Alergia a un medicamento

Para investigar la alergia a un determinado medicamento, se administró a 150 grupos de 4 personas y los resultados observados fueron los de la tabla siguiente:

N.º de alergias que presenta N.º de personas
0 30
1 62
2 46
3 10
4 2

Ajusta los datos a una distribución binomial, compara los resultados experimentales con los que se obtendrían con la distribución ajustada y valora la bondad del ajuste.

Usa la aplicación y responde:

  1. Utilizando tu calculadora, calcula la media aritmética de los datos experimentales. ¿Qué significado tiene el valor que has obtenido?

  2. Conocidos n y , ¿cuánto debe valer la probabilidad p de la distribución binomial que buscamos? ¿Qué significado tiene p en este caso concreto?

  3. Vamos a hacer ahora los cálculos ayudándonos de la hoja de cálculo. Lo primero que haremos es añadir una columna a la tabla de frecuencias, a la derecha, con los productos de cada dato por su frecuencia. Para ello:

  • Escribe en la barra de entrada la expresión: C2=A2 B2 (presta atención al espacio en blanco entre el 2 que sigue a la A y la letra B, de modo que GeoGebra interprete que es un producto). También podríamos haber escrito directamente en la celda C2 la expresión =A2 B2.

  • Copia el contenido de la celda C2 en el rango C2:C6. Para ello haz clic sobre la celda C2 y sitúa el cursor en el cuadrado negro que aparece en su esquina inferior derecha. Manteniendo pulsado el botón izquierdo del ratón, mueve el cuadrado negro hasta seleccionar el rango C2:C6. Una vez seleccionado, suelta el botón izquierdo del ratón.

  • Selecciona el rango C2:C6 y, a continuación, elige la herramienta Suma. De ese modo en la celda C7 tendremos el número total de alergias.

  • Utiliza el mismo procedimiento para escribir en la celda B7 la suma del rango B2:B6. Ese valor nos indica el número de grupos a los que se ha administrado el medicamento.

  • Escribe en la barra de entrada B8=C7/B7. De ese modo en la celda B8 obtendremos la media aritmética de los datos experimentales. Compárala con la que has obtenido en el apartado 1.

  • En la celda B9 escribimos el valor de n. Escribe, en la barra de entrada, B9=4. También podríamos haber escrito el  número 4 directamente en la celda B9.

  • Vamos a calcular ahora la probabilidad de la distribución binomial de ajuste. Escribe en la barra de entrada B10=B8/B9.

  1. Con los datos que hemos obtenido, vamos a calcular ahora la distribución teórica de las 150 observaciones. Para ello:

  • En la barra de entrada escribe: D2=$B$7 DistribuciónBinomial[$B$9,$B$10,A2,false]. Hemos utilizado el símbolo "$" para indicar que las referencias a las celdas son absolutas, de modo que luego podamos copiar esa fórmula en el rango D2:D6 y en todos los casos los valores del número de observaciones, n y p se lean siempre en las celdas B7, B9 y B10, respectivamente. Hemos utilizado el comando DistribuciónBinomial[n,p,k,false], que nos proporciona la probabilidad P(x=k) en una binomial Bin(n,p):

  • Copia ahora el contenido de la celda D2 en el rango D2:D6. Hemos obtenido de este modo el número de grupos teórico en los que habría 0, 1, 2, 3 o 4 alergias.

  • Sin embargo el número de personas debe ser un número entero, por lo que vamos a redondear los valores que acabamos de obtener. En la barra de entrada escribe: E2=round(D2). A continuación copia el contenido de la celda E2 en el rango E2:E6.

  • Ahora, utilizando el procedimiento que ya conoces, halla en la celda E7 la suma del rango E2:E6.

  1. Ahora hemos de comparar la distribución teórica con los datos que habíamos obtenido experimentalmente. Para ello vamos a calcular las diferencias entre ambas distribuciones:

  • Escribe, en la barra de entrada, la expresión: F2=E2-B2. A continuación, copia el contenido de la celda F2 en el rango F2:F6.

  • Suma en la celda F15 los datos del rango F2:F14. ¿Qué resultado obtienes? ¿Por qué?

  1. Compara ahora los gráficos de ambas distribuciones. Activa la casilla Mostrar gráfico de la distribución y compara los gráficos.

  2. Haz una valoración de los resultados que has obtenido en los apartados anteriores. ¿Estaría justificado en este caso el ajuste de los datos por la binomial Bin(n,p) teórica que has obtenido?