5.2-Distribución Exponencial

DISTRIBUCIÓN EXPONENCIAL

 

La distribución exponencial es el equivalente continuo de la distribución geométrica discreta. Esta ley de distribución describe procesos en los que:

 

  • Nos interesa saber el tiempo hasta que ocurre determinado evento, sabiendo que,
  • El tiempo que pueda ocurrir desde cualquier instante dado t, hasta que ello ocurra en un instante tf, no depende del tiempo transcurrido anteriormente en el que no ha pasado nada.

 

Ejemplos de este tipo de distribuciones son:

 

  • El tiempo que tarda una partícula radiactiva en desintegrarse. El conocimiento de la ley que sigue este evento se utiliza en Ciencia para, por ejemplo, la datación de fósiles o cualquier materia orgánica mediante la técnica del carbono 14, C14;
  • El tiempo que puede transcurrir en un servicio de urgencias, para la llegada de un paciente;
  • En un proceso de Poisson donde se repite sucesivamente un experimento a intervalos de tiempo iguales, el tiempo que transcurre entre la ocurrencia de dos sucesos consecutivos sigue un modelo probabilístico exponencial. Por ejemplo, el tiempo que transcurre entre que sufrimos dos veces una herida importante.

     

Concretando, si una v.a. continua X distribuida a lo largo de, es tal que su función de densidad es

formula

Figura 5.2.1 Función de Densidad 

 

se dice que sigue una distribución exponencial de parámetro.

 

Figura 5.2.2 Función de densidad.
imagen

Un cálculo inmediato nos dice que si x>0, 

 

formula
 
 

luego la función de distribución es:

fromula

Imagen 5.2.3 Función De Distribución

 

  
Figura 5.2.4 Función de distribución, F, calculada como el área que deja por debajo de sí la función de densidad.
formula

Para calcular el valor esperado y la varianza de la distribución exponencial, obtenemos en primer lugar la función característica

 

 

fromula

 

para después, derivando por primera vez

 

fromula


y derivando por segunda vez,

 

\begin{eqnarray}\html{eqn61}onumber\phi_X^{,,}(t) &=& \frac{-2 \lambda i^2}{(......} = \frac{-2 \lambda}{-\lambda^3}=\frac{2}{\lambda^2}onumber\end{eqnarray}


Entonces la varianza vale

 

 

fromula

 Figura 5.2.5 Varianza

 

(P. Armitage, & G. Berry, 1992)

 

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