¿Qué es la función de densidad de probabilidad (PDF)?

La función de densidad de probabilidad ayuda a identificar regiones de mayores y menores probabilidades para valores de una variable aleatoria.

Ejemplo de una PDF discreta

Para una variable discreta, la PDF proporciona los valores de probabilidad para valores dados de x. Por ejemplo, una fábrica de caramelos produce un solo tipo de caramelo en múltiples colores. El 30% de los caramelos producidos son amarillos, 10% anaranjados, 10% rojos, 20% verdes y 30% azules.
PDF discreta

Esta gráfica de barras muestra la PDF por color de caramelo. Cada barra representa la probabilidad de caramelos de ese color expresada como un porcentaje.

Ejemplo de una PDF continua

La función de densidad de probabilidad (PDF) es una ecuación que representa la distribución de probabilidad de una variable aleatoria continua. Por ejemplo, una máquina que corta corchos para botellas de vino produce corchos de diferentes diámetros. En la siguiente gráfica de barras de los diámetros de los corchos, cada barra representa el porcentaje de corchos con ese diámetro correspondiente.
PDF continua

La curva es la PDF para el diámetro del corcho. Utilice la PDF para identificar regiones de mayores y menores probabilidades de valores de una variable aleatoria. Por ejemplo, solo un pequeño porcentaje de corchos (1%) tiene un diámetro por debajo de 2.8 cm.

PDF continua con límites de especificación

Si los límites de especificación para el diámetro de los corchos son de 2.85 cm a 3.15 cm, la PDF puede indicar los valores de densidad de probabilidad de todos los corchos de este proceso que cumplen con las especificaciones.

La forma de la PDF es diferente para distribuciones diferentes. La curva familiar con forma de campana representa la PDF para una distribución normal. Aunque el diámetro de los corchos sigue una distribución normal, otras mediciones, tales como la fuerza necesaria para retirar el corcho de la botella de vino, pueden seguir una distribución diferente. Por ejemplo, la PDF para una distribución lognormal tiene una cola larga hacia la derecha.
PDF lognormal

Debido a que una botella de vino ocasionalmente requiere una cantidad poco común de fuerza para retirar el corcho, las mediciones de esta fuerza suelen seguir una distribución con una cola larga hacia la derecha tal como la distribución lognormal.