26. Rango

El rango es la diferencia entre el valor máximo y el valor mínimo. Es la medida de dispersión más sencilla y ofrece una primera idea de la amplitud total de los datos.

26.1 Introducción

El rango describe la distancia entre los dos extremos observados. Si una variable va de 20 a 80, su rango es 60 unidades.

Es rápido de calcular y fácil de comunicar, pero utiliza solo dos datos. Por eso debe interpretarse junto con la mediana, el RIC, la desviación estándar o un gráfico.

26.2 Fórmula

Rango = máximo − mínimo

El resultado nunca es negativo si el máximo y el mínimo están correctamente identificados. Si todos los valores son iguales, el rango es 0.

26.3 Ejemplo paso a paso

Consideremos tiempos de respuesta, en milisegundos:

72, 85, 91, 98, 105, 112, 118

Mínimo = 72 ms
Máximo = 118 ms
Rango = 118 − 72 = 46 ms

El rango indica que la distancia total entre los extremos observados es 46 ms. No indica cómo se distribuyen los valores dentro de ese intervalo.

26.4 Rango y unidades

El rango conserva las unidades de la variable:

VariableMínimoMáximoRango
Latencia72 ms118 ms46 ms
Temperatura12 °C28 °C16 °C
Errores088 errores
Porcentaje35 %92 %57 puntos porcentuales

En porcentajes, conviene decir “puntos porcentuales” cuando se resta un porcentaje de otro.

26.5 Rango con datos sin ordenar

No es necesario ordenar toda la lista: basta recorrerla y conservar el menor y el mayor:

Datos: 18, 7, 12, 25, 10
Mínimo acumulado: 7
Máximo acumulado: 25
Rango = 25 − 7 = 18

Ordenar puede ser útil para otros cálculos, como la mediana o los cuartiles, pero no es requisito para el rango.

26.6 Laboratorio interactivo

Compara un conjunto concentrado, uno extendido y otro con un extremo. El segmento azul muestra el rango total y el segmento naranja muestra el RIC.

Explorador del rango

Tu navegador no puede mostrar el gráfico. El resumen textual aparece debajo.

26.7 Efecto de un valor extremo

Compara estas listas:

A: 48, 49, 50, 51, 52 → rango = 4
B: 48, 49, 50, 51, 100 → rango = 52

Un único valor cambió el rango de 4 a 52. El rango detecta la extensión total observada, pero no permite saber si el cambio se debe a una cola real, un error o una población diferente.

26.8 Rango y RIC

CaracterísticaRangoRIC
Extremos usadosMínimo y máximo.Q1 y Q3.
Datos representadosExtensión total.Mitad central.
Valores atípicosLo alteran mucho.Los resiste mejor.
Uso habitualDescripción rápida.Distribuciones asimétricas y Box Plot.

26.9 Rango relativo

Para comparar amplitudes en escalas distintas puede calcularse una relación respecto de un centro:

Rango relativo = (máximo − mínimo) / centro

No existe una única definición universal de rango relativo. Hay que indicar si se divide por la media, la mediana o un valor de referencia. Si el centro es cero o cercano a cero, la proporción se vuelve inestable.

26.10 Rango y tamaño de muestra

El rango tiende a aumentar cuando se observan más datos, incluso si la distribución de origen no cambia. Una muestra grande tiene más oportunidades de contener valores cercanos a los extremos.

Por eso no siempre es correcto comparar rangos de muestras de tamaños muy diferentes sin considerar el tamaño de cada grupo.

26.11 Rango en datos agrupados

Si solo se conocen intervalos de clase, el rango exacto puede no estar disponible. Puede informarse el intervalo desde el límite inferior menor hasta el límite superior mayor:

Clases: [50, 100), [100, 150), [150, 200)
Amplitud cubierta por las clases = 200 − 50 = 150 unidades

Esta es la amplitud de los intervalos, no necesariamente el rango observado. Los datos podrían estar lejos de los límites.

26.12 Rango con datos faltantes

Los valores faltantes deben excluirse del cálculo únicamente si se documenta cuántas observaciones válidas quedan. Un código especial como −1 no debe tratarse como una medición real sin una regla explícita.

Si el mínimo o el máximo pueden estar ausentes, el rango calculado debe identificarse como rango de los datos observados, no como amplitud completa de la población.

26.13 Rango como control operativo

En sistemas, el rango puede servir para alertas rápidas: si la diferencia entre la latencia mínima y máxima de un lote supera un límite, conviene investigar.

Una alerta basada solo en el rango puede generar falsos avisos por un único dato. Es recomendable acompañarla con percentiles, conteos y reglas para valores atípicos.

26.14 Actualización en streaming

Para mantener el rango de datos que llegan uno por uno solo se necesitan el mínimo y el máximo actuales:

Si valor < mínimo, actualizar mínimo
Si valor > máximo, actualizar máximo
Rango = máximo − mínimo

La ventaja es un costo de memoria constante. La desventaja es que no se puede recuperar el RIC o la desviación estándar únicamente a partir del rango.

26.15 Implementación en JavaScript

El ejemplo calcula mínimo, máximo y rango sin ordenar los datos y dibuja la extensión total en un canvas.

const datos = [18, 7, 12, 25, 10];
let minimo = Infinity;
let maximo = -Infinity;

datos.forEach(valor => {
  if (valor < minimo) minimo = valor;
  if (valor > maximo) maximo = valor;
});

const rango = maximo - minimo;
console.log('Mínimo:', minimo);
console.log('Máximo:', maximo);
console.log('Rango:', rango);

if (typeof document !== 'undefined') {
  const canvas = document.getElementById('canvasRangoCodigo');
  const contexto = canvas.getContext('2d');
  const area = { izquierda: 70, derecha: 770, arriba: 65, base: 350 };
  const escalaX = valor => area.izquierda + (valor - 0) / 30 * (area.derecha - area.izquierda);

  contexto.clearRect(0, 0, canvas.width, canvas.height);
  contexto.fillStyle = '#fbfdff'; contexto.fillRect(0, 0, canvas.width, canvas.height);
  contexto.fillStyle = '#17324d'; contexto.font = 'bold 18px Segoe UI, Arial'; contexto.fillText('Rango de los datos', 22, 30);
  contexto.strokeStyle = '#d8e8f7'; contexto.lineWidth = 1; contexto.beginPath(); contexto.moveTo(area.izquierda, 230); contexto.lineTo(area.derecha, 230); contexto.stroke();
  contexto.fillStyle = '#28587d'; contexto.font = '12px Segoe UI, Arial'; contexto.textAlign = 'center';
  for (let valor = 0; valor <= 30; valor += 5) { const x = escalaX(valor); contexto.beginPath(); contexto.moveTo(x, area.arriba); contexto.lineTo(x, area.base); contexto.stroke(); contexto.fillText(valor, x, area.base + 18); }
  contexto.fillStyle = '#8ebbd2'; datos.forEach(valor => { contexto.beginPath(); contexto.arc(escalaX(valor), 230, 7, 0, Math.PI * 2); contexto.fill(); });
  contexto.strokeStyle = '#286a91'; contexto.lineWidth = 6; contexto.beginPath(); contexto.moveTo(escalaX(minimo), 300); contexto.lineTo(escalaX(maximo), 300); contexto.stroke();
  contexto.fillStyle = '#286a91'; contexto.font = 'bold 13px Segoe UI, Arial'; contexto.fillText(`Rango = ${rango}`, (escalaX(minimo) + escalaX(maximo)) / 2, 325);
}
Tu navegador no puede mostrar el gráfico.

26.16 Accesibilidad y comunicación

El rango debe presentarse junto con mínimo, máximo, unidad y cantidad de observaciones. La frase “rango 46” es incompleta si no se sabe qué representa 46.

Una visualización debe etiquetar ambos extremos y el segmento total; no debe depender solo de la longitud o del color.

26.17 Errores frecuentes

  • Restar el mínimo al promedio en lugar del máximo.
  • Confundir rango con máximo o con promedio.
  • Interpretar el rango como una descripción de todos los datos.
  • Ignorar que una sola observación puede dominarlo.
  • Comparar rangos de muestras de tamaños muy distintos sin contexto.
  • Llamar rango observado a la amplitud de intervalos agrupados.
  • Incluir códigos de faltantes como si fueran valores reales.

26.18 Qué debes recordar de este tema

  • Rango = máximo − mínimo.
  • Conserva las unidades de la variable.
  • Es fácil de calcular y de actualizar en streaming.
  • Usa solo dos observaciones y es sensible a extremos.
  • El RIC suele ser una alternativa más resistente.
  • La amplitud de clases no siempre es el rango observado.
  • Debe acompañarse de los extremos, n y contexto.

26.19 Conclusión

El rango ofrece una primera medida clara de la extensión total de un conjunto. Es valioso para controles rápidos y descripciones iniciales, pero su dependencia de los extremos exige complementarlo con medidas más robustas o que utilicen todas las observaciones.

En el próximo tema estudiaremos la varianza, que resume las desviaciones cuadradas respecto de la media.