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Calculadora de puntuación z

A cuántas desviaciones típicas de la media está un valor, exacto, con el percentil en el que cae.

Por Nethanel Bar, Cofundador y CEO

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Una puntuación z es una distancia medida en desviaciones típicas

Toma cualquier valor de una distribución, réstale la media y divide entre la desviación típica. El resultado es a cuántas desviaciones típicas del centro está el valor, y en qué dirección. Una z de 2 significa dos desviaciones típicas por encima de la media; una z de menos 0.5, media desviación típica por debajo. Esa es toda la fórmula, y merece la pena hacerla a mano una vez, porque cada idea posterior de la estadística, de los intervalos de confianza a los contrastes de hipótesis, es una puntuación z disfrazada.

Las puntuaciones z importan porque ponen todas las distribuciones normales sobre una misma regla. Una nota de 85 en un examen con media 70 y desviación típica 6 es z = 2.5; una estatura de 190 cm en una población con media 175 y desviación típica 6 también es z = 2.5. Ambas caen en el mismo percentil, alrededor del 99.4, y una sola tabla sirve para las dos. Esta página lee esa tabla por ti, dibuja la curva con el área por debajo de tu valor sombreada y también te da la proporción por encima y la proporción que queda a esa distancia de la media o menos.

La aritmética aquí se mantiene exacta. Una z de 15 entre 6 es 5/2, y la página imprime 5/2 con 2.5 al lado, en vez de un decimal que habría que redondear cuando los números son menos cómodos. El percentil, al ser un área bajo una curva, es necesariamente un decimal, y se etiqueta como tal.

Lo que hay que saber sobre las puntuaciones z

  • El signo te dice el lado. Negativo es por debajo de la media, positivo por encima; una z de 0 es la propia media.
  • Casi todo queda dentro de tres. Alrededor del 68% de una población normal está a menos de una desviación típica, el 95% a menos de dos, el 99.7% a menos de tres. Una z de 4 es realmente rara.
  • El percentil es el área a la izquierda. Una z de 1.28 cae más o menos en el percentil 90, 1.645 en el 95, 2.33 en el 99.
  • La misma fórmula funciona al revés. El valor en una z dada es la media más z por la desviación típica, que es como se fijan los puntos de corte: el 5% superior de un examen empieza en la media más 1.645 sigma.
  • Una puntuación z supone que la distribución es aproximadamente normal. La puntuación en sí siempre se puede calcular; el percentil solo significa algo cuando se cumple la forma de campana.

Cómo hallar una puntuación z a mano

  1. Resta la media a tu valor

    Conserva el signo. Un valor por debajo de la media da una diferencia negativa, y ese signo se arrastra hasta la respuesta.

  2. Divide entre la desviación típica

    Usa la desviación típica poblacional si la tienes, la muestral si es lo único que hay. Mantén el resultado exacto si la división no es limpia.

  3. Lee el percentil en la curva normal

    El área a la izquierda de z es la proporción de la población por debajo de tu valor. Las tablas la listan; esta página la calcula directamente.

  4. Para la inversa, multiplica y suma

    El valor es la media más z por la desviación típica. Así se convierte un punto de corte en percentil de vuelta en una puntuación.

Puntuaciones z habituales y sus percentiles

Área a la izquierda de z en la curva normal estándar.

zPercentilProporción por encimaDónde se usa
−22.3%97.7%Dos desviaciones típicas por debajo
−115.9%84.1%Una por debajo
050%50%La media
184.1%15.9%Una por encima
1.2890%10%Corte del 10% superior
1.64595%5%Prueba del 5% a una cola
1.9697.5%2.5%Prueba del 5% a dos colas
2.3399%1%Corte del 1% superior

Ejemplos resueltos

Una nota de 85, media 70, desviación típica 6

plain
x = 85, μ = 70, σ = 6

85 menos 70 es 15, y 15 entre 6 es 5/2, así que z = 2.5. El área a la izquierda de 2.5 es 0.9938, así que la nota cae más o menos en el percentil 99.4: menos de un estudiante de cada cien sacó más.

Una lectura de 48, media 50, desviación típica 2.5

plain
x = 48, μ = 50, σ = 2.5

48 menos 50 es menos 2, y menos 2 entre 2.5 es menos 4/5, así que z = −0.8. Alrededor del 21% de las lecturas son más bajas. Una z negativa no es una z mala; solo está por debajo del centro.

¿Qué puntuación marca el corte del 5% superior, con media 1000 y desviación típica 150?

plain
z = 1.645, μ = 1000, σ = 150

La pregunta inversa. El 5% superior empieza en z = 1.645, y 1000 más 1.645 por 150 es aproximadamente 1247. Cambia la página a "hallar el valor de una puntuación z" para ver la sustitución.

Errores con la puntuación z

  • Dividir entre la varianza en vez de la desviación típica. La varianza es el cuadrado; la respuesta saldría desviada por un factor sigma.
  • Perder el signo. Una z de −1.5 y una z de 1.5 están en los percentiles 7 y 93, no en el mismo sitio.
  • Leer el lado equivocado de la tabla. Algunas tablas dan el área a la izquierda, otras el área entre la media y z, otras la cola derecha. Sabe cuál tienes en la mano.
  • Redondear z antes de buscarla. Una z de 1.96 redondeada a 2.0 mueve el percentil de 97.5 a 97.7; en un punto de corte eso son personas reales.
  • Usar una puntuación z en una distribución que no se parece en nada a la normal. El número se sigue calculando; el percentil es ficción.

Preguntas frecuentes sobre la puntuación z

¿Cuál es la fórmula de la puntuación z?
z es igual a x menos la media, todo dividido entre la desviación típica. En símbolos, z = (x − μ) / σ. El resultado es el número de desviaciones típicas a las que el valor x está de la media, positivo por encima y negativo por debajo.
¿Cómo convierto una puntuación z en un percentil?
El percentil es el área bajo la curva normal estándar a la izquierda de z. Una z de 0 es el percentil 50, una z de 1 es más o menos el 84, una z de 2 alrededor del 97.7. Escribe el valor arriba y la página sombrea esa área sobre la curva y la imprime.
¿Qué es una buena puntuación z?
Depende por completo de lo que se mida. En un examen, una z positiva alta es buena. Para una lectura de tensión arterial o un tiempo de entrega, una z cercana a cero es buena y una grande en cualquier dirección es una alerta. La puntuación z dice lo inusual que es un valor, no si lo inusual es bienvenido.
¿Puede ser negativa una puntuación z?
Sí. Una puntuación z negativa significa que el valor está por debajo de la media. Una z de −1 está una desviación típica por debajo, y alrededor del 16% de una población normal queda aún más abajo.
¿Cómo hallo el valor original a partir de una puntuación z?
Despeja la fórmula: x = μ + zσ. Multiplica la puntuación z por la desviación típica y suma la media. Cambia la página al modo inverso y te muestra la sustitución paso a paso.
¿Qué diferencia hay entre una puntuación z y una puntuación t?
Una puntuación z usa una desviación típica poblacional conocida y la curva normal. Un estadístico t usa una desviación típica muestral y la curva t, cuyas colas más gruesas dan cabida a la incertidumbre extra de estimar sigma con los mismos datos. Con muestras grandes coinciden; con muestras pequeñas la t es la opción honesta.
¿Por qué esta página mantiene la puntuación z como fracción?
Porque es exacta, y una z redondeada es un percentil redondeado. Una z de 5/2 es 2.5 en cualquier caso, pero una z de 7/3 no es 2.33, y la página prefiere imprimir 7/3 con 2.3333 al lado antes que fingir que el decimal es la respuesta.

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