Ingeniería Petrolera. Carrera: PEC SATCA 1

Transcripción

1 1.- DATOS DE LA ASIGNATURA Nombre de la asignatura: Probabilidad y Estadística Aplicada al Campo Petrolero Carrera: Clave de la asignatura: SATCA 1 Ingeniería Petrolera PEC PRESENTACIÓN Caracterización de la Asignatura. La probabilidad mide la frecuencia con la que se obtiene un resultado (o conjunto de resultados) al llevar a cabo un experimento aleatorio, del que se conocen todos los resultados posibles, bajo condiciones suficientemente estables. La teoría de la probabilidad se usa extensamente en áreas como la estadística, la física, la matemática, la ciencia y la filosofía para sacar conclusiones sobre la probabilidad de sucesos potenciales y la mecánica subyacente de sistemas complejos. La estadística estudia los métodos científicos para recoger, organizar, resumir y analizar datos, así como para sacar conclusiones válidas y tomar decisiones razonables basadas en tal análisis. La asignatura aporta al alumno las bases teóricas necesarias para la interpretación de la información estadística, lo que permitirá innovar, diseñar, implementar y evaluar los sistemas y modelos de exploración, explotación y distribución par la optimización de los recursos con un enfoque de calidad y competitividad. Siendo al mismo tiempo capaz de Gestionar proyectos, así como realizar programas de investigación y desarrollo tecnológico para la solución de problemas en la industria petrolera. Además, le facilitará programar, organizar, dirigir, ejecutar y controlar las actividades relacionadas con la explotación del petróleo y gas para su almacenamiento, procesamiento, transporte, distribución y comercialización, aplicando los principios de gestión de la calidad hacia la mejora continua. Intención didáctica. En la unidad uno el alumno comprenderá los conceptos básicos de la estadística. Obteniendo habilidad en la organización y presentación de datos estadísticos. En la unidad dos el alumno conocerá e identificar a las diferentes funciones de distribución de probabilidad, manejando las tablas de las correspondientes distribuciones, llegando 1 Sistema de asignación y transferencia de créditos académicos

2 finalmente a la aplicación de sus conocimientos en la solución de problemas. En la unidad tres el alumno conocerá, comprenderá y aplicará la distribución muestra adecuada, de acuerdo a la situación que se le presente. En la unidad cuatro Estimará e interpretará los intervalos de confianza para los diferentes parámetros que caracterizan a procesos y/o poblaciones. Determinará el tamaño de la muestra. En la unidad quinta el alumno Aplicará la metodología de la prueba de hipótesis para inferir el comportamiento de alguna característica de la población o de un proceso para la toma de decisiones.

3 3.- COMPETENCIAS A DESARROLLAR Competencias Específicas Interpretar información estadística para la toma de decisiones en los procesamientos de los hidrocarburos. Competencias Genéricas Competencias instrumentales Capacidad de búsqueda, selección y análisis de información en distintas fuentes. Comunicación oral y escrita. Desarrollo de habilidades de investigación de campo. Competencias Interpersonales Trabajo en equipo. Habilidades interpersonales. Competencias Sistémicas Habilidades de Investigación. Capacidad de auto-aprendizaje. Habilidad para trabajar en equipo.

4 4.- HISTORIA DEL PROGRAMA Lugar y fecha de elaboración o revisión Instituto Tecnológico Superior de Puerto Vallarta del 10 al 14 de agosto de Desarrollo de Programas en Competencias Profesionales por los Institutos Tecnológicos del 17 de agosto de 2009 al 19 de febrero de Instituto Tecnológico Superior de Poza Rica del 22 al 26 de febrero de Participantes Representantes de los Institutos Tecnológicos de: Superior de Coatzacoalcos, Minatitlán, Superior de Poza Rica y Superior de Venustiano Carranza. Academias de Ingeniería Petrolera de los Institutos Tecnológicos de: Superior de Coatzacoalcos, Minatitlán, Superior de Poza Rica, Superior de Tantoyuca y Superior de Venustiano Carranza. Representantes de los Institutos Tecnológicos de: Superior de Coatzacoalcos, Minatitlán, Superior de Poza Rica, Superior de Tantoyuca y Superior de Venustiano Carranza. Evento Reunión Nacional de Diseño e Innovación Curricular para el Desarrollo y Formación de Competencias Profesionales de la Carrera de Ingeniería Petrolera. Elaboración del programa de estudio propuesto en la Reunión Nacional de Diseño Curricular de la Carrera de Ingeniería Petrolera. Reunión Nacional de Consolidación de los Programas en Competencias Profesionales de la Carrera de Ingeniería Petrolera.

5 5.- OBJETIVO(S) GENERAL(ES) DEL CURSO Interpretar información estadística para la toma de decisiones en los procesamientos de los hidrocarburos. 6.- COMPETENCIAS PREVIAS No requiere. 7.- TEMARIO Unidad Temas Subtemas 1 Estadística Descriptiva 1.1 Medidas de tendencia central. 1.2 Medidas de dispersión. 1.3 Distribución de frecuencias. 2 Distribuciones de Probabilidad 2.1 Discretas Binomial Poisson Hipergeometrica 2.2 Continuas Normal T student Chi Cuadrada F Fisher Gama Weibull. 2.3 Distribución normal como aproximación de la normal. 3 Distribuciones Muéstrales 3.1 Distribución de medias. 3.2 Distribución de varianzas. 3.3 Distribución de proporciones. 3.4 Distribución de diferencias. 4 Estimación de Parámetros 4.1 Intervalos de confianza para la media 4.2 Intervalos de confianza para la varianza 4.3 Intervalos de confianza de proporciones 4.4 Intervalos de confianza para las diferencias 5 Pruebas de Hipótesis 5.1 Prueba de hipótesis para la media 5.2 Prueba de hipótesis para la varianza 5.3 Prueba de hipótesis de proporciones 5.4 Prueba de hipótesis para las diferencias

6 8.- SUGERENCIAS DIDÁCTICAS (desarrollo de competencias genéricas). El profesor debe: Propiciar actividades de búsqueda, selección y análisis de información en distintas fuentes. Propiciar el uso de las nuevas tecnologías en el desarrollo de los contenidos de la asignatura. Fomentar actividades grupales que propicien la comunicación, el intercambio argumentado de ideas, la reflexión, la integración y la colaboración de y entre los estudiantes. Propiciar, en el estudiante, el desarrollo de actividades intelectuales de induccióndeducción y análisis-síntesis, las cuales lo encaminan hacia la investigación, la aplicación de conocimientos y la solución de problemas. Llevar a cabo actividades prácticas que promuevan el desarrollo de habilidades para la experimentación, tales como: observación, identificación manejo, control de variables y datos relevantes, planteamiento de hipótesis, de trabajo en equipo. Desarrollar actividades de aprendizaje que propicien la aplicación de los conceptos, modelos y metodologías que se van aprendiendo en el desarrollo de la asignatura. Propiciar el uso adecuado de conceptos, y de terminología científico-tecnológica. Proponer problemas que permitan al estudiante la integración de contenidos de la asignatura y entre distintas asignaturas, para su análisis y solución. Observar y analizar fenómenos y problemáticas propias del campo ocupacional. Relacionar los contenidos de esta asignatura con las demás del plan de estudios para desarrollar una visión interdisciplinaria en el estudiante.

7 9.- SUGERENCIAS DE EVALUACIÓN La evaluación de la asignatura se hará con base en siguiente desempeño: Reportes de investigación. Desarrollo de ejercicios. Solución de problemas. Proyecto final: Desarrollo de una aplicación para la resolución de un problema de la industria petrolera UNIDADES DE APRENDIZAJE Unidad 1. Estadística Descriptiva Competencia específica a desarrollar Comprenderá los conceptos básicos de la estadística, obteniendo habilidad en la organización y presentación de datos estadísticos. Actividades de Aprendizaje Discutir los conceptos entre población y muestra, entre medidas de tendencia central, de posición, y de dispersión. Recopilar un conjunto de no mas de 30 datos (muestra pequeña), Y calcular su media aritmética, media geométrica, moda, mediana, desviación media absoluta, varianza y desviación estándar. Recopilar no menos de 30 datos (muestras grandes) para construir una distribución de frecuencias y representarlos gráficamente mediante Histogramas, Polígono de frecuencias, ojivas, etc. Calcular con base a la distribución de frecuencias a las medidas como la media, moda, mediana, varianza y desviación estándar. Unidad 2: Distribuciones de Probabilidad. Competencia específica a Actividades de Aprendizaje desarrollar Aplicará los conceptos de variable Investigar tipos de variables aleatorias. aleatoria discreta y continua, con base Establecer la función de probabilidad de una a situaciones reales o simuladas y variable aleatoria discreta a partir de una establecerá la correspondiente situación real o simulada, y calcular la distribución de probabilidad discreta o esperanza matemática, varianza y desviación continua. estándar. Identificar la función de distribución Binomial, multinomial, Hipergeometrica, Geométrica, y Poisson, con base a sus características. Realizar cálculos de probabilidad mediante el manejo de las tablas correspondientes a las distribuciones Binomial y de Poisson Aproximar los cálculos de la distribución de Poisson a la distribución Binomial.

8 Investigar las funciones de distribución de una variable aleatoria continua, como son: la uniforme, exponencial y normal. Realizar cálculos de probabilidad mediante el manejo de las tablas correspondientes a cada distribución. Relacionar las distribuciones: Binomial y Normal. Poisson y Normal. Unidad 3: Distribuciones Muéstrales. Competencia específica a desarrollar Conocerá, comprenderá y aplicará la distribución maestral adecuada, de acuerdo a la situación que se le presente. Actividades de Aprendizaje Proporcionar al estudiante dos situaciones hipotéticas de procesos y/o poblaciones finitas para que en grupo de 2 alumnos, obtengan de dichos procesos, un conjunto de datos para su análisis. diferentes distribuciones muéstrales. Obtener los valores de probabilidad en tablas para los diferentes valores de los estadísticos t, Unidad 4. Estimación Parámetros. Competencia específica a desarrollar Estimará e interpretará los intervalos de confianza para los diferentes parámetros que caracterizan a procesos y/o poblaciones. Unidad 5: Prueba de Hipótesis. Competencia específica a desarrollar Aplicará la metodología de la prueba de hipótesis para inferir el comportamiento de alguna característica de la población o de un proceso para la toma de decisiones Actividades de Aprendizaje Calcular dado un conjunto de datos los intervalos de confianza, según proceda, para la media, diferencia de medias, varianza, proporción, diferencia de proporciones varianza y relación de varianzas. Interpretar el significado de los intervalos de confianza para: la media, diferencia de medias, la proporción, diferencia de proporciones, varianza y relación de varianzas. Actividades de Aprendizaje Resolver ejercicios aplicando la metodología de prueba de hipótesis para: la media, diferencia de medias, proporción, diferencia de proporciones, varianza y relación de varianzas. Obtener el tamaño de la muestra para diferentes situaciones del error tipo I, error tipo II y para la potencia de la prueba. Simular un caso en donde: Se genere una hipótesis para una situación en

9 donde el interés pueda ser, la media, diferencia de medias, proporción, diferencia de proporciones, varianza y relación de varianzas. Generar datos del caso. Probar la hipótesis del caso Obtener conclusiones Cambiar el tamaño de muestra y mostrar su impacto.

10 11.- FUENTES DE INFORMACIÓN 1. Montgomery- Runger. Probabilidad y Estadística para Ingeniería y Administración. ED. Limusa Wiley. 2. Walpole- Myers. Probabilidad y Estadística para Ingenieros. ED. Prentice- Hall 3. William Mendenhall. Probabilidad y Estadística (Schaum). ED. Learning Thomson. 4. Luis Magaña Cuéllar. Estadística y Probabilidad. Colección Bachiller. ED. Nueva Imagen S.A. de C.V. 5. Levin Rubin. Estadística para Administradores. ED. Prentice Hall. 6. Mason- Lind- Marchal. Estadística para Administradores. ED. Alfaomega. 7. Howard. B. Chisten. Estadística pasó a paso. ED. Trillas. 8. Heinz Kohler. Estadística Para negocios y Economía. ED. CECSA. 9. Piot. M. Wisniewski- Guillermo Bali. Ejercicios y problemas de la teoría de las Probabilidades. ED. Trillas 10. Humberto Gutiérrez Pulido. Calidad total y productividad. ED. McGraw Hill 12.- PRÁCTICAS PROPUESTAS Obtener datos de casos reales o mediante simulación y tratarlos estadísticamente, según el tema tratado en la unidad. Realizar un muestreo en casos reales. Recopilar un conjunto de no más de 30 datos (muestra pequeña), Y calcular su media aritmética, media geométrica, moda, mediana, desviación media absoluta, varianza y desviación estándar. Recopilar no menos de 30 datos (muestras grandes) para construir una distribución de frecuencias y representarlos gráficamente mediante Histogramas, Polígono de frecuencias, ojivas, etc. Realizar cálculos de probabilidad mediante el manejo de las tablas correspondientes a las distribuciones Binomial y de Poisson. Proporcionar al estudiante dos situaciones hipotéticas de procesos y/o poblaciones finitas para que en grupo de 2 alumnos, obtengan de dichos procesos, un conjunto de datos para su análisis. Calcular dado un conjunto de datos los intervalos de confianza, según proceda, para la media, diferencia de medias, varianza, proporción, diferencia de proporciones varianza y relación de varianzas. Calcular dado un conjunto de datos los intervalos de confianza, según proceda, para la media, diferencia de medias, varianza, proporción, diferencia de proporciones varianza y relación de varianzas. Resolver ejercicios aplicando la metodología de prueba de hipótesis para: la media, diferencia de medias, proporción, diferencia de proporciones, varianza y relación de varianzas.