Calculadora de distribuição binomial negativa

Calcule probabilidades exatas e acumuladas de falhas antes de um número escolhido de sucessos em ensaios de Bernoulli independentes.

Probabilidade binomial negativa
Informe a meta de sucessos, a probabilidade por ensaio e as falhas observadas.

Sobre a distribuição binomial negativa

A distribuição binomial negativa descreve quantas falhas ocorrem antes de atingir um número fixo de sucessos em uma sequência de ensaios independentes. Cada ensaio tem apenas dois resultados, chamados por convenção de sucesso e falha, e a probabilidade de sucesso permanece constante. Esta calculadora usa r para o número de sucessos exigido, p para a probabilidade de sucesso em cada ensaio e k para o número de falhas observadas antes do r-ésimo sucesso. Essa definição é comum em cursos de probabilidade, controle de qualidade, estudos de confiabilidade, epidemiologia e modelagem de dados de contagem. A probabilidade exata é obtida pela função de massa de probabilidade C(k + r - 1, k) vezes p elevado a r vezes (1 - p) elevado a k. A combinação conta as possíveis ordenações de sucessos e falhas anteriores, exigindo que o último ensaio seja o sucesso-alvo. A calculadora também soma a função de massa de zero até k para mostrar P(X <= k) e subtrai esse valor acumulado de um para mostrar P(X > k). Assim, responde a perguntas de «exatamente», «no máximo» e «mais de» sem cálculos separados. O número esperado de falhas é r(1 - p) / p, e a variância é r(1 - p) / p². Uma probabilidade de sucesso maior geralmente desloca a distribuição para perto de zero falhas e reduz sua dispersão. Uma meta maior de sucessos aumenta tanto as falhas esperadas quanto a variância. Quando p é um, todos os ensaios têm sucesso: zero falhas tem probabilidade um, e a média e a variância são zero. Use inteiros para r e k, pois eles contam resultados. Informe p como decimal entre zero e um, como 0.35 para uma chance de 35 por cento. O modelo padrão exige ensaios independentes e identicamente distribuídos. Se as probabilidades mudam entre ensaios, os resultados influenciam uns aos outros ou o processo termina por outro motivo, outro modelo pode ser mais adequado. Alguns livros definem a variável binomial negativa como o total de ensaios, em vez de falhas. Nessa convenção, o total de ensaios é k + r, e a probabilidade não muda após a conversão correta das variáveis.

Exemplos de binomial negativa

Estes exemplos usam as falhas antes do sucesso-alvo.

DadosResultadoInterpretação
r = 3, p = 0.5, k = 2P(X = 2) = 0.1875Há 18.75% de chance de exatamente duas falhas antes do terceiro sucesso.
r = 2, p = 0.5, k = 0P(X = 0) = 0.25Dois sucessos imediatos ocorrem com probabilidade de 0.5 ao quadrado.
r = 1, p = 0.25, k = 3P(X = 3) = 0.10546875Este caso geométrico especial mede três falhas antes do primeiro sucesso.

Como usar a calculadora

  1. Informe o número inteiro positivo de sucessos necessário para encerrar o experimento.
  2. Informe a probabilidade constante de sucesso por ensaio como decimal maior que zero e até um.
  3. Informe o número inteiro não negativo de falhas a avaliar.
  4. Selecione Calcular para ver a probabilidade exata, as caudas acumuladas, a média e a variância.

Perguntas frequentes sobre a binomial negativa

O que a distribuição binomial negativa mede?

Ela mede o número de falhas antes de um número definido de sucessos. Pressupõe ensaios independentes com a mesma probabilidade de sucesso.

Qual é a diferença para a distribuição binomial?

Um experimento binomial fixa o número de ensaios e conta os sucessos. Um experimento binomial negativo fixa o número de sucessos e conta as falhas ou os ensaios até a meta.

A distribuição geométrica tem relação com ela?

Sim. A distribuição geométrica é a binomial negativa com apenas um sucesso exigido, portanto conta as falhas antes do primeiro sucesso.

Posso informar a probabilidade de sucesso como porcentagem?

Informe como decimal, não como porcentagem. Por exemplo, use 0.4 para uma probabilidade de sucesso de 40 por cento.

Por que sucessos e falhas precisam ser inteiros?

São contagens de resultados discretos, então valores fracionários não fazem sentido neste modelo. A calculadora rejeita contagens negativas ou não inteiras.