Una célula recibe constantemente señales y toma diferentes destinos en consecuencia. Dada la incertidumbre generada por el ruido en la transducción de señales, una célula puede percibir incorrectamente estas señales. Puede comportarse erróneamente como si hubiera una señal, aunque no la haya, o puede perder la presencia de una señal que realmente existe. En este artículo, consideramos un sistema de señalización con dos salidas e introducimos y desarrollamos métodos para modelar y calcular parámetros clave de la toma de decisiones celulares basados en las dos salidas y en respuesta a la señal de entrada. En el sistema considerado, el factor de necrosis tumoral (TNF) regula los dos factores de transcripción, el factor nuclear B (NFB) y el factor de transcripción activador-2 (ATF-2). Estas dos salidas del sistema están involucradas en funciones fisiológicas importantes como la muerte celular y la supervivencia, la replicación viral y condiciones patológicas, como enfermedades autoinmunes y diferentes tipos de cáncer. Usando los métodos introducidos, calculamos y mostramos cuáles son los umbrales de decisión, basados en los niveles de concentración medidos en células individuales de NFB y ATF-2. También definimos y calculamos las probabilidades de error de decisión, es decir, las probabilidades de falsa alarma y de omisión, basadas en los niveles de concentración de las dos salidas. Al considerar la respuesta conjunta de las dos salidas del sistema de señalización, se puede aprender más sobre los complejos procesos de toma de decisiones celulares, las tasas de error de decisión correspondientes y su posible participación en el desarrollo de algunas condiciones patológicas.