Distribuição beta no Excel: proporções, taxas e percentuais incertos
Resumindo: uma porcentagem incerta, como uma taxa de renovação. Ela fica sempre entre 0% e 100%; dois números definem em torno de que valor ela se concentra e o quanto você tem certeza.
A distribuição beta descreve uma proporção, taxa ou percentual incerto: um valor que precisa ficar entre 0 e 1, como uma taxa de renovação, uma participação de mercado ou um rendimento. Dois parâmetros de forma, alfa e beta, a definem; a média é alfa / (alfa + beta). No Excel, =BETA.INV(RAND(), alpha, beta) sorteia valores dela. Uma taxa de renovação com alfa 8 e beta 2 tem média de 80,0%, com P10 de 63,2% e P90 de 93,9%.
O que é a distribuição beta
Uma distribuição normal deixaria um percentual cair abaixo de 0% ou passar de 100%. A beta não deixa: ela vive no intervalo de 0 a 1, e seus dois parâmetros de forma a moldam em quase qualquer curva de um só pico dentro dele. Quanto maior o alfa em relação ao beta, mais perto de 1 ficam os valores; quanto maiores os dois, mais estreito o pico.
Como ler o gráfico: cada linha é um par de alfa e beta. O pico da linha mostra onde a porcentagem mais provavelmente cai; um pico estreito significa mais certeza.
Fórmulas: média, pico, desvio padrão
| Grandeza | Fórmula e exemplo |
|---|---|
| Média | α / (α + β) = 8 / 10 = 80,0% |
| Pico (moda) | (α − 1) / (α + β − 2) = 87,5% |
| Desvio padrão | √(α β / ((α + β)² (α + β + 1))) = 12,1% |
| Chance abaixo de 60% | =BETA.DIST(0.6, 8, 2, TRUE)= 7,1% |
Como definir alfa e beta a partir de uma média e um desvio padrão
Pouca gente pensa em alfa e beta. Se você sabe dizer “cerca de 80%, com 10 pontos para mais ou para menos” (média de 0,8 e desvio padrão de 0,1), os parâmetros decorrem daí: α + β = média × (1 − média) / dp² − 1 = 15, e então α = média × 15 = 12 e β = 3. Essa beta é mais estreita que a anterior (desvio padrão 12,1%): o P10 – P90 vai de 66,3% a 91,9%. Uma boa leitura de α + β: ele se comporta como o número de observações por trás da estimativa, então uma taxa vista em poucos casos recebe uma beta larga, e uma vista em centenas de casos, uma beta estreita.
A distribuição beta no Excel
BETA.INV(probability, alpha, beta, [A], [B]) (INV.BETA.N no Excel em português) devolve um percentil e, com RAND(), um sorteio aleatório: =BETA.INV(RAND(),D16,F16). Os argumentos opcionais A e B esticam a distribuição para outro intervalo, como 20 a 60 dias, e é assim que se sorteia uma distribuição PERT: uma PERT é uma beta esticada do mínimo ao máximo. BETA.DIST(x, alpha, beta, TRUE) (DIST.BETA.N) dá a chance de um valor abaixo de x.
| Célula | Fórmula | Valor |
|---|---|---|
| Número aleatório u (I16) | =RAND() | |
| Sorteio (J16) | =BETA.INV(I16, | |
| Sorteio em uma célula | =BETA.INV(RAND(), | |
| Média (K16) | =D16/(D16+F16) | 80,0% |
| P10 (L16) | =BETA.INV(0.1, | 63,2% |
| P90 (M16) | =BETA.INV(0.9, | 93,9% |
Conferir os números: valores exatos contra 10.000 sorteios do Excel e do xellstorm
| Exato | Excel, RAND() | xellstorm | |
|---|---|---|---|
| Média | 80,0% | 79,9% | 80,0% |
| Desvio padrão | 12,1% | 12,1% | 12,1% |
| P10 | 63,2% | 62,6% | 63,2% |
| P50 (mediana) | 82,0% | 81,9% | 82,0% |
| P90 | 93,9% | 93,8% | 93,9% |
O Excel sorteia com RAND(), totalmente ao acaso; o xellstorm distribui os sorteios de modo uniforme pela faixa (amostragem por Hipercubo Latino), por isso as estatísticas dele ficam mais perto dos valores exatos.
Quando usar a distribuição beta
- Taxas e proporções: taxas de conversão, de renovação e de inadimplência, participações de mercado, rendimentos, a parcela do orçamento gasta no prazo.
- Qualquer grandeza limitada cuja forma você queira controlar, esticada sobre o intervalo dela; para um mínimo, um mais provável e um máximo, a PERT faz isso por você.
Como usar a distribuição beta no xellstorm
- Transforme a célula em entrada e, na etapa Distribuições, escolha Beta. Informe a e b (alfa e beta); loc é a extremidade inferior e scale a largura do intervalo, 0 e 1 para uma proporção.
- Com taxas passadas, “A partir de dados” no painel lateral ajusta uma beta a valores entre 0 e 1; para outro intervalo, informe-o em “Beta: faixa conhecida” e ajuste de novo.
“Importar da planilha” converte =BETA.INV(RAND(), alpha, beta), com ou sem A e B, em uma entrada beta; modelos de suplementos são convertidos a partir de RiskBeta, RiskBetaGeneral, VoseBeta e PsiBeta.
Perguntas
Como gerar números aleatórios com distribuição beta no Excel?
Use =BETA.INV(RAND(), alpha, beta), por exemplo =BETA.INV(RAND(), 8, 2) para uma proporção com média de 80,0%. Acrescente um limite inferior e um superior como quarto e quinto argumentos para sortear em outro intervalo.
O que significam alfa e beta?
A razão entre eles define o centro e a soma define a certeza. A média é α / (α + β); quanto maior α + β, mais estreita a distribuição. α = β dá uma forma simétrica em torno de 50%; α = β = 1 é uniforme entre 0 e 1.
Como escolher alfa e beta a partir de uma média e um desvio padrão?
Calcule k = média × (1 − média) / dp² − 1, depois α = média × k e β = (1 − média) × k. Para uma média de 0,8 e um desvio padrão de 0,1: k = 15, α = 12, β = 3. O desvio padrão precisa ficar abaixo de √(média × (1 − média)), senão não existe beta.
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