Calculadora de distribución binomial (CDF)
Calcula P(X ≤ k) para ensayos binomiales.
Ingrese un número de ensayos válido (1-500)
Ingrese n y p para generar la distribución
¿Qué es la probabilidad binomial acumulada?
Mientras que la Calculadora de probabilidad binomial encuentra P(X = k)—la probabilidad de exactamente k éxitos—las probabilidades acumuladas responden preguntas más amplias:
- P(X ≤ k): A lo sumo k éxitos
- P(X < k): Menos de k éxitos
- P(X ≥ k): Al menos k éxitos
- P(X > k): Más de k éxitos
Estas probabilidades acumuladas suman probabilidades binomiales individuales.
Las fórmulas
P(X ≤ k) = Σ P(X = i) para i = 0 hasta k
P(X ≥ k) = 1 - P(X ≤ k-1) = Σ P(X = i) para i = k hasta n
P(X < k) = P(X ≤ k-1)
P(X > k) = 1 - P(X ≤ k)
Ejemplos
Control de calidad
"Un proceso tiene una tasa de defectos del 5%. En 50 artículos, ¿cuál es P(a lo sumo 3 defectuosos)?"
n = 50, p = 0,05, encontrar P(X ≤ 3)
P(X ≤ 3) = P(X=0) + P(X=1) + P(X=2) + P(X=3) = 0,077 + 0,202 + 0,261 + 0,220 = 0,760
76% de probabilidad de 3 o menos defectuosos.
Ensayos clínicos
"El medicamento funciona el 80% de las veces. Si 20 pacientes lo toman, ¿cuál es P(al menos 15 responden)?"
n = 20, p = 0,80, encontrar P(X ≥ 15)
P(X ≥ 15) = 1 - P(X ≤ 14) = 0,804
Aproximadamente 80% de probabilidad de 15+ respuestas.
Análisis de encuestas
"El 30% apoya una política. En 100 encuestados, ¿cuál es P(menos de 25 partidarios)?"
n = 100, p = 0,30, encontrar P(X < 25) = P(X ≤ 24)
P(X ≤ 24) ≈ 0,142
Aproximadamente 14% de probabilidad.
Teoría de juegos
"La probabilidad de ganar es 40%. En 10 juegos, ¿cuál es P(más de 6 victorias)?"
n = 10, p = 0,40, encontrar P(X > 6) = 1 - P(X ≤ 6)
P(X > 6) = 1 - 0,945 = 0,055
Aproximadamente 5,5% de probabilidad de ganar 7 o más.
Aplicaciones
Prueba de hipótesis para proporciones
Prueba de una cola: "¿Es la tasa de éxito mayor que 50%?"
Observa k éxitos en n ensayos. Valor p = P(X ≥ k) bajo la hipótesis nula (p = 0,50)
Esta es una prueba binomial exacta.
Muestreo de aceptación
"Acepta un lote si a lo sumo 2 de 50 artículos probados son defectuosos."
P(aceptar lote bueno) = P(X ≤ 2 | p = 0,02) [riesgo del productor] P(aceptar lote malo) = P(X ≤ 2 | p = 0,10) [riesgo del consumidor]
Gráficos de control
"El proceso está fuera de control si > 3 de 20 puntos consecutivos están más allá de 2σ."
Bajo control: P(punto más allá de 2σ) ≈ 0,05 P(falsa alarma) = P(X > 3 | n=20, p=0,05)
Analítica deportiva
"El porcentaje de tiros libres de un jugador es 75%. ¿Cuál es la probabilidad de anotar menos de 15 de 25?"
P(X < 15 | n=25, p=0,75) ayuda a evaluar la probabilidad de bajo rendimiento.
Relación con probabilidades exactas
Las probabilidades acumuladas se construyen a partir de probabilidades exactas:
P(X ≤ 3) = P(X=0) + P(X=1) + P(X=2) + P(X=3)
Por el contrario, las probabilidades exactas vienen de diferencias acumuladas:
P(X = k) = P(X ≤ k) - P(X ≤ k-1)
Aproximación normal
Para n grande, la binomial se aproxima a la normal:
- Media μ = np
- DE σ = √(np(1-p))
Con corrección de continuidad:
P(X ≤ k) ≈ Φ((k + 0,5 - np) / √(np(1-p)))
El +0,5 ajusta por la conversión de discreto a continuo.
Cuándo usar: np ≥ 5 Y n(1-p) ≥ 5
La aproximación es más rápida para n muy grande donde el cálculo exacto es lento.
Intervalos de confianza y tamaño de muestra
Las probabilidades binomiales acumuladas subyacen:
- Intervalos de confianza exactos de Clopper-Pearson para proporciones
- Cálculos de tamaño de muestra para estimación de proporciones
- Análisis de potencia para pruebas de proporciones
Calculando probabilidades acumuladas
Suma directa
Suma términos individuales P(X = 0) + P(X = 1) + ... + P(X = k)
Funciona bien para k pequeño.
Método del complemento
Para k grande: P(X ≥ k) = 1 - P(X ≤ k-1)
Calcula la suma más pequeña y resta de 1.
Cálculo recursivo
P(X = k+1) = P(X = k) × (n-k)/(k+1) × p/(1-p)
Comienza con P(X = 0) = (1-p)ⁿ e itera.
Probabilidades de dos colas
Para eventos "extremos" en cualquier dirección:
P(|X - np| ≥ c) = P(X ≤ np - c) + P(X ≥ np + c)
Usado en pruebas de hipótesis de dos colas.
Relación con otras distribuciones
Aproximación de Poisson: Cuando n grande, p pequeño, np moderado: P(X = k) ≈ e^(-λ) × λ^k / k! donde λ = np
Distribución Beta: La binomial acumulada se relaciona con la función beta incompleta, usada en el cálculo de intervalos de confianza exactos.
Cálculos relacionados
- Calculadora de probabilidad binomial — P(X = k) exacto
- Calculadora de probabilidad de Poisson — Para eventos raros
- Calculadora de probabilidad normal — Aproximación continua
- Intervalo de confianza para proporción — Estimar p
- Calculadora de valor p desde puntuación Z — Valor p aproximado
Resumen
Las probabilidades binomiales acumuladas responden preguntas prácticas sobre "al menos", "a lo sumo", "menos de" o "más de" un número especificado de éxitos. Desde decisiones de aceptación en control de calidad hasta pruebas de hipótesis y evaluación de riesgos, estas probabilidades extienden el marco binomial básico a preguntas del mundo real. Para n grande, la aproximación normal con corrección de continuidad proporciona una alternativa computacionalmente eficiente.