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Las curvas de distribución gaussianas, comúnmente conocidas como curvas de campana, son gráficos de distribución normal que ayudan en el análisis de varianza en conjuntos de datos. En una curva de campana, el punto más alto (que también es la media) representa el evento que es más probable ocurrir, mientras que el resto de los eventos se distribuyen de manera simétrica con respecto al significar.
Desde la calificación relativa de los estudiantes y la creación de sistemas de evaluación competitivos hasta la predicción de rendimientos, las curvas de campana tienen una amplia gama de aplicaciones. Aquí, lo guiaremos a través del proceso de creación de una curva de campana en Excel.
Los conceptos básicos para crear una curva de campana en Excel
Para comprender cómo crear una curva de campana en Excel, supongamos que es un profesor de historia que necesita calificar a los estudiantes según su desempeño en una prueba. Supongamos que la clase tiene 16 estudiantes con las siguientes marcas:
Ahora, antes de que pueda crear la curva de campana de cualquier conjunto de datos, debe calcular su:
- Significar - el valor promedio del conjunto de datos (da el centro de la curva)
- Desviación Estándar - mide cuánto se dispersan los puntos de datos en relación con la media (da la dispersión de la curva)
Encontrar la media
Puedes usar funciones integradas en Excel para calcular estadísticas básicas como media, desviación estándar, porcentaje, etc. Para encontrar la media, use la función PROMEDIO en Excel:
Tipo =PROMEDIO(B2:B16) para encontrar la media de la hoja de calificación dada arriba. Notarás que da un valor de 53.93.
Si desea un valor de número entero, que normalmente deseará, puede usar la función ROUND. Para hacerlo, escriba:
=REDONDO(PROMEDIO(B2:B16),0)
Ahora la media se convierte en 54.
Encontrar la desviación estándar
Excel muestra dos fórmulas para la desviación estándar:
- DESVEST.P se utiliza cuando sabe que sus datos están completos, es decir, es una población.
- DESVEST.S se usa cuando sus datos están incompletos, es decir, tiene una muestra de una población.
En estadística, las personas a menudo eligen muestras de una población, por lo que STEV.S se usa normalmente. Como tiene los datos completos, es decir, las calificaciones de todos los estudiantes de la clase, usaremos DESVEST.P. Para obtener la desviación estándar de la hoja de calificación dada, escriba:
=DESVEST.P(B2:B16)
Obtendrás 27.755. Si desea su valor en números enteros, simplemente redondee escribiendo:
=REDONDO(DESVEST.P(B2:B16),0)
Obtendrás 28.
Ordenar los datos en orden ascendente
Para que pueda crear la forma de campana para su gráfico de distribución normal, los datos deben estar en orden ascendente. Si sus datos no están en orden ascendente (como en nuestro ejemplo), simplemente seleccione todos los valores (marcas de prueba) en su conjunto de datos, vaya a la Filtro de clasificación en el panel superior y seleccione Orden ascendente.
Cómo hacer una curva de campana en Excel
Ahora que tiene tanto la desviación estándar como la media (promedio), es hora de calcular la distribución normal de los valores dados. Una vez que tengamos eso, tendremos todo lo que necesitamos para crear nuestra curva de campana usando la opción de diagrama de dispersión de Excel. Primero encontremos la distribución normal de todos los valores dentro del conjunto de datos:
1. Encontrar la distribución normal
Es hora de calcular la distribución normal de los puntos de datos. En Excel, puede encontrar la distribución normal usando el DISTR.NORM función, que requiere las siguientes variables:
- X es el punto de datos para el que desea calcular la distribución normal.
- Significar es el promedio de los datos dados (ya calculados).
- Desviación Estándar es la desviación estándar de los datos dados (ya calculados).
- Acumulativo es el valor lógico utilizado para especificar el tipo de distribución necesaria.
Para calcular la distribución normal de nuestros puntajes de prueba:
- Tipo =DIST.NORM( en una nueva celda (celda C2 en nuestro caso.)
- Ingrese los valores requeridos con comas entre los valores como se muestra en la sintaxis.
- Para x, ingrese B2, que da el primer punto de datos, es decir, 12.
- Para la media, ingrese D2, que da la media de nuestros datos, y pulsamos F4. El F4 bloquea el valor de la media indicada por el signo de dólar ($D$2) para que cuando copie esta fórmula para diferentes valores en nuestros datos, el valor de la media permanezca igual.
- Para la desviación estándar, ingrese mi2 para obtener la desviación estándar y bloquear su valor presionando F4.
- Por último, escriba FALSO en lugar del valor lógico acumulativo y cierre los paréntesis. Escribiendo FALSO, obtienes la función de densidad de probabilidad normal (PDF). Nota: tendrías que escribir VERDADERO para obtener una función de distribución normal acumulada (CDF).
- Después de obtener la distribución normal del primer valor, simplemente arrástrelo para obtener la distribución normal de los valores restantes de su conjunto de datos.
2. Crear un diagrama de dispersión
Ahora que tiene los puntos de datos y la distribución normal, tiene todo lo necesario para crear su curva de campana. Para eso, tienes que hacer un diagrama de dispersión en Excel siguiendo los pasos que se indican a continuación:
- Seleccione el conjunto de datos (marcas de los estudiantes) y su distribución normal.
- Ir a Insertar > Diagrama de dispersión.
- Seleccionar Dispersión con líneas suaves.
- Y tienes tu curva de campana.
Puedes ver que el gráfico no tiene una forma de campana perfecta. Esto se debe a que el conjunto de datos (marcas de los estudiantes) no tiene una distribución normal (es decir, la media, la mediana y la moda del conjunto de datos no son iguales).
3. Personalización de la curva de campana
Ya tenemos nuestra curva de campana, pero podemos mejorarla un poco personalizándola. En primer lugar, actualicemos el título de nuestra curva haciendo doble clic en el título e ingresando el título deseado. (Puede modificar el tipo de fuente, el tamaño de fuente y la posición del título, entre otras cosas).
Puedes quitar el Serie1 escrito en la parte inferior de su curva de campana apagando el Leyenda palanca. Para darle una mejor forma a su curva de campana, puede definir los valores máximos y mínimos de su gráfico de campana. Para eso, haga doble clic en el eje x y obtendrá la pestaña Opciones del eje, desde donde puede realizar los cambios necesarios.
Uso de curvas de campana en Excel
Ahora que tiene su curva de campana, que muestra datos de distribución perspicaces, puede usarla para calificar a sus alumnos. Puede aplicar el mismo proceso para crear una curva de campana para cualquier dato dado.
Mientras que una curva de campana proporciona la probabilidad de un punto de datos particular en su conjunto de datos, hay varios otros gráficos que puede crear en Excel para encontrar información interesante sobre sus datos colocar.