Calcular probabilidades con la distribución exponencial
Escribe el tiempo medio (o la tasa λ) y elige qué quieres calcular. Sirve para tiempos de espera sin memoria: entre llamadas, entre clientes, hasta que falla una pieza…
En resumen
En la distribución exponencial de tasa λ (media μ = 1/λ), la probabilidad de que el suceso ocurra antes de x es P(X ≤ x) = 1 − e^(−λx), y la de que tarde más, P(X > x) = e^(−λx).
Si en una centralita entra una llamada cada 4 minutos de media (λ = 0,25 por minuto), la probabilidad de que la siguiente llegue en menos de 5 minutos es 1 − e^(−0,25 · 5) = 1 − e^(−1,25) ≈ 0,7135.
Fórmulas de la distribución exponencial
Mide el tiempo que pasa hasta que ocurre algo que sucede al azar a un ritmo constante λ. Si el número de sucesos en un intervalo sigue una distribución de Poisson de media λ·t, el tiempo entre dos sucesos sigue una exponencial de tasa λ: son dos caras del mismo proceso.
La falta de memoria
Lo que ya has esperado no cuenta: si llevas 10 minutos sin que llegue una llamada, la probabilidad de esperar 5 más es la misma que al principio. Es la única distribución continua con esta propiedad, y por eso modela bien averías al azar, pero no el desgaste (una pieza vieja sí falla antes que una nueva). Es la misma ley que la desintegración radiactiva: la semivida es la mediana, ln 2 / λ.
| x (en múltiplos de la media) | P(X ≤ x) | P(X > x) |
|---|---|---|
| 0,5 · μ | 0,3935 | 0,6065 |
| ln 2 · μ ≈ 0,693 · μ (mediana) | 0,5 | 0,5 |
| 1 · μ | 0,6321 | 0,3679 |
| 2 · μ | 0,8647 | 0,1353 |
| 3 · μ | 0,9502 | 0,0498 |
Llamativo: la probabilidad de que tarde menos que la media es el 63,2 %, no el 50 %.
Ejemplos resueltos
Entra una llamada cada 4 minutos de media. ¿Probabilidad de que la siguiente llegue antes de 5 minutos?
1 − e^(−5/4) ≈ 0,7135.
Probar este ejemploUna bombilla dura de media 1000 horas. ¿Probabilidad de que dure más de 1500?
e^(−1500/1000) = e^(−1,5) ≈ 0,2231.
Probar este ejemploLlegan 0,5 clientes por minuto. ¿Probabilidad de que el próximo tarde entre 1 y 3 minutos?
e^(−0,5) − e^(−1,5) = 0,6065 − 0,2231 ≈ 0,3834.
Probar este ejemploCon una media de 4 minutos entre llamadas, ¿cuál es la mediana?
4 · ln 2 ≈ 2,7726 minutos: la mitad de las esperas son más cortas.
Probar este ejemploErrores frecuentes
- Confundir λ con la media. Si la media es 4 minutos, λ = 0,25 por minuto, no 4.
- Mezclar unidades: λ y x tienen que estar en la misma unidad de tiempo (por minuto y minutos).
- Pensar que la mediana es la media. En la exponencial, la mediana es un 30,7 % menor.
La exponencial en Excel
| Qué quieres | Función de Excel |
|---|---|
| P(X ≤ x) | =DISTR.EXP.N(x; λ; VERDADERO) |
| Densidad f(x) | =DISTR.EXP.N(x; λ; FALSO) |
| P(X > x) | =1 − DISTR.EXP.N(x; λ; VERDADERO) o =EXP(−λ*x) |
| Percentil p | =−LN(1 − p)/λ |
Para otros tiempos de espera con un máximo fijo, mira la distribución uniforme; para la media de una variable cualquiera, la esperanza matemática.
Preguntas frecuentes
¿Cómo se calcula una probabilidad con la distribución exponencial?
Con P(X ≤ x) = 1 − e^(−λx), siendo λ = 1 / media. Si la media entre llamadas es 4 minutos (λ = 0,25), la probabilidad de que la siguiente llegue antes de 5 minutos es 1 − e^(−1,25) ≈ 0,7135.
¿Cuál es la media de la distribución exponencial?
1/λ, y su desviación típica también es 1/λ. Si llegan 0,5 clientes por minuto, el tiempo medio entre clientes es 2 minutos.
¿Qué es la falta de memoria de la exponencial?
Que la probabilidad de esperar un tiempo más no depende de lo que ya has esperado: P(X > s + t | X > s) = P(X > t). Es la única distribución continua que la cumple.
¿Qué relación hay entre la distribución exponencial y la de Poisson?
Si los sucesos ocurren al azar a un ritmo λ, el número de sucesos en un tiempo t sigue una Poisson de media λ·t y el tiempo entre sucesos sigue una exponencial de tasa λ.
¿Cuál es la mediana de la exponencial?
ln 2 / λ ≈ 0,693 · la media. Con una media de 4 minutos, la mediana es 2,77 minutos: la mitad de las esperas duran menos que eso.
Revisado en septiembre de 2026.
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