Distribuição triangular no Excel: fórmula, média e comparação com a PERT
Resumindo: a forma mais simples de transformar um valor baixo, um mais provável e um alto em chances. A chance sobe em linha reta até o valor mais provável e desce em linha reta até o valor alto.
Uma distribuição triangular transforma uma estimativa de três pontos em chances que sobem em linha reta do mínimo ao valor mais provável e descem em linha reta até o máximo. A média é (mín. + mais provável + máx.) / 3: para um custo estimado em 80, 100 e 140 (milhares de US$), ela é 106,7, e o P90 é 124,5. O Excel não tem função triangular, mas uma fórmula com RAND() e SQRT sorteia valores dela.
O que é a distribuição triangular
Três números a definem: um mínimo, abaixo do qual nada acontece, um máximo, acima do qual nada acontece, e o valor mais provável, onde a densidade tem o pico. Entre eles a densidade são duas retas, o que a torna a forma mais simples de transformar o valor baixo, o mais provável e o alto de um especialista em uma faixa completa de resultados.
Fórmulas: média, desvio padrão, mediana
| Grandeza | Fórmula e exemplo |
|---|---|
| Média | (mín. + mp + máx.) / 3 = 320 / 3 = 106,7 |
| Desvio padrão | √((mín.² + mp² + máx.² − mín. × mp − mín. × máx. − mp × máx.) / 18) = 12,5 |
| Chance abaixo do valor mais provável | (mp − mín.) / (máx. − mín.) = 20/60 = 33,3% |
| Mediana (P50) | 105,4 |
Com o valor mais provável mais perto do mínimo, o lado longo fica acima dele: dois terços dos resultados superam o custo mais provável, e a média, 106,7, fica bem acima dele. Por isso um orçamento que soma valores mais prováveis costuma ficar baixo demais.
A distribuição triangular no Excel
O RAND() do Excel dá um número aleatório u entre 0 e 1, e uma fórmula o transforma em um valor do triângulo: um u pequeno dá um valor perto do mínimo, um u grande, um perto do máximo, distribuídos de modo que cada parte da faixa receba a sua parcela justa de sorteios. Se u é menor que a parcela abaixo do valor mais provável, o valor é mín. + √(u × (máx. − mín.) × (mp − mín.)); caso contrário, é máx. − √((1 − u) × (máx. − mín.) × (máx. − mp)). A fórmula usa u duas vezes, então u precisa de uma célula própria: duas chamadas separadas de RAND() dariam dois números diferentes e uma distribuição errada. Na planilha, u está em I7 e o sorteio em J7:
| Célula | Fórmula | Valor |
|---|---|---|
| Número aleatório u (I7) | =RAND() | |
| Sorteio (J7) | =IF(I7<(F7-D7)/(H7-D7), | |
| Média (K7) | =(D7+F7+H7)/3 | 106,7 |
| P10 (L7) | =IF(0.1<(F7-D7)/(H7-D7), | 91,0 |
| P90 (M7) | =IF(0.9<(F7-D7)/(H7-D7), | 124,5 |
Conferir os números: valores exatos contra 10.000 sorteios do Excel e do xellstorm
| Exato | Excel, RAND() | xellstorm | |
|---|---|---|---|
| Média | 106,7 | 106,7 | 106,7 |
| Desvio padrão | 12,5 | 12,6 | 12,5 |
| P10 | 91,0 | 90,6 | 91,0 |
| P50 (mediana) | 105,4 | 105,6 | 105,4 |
| P90 | 124,5 | 124,7 | 124,5 |
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.
Troque u por uma probabilidade fixa para obter um percentil sem simular: 0,9 dá o P90, 124,5. Os dois conjuntos de sorteios da tabela reproduzem os valores exatos.
Triangular x PERT: os mesmos três números, pesos diferentes nos limites
Uma distribuição PERT usa o mesmo mínimo, valor mais provável e máximo, mas traça uma curva suave entre eles. A planilha traz as duas, nas linhas 7 e 8:
Como ler o gráfico: quanto mais alta a linha, mais prováveis os valores embaixo dela. As duas formas começam no mínimo, têm pico no valor mais provável e terminam no máximo; a triangular fica mais alta perto das duas pontas.
| Triangular | PERT | |
|---|---|---|
| Média | 106,7 | 103,3 |
| Desvio padrão | 12,5 | 11,1 |
| P10 | 91,0 | 89,2 |
| P90 | 124,5 | 118,7 |
| Chance acima de 134 | 1,5% | 0,1% |
A triangular mantém mais peso perto dos limites: dá 1,5% de chance de um custo acima de 134, contra 0,1% da PERT. A média dela conta o valor mais provável uma vez, e não quatro, então em uma estimativa assimétrica fica mais alta (106,7 contra 103,3), e o P90 também (124,5 contra 118,7). Nenhuma é mais correta; elas leem os mesmos três números de formas diferentes.
- Escolha a triangular quando valores perto dos limites são realistas, ou quando você quer uma dispersão mais cautelosa a partir da mesma estimativa.
- Escolha a PERT quando o valor mais provável é aquele em que você mais confia e os limites são fronteiras que você não espera alcançar.
- Não escolha nenhuma das duas quando o valor baixo e o alto não são limites, e sim casos de um em dez (P10 e P90). Usados como mínimo e máximo, eles deixam de fora os 20% de resultados além deles; ajuste uma distribuição aos percentis ou escolha Triangular a partir de percentis.
Como usar a distribuição triangular no xellstorm
- Transforme a célula em entrada e, na etapa Distribuições, escolha Triangular. Informe mín., mais provável e máx.; as colunas Média e P10 – P90 se atualizam conforme você digita.
- Se o valor baixo e o alto são o P10 e o P90, escolha Triangular a partir de percentis e informe-os em inferior e superior, com 10 em inferior % e 90 em superior %, ou selecione a entrada e ajuste uma forma a eles com “A partir de estimativas” no painel lateral. Nem todo conjunto de percentis cabe exatamente em uma triangular; o painel mostra o quanto a mais próxima erra.
- Para comparar duas leituras da mesma estimativa, adicione um cenário que troque a entrada por PERT. Os cenários rodam com os mesmos sorteios aleatórios do caso-base, então a diferença vem só da forma.
Modelos de suplementos são convertidos a partir de RiskTriang, VoseTriangle e PsiTriangular, e RiskTrigen vira Triangular a partir de percentis.
Perguntas
Como gerar uma distribuição triangular no Excel?
Coloque um número aleatório em uma célula, =RAND() (ALEATÓRIO no Excel em português), e transforme-o em um sorteio em outra com a fórmula inversa. Com o número aleatório em I7, o mínimo em D7, o mais provável em F7 e o máximo em H7: =IF(I7<(F7-D7)/(H7-D7),D7+SQRT(I7*(H7-D7)*(F7-D7)),H7-SQRT((1-I7)*(H7-D7)*(H7-F7))). A planilha desta página já traz a fórmula pronta para copiar.
Qual é a média de uma distribuição triangular?
A média é (mín. + mais provável + máx.) / 3. Para uma estimativa de 80, 100 e 140, é 320 / 3 = 106,7. Uma PERT com os mesmos números tem média (mín. + 4 × mais provável + máx.) / 6 = 103,3.
Como obter o P90 de uma distribuição triangular?
Use a fórmula do sorteio com 0,9 no lugar do número aleatório: =IF(0.9<(F7-D7)/(H7-D7),D7+SQRT(0.9*(H7-D7)*(F7-D7)),H7-SQRT((1-0.9)*(H7-D7)*(H7-F7))) dá 124,5 para uma estimativa de 80, 100 e 140. Esse é o P90 de um item; para o total de vários itens, rode uma simulação, porque percentis não se somam.
A triangular ou a PERT é mais conservadora?
Para os mesmos três números, a triangular se espalha mais e põe mais peso perto dos limites. Em uma estimativa assimétrica à direita, a média e o P90 dela são mais altos, então é a leitura mais cautelosa. Em uma estimativa simétrica as médias são iguais, e a triangular é mais larga nos dois lados.
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O xellstorm é uma ferramenta de simulação de Monte Carlo para modelos do Excel, que roda no navegador: sem suplemento, e o arquivo nunca sai do seu computador.