lapsa amb més de 100 demandes. Es demana:

  1. Quin percentatge de dies col·lapsarà el servei?
  2. Quina és la probabilitat de que no hi hagi cap demanda entre les dues i les tres de la tarda?

Enunciat 15.5

Una companyia d’assegurances de vida amb 105 assegurats, troba que el 10-5 % de la població mor anualment per un determinat sinistre. Es demana:

  1. La probabilitat de que la companyia hagi de pagar més de 1 accidents d’aquest tipus en un any.
  2. El nombre d’accidents mitjà anual d’aquest tipus.

Enunciat 15.6

Les sortides d’una estació d’autobusos no tenen una planificació fixa però segueixen una distribució de Poisson de mitjana 18 sortides per hora. Calculis la probabilitat de que:

  1. En 15 minuts hi hagi 5 sortides.
  2. La següent sortida sigui abans d’un minut.
  3. Comptant 24 hores del dia, en, com a màxim, 5 de 60 dies elegits aleatòriament, hi hagi menys de 400 sortides.

Enunciat 15.7

Un determinat genotip té una freqüència d’un 1 %. Calculis la probabilitat de trobar exactament una persona amb aquest genotip en un grup de 300 persones.

Enunciat 15.8

Un servidor web rep unes 300 visites a la hora i no pot establir més de 5 connexions per minut. Es demana:

  1. La probabilitat de que el servidor col·lapsi.
  2. La probabilitat de que el servidor rebi una única visita en un minut donat.

Enunciat 15.9

En una persona adulta sana, el valor mitjà dels basòfils en una analítica de sang és de 110 basòfils/μL. Quina és la probabilitat de que una analítica de sang en una persona sana contingui menys de 80 basòfils/μL?

Enunciat 15.10

Critiquis el següent raonament: si l’esperança de la distribució binomial és \(np\), com \(np\) tendeix a \(λ\), l’esperança de la distribució de Poisson és igual a \(λ\).

Enunciat 15.11

En una població el nombre d’accidents setmanals de trànsit segueix una llei de Poisson de paràmetre \(\lambda = 1\). Es demana:

  1. La probabilitat de que en una setmana determinada hi hagi algun accident.
  2. La probabilitat de que hi hagin quatre accidents en dues setmanes.
  3. La probabilitat de que hi hagin dos accidents en una setmana i altres dos accidents a la setmana següent.
  4. És dilluns hi ha hagut un accident. Calculis la probabilitat de que en la mateixa setmana no hi hagi més de tres accidents.

Enunciat 15.12

La freqüència d’accidents de tràfic en 10 cruïlles de Barcelona durant 40 anys, per cruïlla i any, és la següent:

Es pot afirmar que el nombre d’accidents de tràfic en les 10 cruïlles és a l’atzar ?

Enunciat 15.13

El nombre de baixes laborals per malaltia que es produeixen en una empresa segueix una llei de Poisson tal que la probabilitat de hi hagi 5 baixes laborals és un 10 % més gran de la que n’hi hagi 3.

  1. Calculis el valor de \(\lambda\).
  2. Calculis el nombre màxim setmanal de baixes laborals, amb probabilitat del 90 %.
  3. Calculis la probabilitat de cap baixa laboral en 4 setmanes.

Enunciat 15.14

Sigui \(X\) una variable aleatòria que segueix una llei de Poisson d’esperança igual a \(\lambda\). Es defineix una nova variable aleatòria \(Y\) com:

  • \(Y = x/3\), si \(x\) és un nombre parell diferent de zero.
  • \(Y=0\), si \(x\) és un nombre senar.

Trobis la funció de densitat de probabilitat de \(Y\).

Enunciat 15.15

A Barcelona, l’any 2020, amb una població de 1664182 habitants, hi va haver una mitjana de 32 accidents de trànsit diaris. Calculis la probabilitat de que hi hagi 20 accidents en un dia determinat.

Enunciat 15.16

En un informe de gener de 2021 es detalla que la probabilitat de patir una reacció al·lèrgica greu per una vacuna contra la covid-19 és del 0,0025 %. Calculis la probabilitat de que en una mostra de 100000 individus:

  1. Exactament 2 individus pateixin una reacció al·lèrgica.
  2. Més de 2 individus pateixin una reacció al·lèrgica.

Enunciat 15.17

S’ha observat que el nombre d’errors per pàgina, en un determinat material imprès és

Suposant que es segueix una llei de Poisson, calculis la probabilitat de que en una pàgina hi hagi algun error.

Enunciat 15.18

Una determinada màquina produeix, de mitjana, 90 peces defectuoses cada 30 dies. Es demana:

  1. La probabilitat de produir 5 peces defectuoses en un dia.
  2. El nombre màxim de peces defectuoses en un dia, amb una certesa aproximada del 90 %.

Enunciat 15.19

En dues hores, el nombre de trucades per minut d’una centraleta telefònica va ser:

Esbrinis si la variable aleatòria “nombre de trucades per minut” s’ajusta a una distribució de Poisson. (amb \(\alpha = 0.05\))

Enunciat 15.20

Al acabar la segona guerra mundial és va voler donar raons científiques per a decidir si el bombardeig de Londres amb les bombes V2 buscava o no objectius militars estratègics concrets. Per fer-ho, es va quadricular Londres en 576 caselles i es varen comptar el nombre de projectils caiguts a cada casella:

Tenint en compte que es varen comptabilitzar 534 projectils V2, determinis si el bombardeig buscava o no objectius militars estratègics.

Enunciat 15.21

Una determinada extensió de terreny s’ha dividit en 100 petites parcel·les d’un metre quadrat cadascuna. S’ha comptat el nombre de llavors d’una determinada espècie de planta, germinades espontàniament, amb els següents resultats:

Pot admetre’s, amb \(\alpha = 0.05\), que el nombre de llavors/m2 s’ajusta a una distribució de Poisson ?

Enunciat 15.22

Sigui \(X\) la variable aleatòria —amb distribució de Poisson— que recull el nombre de visites diàries d’una pàgina web. Amb un nombre mitjà de visites diàries \(\bar x = 100\). Calculis —per aproximació a la distribució normal— els casos següents:

  1. La probabilitat de més de 110 visites en un dia.
  2. La probabilitat de menys de 95 visites en un dia.
  3. El nombre de visites diàries tal que la seva probabilitat excedeixi el valor sigui 0.01.

 

Jordi Coll Vera - 2022