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Calculadora de teste binomial

Insira o número de sucessos, o número de tentativas e a probabilidade que você quer testar, e obtenha o valor p binomial exato para as três alternativas, o intervalo de confiança de Clopper–Pearson, o intervalo de Wilson para comparação e o h de Cohen como tamanho de efeito. A distribuição binomial sob a sua hipótese nula é tabulada para você ver quais resultados formam o valor p. Gratuito, sem cadastro.

Um valor entre 0 e 1, como 0,5 ou 0,25.

Insira o número de sucessos, o número de tentativas e p₀.

Como usar a calculadora de teste binomial

  1. 1. Insira as contagens. Digite o número de sucessos (k) e o número de tentativas (n). Um sucesso é o resultado que você está contando — uma cara, uma resposta certa, um respondente que concorda.
  2. 2. Insira p₀. Esta é a probabilidade de sucesso sob a sua hipótese nula: 0,5 para uma moeda justa, 0,25 para um chute entre quatro opções, ou um valor de referência publicado.
  3. 3. Escolha a alternativa e o nível de confiança. Bilateral pergunta se a probabilidade verdadeira difere de p₀ em qualquer direção; as opções unilaterais perguntam sobre apenas uma direção.
  4. 4. Leia o resultado. O valor p exato, o intervalo de confiança para a probabilidade verdadeira e a tabela da distribuição nula aparecem abaixo. Copie a linha em APA quando terminar.

Como funciona o teste binomial exato

Se cada tentativa for independente e tiver a mesma probabilidade de sucesso p₀, o número de sucessos X segue uma distribuição Binomial(n, p₀): P(X = j) = C(n, j) p₀j (1 − p₀)n−j. Os valores p unilaterais são caudas simples — P(X ≤ k) para "a probabilidade é menor que p₀" e P(X ≥ k) para "a probabilidade é maior que p₀". Não há aproximação, então o teste é válido para qualquer n, inclusive amostras muito pequenas e probabilidades próximas de 0 ou 1, em que um teste z de aproximação normal deixa de funcionar.

O valor p bilateral exige cuidado. Dobrar a cauda menor só é correto quando p₀ = 0,5, pois só então a distribuição é simétrica. Esta calculadora usa a regra do binom.test do R e do binomtest do SciPy: some a probabilidade de todo resultado que não é mais provável que o observado. A tabela marca esses resultados para você ver exatamente o que foi contado. Para uma hipótese nula simétrica, o valor é igual ao dobro da cauda menor.

O intervalo de confiança para a probabilidade verdadeira é o intervalo de Clopper–Pearson (exato), construído a partir de quantis da distribuição beta. Ele garante pelo menos a cobertura declarada, por isso tende a ser largo. O intervalo de Wilson (score) aparece ao lado porque é mais estreito e tem cobertura próxima da nominal. Para uma alternativa unilateral, o intervalo exato também é unilateral, como no R.

Exemplo prático: testando um valor de referência de 30%

Clique em Experimentar um exemplo para carregar uma pesquisa em que 61 de 150 respondentes escolheram uma opção que um valor de referência publicado diz ser escolhida por 30% das pessoas. A proporção observada é p̂ = 0,407; a contagem esperada sob H₀ é 45.

Teste binomial exato, passo a passo

X ~ Binomial(150; 0,3); P(X = 61) = 0,001418

Resultados não mais prováveis que 61: 0–29 e 61–150 → valor p bilateral = 0,0056

Unilateral: P(X ≥ 61) = 0,0035; P(X ≤ 61) = 0,998

IC de 95% de Clopper–Pearson [0,327; 0,490]; h de Cohen = 0,22

Em estilo APA: mais respondentes escolheram a opção do que o valor de referência de 30%, 61 de 150 (p̂ = .41), teste binomial exato contra p₀ = .30: p = .006, IC de 95% [.33, .49]. O intervalo exclui .30, em concordância com o teste, e h = 0,22 é um efeito pequeno a médio pela regra prática de Cohen (0,2 pequeno, 0,5 médio, 0,8 grande).

Teste binomial ou outro teste?

SituaçãoMelhor escolha
Uma proporção, qualquer tamanho de amostraTeste binomial exato
Amostra grande, com np₀ e n(1 − p₀) ambos de pelo menos 10Aproximação normal (teste z de uma proporção), que concorda bem
Duas proporções independentesTeste z de duas proporções, ou teste exato de Fisher para contagens pequenas
Resultados pareados sim/nãoTeste de McNemar, que é um teste binomial sobre os pares discordantes
Contagens em três ou mais categoriasQui-quadrado de aderência

Perguntas frequentes

Para que serve o teste binomial?
Ele testa se a proporção de sucessos em uma amostra é compatível com uma probabilidade hipotética — por exemplo, se uma moeda é honesta, se uma taxa de aprovação atinge uma meta ou se a parcela de pessoas que escolhe uma opção difere de um valor de referência. Funciona para qualquer tamanho de amostra porque usa probabilidades binomiais exatas.
Quando devo usar o teste binomial em vez de um teste z?
Use-o sempre que a amostra for pequena ou p₀ estiver perto de 0 ou 1, isto é, quando np₀ ou n(1 − p₀) for menor que cerca de 10, pois a aproximação normal do teste z não é confiável nesses casos. Com amostra grande os dois dão respostas quase iguais, mas o teste exato nunca erra, então há pouca razão para preferir a aproximação.
Por que o valor p bilateral não é simplesmente o dobro do unilateral?
Dobrar só funciona se a distribuição nula for simétrica, o que acontece quando p₀ = 0,5. Para qualquer outro p₀ a distribuição é assimétrica, e os resultados da cauda oposta tão improváveis quanto o seu não são uma imagem espelhada do seu. O método padrão soma as probabilidades de todo resultado não mais provável que o observado.
Como relatar um teste binomial em estilo APA?
Informe as contagens e o teste, a probabilidade hipotética, o valor p exato e o intervalo: 61 de 150 (p̂ = .41), teste binomial exato contra p₀ = .30: p = .006, IC de 95% [.33, .49]. Coloque p e p̂ em itálico e omita o zero à esquerda em proporções que não podem passar de 1.
Qual intervalo de confiança devo relatar?
O intervalo de Clopper–Pearson combina naturalmente com o teste exato e garante pelo menos a cobertura nominal, mas é conservador. O intervalo de Wilson é mais curto, tem cobertura mais próxima do nível nominal e é uma boa escolha para relatar uma proporção. Qualquer que você escolher, diga qual é.
Quais pressupostos o teste binomial faz?
Que cada tentativa tenha exatamente dois resultados, que as tentativas sejam independentes, que a probabilidade de sucesso seja a mesma em todas elas, e que o número de tentativas tenha sido fixado de antemão. Amostragem sem reposição de uma população pequena viola a independência; nesse caso o modelo certo é a distribuição hipergeométrica.

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