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ESTATÍSTICA Aula 06 – Medidas de Posição Nome: Carlos Henrique de Castro Silva RA: 28279651 Média Aritmética ( x ) É o quociente da divisão da soma dos valores da variável pelo número deles. Exemplo – Média Aritmética I. Dados não agrupados n xiå= x 10 14 13 15 16 18 12 Desvio em relação à média xxi �= di Para o exemplo 41410 �=�= d1 01414 =�= d2 11413 �=�= d3 11415 =�= d4 21416 =�= d5 41418 =�= d6 21412 �=�= d7 Propriedades da média 1ª Propriedade 0=å = d k 1i i Para o exemplo anterior ( ) ( ) ( ) ( ) 0772421104 =+�=�++++�++�=å = d 7 1i i 2ª Propriedade 10 14 13 15 16 18 12 98 x 14 7 7 + + + + + + = = = 2 cxycxy i ±=Þ±= i Somando 2 a cada um dos valores da variável do exemplo dado, temos: y1 = 12, y2 =16, y3 = 15, y4 = 17, y5 = 18, y6 =20 e y7 = 14 Daí: 12214201817151612 =++++++=å = y k 1i i 22141616 7 122 +=Þ+==Þ== xyyy II. Dados agrupados Sem intervalos de classe Nº DE MENINOS fi 0 2 1 6 2 10 3 12 4 4 ∑ 34 å å= i ii f fx x xi fi xifi 0 2 0 1 6 6 2 10 20 3 12 36 4 4 16 ∑ 34 78 3,229,2 34 78 =Þ== x x 3 Resolva 1. Complete o esquema para o cálculo da média aritmética da distribuição: xi 1 2 3 4 5 6 fi 2 4 6 8 3 1 III. Dados agrupados Com intervalos de classe å å= i ii f fx x i ESTATURAS (cm) fi 1 150 |--- 154 4 2 154 |--- 158 9 3 158 |--- 162 11 4 162 |--- 166 8 5 166 |--- 170 5 6 170 |--- 174 3 ∑ 40 i ESTATURAS (cm) fi xi xifi 1 150 |--- 154 4 152 608 2 154 |--- 158 9 156 1.404 3 158 |--- 162 11 160 1.760 4 162 |--- 166 8 164 1.312 5 166 |--- 170 5 168 840 6 170 |--- 174 3 172 516 ∑ 40 6.440 cmx 161161 40 440.6 =Þ== x xi fi xifi 1 2 2 2 4 8 3 6 18 4 8 32 5 3 15 6 1 6 ∑ 24 81 4 Resolva 1. Complete o esquema para o cálculo da média aritmética da distribuição de frequência: i CUSTOS (R$) xi fi xifi 1 450 |--- 550 500 8 4.000 2 550 |--- 650 600 10 6.000 3 650 |--- 750 700 11 7.700 4 750 |--- 850 800 16 12.800 5 850 |--- 950 900 13 11.700 6 950 |--- 1.050 1.000 5 5.000 7 1.050 |--- 1.150 1.100 1 1.100 ∑ 48.300 Dados agrupados Com intervalos de classe Processo breve h xxi 0�= yi Observação: escolher um dos pontos médios (preferência o de maior frequência) para o valor x0. ( ) å å ´ += i ii f hfy x0x i ESTATURAS (cm) fi xi yi yifi 1 150 |--- 154 4 152 -2 -8 2 154 |--- 158 9 156 -1 -9 3 158 |--- 162 11 160 0 0 4 162 |--- 166 8 164 1 8 5 166 |--- 170 5 168 2 10 6 170 |--- 174 3 172 3 9 ∑ 40 10 h = 4 x0 = 160 161x1160 40 410 160x =Þ+= ´ += 5 Exercício 1. Calcule a média aritmética, pelo processo breve, da distribuição: CUSTOS (R$) fi 450 |--- 550 8 550 |--- 650 10 650 |--- 750 11 750 |--- 850 16 850 |--- 950 13 950 |--- 1.050 5 1.050 |--- 1.150 1 i CUSTOS (R$) xi fi yi fiyi 1 450 |--- 550 500 8 -3 -24 2 550 |--- 650 600 10 -2 -20 3 650 |--- 750 700 11 -1 -11 4 750 |--- 850 800 16 0 0 5 850 |--- 950 900 13 1 13 6 950 |--- 1.050 .000 5 2 10 7 1.050 |--- 1.150 1.100 1 3 3 ∑ 64 -29 h = 100 x0 = 800 ( ) å å ´ += i ii f hfy x0x ( ) 755 754,69x45,31800 64 2.900 800 64 10029- 800x ==Þ�=�= ´ += 6 Resolva 1. Complete o esquema para o cálculo da média aritmética da distribuição: i CLASSES xi fi yi yifi 1 30 |--- 50 40 2 -2 -4 2 50 |--- 70 60 8 -1 -8 3 70 |--- 90 80 12 0 0 4 90 |--- 110 100 10 1 10 5 110 |--- 130 120 5 2 10 ∑ 37 8 h = 50 -30 = 20 x0 = 80 8 20 160 x 80 80 80 4,32 x 84,32 37 37 ´ = + = � = � Þ = Emprego da média A média é utilizada quando: a. Desejamos obter a medida de posição que possui maior estabilidade; b. Houver necessidade de um tratamento algébrico ulterior. 7 Moda (Mo) Denominamos moda o valor que ocorre com maior frequência em uma série de valores. I. Dados não agrupados 7 8 9 10 10 10 11 12 13 15 Mo = 10 3 5 8 10 12 13 Não apresenta moda (Amodal) 2 3 4 4 4 5 6 7 7 7 8 9 Mo = 4 e 7 (Bimodal) II. Dados agrupados Sem intervalos de classe Nº de Meninos fi 0 2 1 6 2 10 3 12 4 4 ∑ 34 Mo = 3 Com intervalos de classe 2 Ll Mo ** + = l* é o limite inferior da classe modal; L* é o limite inferior da classe moda. i ESTATURAS (cm) fi 1 150 |--- 154 4 2 154 |--- 158 9 3 158 |--- 162 11 4 162 |--- 166 8 5 166 |--- 170 5 6 170 |--- 174 3 ∑ 40 8 160 2 320 2 162158 Mo == + = Fórmula de Czuber * 21 1* h DD D lMo + + += l* é o limite inferior da classe modal; h* é a amplitude da classe modal; D1 = f*- f(ant.); D2 = f*- f(post.). 4158-162h* == 2911D1 =�= 3811D2 =�= 159,6cm4 32 2 158Mo =´ + += Resolva 1. Complete o esquema para o cálculo da moda da distribuição de frequência: i CUSTOS (R$) fi 1 450 |--- 550 8 2 550 |--- 650 10 3 650 |--- 750 11 4 750 |--- 850 16 5 850 |--- 950 13 6 950 |--- 1.050 5 7 1.050 |--- 1.050 1 ∑ 64 9 Fórmula de Czuber * 21 1* h DD D lMo + + += l* é o limite inferior da classe modal; h* é a amplitude da classe modal; D1 = f*- f(ant.); D2 = f*- f(post.). *h 850 750 100= � = 1D 16 11 5= � = 2D 16 13 3= � = 5 Mo 750 100 812,50 5+3 = + ´ = 10 Mediana (Md) Mediana é outra medida de posição definida como o número que se encontra no centro de uma série de números, estando estes dispostos segundo uma ordem. Em outras palavras, a mediana de um conjunto de valores, ordenados segundo uma ordem de grandeza, é o valor situado de tal forma no conjunto que o separa em dois subconjuntos de mesmo número de elementos. I. Dados não agrupados Exemplo 1 5 13 10 2 18 15 6 16 9 Após ordenação 2 5 6 9 10 13 15 16 18 Md = 10 Exemplo 2 2 6 7 10 12 13 18 21 11 2 1210 Md = + = Se n for ímpar o termo de ordem será: 2 1n + Se n for par o termo de ordem será a média aritmética de: 2 n 1 2 n + Exemplo 1 (vide acima) 5 2 19 = + 10Md= Exemplo 2 (vide acima) 4 2 8 = 51 2 8 =+ 11 2 1210 Md = + = 11 II. Dados agrupados 2 fiå Sem intervalos de classe Nº DE MENINOS fi Fi 0 2 2 1 6 8 2 10 18 3 12 30 4 4 34 ∑ 34 17 2 34 2 fi == å Md = 2 No caso de existir uma frequência acumulada (Fi) tal que: 2 f F i i å = A mediana será dada por: 2 xx Md 1ii + + = Isto é, a mediana será a média aritmética entre o valor da variável correspondente a essa frequência acumulada e a seguinte. Exemplo xi fi Fi 12 1 1 14 2 3 15 1 4 16 2 6 17 1 7 20 1 8 ∑ 8 Temos: 3 i F4 2 8 2 f === å Logo: 15,5 2 31 2 1615 Md == + = 13 Com intervalos de classe i ESTATURAS (cm) fi Fi 1 150 |--- 154 4 4 2 154 |--- 158 9 13 3 158 |--- 162 11 24 4 162 |--- 166 8 32 5 166 |--- 170 5 37 6 170 |--- 174 3 40 ∑ 40 Calcular: 2 fiå e * * (ant) i * f hF 2 f lMd ´÷ ÷ ø ö ç ç è æ � += å Sendo: l* é o limite inferior da classe mediana; F(ant) é a frequência acumulada da classe anterior à classe mediana; f* é a frequência simples da classe mediana; h* é amplitude do intervalo da classe mediana. l* =158; F(ant) =13; f* = 11; h* = 4 (162 - 158). 20 2 40 2 fi == å ( ) 160,542,54158 11 28 158 11 41320 158 f hF 2 f lMd * * (ant) i * =+=+= ´� += ´÷ ÷ ø ö ç ç è æ � += å 13 Com intervalos de classe i ESTATURAS (cm) fi Fi 1 150 |--- 154 4 4 2 154 |--- 158 9 13 3 158 |--- 162 11 24 4 162 |--- 166 8 32 5 166 |--- 170 5 37 6 170 |---174 3 40 ∑ 40 Calcular: 2 fiå e * * (ant) i * f hF 2 f lMd ´÷ ÷ ø ö ç ç è æ � += å Sendo: l* é o limite inferior da classe mediana; F(ant) é a frequência acumulada da classe anterior à classe mediana; f* é a frequência simples da classe mediana; h* é amplitude do intervalo da classe mediana. l* =158; F(ant) =13; f* = 11; h* = 4 (162 - 158). 20 2 40 2 fi == å ( ) 160,542,54158 11 28 158 11 41320 158 f hF 2 f lMd * * (ant) i * =+=+= ´� += ´÷ ÷ ø ö ç ç è æ � += å 14 Resolva 1. Complete o esquema para o cálculo da mediana da distribuição de frequência: i CUSTOS (R$) fi Fi 1 450 |--- 550 8 8 2 550 |--- 650 10 18 3 650 |--- 750 11 29 4 750 |--- 850 16 45 5 850 |--- 950 13 58 6 950 |--- 1.050 5 63 7 1.050 |--- 1.050 1 64 ∑ 64 if 64 32 2 2 = = å l* =750; F(ant) =29; f* = 16; h* = 100 (850 - 750). ( ) i * (ant) * * f F h 2 32 29 100 300 Md l 750 750 750 18,75 768,75 f 16 16 æ ö � ´ç ÷ � ´è ø= + = + = + = + = å Nota: No caso de existir uma frequência acumulada exatamente igual a 2 fiå , mediana será o limite superior da classe correspondente: Exemplo i CLASSES fi Fi 1 0 |--- 10 1 1 2 10 |--- 20 3 4 3 20 |--- 30 9 13 4 30 |--- 40 7 20 5 40 |--- 50 4 24 6 50 |--- 60 2 26 ∑ 26 Temos: 13 2 26 2 fi == å Logo: 30MdLMd * =Þ= 15 Exercícios 1. Considerando os conjuntos de dados: a. 3, 5, 2, 6, 5, 9, 5, 2, 8, 6 b. 20, 9, 7, 2, 12, 7, 20, 15, 7 c. 51,6; 48,7; 50,3; 49,5;48,9 d. 15, 18, 20, 13, 10, 16, 14 Calcule: I. A média; II. A mediana; III. A moda. R. a) i xi 1 2 2 2 3 3 4 5 5 5 6 5 7 6 8 6 9 8 10 9 Total 51 Média = 5,1 Mediana = 5 Moda = 5 b) i xi 1 2 2 7 3 7 4 7 5 9 6 12 7 15 8 20 9 20 Total 99 Média = 11 Mediana = 9 Moda = 7 16 c) i xi 1 48,7 2 48,9 3 49,5 4 50,3 5 51,6 Total 249 Média = 49,8 Mediana = 50 Moda = Não Possui d) i xi 1 10 2 13 3 14 4 15 5 16 6 18 7 20 Total 106 Média = 15,1 Mediana = 15 Moda = Não Possui 2. Os salários-hora de cinco funcionários de uma companhia são: R$ 75, R$ 90, R$ 83, R$ 142e R$ 88. Determine: a. A média dos salários-hora; b. O salário-hora mediano. R. i xi 1 75 2 83 3 88 4 90 5 142 Total 478 Média = 95,6 Mediana = 88 17 3. As notas de um candidato, em seis provas de um concurso, foram: 8,4; 9,1; 7,2; 6,8; 8,7 e 7,2. Determine: a. A nota média; b. A nota mediana; c. A nota modal. R. i xi 1 6,8 2 7,2 3 7,2 4 8,4 5 8,7 6 9,1 Total 47,4 Média = 7,9 Mediana = 7,8 Moda = 7,2 4. Considerando a distribuição abaixo: xi 3 4 5 6 7 8 fi 4 8 11 10 8 3 Calcule: a. A média; b. A mediana; c. A modal. R. i xi fi Fi xifi 1 3 4 4 12 2 4 8 12 32 3 5 11 23 55 4 6 10 33 60 5 7 8 41 56 6 8 3 44 24 Total 44 239 Média = 5,4 Mediana = 5,0 Moda = 5,0 18 5. Em uma classe de 50 alunos, as notas obtidas formaram a seguinte distribuição: NOTAS 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Nº DE ALUNOS 1 3 6 10 13 8 5 3 1 Calcule: a. A nota média; b. A nota mediana; c. A nota modal R. Notas Nº alunos i xi fi Fi xifi 1 2 1 1 2 2 3 3 4 9 3 4 6 10 24 4 5 10 20 50 5 6 13 33 78 6 7 8 41 56 7 7 5 46 35 8 7 3 49 21 9 8 1 50 8 Total 50 283 Média = 5,7 Mediana = 6,0 Moda = 6,0 19 6. Determine a média aritmética de: a. VALORES 50 60 80 90 QUANTIDADES 8 5 4 3 b. xi 50 58 66 fi 20 50 30 R. a) Valores Quantidades i xi fi Fi xifi 1 50 8 8 400 2 60 5 13 300 3 80 4 17 320 4 90 3 20 270 Total 20 1290 Média = 64,5 Mediana = 60,0 Moda = 50,0 b) i xi fi Fi xifi 1 50 20 20 1000 2 58 50 70 2900 3 66 30 100 1980 Total 100 5880 Média = 58,8 Mediana = 58,0 Moda = 58,0 20 7. Determine os desvios em relação à média dos seguintes dados: 6, 8, 5, 12, 11, 7, 4, 15. Qual a soma dos desvios? R. i xi Desvio 1 4 -4,5 2 5 -3,5 3 6 -2,5 4 7 -1,5 5 8 -0,5 6 11 2,5 7 12 3,5 8 15 6,5 Total 68 0,0 Média = 8,5 8. Calcule a média aritmética das distribuições de frequência abaixo: a. NOTAS fi 0 |--- 2 5 2 |--- 4 8 4 |--- 6 14 6 |--- 8 10 8 |--- 10 7 ∑ 44 i Notas xi fi Fi xifi 1 0 |--- 2 1 5 5 5 2 2 |--- 4 3 8 13 24 3 4 |--- 6 5 14 27 70 4 6 |--- 8 7 10 37 70 5 8 |--- 10 9 7 44 63 Total 44 232 Média = 5,3 Mediana = 5,3 Moda = 5,0 21 b. ESTATURAS (cm) fi 150 |--- 158 5 158 |--- 160 12 166 |--- 174 18 174 |--- 182 27 182 |--- 190 8 ∑ 70 i Notas xi fi Fi xifi 1 150 |--- 158 154 5 5 770 2 158 |--- 166 162 12 17 1.944 3 166 |--- 174 170 18 35 3.060 4 174 |--- 182 178 27 62 4.806 5 182 |--- 190 186 8 70 1.488 Total 70 12.068 Média = 172,4 Mediana = 174,0 Moda = 178,0 c. SALÁRIOS (R$) fi 500 |--- 700 18 700 |--- 900 31 900 |--- 1.100 15 1.100 |--- 1.300 3 1.300 |--- 1.500 1 1.500 |--- 1.700 1 1.700 |--- 1.900 1 ∑ 70 i Notas xi fi Fi xifi 1 500 |--- 700 600 18 18 10.800 2 700 |--- 900 800 31 49 24.800 3 900 |--- 1.100 1.000 15 64 15.000 4 1.100 |--- 1.300 1.200 3 67 3.600 5 1.300 |--- 1.500 1.400 1 68 1.400 6 1.500 |--- 1.700 1.600 1 69 1.600 7 1.700 |--- 1.900 1.800 1 70 1.800 Total 70 59.000 Média = 843 Mediana = 810 Moda = 800 22 d. PESOS (kg) fi 145 |--- 151 10 151 |--- 157 9 157 |--- 163 8 163 |--- 169 6 169 |--- 175 3 175 |--- 181 3 181 |--- 187 1 ∑ 40 i Notas xi fi Fi xifi 1 145 |--- 151 148 10 10 1.480 2 151 |--- 157 154 9 19 1.386 3 157 |--- 163 160 8 27 1.280 4 163 |--- 169 166 6 33 996 5 169 |--- 175 172 3 36 516 6 175 |--- 181 178 3 39 534 7 181 |--- 187 184 1 40 184 Total 40 6.376 Média = 159,4 Mediana = 157,8 Moda = 148,0 9. Calcule a mediana de cada uma das distribuições do exercício 8. a) Mediana = 5,3 b) Mediana = 174,0 c) Mediana = 810 d) Mediana = 157,8 10. Calcule a moda de cada uma das distribuições do exercício 8. a) Moda = 5,0 b) Moda = 178,0 c) Moda = 800 d) Moda = 148,0 11. Calcule o primeiro e o terceiro quartis das distribuições do exercício 8. 12. Calcule o 10º, o 1º, o 23º, o 15º e o 90º percentis da distribuição b do exercício 8. 13. A curva de frequência acumulada serve para determinar: a) A lei do acaso. b) A média. c) A mediana. d) A moda. e) O desvio padrão. 23 14. Uma curva simétrica se caracteriza pelo seguinte atributo: a) É simétrica à esquerda. b) A moda é maior que a mediana e a média. c) A moda, a mediana e a média são iguais. d) O desvio padrão é maior que a mediana e a moda. e) Os decis são equivalentes à média. Observação: Não é necessária a resolução dos exercícios 11 e 12.
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