Fundamentos de probabilidad · Definición

Probabilidad clásica

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Antes de empezar necesitas conocer

Es el modelo más antiguo y el primero que se usa en la práctica: dados, monedas, cartas y sorteos donde nada favorece a un resultado sobre otro.

Definición

La probabilidad clásica \(P(A)\) de un evento \(A\), cuando el espacio muestral \(\Omega\) es finito con resultados igualmente probables, es la razón entre los resultados favorables y los posibles.

\[P(A)=\frac{|A|}{|\Omega|}\]

Si \(\Omega\) es finito y los \(n\) resultados son igualmente probables, cada uno recibe \(\frac1n\) y, por aditividad, un evento con \(k\) resultados tiene probabilidad \(\frac kn\). Calcular una probabilidad se reduce entonces a contar: cuántos casos favorables hay y cuántos posibles.

Ejemplo guía: al lanzar dos dados, \(\Omega\) tiene \(36\) pares ordenados. La suma \(7\) ocurre en \(6\) de ellos, así que su probabilidad es \(\frac16\). Contar con pares ordenados importa: si se usaran solo las sumas \(2,\dots,12\) como resultados, se concluiría \(\frac1{11}\), pero esas sumas no son igualmente probables.

Cuando el conteo directo es largo, conviene el complemento: la probabilidad de «al menos un 6» en dos dados es \(1-\frac{25}{36}=\frac{11}{36}\). Para espacios grandes, como las manos de cartas, el conteo se apoya en la regla del producto, permutaciones y combinaciones, que veremos más adelante.

La fórmula solo vale si la simetría del experimento justifica que los resultados pesan lo mismo; no es una definición universal. Tampoco sirve para espacios infinitos ni para un dado cargado. Al relajar esa condición se recurre a la medida de probabilidad general y a la interpretación frecuentista.

Para pensar

Se lanzan dos monedas. ¿Por qué no es correcto decir que obtener «una cara» tiene probabilidad \(\frac13\) por haber tres posibles números de caras?

Porque 0, 1 y 2 caras no son igualmente probables: «una cara» agrupa dos secuencias (CS y SC) de las cuatro equiprobables, así que vale \(\frac12\).

¿Puede aplicarse la probabilidad clásica a «llueve mañana», con resultados sí y no?

No. Los dos resultados no tienen por qué ser igualmente probables, y no hay una simetría que lo justifique.

Ejercicios 10

Referencias

  • Joseph K. Blitzstein, Jessica Hwang, Introduction to Probability, 2nd edition, CRC Press, 2019. §1.3
  • Sheldon Ross, A First Course in Probability, 10th edition, Pearson, 2019. §2.5
  • Larry Wasserman, All of Statistics, 1st edition, Springer, 2004. §1.4