Calculadora de distribución binomial negativa

Calcula probabilidades exactas y acumuladas de fallos antes de un número elegido de éxitos en ensayos de Bernoulli independientes.

Probabilidad binomial negativa
Introduce los éxitos objetivo, la probabilidad por ensayo y los fallos observados.

Acerca de la distribución binomial negativa

La distribución binomial negativa describe cuántos fallos ocurren antes de alcanzar un número fijo de éxitos en una secuencia de ensayos independientes. Cada ensayo solo tiene dos resultados, llamados por convención éxito y fallo, y la probabilidad de éxito se mantiene constante. Esta calculadora usa r para el número de éxitos requerido, p para la probabilidad de éxito en cada ensayo y k para el número de fallos observados antes del éxito número r. Esta definición es habitual en cursos de probabilidad, control de calidad, estudios de fiabilidad, epidemiología y modelos de datos de conteo. La probabilidad exacta se obtiene con la función de masa de probabilidad: C(k + r - 1, k) por p elevado a r por (1 - p) elevado a k. La combinación cuenta las posibles ordenaciones de éxitos y fallos previos, exigiendo que el último ensayo sea el éxito objetivo. La calculadora también suma la función de masa desde cero hasta k para obtener P(X <= k), y resta ese valor acumulado de uno para obtener P(X > k). Así responde preguntas de tipo «exactamente», «como máximo» y «más de» sin cálculos separados. El número esperado de fallos es r(1 - p) / p y la varianza es r(1 - p) / p². Una mayor probabilidad de éxito suele acercar la distribución a cero fallos y reducir su dispersión. Un mayor número de éxitos objetivo aumenta tanto los fallos esperados como la varianza. Cuando p es uno, todos los ensayos tienen éxito: la probabilidad de cero fallos es uno, y la media y la varianza son cero. Usa enteros para r y k, ya que cuentan resultados. Introduce p como un decimal entre cero y uno, por ejemplo 0.35 para una probabilidad del 35 por ciento. El modelo estándar requiere ensayos independientes e idénticamente distribuidos. Si la probabilidad cambia entre ensayos, los resultados se influyen mutuamente o el proceso se detiene por otro motivo, puede convenir otro modelo. Algunos libros definen la variable binomial negativa como el número total de ensayos, no de fallos. Con esa convención, el total de ensayos es k + r, y la probabilidad no cambia si las variables se convierten correctamente.

Ejemplos de binomial negativa

Estos ejemplos cuentan los fallos antes del éxito objetivo.

DatosResultadoInterpretación
r = 3, p = 0.5, k = 2P(X = 2) = 0.1875Hay un 18.75% de probabilidad de exactamente dos fallos antes del tercer éxito.
r = 2, p = 0.5, k = 0P(X = 0) = 0.25Dos éxitos inmediatos tienen una probabilidad de 0.5 al cuadrado.
r = 1, p = 0.25, k = 3P(X = 3) = 0.10546875Este caso geométrico especial mide tres fallos antes del primer éxito.

Cómo usar la calculadora

  1. Introduce el número entero positivo de éxitos necesarios para detener el experimento.
  2. Introduce la probabilidad constante de éxito por ensayo como decimal mayor que cero y hasta uno.
  3. Introduce el número entero no negativo de fallos que deseas evaluar.
  4. Selecciona Calcular para ver la probabilidad exacta, las colas acumuladas, la media y la varianza.

Preguntas frecuentes sobre la binomial negativa

¿Qué mide la distribución binomial negativa?

Mide el número de fallos antes de alcanzar un número especificado de éxitos. Supone ensayos independientes con la misma probabilidad de éxito.

¿En qué se diferencia de la distribución binomial?

Un experimento binomial fija el número de ensayos y cuenta los éxitos. Uno binomial negativo fija el número de éxitos y cuenta los fallos o ensayos hasta alcanzar ese objetivo.

¿Está relacionada con la distribución geométrica?

Sí. La distribución geométrica es la binomial negativa con un único éxito requerido, por lo que cuenta los fallos antes del primer éxito.

¿Puedo introducir la probabilidad de éxito como porcentaje?

Introdúcela como decimal, no como porcentaje. Por ejemplo, usa 0.4 para una probabilidad de éxito del 40 por ciento.

¿Por qué los éxitos y los fallos deben ser enteros?

Son recuentos de resultados discretos, así que los valores fraccionarios no tienen sentido en este modelo. La calculadora rechaza los recuentos negativos y no enteros.