In una fabbrica una particolare lavorazione viene eseguita utilizzando due macchine uguali, che vengono azionate alternatamente. Dopo il primo turno (prime 4 ore) vengono controllate le macchine. Se una macchina ha dei difetti di funzionamento viene fermata per essere sottoposta a interventi di riparazione alla fine della giornata e essere rimessa in funzione il giorno seguente.  Utilizzando le seguenti informazioni:

–  quando la lavorazione viene eseguita su entrambe le macchine, ciascuna ha probabilità di presentare alla fine del turno difetti di funzionamento del 7%,

–  quando la lavorazione viene eseguita su una sola macchina, la probabilità che alla fine del turno essa presenti difetti di funzionamento è del 10%,

calcola:

–  la probabilità che alla fine della giornata (cioè dopo 2 turni) entrambe le macchine debbano essere riparate,

–  la probabilità che una delle macchine debba essere riparata,

–  la probabilità che non ci sia bisogno di riparazioni.

Dopo il primo turno con probabilità 0.93·0.93 le due macchine funzionano;  con probabilità 0.07·0.07 le due macchine non funzionano;  con probabilità 2·0.07·0.97 una sola funziona. Con un grafo si può illustrare facilmente la situazione.  Verifichiamo se i conti sono giusti:  0.93·0.93+0.07·0.93·2+0.07·0.07 = 1. OK.
La probabilità che entrambe le macchine si guastino al 1° turno è 0.07·0.07.
Quella che entrambe siano guaste alla fine del 2° turno è:  0.93·0.93·0.07·0.07 (entrambe intere al 1°, entrambe guaste al 2°) più 0.07·0.93·2·0.1 (una guasta al 1°, un'altra al 2°).
In tutto la probabilità che siano entrambe guaste è: 0.07·0.07+0.93·0.93·0.07·0.07+0.07·0.93·2·0.1 = 0.02215801 = 2.215801%.
La probabilità che una sola si guasti è:  0.93·0.93·0.07·0.93·2 + 0.07·0.93·2·0.9 = 0.22978998 = 22.978998%.
La probabilità che rimangano funzionanti entrambe è:  0.93·0.93·0.93·0.93 = 0.74805201 = 74.805201%.
Verifica: 2.215801 + 22.978998 + 74.805201 = 100. OK.

Per altri commenti: dipendenza e indipendenza (e calcolo delle probabilità) neGli Oggetti Matematici.

Posso calcolare 0.93*0.93+0.07*0.93*2+0.07*0.070.07*0.07+0.93*0.93*0.07*0.07+0.07*0.93*2*0.10.93*0.93*0.07*0.93*2 + 0.07*0.93*2*0.9  e  0.93*0.93*0.93*0.93  con questa semplice calcolatrice:

o con questa, più sofisticata:

# Verifica con R:
# d2 prob. 1 rotta dopo un turno quando lavorano 2, d1 … quando lavora 1
d2 <- 7/100; d1 <- 10/100
R1 <- d2*d2          # entrambe rotte dopo 1^
F1 <- (1-d2)^2       # entrambe funz. dopo 1^
U1 <- d2*(1-d2)*2    # 1 sola funz. dopo 1^ (o l'una o l'altra -> *2)
R1; F1; U1; R1+F1+U1 # tot dopo 1^
#   0.0049  0.8649  0.1302     1  OK
# Non ce ne sono altre che iniziano con R1
F1F2 <- F1*F1              # entrambe funz. dopo 1^ e 2^
F1U2 <- F1*d2*(1-d2)*2     # entr. funz. dopo 1^, solo 1 dopo 2^ (l'una o l'altra)
F1R2 <- (1-d2)^2*d2*d2     # entrambe funz. dopo 1^, rotte dopo 2^
# Non ce ne sono altre che iniziano con F1
U1U2 <- 2*d2*(1-d2)*(1-d1) # 1 funz. dopo 1^, 1 dopo 2^
U1R2 <- 2*d2*(1-d2)*d1     # 1 funz. dopo 1^, tutte rotte dopo 2^
# Non ce ne sono altre che iniziano con U1
F1F2              # tutte OK
#  0.748052
R1 + F1R2 + U1R2  # tutte KO
#  0.02215801
F1U2+U1U2         # 1 sola OK
#  0.22979
F1F2 + R1+F1R2+U1R2 + F1U2+U1U2  # tot dopo 2^
#  1
#     OK!