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Frecuencia relativa y ley de los grandes números

Matemáticas · 2.º ESO · Estadística y probabilidad

Cuando los resultados no son igual de probables —una chincheta, un dado trucado— no se puede usar Laplace: hay que experimentar y contar. Y ahí aparece la ley que hace que los casinos siempre ganen.

Cuando no se puede usar Laplace

Con una chincheta lanzada al aire hay dos resultados —de punta o de lado— pero no son igual de probables. La regla de Laplace no sirve. Entonces solo queda una salida: experimentar.

La frecuencia relativa como estimación

Se repite el experimento muchas veces y se calcula:

frecuencia relativa = veces que ocurreveces que se repite

Si en 200 lanzamientos la chincheta cae de punta 74 veces, la frecuencia relativa es 74200 = 0,37. Y esa es la mejor estimación de su probabilidad.

La ley de los grandes números

Cuantas más veces se repita el experimento, más se acerca la frecuencia relativa a la probabilidad real. Con 10 lanzamientos de una moneda es normal sacar 7 caras; con 10.000, la proporción estará muy cerca del 50 %.

Es la razón de que los casinos y las aseguradoras ganen dinero: a corto plazo cualquier cosa puede pasar, pero a lo largo de millones de repeticiones la proporción se cumple.

Un ejemplo

LanzamientosCarasFrecuencia relativa
1070,70
100580,58
1.0005120,512
10.0005.0310,5031

La frecuencia se va acercando a 0,5, que es la probabilidad teórica.

El error del jugador

Que hayan salido cinco caras seguidas no hace más probable la cruz en el siguiente lanzamiento. La moneda no recuerda nada: la probabilidad sigue siendo 12. Creer lo contrario se llama falacia del jugador, y es el motivo por el que mucha gente pierde dinero en las máquinas.

La ley de los grandes números no dice que los resultados «se compensen»: dice que las diferencias se vuelven pequeñas comparadas con el total.

Probabilidad teórica y experimental

TeóricaExperimental
Se calculacon Laplacerepitiendo el experimento
Hace faltaequiprobabilidadmuchas repeticiones
Ejemplodado, moneda, cartaschincheta, dado cargado

Cuando se pueden usar las dos, deberían dar resultados parecidos. Si no lo hacen, o hay pocas repeticiones o el objeto está trucado.

Dónde se lía todo el mundo

Sacar conclusiones de pocas repeticiones. La frecuencia relativa se parece a la probabilidad real solo cuando el número de intentos es grande.

He lanzado 10 veces y han salido 7 caras: la moneda está trucadaCon 10 lanzamientos eso pasa a menudo; con 1.000, la proporción se acerca a 0,5

Y el error del jugador: cinco caras seguidas no hacen más probable la cruz. La moneda no recuerda nada.

En una fraseCuantas más veces se repite un experimento, más se acerca la frecuencia relativa a la probabilidad real.

Ahora practícalo

La teoría se entiende leyendo; se aprende fallando y entendiendo por qué. Dentro de Suma y sigue, cada fallo te dice el error concreto que has cometido.

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