Concepto de Percentiles (Estadística) y Cómo Calcularlos

En este artículo se hablará sobre los percentiles en estadística, que son, como se usan, con ejemplos prácticos para su fácil comprensión

Definición de Percentiles

Los percentiles representan una herramienta fundamental en el campo de la estadística, empleada para subdividir un conjunto de datos en cien partes equivalentes. Estos puntos de corte dividen los datos en intervalos correspondientes a porcentajes específicos, es decir, en 1%, 2%, 3%, ... hasta el 100%. Los percentiles resultan especialmente valiosos cuando se requiere clasificar o dividir elementos de un conjunto de datos con el fin de facilitar su análisis, similar a los deciles, pero con una mayor granularidad en la escala. Percentiles

La manera en que se organizan los datos para calcular los percentiles también está influenciada por la naturaleza del problema o la pregunta que se busca abordar. Puedes optar por ordenar los datos de manera descendente (la opción más común) o ascendente, dependiendo de lo que resulte más pertinente en el contexto. Esto te brinda la flexibilidad de adecuar los percentiles a tus necesidades específicas, ya sea para identificar valores excepcionalmente bajos o altos, o para destacar el punto medio de tus datos.

Para que sirven los Percentiles en Estadística

Los percentiles son recursos significativos en el ámbito de la estadística y cuentan con diversas aplicaciones. Similar a los deciles, ofrecen una perspectiva detallada sobre la distribución de tus datos, lo que puede contribuir a la detección de tendencias o patrones que podrían pasar desapercibidos al examinar simplemente los datos sin procesar.

Existen diversas situaciones en las que los percentiles demuestran su utilidad, como la evaluación de calificaciones en un examen, la categorización de alturas en una población o la segmentación de tiempos de respuesta en un servicio en línea. Por ejemplo, al analizar las calificaciones en un examen, los percentiles permiten determinar cuántos estudiantes se ubican por debajo del percentil 25 o por encima del percentil 75 en comparación con el resto de los estudiantes, brindando información detallada acerca del desempeño de los alumnos en relación con la distribución general de las calificaciones.

Historia de los Percentiles

Los percentiles tienen una importante historia en el campo de la estadística que se remonta al siglo XIX. Surgieron como una extensión lógica de la idea de los cuartiles y deciles, que ya estaban en uso en ese período. A medida que los estadísticos buscaban métodos más detallados para examinar la distribución de los datos, los percentiles emergieron como una herramienta valiosa.

La importancia de los percentiles reside en su capacidad para subdividir los datos en intervalos más pequeños que los deciles, lo que permite un análisis de mayor precisión. Con el avance de la estadística y la creciente disponibilidad de herramientas computacionales, los percentiles se han convertido en una herramienta común en el análisis de datos en diversos campos, desde la medicina hasta la psicología y la educación.

Fórmula de los Percentiles

Los percentiles representan puntos de división que separan un conjunto de datos en 100 partes iguales, y su determinación se lleva a cabo mediante la siguiente fórmula. De manera similar a los deciles, esta fórmula revela la posición en la que se ubican los percentiles en lugar de los valores particulares.

  • Fórmula
  • Pk =
    k (n + 1)/100

En esta fórmula, 'P' es la variable que simboliza los percentiles, 'p' representa el valor del percentil que se desea encontrar (con un rango de 1 a 99, dado que el primer percentil corresponde al 1%, el segundo al 2%, y así sucesivamente), y 'n' corresponde a la totalidad de datos en el conjunto. La división por 100 refleja la subdivisión en 100 partes iguales, que constituye una característica singular de los percentiles.

Cálculo de percentiles

Cuando calculamos los percentiles, es común obtener valores decimales como resultado de la fórmula. En estas circunstancias, resulta fundamental comprender cómo interpretar esos valores decimales para determinar la posición del percentil en la secuencia de datos. La regla general se asemeja a la que se aplica a los cuartiles y deciles.

Si la posición de un percentil cae exactamente a la mitad entre dos números enteros, por ejemplo, 50.5 (entre el quincuagésimo y el quincuagésimo primer dato), se calcula el promedio de los dos números. En este caso, se promediarían los datos en las posiciones 50 y 51.

Ahora bien, si la posición del percentil es un número decimal que no coincide exactamente con la mitad de dos números enteros, como 75.25 o 88.75, se redondeará el valor de la posición del percentil. En el caso de 75.25, se aproximaría al número más cercano en la secuencia de datos, que podría ser el dato en la posición 75 o el dato en la posición 76, dependiendo de la convención utilizada.

Ejemplo Práctico: Uso de Percentiles en la Evaluación de Puntajes de un Examen

Supongamos que tenemos un conjunto de puntajes de un examen de matemáticas para 20 estudiantes:

{65, 72, 75, 78, 80, 82, 85, 87, 88, 90, 91, 92, 93, 95, 96, 97, 98, 99, 100, 100}

En este ejemplo, calcularemos y utilizaremos los percentiles 25 (P25), 50 (la mediana o P50), y 75 (P75) para comprender la distribución de puntajes y el rendimiento de los estudiantes:

  • Percentil 25 (P25)
  • Usamos la fórmula
  • Pk =
    k (n + 1)/100
  • P25 = 25
    20 + 1/100
    = 5.25
  • Redondeamos al número más cercano, que es el elemento en la posición 5.
  • Percentil 25 (P25) = 80
  • Percentil 50 (Mediana o P50)
  • Usamos la fórmula nuevamente
  • Pk =
    k (n + 1)/100
  • P50 = 50
    20 + 1/100
    = 10.5
  • Redondeamos al número más cercano, que está entre los elementos en las posiciones 10 y 11.
  • La mediana (P50) es el promedio de estos dos valores:
    91 + 92/2
    = 91.5
  • Percentil 75 (P75)
  • Usamos la fórmula nuevamente
  • Pk =
    k (n + 1)/100
  • P75 = 75
    20 + 1/100
    = 15.75
  • Redondeamos al número más cercano, que es el elemento en la posición 16.
  • Percentil 75 (P75) = 97

Con esta información, podemos comprender cómo se distribuyen los puntajes y obtener una idea del rendimiento relativo de los estudiantes en el examen utilizando percentiles.

Ejemplos percentiles

Ejemplo 1: Calcular las posiciones de los percentiles en la siguiente serie de números

{14, 19, 24, 28, 32, 35, 40, 44, 48, 53, 58, 63}

Ahora, encontraremos los primeros 2 percentiles:

  • Encontrar el primer percentil (P1)
  • Fórmula: Pk = k(n + 1) / 100
  • P1 = 1(12 + 1) / 100
  • P1 = 13 / 100
  • P1 = 0.13
  • Encontrar el segundo percentil (P2)
  • Fórmula: Pk = k(n + 1) / 100
  • P2 = 2(12 + 1) / 100
  • P2 = 26 / 100
  • P2 = 0.26

Ejemplo 2: Calcular las posiciones de los percentiles en la siguiente serie de números

{10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100}

Ahora, encontraremos los primeros 2 percentiles:

  • Encontrar el primer percentil (P1)
  • Fórmula: Pk = k(n + 1) / 100
  • P1 = 1(10 + 1) / 100
  • P1 = 11 / 100
  • P1 = 0.11
  • Encontrar el segundo percentil (P2)
  • Fórmula: Pk = k(n + 1) / 100
  • P2 = 2(10 + 1) / 100
  • P2 = 22 / 100
  • P2 = 0.22

Ejemplo 3: Calcular las posiciones de los percentiles en la siguiente serie de números

{5, 15, 25, 35, 45, 55, 65, 75, 85, 95}

Ahora, encontraremos los primeros 2 percentiles:

  • Encontrar el primer percentil (P1)
  • Fórmula: Pk = k(n + 1) / 100
  • P1 = 1(10 + 1) / 100
  • P1 = 11 / 100
  • P1 = 0.11
  • Encontrar el segundo percentil (P2)
  • Fórmula: Pk = k(n + 1) / 100
  • P2 = 2(10 + 1) / 100
  • P2 = 22 / 100
  • P2 = 0.22

Ejemplo 4: Calcular las posiciones de los percentiles en la siguiente serie de números

{7, 14, 21, 28, 35, 42, 49, 56, 63, 70}

Ahora, encontraremos los primeros 2 percentiles:

  • Encontrar el primer percentil (P1)
  • Fórmula: Pk = k(n + 1) / 100
  • P1 = 1(10 + 1) / 100
  • P1 = 11 / 100
  • P1 = 0.11
  • Encontrar el segundo percentil (P2)
  • Fórmula: Pk = k(n + 1) / 100
  • P2 = 2(10 + 1) / 100
  • P2 = 22 / 100
  • P2 = 0.22

Conclusión

Los percentiles son una herramienta fundamental en estadística que se utilizan para dividir un conjunto de datos en segmentos proporcionales. En este conjunto de ejemplos, exploramos cómo calcular los percentiles en diferentes conjuntos de datos utilizando la fórmula Pk = k(n + 1) / 100. Esta fórmula permite determinar la posición de un percentil en la secuencia de datos, que luego se redondea al número más cercano para encontrar el valor del percentil correspondiente.

Los percentiles son especialmente útiles para analizar distribuciones de datos y comprender mejor cómo se encuentran los valores en relación con el conjunto completo. Pueden utilizarse en una variedad de campos, desde la evaluación de exámenes hasta la clasificación de datos demográficos.

Los ejemplos proporcionados ilustran cómo aplicar esta fórmula en conjuntos de datos concretos, lo que te permite calcular y comprender la posición de los percentiles de manera práctica.