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Módulo4 1 Exercício 1: uma franquia de fast food com foco em sanduíches,apresenta lojas em todo o mundo. Para fazer uma pesquisa de satisfação dos clientes, dividiu-se a população de lojas em três estratos (países desenvolvidos, países em desenvolvimento e países do grupo asiático). Pretende-se trabalhar com uma amostra de tamanho n = 200. Com as informações a seguir, faça o esquema de uma amostragem estratificada. Estratos Tamanho do estrato (no de lojas) Países desenvolvidos N =700 Países em desenvolvimento N =420 Países do grupo asiático N = 270 R.Total dos três estratos= 700+420+270= 1390 Amostragem estratificada = (Nh/N)*n n1= (700/1390)*200= 100,719 --- n1= 101 n2= (420/1390)*200= 60,4316 --- n2= 60 n3= (270/1390)*200= 38,8489 ---n3= 39 Exercício 2: obter os seguintes valores da distribuição t de Student: a) P (-2,160 < t < a) = 0,95 com 13 g.l; a= 2,160 são simétricos = − = = b) P (a < t < 1,708) = 0,90 com 25 g.l; a= - 1,708 são simétricos = − = = c) P (t > a) = 0,05 com 20 g.l 0,05= é o ponto Achar na tabela o ponto e 20 g.l a= 1,725 CursodeGraduaçãoemAdministraçãoaDistância 2 Exercício 3 obter os seguintes valores da distribuição de 2: a) P (2 > a) = 0,025 com 21 g.l; a= 35,4789 na tabela b) P (2 < a) = 0,025 com 21 g.l; P (2 < a) = 1 – 0,025 P (2 < a) = 0,975 ; 21 g.l a= 10,2829 na tabela c) P(2 > a) = 0,95 com 15 g. l. a= 7,2609 na tabela Exercício 4: obter os seguintes valores da distribuição F de Snedecor: a) P(F > a) = 0,10 com g1 = 5 e g 2 = 25 g.l; Temos o grau de liberdade Gl1= 5 Gl2= 25 = a= 2,092 b) P(F < a) = 0,90 com n1 = 6 e n 2 = 26 g.l; Achar grau de liberdade n1= 6-1= 5 n2= 26-1= 25 P(F<a)= 1-0,90 P(F<a)= 0,10 = a= 2,092 c) P(F > a) = 0,05 com g1 = 13 e g 2 = 29 g.l. Temos o grau de liberdade Gl1= 13 = Gl2= 29 a= 2,075 Módulo4 3 Exercício 5: considere, por exemplo, que as despesas mensais com alimentação das 1.000 cabeças de gado de uma fazenda são nor- malmente distribuídas com desvio-padrão de US$ 3,00. Uma amostra de cem bois revelou uma despesa média mensal de US$ 27,00. Deter- mine o intervalo de confiança de 90% para a despesa média com ali- mentação dos bois desta fazenda. R: N= 1000 = desvio padrão conhecido e n >30 = uso Z n= 100 x = 27 1- = P(x – e < µ < + e) = 0,90 n/ N= 100/1000= 0,1>0,05 1- = = 0,2847 = e = z/2* 0,2847 = e = 1,647*0,2847 = e = 0,4683 Na tabela Z = 1,645 P(x - e < µ< x + e) = (1-) P( 27- 0,4683 < µ< 27-0,4683)= 0,90 P( 26,5317< µ<27,4683)= 0,90 Exercício 6: um fabricante afirma que seus pneus radiais supor- tam em média uma quilometragem com mais de 40.000 km. Para tes- tar essa afirmação, um comprador selecionou uma amostra de 49 pneus. Os testes nessa amostra forneceram uma média de 43.000 km. Sabe- se que a quilometragem de todos os pneus tem desvio-padrão de 6.500 km. Se o comprador testar essa afirmação ao nível de significância de 5%, qual será sua conclusão? R: Ho= µ>= 40.000 H1= µ< 40.000 Z= CursodeGraduaçãoemAdministraçãoaDistância 4 x = 43000 µ = 40000 = n= 49 Z cal= 43.000-40.000/(6500/ √49)= 3000/(6500/7) Zcal= 3,2307 Z tab= Z 0,5-0,05= Z 0,45= Ztab 0,475 Ztab= 1,64 Zcal > Ztab, está na região de aceitação, logo aceita Ho. Exercício 7: duas técnicas de venda são aplicadas em dois gru- pos de vendedores. A técnica A foi aplicada em um grupo de 12 ven- dedores, resultando em um número de vendas efetivadas em média de 76 e uma variância de 50. Já a técnica B foi aplicada em um grupo de 15 vendedores, resultando em um número de vendas efetivadas em média de 68 e uma variância de 75. Considerando as variâncias esta- tisticamente iguais, e com uma significância de 0,05, verifique se as médias são estatisticamente iguais. R: Ho: µA - µB=0 H1: µA - µB Técnica A n1= 12 �̅�1 = 76 𝑆1 = 50 Técnica B n1= 15 �̅�2 = 68 𝑆2 = 75 Estatisticamente iguais t= (𝑋1̅̅ ̅̅ −𝑋2)−(µ−µ2)̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ 𝑆𝑝√ 1 𝑛1 + 1 𝑛2 Sp= √ (𝑛1−1)𝑆1 2+(𝑛2−1)𝑆𝑝2 𝑛1+𝑛2−2 = Sp=√ (12−1)50+(15−1)75 12+15−2 = Sp= √ 11∗50+14∗75 27−2 = √ 550+1050 25 =√ 1600 25 = √64 = Sp= 8 Módulo4 5 V= n1+n2-2 V= 12+15-2 V= 25 t= (𝑋1̅̅ ̅̅ −𝑋2)−(µ−µ2)̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅ 𝑆𝑝√ 1 𝑛1 + 1 𝑛2 = (76−68)−0 8√ 1 12 + 1 15 = 8 8√ 9 60 = tcalc= 2,56 t tabelado= tabela GL=25, com 0,050 ttab= 2,060 Sendo tcalc > que ttab, cai na parte de rejeição de Ho. Exercício 8. Um empresário deseja saber se há futuros profissio- nais mais promissores em escolas de regiões pobres e de regiões ricas. Uma amostra de 16 estudantes de uma zona pobre resultou em um teste específico, uma média de 107 pontos e um desvio-padrão de 10 pontos. Já 14 estudantes de região rica apresentaram uma média de 112 pontos e um desvio-padrão de 8 pontos. Você deve verificar se a média dos pontos dos dois grupos é diferente ou igual, para que o empresário possa saber se ele pode investir em qualquer uma das áre- as ou uma das áreas é mais promissora (primeiro, verifique se as variâncias são estatisticamente iguais ou diferentes). R: Região Rica n=14 �̅�𝑅 = 112 𝑆𝑅 = 8 Gl= nA – 1= 16-1= 15 Região Pobre n=16 �̅�𝑃 = 107 𝑆𝑃 = 10 Gl= nB – 1= 14-1= 13 Ho: ² = ² Hipótese nula H1: ² > ² Hipótese alternativa – unilateral à direita. Para realizar o teste T para comparar as duas médias deve-se primeiro verificar se as variâncias podem ser assumidas iguais ou não. 𝐹0 = 102 82 = 1,56 CursodeGraduaçãoemAdministraçãoaDistância 6 Região Crítica: GlA= 15 GlA= 13 𝐹15;13;0,05 = 2,53 Decisão: como Fcalc < Ftab , aceitamos a Ho ou Hipótese nula, concluiu assim que as variâncias populacionais são estatitiscamente iguais. Sp=√ (𝑛1−1)𝑆𝑅 2+(𝑛2−1)𝑆𝑝2 𝑛1+𝑛2−2 = √ (15∗100)+(13∗64) 16+14−2 = √ 1500+832 28 = √ 2332 28 = Sp= √83,29 = Sp=9,126 t= (𝑋1̅̅̅̅ −𝑋2)−(µ−µ2)̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅ 𝑆𝑝√ 1 𝑛1 + 1 𝑛2 = 107̅̅ ̅̅ ̅−112̅̅ ̅̅ ̅̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅− 0 9,126√ 1 16 + 1 14 = −5− 0 9,126√0,133 = −5 3,34 = -1,497 Região crítica: V= nA + nB – 2= 28 = − = = t= 2,048 Como o valor achado caiu na região de aceitação de Ho, conclui-se que devemos aceitar a Ho que as médias amostrais são iguais. Exercício 9. Sabe-se que o intervalo de confiança de 95% de uma populacional é de 152 a 160. Se 𝜎 = 15, qual tamanho de amostra foi utilizado nesse estudo? Intervalo de confiança → 0,95 [152 ; 160]→ �̅�= 152+160 2 = 312 2 = 156 𝑎= 1 -0,95=0,05 𝑎 2 = 0,025 0,50 – 0,025= 0,475 Z ( 𝑎 2 ) = 1,96 (tabela) �̅� ± 𝑍 ( 𝑎 2 ) . 𝜎 √𝑁 152 = 156 ± (1,96).(15) √𝑁 N≅ 54 Módulo4 7 Exercício 10.Uma pesquisa realizada pelo Society for HumanResouce Management perguntou a 346 pessoas que procuravam emprego por que os empregados trocam de emprego tão frequentemente. A resposta mais escolhida (152 vezes) foi “melhor remuneração em outro ligar”. a- Qual é a estimação por ponto da proporção de pessoas que procuram emprego eu escolheriam “melhor remuneração em outro lugar”, como a razão para trocar de emprego? 𝑃1 = 152 346 ≅ 0,44 b- Qual é a estimação por intervalo de confiança de 955 da proporção populacional? 𝑃1 = 0,44 q= 1-0,44=0,56Intervalo de confiança de 95% Z( 𝑎 2 ) = 1,96 e= Z( 𝑎 2 ) √ 𝑃1.𝑞 𝑛 = 1,96 √ 0,44.0,56 346 = 0,0529 𝑃1 − 𝑒 < 𝑃 < 𝑃1 + 𝑒 0,44 − 0,0529 < 𝑃 < 0,44 + 0,0529 𝟎, 𝟑𝟖𝟖 < 𝑷 < 𝟎, 𝟒𝟐𝟗 [0,39; 0,43] Exercício 11.Separam-se 20 pacientes em 2 grupos: um com 9 e outro com 11. O primeiro grupo foi sugerido à terapia A, enquanto que o segundo a terapia B. Registrou-se o tempo, em minutos, que cada paciente levou a concluir um determinada tarefa, obtendo-se as médias de cada grupo:𝑋1̅̅ ̅ = 7,3 𝑚𝑖𝑚 e 𝑋2̅̅ ̅ = 7,5 𝑚𝑖𝑚. Supõe-se que os respectivos desvios padrão são conhecidos: 𝜎1=𝜎2= 0,9 min. A psicóloga responsável por esses pacientes afirma que, seguindo a terapia A, o tempo de conclusão de referida tarefa é, em média, 0,5 min inferior (relativamente à terapia B). Formule e teste as hipóteses de modo a averiguar se a psicológica tem razão. Com base no teste formulado, diga, considerando uma significância de 5%, se a psicóloga está correta ou não? R: Como os desvios populacionais são conhecidos, deve-se trabalhar com a distribuição normal padrão como distribuição amostral para o CursodeGraduaçãoemAdministraçãoaDistância 8 teste de hipóteses. Hipóteses: 𝐻0: 𝜇𝐴 ≥ 𝜇𝐵 𝐻1: 𝜇𝐴 < 𝜇𝐵 → 𝐴𝑓𝑖𝑟𝑚𝑎çã𝑜 𝑑𝑎 𝑝𝑠𝑖𝑐ó𝑙𝑜𝑔𝑎 Teste unilateral à esquerda 𝑍𝑐𝑎𝑙𝑐 = ((𝑋𝐴̅̅ ̅̅ − 𝑋𝐵̅̅ ̅̅ )− (𝜇𝐴−𝜇𝐵)) √𝜎 2𝐴 𝑛𝐴 + 𝜎2𝐵 𝑛𝐵 = (7,3−7,5)−0 √0,9 2 9 + 0,92 11 𝒁𝒄𝒂𝒍𝒄 = −𝟏, 𝟐𝟐 Z0,475=1,96 Assim: como 𝑍𝑐𝑎𝑙𝑐 < 𝑍𝑡𝑎𝑏, 𝑎𝑐𝑒𝑖𝑡𝑎 − 𝑠𝑒𝐻0, ou seja, não há evidências para a afirmação da psicóloga. Exercício 12.Deseja-se verificar se a criação de determinado tipo de cooperativa está associada com algum fator regional. Coletados os dados relevantes, obtemos a tabela abaixo. Estado Tipo de Cooperativa Total Consumidor Produtor Escola Outros São Paulo 214 237 78 119 648 Paraná 51 102 126 22 301 Rio G. Sul 111 304 139 48 602 Total 376 643 343 189 1551 Com base nos dados acima, pode-se dizer que existe algum tipo de dependência entre o estado e o Tipo de Cooperativa? (Considere 5% de significância). Resposta: Hipótese da região 𝐻0: independe da região 𝐻1:depende da região 𝐹𝑒 = (𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑙𝑖𝑛ℎ𝑎). (𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑐𝑜𝑙𝑢𝑛𝑎) 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑔𝑒𝑟𝑎𝑙 𝐹𝑒𝐶,𝑆𝑃 ≅ 157,09 𝐹𝑒𝐶,𝑃𝑅 ≅ 72,96 𝐹𝑒𝐶,𝑅𝑆 ≅ 145,93 𝐹𝑒𝑃,𝑆𝑃 ≅ 268,64 𝐹𝑒𝑃,𝑃𝑅 ≅ 124,78𝐹𝑒𝑃,𝑅𝑆 ≅ 249,57 𝐹𝑒𝐸,𝑆𝑃 ≅ 143,30 𝐹𝑒𝐸,𝑃𝑅 ≅ 66,56𝐹𝑒𝐸,𝑅𝑆 ≅ 123,13 𝐹𝑒𝑂,𝑆𝑃 ≅157,09 𝐹𝑒𝑂,𝑃𝑅 ≅ 36,67𝐹𝑒𝑂,𝑅𝑆 ≅ 73,35 Módulo4 9 𝑥2 = ∑ (𝑓𝑜 − 𝑓𝑒)2 𝑓𝑒 𝐾 𝑖=1 𝑥2 ≅ 173,31 Cálculo do GL: V= (h-1) (K-1) V= (3-1)(4-1)-6Gl a=5%=0,05 𝑥𝑡𝑎𝑏 2 ≅ 12,59 Assim: Como 𝑥𝑐𝑎𝑙𝑐 2 > 𝑥𝑡𝑎𝑏 2 , rejeita-se 𝐻0. Ou seja, a criação da cooperativa DEPENDE da região. Exercício 13. De 50.000 válvulas fabricadas por uma companhia retira- se uma amostra de 400 válvulas, e obtém-se a ida média de 800 horas e o desvio padrão de 100 horas. a- Qual o intervalo de confiança de 99% para avida média da população? Resposta: �̅� − 𝑍∝ 𝑍 𝑠 √𝑛 ≤ 𝜇 ≤ �̅� + 𝑍∝ 𝑍 𝑆 √𝑛 �̅� = 800 𝑆 = 100 𝑆0,005 = 2,58 n=400 781,1≤ 𝜇 ≤ 812,9 b- Com que confiançadir-se-ia que vida média é 800 ± 0,98? Resposta:𝑍∝ 𝑍 𝑠 √𝑛 = 0,98 → 𝑍∝ 𝑍 100 √400 = 0,98 → 𝑍∝ 𝑍 = 0,196 c- Que tamanho deve ter a amostra para que seja de 95% a confiança na estimativa 800 ±7,84? Resposta: 𝑍0,025 = 1,96 ∴ 𝑍0,025 𝑆 √𝑛 = 7,84 → 𝜇 = 625 Exercício 14. Um consultor verificou que as medidas obtidas em uma avaliação após um treinamento têm distribuição normal com uma média igual a 72 e desvio-padrão 5. Ele decide atribuir conceitos para seu treinamento tal que os melhores 15% recebem conceito A. Qual é a média mínima que o funcionário submetido ao treinamento precisa receber para obter um conceito A. CursodeGraduaçãoemAdministraçãoaDistância 10 Resposta:seja X’ a mínima média PX>= 𝑋′ + 15 O z corresponde a 0,15 e 1,04, assim temos: 1,04 = X’ – 72/5 1,04 * 5= X’ 72 5,2 = X’-72 X’=77,2 A média mínima que o funcionário submetido ao treinamento precisa receber para obter um conceito A é 77,2. Exercício 15. Uma pesquisa sobre a qualidade de certo produto foi realizada enviando-se questionários a donas-de-casa pelo correio. Aventando-se a possibilidade de que os respondentes voluntários tenham um particular viés estão indicados abaixo. Você acha que existe relação entre a resposta e o número de tentativas? Considere uma significância de 5%. Opinião sobre o produto Nº de donas-de-casa 1º tentativa 2º tentativa 3º tentativa Excelente 62 36 12 Satisfatório 84 42 14 Insatisfatório 24 22 24 Resposta: Para verificar a existência de dependência, ou não deve-se utilizar o teste qui-quadrado. 𝑥𝑐 2 = ∑ (𝑡𝑜𝑖 − 𝑓𝑒𝑖) 2 𝑓𝑒𝑖 𝐾 𝑖=1 Total 62 (58,4) 36 (34,4) 12(17,2) 110 84 (74,4) 42 (43,8) 14 (21,9) 140 24 (37,2) 22 (21,9) 24 (10,9) 70 Total 170 100 50 320 𝑥𝑐 2 = 26,3 → 𝑝 − 𝑣𝑎𝑙𝑜𝑟 < 0,005, 𝑜𝑢 𝑥𝑐;4 2 < 𝑥0,005;4 2 Logo, há dependência entre a resposta e o nº de tentativas. 𝑥0,005;4 2 = 9,49 < 𝑥𝑐 2 = 26,3 Exercício 17. A associação de Imprensa do Estado de São Paulo fez um Módulo4 11 levantamento com 1300 leitores, para verificar se a referência por leitura de uma determinando jornal é independente do nível de instrução do indivíduo. Os resultados obtidos foram: Grupo de Instrução Jornal A Jornal B Jornal C Outros Total 1º Grau 10 8 5 27 50 2º Grau 90 162 125 73 450 Universitário 200 250 220 130 800 Total 80 420 350 250 1300 a-Construa as hipóteses adequadas a esta situação. 𝐻0= preferência de leitura de um determinado jorna, independente do nível de instrução do indivíduo; 𝐻1= preferência de leitura de um determinado jorna, independente do nível de instrução do indivíduo; 𝐸𝑖𝑗= 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑑𝑒 𝑙𝑖𝑛ℎ𝑎𝑠 𝑥 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑑𝑒 𝑐𝑜𝑙𝑢𝑛𝑎𝑠 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑔𝑒𝑟𝑎𝑙 Cálculos dos valores esperados sob H. Número esperado de leitores com 1º Grau de instrução. Jornal A =𝐸𝑖𝑗= 50 𝑥 300 1𝑥300 → 15.000 1.300 → 11,54 Jornal B = 𝐸𝑖𝑗= 50 𝑥 420 1𝑥300 → 21.000 1.300 → 16,15 Jornal C = 𝐸𝑖𝑗= 50 𝑥 350 1𝑥300 → 17.500 1.300 → 13,46 Outros = 𝐸𝑖𝑗= 50 𝑥 230 1𝑥300 → 11.500 1.300 → 8,85 Número esperado de leitores com 2º Grau de instrução. Jornal A =𝐸𝑖𝑗= 450 𝑥 300 1𝑥300 → 135.000 1.300 → 103,85 Jornal B =𝐸𝑖𝑗= 450 𝑥 420 1𝑥300 → 189.000 1.300 → 145,38 Jornal C =𝐸𝑖𝑗= 450 𝑥 350 1𝑥300 → 157.000 1.300 → 121,15 Outros =𝐸𝑖𝑗= 450 𝑥 230 1𝑥300 → 103.500 1.300 → 79,61 Número esperado de leitores com 2º InstruçãoUniversitário. Jornal A =𝐸𝑖𝑗= 800 𝑥 300 1𝑥300 → 240.000 1.300 → 184,61 Jornal B =𝐸𝑖𝑗= 800 𝑥 420 1𝑥300 → 336.000 1.300 → 258,46 Jornal C =𝐸𝑖𝑗= 800 𝑥 350 1𝑥300 → 280.000 1.300 → 215,38 Outros =𝐸𝑖𝑗= 800 𝑥 230 1𝑥300 → 184.000 1.300 → 141,54 b-Qual o número esperado de leitores do 2° Grau que leem o jornal B? CursodeGraduaçãoemAdministraçãoaDistância 12 𝐸𝑖𝑗= 450 𝑥 420 1𝑥300 → 189.000 1.300 → 145,38 Resposta: O número esperado é de aproximadamente 146. c-Conclua sobre suas hipóteses apresentada no item (a) utilizado um nível de significância de 5%. 𝑥2 = ∑ (𝑓𝑜𝑖 − 𝑓𝑒𝑖) 2 𝑓𝑒𝑖 𝐾 𝑖=1 x - nº de classes – frequência encontrada fo – frequência observado fe – frequência esperada 𝑥2 = (10−11,54)2 11,54 + (8−16,15)2 16,15 + (5−13,46)2 13,46 + (27−8,85)2 8,85 + (90−103,85)2 103,85 + (162−145,38)2 145,38 + (125−121,15)2 121,15 + (73−79,62)2 79,62 + (200−184,62)2 184,62 + (250−258,46)2 258,46 + (2200−215,38)2 215,38 + (130−141,54)2 141,54→ 𝑥2 = 2,37 11,54 + 66,42 16,15 + 71,57 13,46 + 333,06 8,85 + 191,82 103,85 + 276,22 145,38 + 14,82 121,15 + 43,82 79,62 + 236,54 184,62 + 71,57 258,46 + 21,34 215,38 + 133,17 141,54 → 𝑥2 = 0,21 + 4,11 + 5,32 + 37,22 + 1,85 + 1,90 + 0,12 + 0,55 + 1,28 + 0,10 + 0,94 → 𝑥2 = 53,88 GL= { 𝐺𝑟𝑎𝑢𝑠 𝑑𝑜 𝑛í𝑣𝑒𝑙 𝑑𝑒 𝐼𝑛𝑠𝑡𝑟𝑢çã𝑜 (𝑠) → 𝑠 = 3 (1º 𝐺𝑟𝑎𝑢 + 2º 𝐺𝑟𝑎𝑢 + 𝑈𝑛𝑖𝑣𝑒𝑟𝑠𝑖𝑡á𝑟𝑖𝑜) 𝐺𝑟𝑎𝑢𝑠 𝑑𝑜 𝑡𝑖𝑝𝑜 𝑑𝑒 𝑗𝑜𝑟𝑛𝑎𝑙 (𝑟) → 𝑟 = 3 (𝑗𝑜𝑟𝑛𝑎𝑙𝐴 + 𝑗𝑜𝑟𝑛𝑎𝑙 𝐵 + 𝑗𝑜𝑟𝑛𝑎𝑙 𝐶) } GL= Grau de liberdade (V) V= (r -1) . (s – 1) → 𝑉 = (4 − 1). (3 − 1) → 𝑉 = 3 . 2 → 𝑉 = 6 Grau de significância (a ) = 5% 𝑥𝑡𝑎𝑏 2 = (5%; 6) = 12,5916 Exercício 18. Um investidor dispões de certa importância em dinheiro para investir no momento. Três possibilidades alternativas de carteira estão disponíveis. Os lucros estimados para cada carteira, sob cada condição econômica, são indicados na tabela de remuneração: EVENTOS CARTEIRAS A B C Economia decresce $500 $-2.000,00 $-7.000,00 Não há mudança $1.00,00 $2.000,00 $-1.000,00 Economia cresce $2.00,00 $5.000,00 $20.000,00 Com base em experiência passada, i investidor atribui as seguintes probabilidades para cada condição econômica: P (a economia decresce) Módulo4 13 = 0,30; P (não há mudanças) = 0,50; e P (a economia cresce) = 0,20. a- Determine a melhor seleção de carteiras para o investidor de acordo com o critério do valor monetário esperado. Discuta. Impacto no custo Probabilidade A B C 0.3 150 -600 -2100 0.5 500 1000 -500 0.2 400 1000 4000 Soma 1050 1400 1400 R: Tratando os lucros previstos como riscos, e usando o cálculo da Reserva de Contingência para os riscos (“probabilidade” vezes “lucro”), vemos que a carteira B é a mais segura. O cálculo mostra que ela apresenta o mesmo valor total de reserva que a carteira C, mas a carteira C apresenta maior risco de perda de dinheiro (80% versus 30% da carteira B). Além disso, a probabilidade de não haver mudanças é a maior dentre as três. b- Qual seria o efeito nos resultados se as probabilidades das condições econômicas fossem: a. 0,1; 0,6; 0,3? Carteira C parece mais atrativa, embora mais arriscada. Carteira B ainda seria a aposta mais segura (probabilidade de não haver mudanças é a maior). Impacto no custo Probabilidade A B C 0.1 50 -200 -700 0.6 600 1200 -600 0.3 600 1500 6000 Soma 1250 2500 4700 b. 0,1; 0,3; 0,6? Carteira C é a melhor aposta (probabilidade de a economia crescer é a maior). Impacto no custo CursodeGraduaçãoemAdministraçãoaDistância 14 Probabilidade A B C 0.1 50 -200 -700 0.3 300 600 -300 0.6 1200 3000 12000 Soma 1550 3400 11000 c. 0,4; 0,4; 0,2? Carteira A é a aposta mais segura, pois a probabilidade de decrescimento ou não haver mudanças é a mesma, e nesse cenário a carteira B apresenta maior probabilidade de perda de dinheiro que a A. Impacto no custo Probabilidade A B C 0.4 200 -800 -2800 0.4 400 800 -400 0.2 400 1000 4000 Soma 1000 1000 800 Exercício 19. Acredita-se que a proporção de pacientes que apresentam complicações após um tipo de cirurgia é de 5% enquanto que a proporção de pessoas que têm complicações após um segundo tipo de cirurgia é de 15%. Deseja-se fazer uma pesquisa com o intuito de comprovar estatisticamente que o primeiro tipo de cirurgia é mais eficiente que o segundo. Qual deve ser o tamanho da amostra para cada grupo de pacientes se deseja detectar, com um poder de 90%, que o segundo procedimento apresenta mais complicações do que o primeiro a um nível de significância de 5%? Resposta: p1proporção esperada para a cirurgia1= 5% = 0,05 p2 proporção esperada para a cirurgia 2 = 15% = 0,15 Pode o teste está associado a probabilidade de rejeitar Ho. Módulo4 15 R: O tamanho da amostra é 153. Exercício 20.O psicológico de uma indústria deseja testar se os tempos de resposta dos engenheiros para uma determinada situação de emergência. Foram feitos testes em três grupos distintos de engenheiros, com diferentes experiências. Os resultados destes testes encontram-se na tabela abaixo. Com base nos dados da tabela, podemos afirmar que há diferença entre os tempos médios de respostas dos grupos de engenheiros? CursodeGraduaçãoemAdministraçãoaDistância 16 Grupos Tempos de Resposta 1 2 3 4 9 10 14 19 20 2 1 6 8 15 16 17 21 22 3 5 7 11 12 13 18 24 25 Calcule, com base nas distribuições de frequência, os valores da variância, desvio padrão os tempos. Grupos Tempos de Resposta média desvpad variância 1 2 3 4 9 10 14 19 20 10,125 7,03943 49,55357 2 1 6 8 15 16 17 21 22 13,25 7,478541 55,92857 3 5 7 1 1 12 13 18 24 25 14,375 7,366672 54,26786 Vamos fazer essa análise 2 a 2 (comparar os grupos 1 e 2, depois 1 e 3, e por fim 2 e 3), resolvendo de forma similar à questão 9. G1méd = 10,125 s1 2 = 7,03943 n1 = n2 = n3 = 8 G2méd = 13,25 s2 2 = 7,478541 Queremos saber se μ1 = μ2 (essa é a hipótese H0). Cálculo de s²: s² = [(8 - 1)*7,03943 + (8 - 1)*7,478541]/(8 + 8 - 2) s² = 7,258985 Cálculo de t: t = (10,125 - 13,25)/raiz(s²*(1/8 + 1/8)) t = -0,86100… Consultando o t tabelado em Student, com 5% de significância e grau de liberdade gl = 14 (nx + ny - 2), temos: ttab = 2,144, que é maior que o módulo do tcalc, logo não se rejeita a hipótese H0. Ou seja, as médias muito provavelmente são iguais entre os grupos 1 e 2. ------------------------ G1méd = 10,125 s1 2 = 7,03943 n1 = n2 = n3 = 8 G3méd = 14,375 s3 2 = 7,366672 Queremos saber se μ1 = μ3 (essa é a hipótese H0). Cálculo de s²: Módulo4 17 s² = 7,203051 Cálculo de t: t = -1,18005… Consultando o t tabelado em Student, com 5% de significância e grau de liberdade gl = 14 (nx + ny - 2), temos: ttab = 2,144, que é maior que o módulo do tcalc, logo não se rejeita a hipótese H0. Ou seja, as médias muito provavelmente são iguais entre os grupos 1 e 3. -------------- Não é necessário fazer uma terceira análise, uma vez que o resultado das duas primeiras mostra que as médias são iguais entre os dois pares de grupos já escolhidos. Exercício 21. Os tempos de vida de lâmpada de 75w são conhecidos por serem normalmente distribuídos com desvio padrão de 25 horas. Uma amostra aleatória de 25 lâmpadas foi sorteada e testada, obtendo- se uma média amostra de 1014 horas. Com essas informações: (a) construa um intervalo bilateral de 95% de confiança para a vida média. R: Desvio Padrão = 25 Tamanho amostra = 25 Média =1014 *amostra pequena (n< 3) *não conheça a variância Utiliza a tabela t 1-a= 0,95 ∝ = 0,05 → ∝ 2 = 0,025 GL= n-1 GL= 25-1 GL= 24 Usando a tabela T de Student, t ∝ 2 com 24gl t ∝ 2 = 2,604 E=t ∝ 2 . 𝑆 √𝑛 → 𝑒 = 2,064 . 25 √25 𝑃(�̅� – e < 𝜇 < �̅� + 𝑒) = (1−∝) P(1014 – 10,32 < 𝜇 < 1014 +10,32)= 0,95 P (1.003,64 < 𝜇 < 1.024,32) = 0,95 (b) determine um limite inferior de 95% de confiança para avida média. Se o nível de confiança e 95%, então ∝= 5%. CursodeGraduaçãoemAdministraçãoaDistância 18 𝑁𝑎 𝑡𝑎𝑏𝑒𝑙𝑎 𝑍, 𝑜 𝑣𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝑍 ∝ 2 𝑒𝑍 ∝ 2 = 1,96 Podemos fazer o limite inferior como LI= 1014 – (𝑍 ∝ 2 ) . ∝ √𝑛 → 1014 − (1,96.5) = 1014 − 9,8 LI= 1,004,2 Exercício 22. Uma máquina automática para encher pacotes de café enche-os segundo uma distribuição normal, com média 𝜇 e variância sempre igual a 400𝑔2. A máquina foi reguada para 𝜇 = 500𝑔. Desejamos, periodicamente, colher uma amostra de 16 pacotes e verificar se a produção está sob controle, isto é, se 𝜇 = 500𝑔 ou não. Se uma dessas amostras apresentasse uma média x=402g, você pararia ou não a produção para regular a máquina? Resposta: 𝜇 = 500𝑔 n= 16�̅�= 492g𝑆2= 400 𝜎= 20 { 𝐻0: 𝜇 = 500(ℎ𝑖𝑝ó𝑡𝑒𝑠𝑒 𝑛𝑢𝑙𝑎 𝐻1: 𝜇 ≠ 500 (ℎ𝑖𝑝ó𝑡𝑒𝑠𝑒 𝑎𝑙𝑡𝑒𝑟𝑛𝑎𝑡𝑖𝑣𝑎) } Como o desvio padrão (𝜎) é conhecido e a variância é a mesma. Logo trata-se de uma distribuição normal. 𝑍𝑐𝑎𝑙𝑐= �̅̅̅�−𝜇̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ 𝜎 √𝑛 → 𝑍𝑐𝑎𝑙𝑐= 492−500̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅ 20 √16 → − 8 5 → −1,6 Z tab= Z 0,5−Z 0,05 ⇒Z tab= Z 495 ⇒Z tab± 2,57 Sendo: −Z tab<Z cal< +Ztab RegiãodeAceitação −2,57 < −1,6 < +2,57 Considerando 99% de certeza, pode-se afirmar que a produção está sob controle (𝜇 = 500𝑔 ), logo não será necessário para realização de , 0 5 0,005 0,495 2 0,005 2 0,005 1 99 0 , Zcalc -2,57-1,6 0 2,57 Z calc Região de Rejeição Região de Rejeição Região de Aceitação x x Módulo4 19 regulagem no maquinário. Exercício 23.uma pesquisa foi conduzida a fim de estudar a variabilidade de respostas fisiológicas do filo plâncton marinho no litoral sul de São Paulo. Diversas variáveis foram investigadas em amostras de água na condição natural e submetidas a quatro situações experimentais definidas de acordo coma a luminosidade ambiental (30% e 100%) e a condição de água (N= com nutrientes e SN= sem nutrientes). Os dados da tabela refere-se a medidas da clorofila a (mg/m3). Pode-se dizer que existe diferença entre as condições às quais a água foi submedida?Caso se identifique, via ANOVA, que existe diferença entre os tratamentos, calcule o intervalo de confiança de 95% para as médias de cada um dos tratamentos. Com base nesses intervalos de confiança, quais seriam os tratamentos que poderiam ser considerados iguais? 30% SN 30% N 100% SN 100% N 6,2 12,7 7 8,3 4,8 11,3 4,4 7,1 3 9,3 3,8 11,7 5,6 9,5 5 10 7,1 11,7 5,5 8,5 4,8 15,3 3,2 12,4 30% SN – 31,5 30% N – 69,8 100% SN – 28,9 100% N – 58= 183,2 R= 6 t=4 Hipótese nula H0→não existe diferença entre os tratamentos. Hipótese alternativa H1→há diferença entre os tratamentos. (6,2)² = 38,44 (12,7)² = 161,29 (7,0)² = 49 (8,3)² = 68,89 (4,8)² = 23,04 (11,3)² = 127,89 (4,4)² = 19,36 (7,1)² = 50,41 (3,0)² = 9,00 (9,3)² = 86,49 (3,8)² = 14,44 (11,7)² = 136,89 CursodeGraduaçãoemAdministraçãoaDistância 20 (5,6)² = 31,36 ( 9,5)² = 90,25 (5,0)² = 25,0 (10,0)² = 100,0 (7,1)² = 50,41 (11,7)² = 138,89 (5,5)² = 30,35 (8,5)² = 72,25 (4,8)² = 23,04 (15,3)² = 234,09 (3,2)² = 10,24 (12,4)² = 153,76 175,29 836,7 148,28 582,20 Total: 1.742,78 SQ total= 1.742,48 - (188,2)² 24 = 266,68 SQ Ente = ∑ 𝑇2 𝑦 𝑡 𝑖=1 − 𝐶 SQ Ente = 1 6 (31,5²+69,8² + 28,9² + 58²) – ( 188,2² 24 ) → 𝑆𝑄 𝐸𝑛𝑡𝑒 = 1 6 (992,25 + 4.872,04 + 835,21 + 3.364 → 𝑆𝑄 𝐸𝑛𝑡𝑒 = ( 1 6 . 10.063,5) – 1.475,801 →SQ Ente = 1.677,25 -1.475,80 →201,45 SQ Dento= SQ Total – SQ Ente SQ dento= 266,68 – 201,45 → 65,23 FV SL SQ QM 𝐹𝑐𝑎𝑙𝑐 Sig Ente 3 201,45 67,15 20,58 0,05 Dento 20 65,23 3.2615 Total 23 266,68 𝑭𝒄𝒂𝒍𝒄 = 20,58 𝐹𝑡𝑎𝑏 = (0,05; 𝑉1 = 3; 𝑉2 = 20) = 3,098 Existe diferença significante ente, pois o 𝐹𝑡𝑎𝑡 < 𝐹𝑐𝑎𝑙 , 𝑓𝑎𝑧𝑒𝑛𝑑𝑜 𝑐𝑜𝑚 𝑞𝑢𝑒 𝑜 𝐹𝑐𝑎𝑙 𝑐𝑎𝑖𝑎 𝑛𝑎 𝑟𝑒𝑔𝑖ã𝑜 𝑑𝑒 𝑟𝑒𝑗𝑒𝑖çã𝑜. Módulo4 21 Exercício 24. Para verificar se duas dietas para emagrecer são igualmente eficazes, um médico, do SUS, separou ao acaso um conjunto de pacientes em dois grupos. Cada paciente seguiu a dieta designada para o seu grupo durante 4 meses. O médico registrou a perda de peso em Kg de cada paciente por grupo. Os dados estão apresentados no quadro a seguir: Resultados Dieta 1 Resultados Dieta 1 10 2 5 1 6 7 3 4 9 4 8 5 7 2 5 5 6 3 5 4 GRUPO 1 ( DIETA 1 ). GRUPO 2 ( DIETA 2 ). 3 5 5 5 6 6 7 8 9 10 1 2 2 3 4 4 4 5 5 7 n1=10 Elementos n2 =10 Elementos Resultados Resultados Dieta 1 fi Xi .Fi ( Xi – X )² . Fi Dieta 2 fi Xi .Fi ( Xi – X )² . Fi 3 1 3 ( 3-6,4 )2.1 = 11,56 1 1 1 ( 1-3,7 )².1 = 7,29 5 3 15 ( 5-6,4 )2.3 = 5,88 2 2 4 ( 2-3,7 )².2 = 5,78 6 2 12 ( 6-6,4 )2.2 = 0,32 3 1 3 ( 3-3,7 )².1 = 0,49 7 1 7 ( 7-6,4 )2.1 = 0,36 4 3 12 ( 4-3,7 )².3 = 0,27 8 1 8 ( 8-6,4 )2.1 = 2,56 5 2 10 ( 5-3,7 )².2 = 3,38 9 1 9 ( 9-6,4 )2.1 = 6,76 7 1 7 ( 7-3,7 )².1 = 10,89 10 1 10 ( 10-6,4 )2.1 = 12,96 10 64 40,40 10 37 28,10 Dieta 1 Média �̅�= ∑ 𝑥𝑖 𝑓𝑖𝑛𝑖=1 ∑ 𝑓𝑖𝑖=1 CursodeGraduaçãoemAdministraçãoaDistância 22 �̅�= (10+15+12+3+9+8+7) (1+3+2+1+1+1+1) → 64 10 → 𝑋1 = 6,4 Variância 𝑆2= ∑ (𝑥𝑖 �̅�𝑖)2.𝑓𝑖𝑛𝑖=1 (𝑛−1) 𝑆2= (3−6,4)2.1+(15−6,4)2.3+(12−6,4)2.2+(7−6,4)2.1+(8−6,4)2.1+(9−6,4)2.1+(10−6,4)2.1 (10−1) 𝑆2= 40,40 9 → 𝑆2=4,49 Desvio Padrão 𝜎 = √𝑆2 → √4,49 ≅ 2,12 Dieta 2 Média �̅�= ∑ 𝑥𝑖 𝑓𝑖𝑛𝑖=1 ∑ 𝑓𝑖𝑖=1 �̅�= (1+4+3+12+110+7) (1+2+1+3+2+1) → 37 10 → 𝑋1 = 3,7 Variância 𝑆2= ∑ (𝑥𝑖 �̅�𝑖)2.𝑓𝑖𝑛𝑖=1 (𝑛−1) 𝑆2= (1−3,7)2.1+(4−3,7)2.2+(3−3,7)2.1+(12−3,7)2.3+(10−3,7)2.3+(10−3,7)2.2+(7−3,7)2.1 (10−1) 𝑆2= 28,10 9 → 𝑆2=3,12 Desvio Padrão 𝜎 = √𝑆2 → √3,12 ≅ 1,77 Teste se as variâncias populacionais são guais: Ho: ⇒Hipótese Nula H ⇒Hipótese Alternativa Módulo4 23 F= 𝑆1 2 𝜎1 2 𝑆2 2 𝜎2 2 → 𝐹 = 𝑆1 2 𝜎1 2 . 𝑆2 2 𝜎2 2 →para hipótese de 𝜎2 1 = 𝜎2 2 𝑇𝑒𝑚𝑜𝑠: F= 𝑆1 2 𝜎1 2 . 𝑆2 2 𝜎2 2 → 𝐹 = 𝑆1 2 𝑆1 2 → 𝐹 = 4,49 3,12 → 𝐹 ≅ 1,439 Sendo F=1,439 (calculado), encontrar o valor de F=? (tabela) da seguinte forma? α = 5% ( nível de significância ), ou α = 0,05. GL ( Grau de liberdade ) 1 ( numerador) GL1 = n1 - 1 GL ( Grau de liberdade ) 2 ( numerador) GL1 = n2 - 1 n1=10 GL1=10−1 GL1 = 9 { 𝑛1 = 10 𝐺𝐿1 = 10 − 1 𝐺𝐿1 = 9 𝑛2 = 10 𝐺𝐿2 = 10 − 1 𝐺𝐿2 = 9 } Consultando a tabela f – fisher ( 5% ) chegamos a 3,179 Sendo Fcalc = 1,439 <Ftab= 1,739, considerando que Fcalcémenor que F tabencontra-se na região de aceitação, logo σ12 = σ22onde as variâncias são iguais, ou seja com 95% de certeza, pode- se dizer que a variância do grupo 1 é estatisticamente igual a do grupo 2. Usando uma nova hipótese: 𝐻0: 𝜇1 = 𝜇2 𝐻1: 𝜇1 ≠ 𝜇2 → 𝑇𝑒𝑠𝑡𝑎𝑛𝑑𝑜 𝑎 ℎ𝑖𝑝ó𝑡𝑒𝑠𝑒 𝑑𝑒 𝜇1 = 𝜇2 (sP) – Desvio Padrão Ponderado sP= (𝑛1−1).𝑆1 2+ (𝑛2−1).𝑆2 2 𝑛1+𝑛2−2 → 𝑠𝑃 = (10−1).4.49+(10−1).3,12 10+10−2 → 𝑠𝑃 = √ 19.449.(9.3.12) 28 → 𝑠𝑃 = √ 40,41+28,08 28 → 𝑠𝑃 = √ 68,49 28 → 𝑠𝑃 = √3,805 → 𝑠𝑃 ≅ 1,951 𝑇𝑐𝑎𝑙𝑐 = (𝑋1̅̅ ̅ − 𝑋2̅̅ ̅) − (𝜇1 − 𝜇2) 𝑠𝑃. √ 1 𝑛1 + 1 𝑛2 → 𝑇𝑐𝑎𝑙𝑐 = (6,4 − 3,7). 0 1,95. √ 1 10 + 1 10 → 𝑇𝑐𝑎𝑙𝑐 = 2,7 1,95. √0.2 → 2 0,025 2 0,025 -3 ,179 0 1,439 3,179 F ( tabela ) Rejeição Rejeição Região de Rejeição Região de Rejeição Região de Aceitação x x CursodeGraduaçãoemAdministraçãoaDistância 24 𝑇𝑐𝑎𝑙𝑐 = 2,7 1,95.0,447 → 𝑇𝑐𝑎𝑙𝑐 ≅ 3,096 Onde V é o número de graus em liberdade V= n1+n2−2⇒V= 10+10−2 ⇒V=18 Sendo Tcalc( 3,096 ) >Ttab ( 2,101 ) Região de rejeição de H0. Conclui-se que, com 95% de certeza, pode-se afirmar que a que a perda de peso médio dos dois grupos foram diferentes, portanto uma das dietas foi mais eficaz que a outra. Exercício 25. A Nielsen Media Research relatou que o tempo médio que as famílias passam assistindo televisão, no período de 20h às 23h, é de 8,5 horas por semana. Dado um tamanho de amostra de 300 famílias e um desvio-padrão σ da população igual a 3,5 horas, qual é a estimação por intervalo de confiança de 95% da média de tempo que as pessoas assistem a televisão durante o período das 8h as 11h da noite? Resposta. Amostra - 300 Tempo médio período de 8 a 11 horas x=8,5 Desvio padrão ( σ ) - 3,5 Z ( α/2 ) = 1,96 Intervalo da coeficiência da estimação = 95% �̅� ± 𝑒→ �̅� ± 𝑍 ( 𝑎 2 ) . 𝜎 √𝑁 → 8,5 ± 1,96.3,5 √300 → Li= 8,5 − 1,96.3,5 √300 → 8,5 − 6,86 17,32 → 8,5 − 0,4 → 8,1 Li= 8,5 + 1,96.3,5 √300 → 8,5 + 6,86 17,32 → 8,5 + 0,4 → 8,9 e= ± 1,96.35 √300 → 𝑒 = ±0,3961 P(�̅� − 𝑒 < 𝜇 < �̅� + 𝑒) = 1 − 𝑎 P(8,5 − 0,396 < 𝜇 < 8,5 + 0,3961) = 0,95 P(8,1039 < 𝜇 < 8,8961) = 0,95 0,025 -2 ,101 0 2,101 3,096 0,025 Região de Rejeição Região de Rejeição Região de Aceitação x x Buscando o t na tabela ao nível de probabilidade T tab T 18 2 2,101 Módulo4 25 P(𝟖, 𝟏 < 𝝁 < 𝟖, 𝟗) = 𝟎, 𝟗𝟓 Exercício 26. Dados dos salários anuais mais bonificações recebidas pelos CEOs das empresas são publicadas na AnnualPaySurvey (Pesquisa de Salarios Anuais) da revista Business Week. Uma amostra preliminar revelou que o desvio padrão é igual a US$ 675, sendo os dados fornecidos em milhares de dólares. Quantos CEOs devem estar contidos em uma amostra se quisermos obter uma estimativa da média populacional dos salários anuais mais bonificações, com uma margem de erro de US$ 100 mil? (nota: a margem de erro desejada seria E = 100 se os dados forem expressos em milhares de dólares). Use 95% de confiança. Resposta. Desvio padrão ( σ)= 675 Confiança = 95% 0,95 e = 100 0,5 − 0,025 = 0,475 ⇒Tab Z(α/2) = 1,96 N = ? e= Z ( α/2 ) . 𝜎 √𝑁 =1,96 → 100 = 1,96. 675 √𝑁 → 100√𝑁 = 1,96𝑥675 → 100√𝑁 = 1.323 → √𝑁 = 1.323 100 → √𝑁= 13,23 → 𝑁 = 175,03 → 𝑁 = 175,03 R: O número de CEOs que devem estar contidos na amostra é 175. Exercício 27. Um instrutor tem duas turmas, A e B, para determinada disciplina. A turma A tem 16 estudantes e a turma B tem 25 estudantes. Em um mesmo exame, embora não tivesse havido diferença significativa entre as notas médias, a turma A acusou desvio padrão de 9, enquanto que , para a turma B, o desvio padrão foi de 12. Podemos concluir que a variabilidade da turma B eja maior do que a variabilidade da turma , ao nível de significância: 𝐺𝐿𝐴 → 16 − 1 → 15𝑁𝐴 → 16𝜎 → 9 𝐺𝐿𝐵 → 25 − 1 → 24𝑁𝐴 → 25𝜎 → 12 a- 0,01; Ho: 𝜎𝐴 2 𝐻1: 𝜎𝐵 2 Teste unilateral a direita 𝐹𝑐𝑎𝑙𝑐= 𝑆𝐵 2 𝜎𝐵 2 . 𝑆𝐴 2 𝜎𝐴 2 → 𝑃𝑎𝑟𝑎 𝑎 𝐻𝑖𝑝ó𝑡𝑒𝑠𝑒 𝐻0 = 𝐹𝑐𝑎𝑙𝑐 = 𝑆𝐵 2 𝑆𝐴 2 → (12)2 (9)2 →≅ 1,78 𝐹𝑡𝑎𝑏 = (𝐺𝐿𝐵; 𝐺𝐿𝐴)) → 𝐹(24;15) 𝑎=0,01 = (𝐺𝐿𝐵; 𝐺𝐿𝐴)) → 𝐹(24;15) 𝑎=0,01 → 𝐹𝑡𝑎𝑏 = 2,889 𝐹𝑐𝑎𝑙𝑐 < 𝐹𝑡𝑎𝑏 𝑅𝑒𝑔𝑖ã𝑜 𝐴𝑐𝑒𝑖𝑡𝑎çã𝑜 𝑑𝑒 𝐻0 CursodeGraduaçãoemAdministraçãoaDistância 26 Resposta: Com 99% de certeza pode-se afirmar que a variância da turma A é estatisticamente igual a variância da turma B, portanto, não há variabilidade. b- 0,05; Ho: 𝜎𝐴 2= 𝜎𝐵 2 𝐻1: 𝜎𝐵 2 > 𝜎𝐴 2 Teste unilateral a direita 𝐹𝑐𝑎𝑙𝑐= 𝑆𝐵 2 𝜎𝐵 2 . 𝑆𝐴 2 𝜎𝐴 2 → 𝑃𝑎𝑟𝑎 𝑎 𝐻𝑖𝑝ó𝑡𝑒𝑠𝑒 𝐻0 = 𝐹𝑐𝑎𝑙𝑐 = 𝑆𝐵 2 𝑆𝐴 2 → (12)2 (9)2 →≅ 1,78 𝐹𝑡𝑎𝑏 = (𝐺𝐿𝐵; 𝐺𝐿𝐴)) → 𝐹(24;15) 𝑎=0,01 = (𝐺𝐿𝐵; 𝐺𝐿𝐴)) → 𝐹(24;15) 𝑎=0,01 → 𝐹𝑡𝑎𝑏 = 2,018 𝐹𝑐𝑎𝑙𝑐 < 𝐹𝑡𝑎𝑏 𝑅𝑒𝑔𝑖ã𝑜 𝐴𝑐𝑒𝑖𝑡𝑎çã𝑜 𝑑𝑒 𝐻0 Resposta: Com 95% de certeza pode-se afirmar que a variância da turma A é estatisticamente igual a variância da turma B, portanto, não há variabilidade. Exercício 28.Dois grupos A e B consistem, cada um, de 100 indivíduos portadores de determinada enfermidade. Aplica-se um soro ao grupo A, mas não ao grupo B(aqui chamado de grupo controle). Fora isso, os dois grupos são tratados de maneira idêntica. Contrata-se que, nos grupos A e B, 73% e 65%, respectivamente, se curam da enfermidade. Teste a hipótese de que o soro é eficiente, ao nível de significância de 0,01. Grupo A 𝑛𝐴 = 100 𝑃𝐴 = 𝑔𝑟𝑢𝑝𝑜 𝑑𝑒 𝑖𝑛𝑑𝑖𝑣í𝑑𝑢𝑜𝑠 𝑖𝑛𝑜𝑐𝑢𝑙𝑎𝑑𝑜𝑠 𝑐𝑜𝑚 𝑜 𝑠𝑜𝑟𝑜. �̂� = 73% ∶ 100 = 0,73 �̂�𝐴 = 1 − �̂�𝐴 = 1 − 0,73 = 0,27 Grupo B 𝑛𝐵 = 100 𝑃𝐵 = 𝑔𝑟𝑢𝑝𝑜 𝑑𝑒 𝑖𝑛𝑑𝑖𝑣í𝑑𝑢𝑜𝑠 𝑖𝑛𝑜𝑐𝑢𝑙𝑎𝑑𝑜𝑠 𝑐𝑜𝑚 𝑜 𝑠𝑜𝑟𝑜. �̂�𝐵 = 65% ∶ 100 = 0,65 �̂�𝐵 = 1 − �̂�𝐴 = 1 − 0,65 = 0,35 �̂�𝐴𝑒 �̂�𝐵 𝑐𝑜𝑟𝑒𝑒𝑠𝑝𝑛𝑑𝑒𝑚 𝑎 𝑝𝑟𝑜𝑝𝑜𝑟çã𝑜 𝑑𝑒 𝑠𝑢𝑐𝑒𝑠𝑠𝑜 𝑛𝑎𝑠 𝑎𝑚𝑜𝑠𝑡𝑟𝑎𝑠 𝐴 𝑒 𝐵; 𝑃𝐴 𝑒 𝑃𝐵 𝑐𝑜𝑟𝑒𝑒𝑠𝑝𝑛𝑑𝑒𝑚 𝑎 𝑝𝑟𝑜𝑝𝑜𝑟çã𝑜 𝑑𝑒 𝑠𝑢𝑐𝑒𝑠𝑠𝑜 𝑛𝑎𝑠 𝑎𝑚𝑜𝑠𝑡𝑟𝑎𝑠 𝐴 𝑒 𝐵; �̂�𝐴 𝑒 �̂�𝐵 𝑐𝑜𝑟𝑟𝑒𝑠𝑝𝑜𝑑𝑒𝑚 𝑎 𝑝𝑟𝑜𝑝𝑜𝑟çã𝑜 𝑑𝑒 𝑓𝑟𝑎𝑐𝑎𝑠𝑠𝑜, 𝑜𝑢 𝑠𝑒𝑗𝑎, �̂�𝐴 = 1 − �̂�𝐴 𝑒 �̂�𝐵 = 1 − �̂�𝐵 . 𝐻0: 𝑃𝐴 = 𝑃𝐵 𝑜 𝑠𝑜𝑟𝑜 𝑓𝑜𝑖 𝑖𝑛𝑒𝑓𝑖𝑐𝑎𝑧 𝐻1 > 𝑃𝐴 = 𝑃𝐵 𝑜 𝑠𝑜𝑟𝑜 é 𝑒𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑍𝑐𝑎𝑙𝑐 = (�̂�𝐴 − �̂�𝐵) − (𝑃𝐴 − 𝑃𝐵) (�̂�𝐴−�̂�𝐵) 𝑛𝐴 + (�̂�𝐵−�̂�𝐵) 𝑛𝐵 → (0,73 − 0,65) − 0 √ (0,73 .0,27) 100 + (0,65 .0,35) 100 → 0.08 √0,001971 + 0,002275 → 0,08 √0,004246 → 0.08 0,0652 ≅ 1,23 Testando a hipótese de que o soro é eficiente ao nível de significância de 0,01 (∝= 0,01), temos: 1-∝= 0,99 → 0,50 − 0,01 → Módulo4 27 0,49 𝑖𝑛𝑑𝑜 𝑛𝑎 𝑡𝑎𝑏𝑒𝑙𝑎 𝑒𝑛𝑐𝑜𝑛𝑡𝑟𝑎 𝑍𝑡𝑎𝑏 = 2,33. Como 𝑍𝑐𝑎𝑙𝑐 = 1,23 < 𝑍𝑡𝑎𝑏 = 2,33, 𝑝𝑜𝑑𝑒 𝑠𝑒 𝑎𝑐𝑒𝑖𝑡𝑎𝑟 𝑜 𝐻0 𝑒 𝑐𝑜𝑛𝑐𝑙𝑢𝑖𝑟 𝑐𝑜𝑚 99% 𝑑𝑒 𝑐𝑒𝑟𝑡𝑒𝑧𝑎 𝑞𝑢𝑒 𝑜 𝑠𝑜𝑟𝑜 𝑛ã𝑜 𝑓𝑜𝑖 𝑒𝑓𝑖𝑐𝑎𝑧. Exercício 29. Uma parte importante das responsabilidades do atendimento de um setor público diz respeito à velocidade com que os processos são processados. Suponha que uma variável importante do atendimento ao público se refira ao fato de a pessoa encarregada do registro dos processos realizar sua tarefa no prazo de 2h. Dados anteriores indicam que há uma probabilidade de 0,60 de que a pessoa encarregada conclua o processamento em 2h. a) Se for selecionada uma amostra de cinco atendimentos, qual é a probabilidade de que a pessoa encarregada pelo processamento: n = 5 p = 0,6 q = 1 – p →q = 1-0,60 q = 0,40 a.Qual o número esperado de processos que serão realizados no período de duas horas cada? x = n⋅ p ⇒x = 5⋅0,6 ⇒�̅� = 3 p(x) = 𝑛! x!(n−x)! ⋅𝑝𝑥. 𝑞𝑛−𝑥⇒ p(3) = 5! 3!(5−3)! ⋅ 0,63⋅ 0,45−3⇒ p(3) = 5𝑥 42𝑥3! 3!(2)! ⋅0,216 ⋅0,16 ⇒ p(3) = 10⋅0,216 ⋅0,16 ⇒ p(3)= 0,3456 ⇒ p(3) = 34,56% b. Em todos os cinco casos realizará o processamento em 2h? p(x) = 𝑛! x!(n−x)! ⋅𝑝𝑥. 𝑞𝑛−𝑥⇒ p(x=5) = 5! 5!(5−5)! ⋅ 0,65⋅ 0,45−5⇒ p(x=5) = 1⋅0,0778 .1⇒ p(x=5)= 0,0778 ⇒ p(x=5)= 7,78% c. Em pelo menos três casos realizará o processamento em 2h? p(x≥ 3) = [𝑝(3) + 𝑝(4) + 𝑝(5)] 𝑜𝑛𝑑𝑒 𝑝(𝑥) =p(x) = 𝑛! x!(n−x)! ⋅𝑝𝑥. 𝑞𝑛−𝑥 p(3) = 𝑛! x!(n−x)! ⋅𝑝𝑥. 𝑞𝑛−𝑥⇒ p(3) = 5! 3!(5−3)! ⋅ 0,63⋅ 0,45−3⇒ p(3) = 5𝑥 42𝑥3! 3!(2)! ⋅0,216 ⋅0,16 ⇒ p(3) = 10 ⋅ 0,216 ⋅ 0,16 ⇒ p(3)= 0,3456 ⇒ p(3) = 34,56% p(4) = 𝑛! x!(n−x)! ⋅𝑝𝑥. 𝑞𝑛−𝑥⇒ p(4) = 5! 4!(5−4)! ⋅ 0,64⋅ 0,45−4⇒ p(4) = 5𝑥 4! 4!(1)! ⋅ 0,1296 ⋅1⇒ p(4) = 5⋅ 0,1296 ⋅ 0,4⇒ p(4)= 0,2592⇒ p(3) = 25,92% p(5)= 7,78% p(x ≥ 3) = [p(3)+p(4)+p(5)] p(x ≥ 3) = (34,56+25,92+7,78) ⇒p(x ≥ 3) = 68,26% CursodeGraduaçãoemAdministraçãoaDistância 28 Exercício 30. Um inspetor de qualidade extrai uma amostra de 10 processos aleatoriamente de um lote muito grande de processos para arquivamento. Sabe-se que, em geral, 20% dos processos apresentam algum tipo de irregularidade. 10 processos aleatórios com margem de 20% irregulares. n=10 p=0,2 q=0,8 P(n=x)= 𝐶𝑛 𝑥. 𝑝𝑥. 𝑞𝑛−𝑥 a)Qual a probabilidade de que não mais do que 2 processos extraídos estejam irregulares? P(x≤ 2) = 𝑝(0) + 𝑝(1) + 𝑝(2) P(0)= 10! 0!(10−0)! . 0, 20. 0,810−0 → 𝑝(0) = 1 .1 . 0,1074 → 𝑝(0) = 10,74% P(1)= 10! 1!(10−1)! . 0, 21. 0,810−1 → 𝑝(1) = 10 .0,2 . 0,1364 → 𝑝(1) = 0,2684 → 𝑝(1) = 26,84% P(2)= 10! 2!(10−2)! . 0, 22. 0,810−2 → 𝑝(2) = 105.9 .8! 2!8! . 0,04 . 0,1678 → 𝑝(2) = 45 . 0,04 . 0,1678 → 𝑝(2) = 0,3020 → 𝑝(2) = 30,20% P(x≤ 2) = 10,74 + 26,84 + 30,20 → P(x ≤ 2) = 67,78 b) Qual a probabilidade de todos os processos estarem regulares? P(x)= 𝑛! 𝑥!(𝑛−𝑥)! . 𝑝𝑥. 𝑞𝑛−𝑥 → 𝑝(𝑥 = 0) = 10! 0!(10−0)! . 0, 20. 0,810−0 → 𝑝(0) = 1 .1 . 0,1074 → 𝑝(0) = 10,74%c) Qual o valor esperado de processos irregulares? E qual o desvio padrão? �̅� = n⋅p⇒�̅�= 0,2⋅10 ⇒�̅� = 2 Desvio padrão(σ) ⇒ s = √𝑛. 𝑝. 𝑞 → 𝑠 = √10 . 0,2 . 0,8 → 𝑠 = √1,6 → 𝑠 = 1,2649 Exercício 31. Uma parte importante das responsabilidades do atendimento de um setor público diz respeito à velocidade com que os processos são processados. Suponha que uma variável importante do atendimento ao público se refira ao fato de a pessoa encarregada do registro dos processos realizar sua tarefa no prazo de 2h. Dados anteriores indicam que há uma probabilidade de 0,60 de que a pessoa encarregada conclua o processamento em 2h. a) Se for selecionada uma amostra de cinco atendimentos, qual é a probabilidade de que a pessoa encarregada pelo processamento: a. Qual o número esperado de processos que serão realizados no período de duas horas cada? Módulo4 29 E(X) = N . P E(X) = 5 . 0,6 = 3 b. Em todos os cinco casos realizará o processamento em 2h? P(X = 5): (5!/5!0!)*(0,6^5)*(0,4^0) = 0,07776 c. Em pelo menos três casos realizará o processamento em 2h? P(X = 3): (5!/3!2!)*(0,6^3)*(0,4^2) = 0,3456 Exercício 32. Quando um poluente é descarregado continuamente num rio, por experiências pretéritas, sabe-se que o número esperado de excessos aos padrões regulatórios, referentes à qualidade da água, é tratado por meio de uma distribuição de Poisson com taxa de 8 excessos por mês. Com base nestas informações, determine o número esperado de excessos em uma semana, em 15 dias e em 1 mês? Faça um gráfico contemplando estas probabilidades e discuta a sua simetria relativa. Determine qual a probabilidade de se ter 2 ou mais excessos em 1 semana, em 2 semanas e em um mês. Nessa distribuição de Poisson, λ = 8 excessos/mês. Considerando 1 mês = 30 dias e 1 semana = 7 dias, temos que o valor esperado para uma semana é: (1 semana) λ*7/30 = 1,8666… excessos (15 dias) λ*½ = 4 excessos (1 mês) λ = 8 excessos Para calcular as probabilidades, temos que saber que: P(X ≥ 2) = 1 - P(X < 2) = 1 - P(X = 0) - P(X = 1) Para 1 semana, λ = 1,8666… = 28/15, logo: P(X ≥ 2) = 1 - P(X = 0) - P(X = 1) = 1 - e-λλ0/0! - e-λλ1/1! = = 1 - e-28/15(28/15)0/0! - e-28/15(28/15)1/1! = 0,5567 Para 2 semanas, aproximando para 15 dias, λ = 4, logo: P(X ≥ 2) = 1 - P(X = 0) - P(X = 1) = 1 - e-λλ0/0! - e-λλ1/1! = 1 - e-440/0! - e-441/1! = 0,9084 Para 1 mês, λ = 8, logo: P(X ≥ 2) = 1 - P(X = 0) - P(X = 1) = 1 - e-λλ0/0! - e-λλ1/1! = 1 - e-880/0! - e-881/1! = 0,9969 Exercício 33. De acordo com os dados da tabela abaixo, verifique quais fontes de geração de energia (quadrilhões de BTU) mais estão correlacionadas linearmente com o aumento de liberação de CO2 na CursodeGraduaçãoemAdministraçãoaDistância 30 atmosfera (MM m3). Justifique estatisticamente suas conclusões. CO2 Ano (MM m3) Carvão Gás Natural Hidro 1986 1,385 19,509 16,541 3,071 1987 1,436 20,141 17,136 2,635 1988 1,515 20,738 17,599 2,334 1989 1,541 21,346 17,847 2,839 1990 1,474 22,456 18,362 2,997 1991 1,494 21,594 18,229 2,961 1992 1,527 21,629 18,375 2,575 1993 1,527 20,249 18,584 2,851 1994 1,663 22,111 19,348 2,650 1995 1,694 22,029 19,101 3,181 O gráfico acima mostra o desenvolvimento dos números da tabela, ao longo dos anos citados. Apenas ao observar as inclinações das três linhas superiores (a mudança de coeficiente angular), ano após ano, verifica-se que a curva laranja (gás natural) mais se aproxima com a verde (emissão de CO2), embora a curva de crescimento da linha verde não seja tão aparente a olho nu. Módulo4 31 Fazendo outro gráfico (o mostrado acima), com a variação entre anos, podemos ter uma noção melhor da correlação linear. O gráfico foi montado assim: %crescimento de 1986 a 1987 = [N(1987) - N(1986)] / N(1986) Assim, esse gráfico mostra o crescimento (ou decrescimento) percentual, ano a ano, de cada variável. Podemos observar, por exemplo, como a energia Hidro (linha azul) tem a menor correlação com a emissão de CO2 (linha verde). Logo, em ordem decrescente, as fontes de geração de energia estão correlacionadas linearmente com a emissão de CO2 assim: Gás Natural > Carvão > Hidro De fato, usando o Coeficiente de Correlação de Pearson para os três pares r(x,y), temos: r(CO2, Gás Natural) = 0,8710 | r(CO2, Carvão) = 0,6405 | r(CO2, Hidro) = 0,0470 O coeficiente r é sempre um número entre -1 e 1. Quanto mais próximo de 1 ou de -1, mais correlatas são as séries, e quanto mais próximo de 0, menos correlatas. Os coeficientes comprovam, estatisticamente, o que analisamos a olho nu. Exercício 33. Para examinar os efeitos do ambiente de trabalho na iniciativa em relação ao trabalho, um psicólogo que atua em indústrias escolhe aleatoriamente em grupo de 18 treinandos de vendas, recém- contratados, para três cômodos da casa – seis treinandos por cômodo. Todos os cômodos são idênticos exceto quanto à cor das paredes. Um é verde-claro, o outro é azul-claro e o terceiro é vermelho-escuro. Durante o programa de treinamento, com duração de uma semana, os CursodeGraduaçãoemAdministraçãoaDistância 32 treinandos permanecem em seus respectivos cômodos. Ao final do programa, é utilizada uma escala de atitudes para medir a iniciativa de cada treinando em relação ao trabalho. São obtidos os seguintes dados: Verde-Claro Azul- Claro Vermelho-Escuro 46 59 34 51 54 29 48 47 43 42 55 40 58 49 45 50 44 34 Considerando que as premissas de normalidade e de homogeneidade das variâncias foram atendidas, verifique se as cores dos cômodos têm influência na iniciativa em relação ao trabalho. Considere uma significância de 5%. Temos 18 pares (x,y), onde x é a iniciativa e y é a cor (1 para verde- claro, 2 para azul-claro e 3 para vermelho-escuro). Calculando o coeficiente de correlação de Pearson, para saber se há alguma correlação linear entre essas amostras, temos: r(grau de iniciativa, cor da sala) = -0,59433. Ou seja, há um grau de correlação linear entre as duas variáveis. Precisamos fazer um teste de hipóteses para saber se há mesmo uma correlação na população, visto que há uma correlação na amostra. H0: p = 0 (não há relacionamento na população), H0: p ≠0 (há relacionamento) Nosso r é r = -0,59433. A distribuição amostral de r, simétrica em torno de “0”, caso p = 0, será: t = r/√[(1 - r2)/(n - 2)] = -2,95582 | n = 18 (número de pares) Consultando a tabela t de Student, para um teste bilateral com 5% de significância e grau de liberdade igual agl = n - 2 = 16, temos que t = 2,120. Dado que -2,95582 < -2,120, rejeita-se H0 e pode-se afirmar que há uma relação entre as duas variáveis. Exercício 34. As despesas mensais com alimentação em uma família Módulo4 33 de quatro pessoas numa cidade grande giram em torno de R$ 420,00 com desvio padrão de R$ 80,00. Supondo que as despesas mensais sigam uma distribuição normal, faça ou responda o que se pede: a) Que percentagem dessas despesas é menor do que R$ 350,00? μ = 420 e σ = 80 P(X < 350) = ??? z de x quando x = 350, nesse caso, é: z = (x - μ)/σ = -0,875 Consultando uma tabela Z de distribuição normal, temos que P(Z < -0,875) = 19,08% b) Que percentagem dessas despesas está entre R$ 250,00 e R$ 350,00? z de x quando x = 250, nesse caso, é: z = (x - μ)/σ = -2,125 Consultando uma tabela Z de distribuição normal, temos que P(Z < -2,125) = 1,68% Logo, a resposta é dada por P(Z < -0,875) menos P(Z < -2,125) = 19,08 - 1,68 = 17,4% c) Que percentagem dessas despesas é menor do que R$ 250,00 ou maior do que R$ 450,00? P(X < 250) = P(Z < -2,125) = 1,68% (da questão anterior) Para achar P(X > 450), é só encontrar P(X < 450) e fazer “1 - P(X < 450)”. z de x quando x = 450, nesse caso, é: z = (x - μ)/σ = 0,375 Consultando uma tabelaZ de distribuição normal, temos que P(Z < 0,375) = 64,62% Logo, P(X > 450) = 100% - 64,62% = 35,38% E o resultado pedido é P(X > 450) mais P(X < 250) = 35,38% + 1,68% = 37,06% d) Determine o primeiro e o terceiro quartil da distribuição dos gastos mensais com alimentação. É sabido que o primeiro quartil de uma distribuição normal está em z = -⅔ e o terceiro quartil está em z = ⅔ . Logo os valores do 1º e do 3º quartil são: x = zσ + μ. x1q = -⅔ * 80 + 420 = 366,6666… e x3q = ⅔ * 80 + 420 = 473,3333... Exercício 35. Um psicólogo de indústrias deseja estudar os efeitos das motivações nas vendas, em determinada empresa. De 24 novos vendedores que estão sendo treinados, 12 serão pagos por hora e 12 por comissão. Os 24 indivíduos são designados aleatoriamente para cada grupo. Os dados a seguir representam o volume de vendas alcançado durante o primeiro mês de emprego: Remuneração por hora Remuneração por comissão 256 212 224 261 239 216 254 228 222 236 273 234 207 219 285 225 228 225 237 232 CursodeGraduaçãoemAdministraçãoaDistância 34 241 230 277 245 a) Há evidências de que as variâncias amostrais são diferentes, a um nível de significância de 10%? desvio padrão do volume de vendas (rem. p hora) = 13,839 | média = 227,58 desvio padrão do volume de vendas (rem. p comissão) = 21,588 | média = 247,91 Fazendo X a amostra “remuneração por hora” e Y a amostra “remuneração por comissão”, temos: Xméd = 227,58 sx 2 = 13,8392 = 191,518 Yméd = 247,91 sy 2 = 21,5882 = 466,0417 Utilizando o teste F para comparação de variâncias, a tabela ANOVA, para 10% e graus de liberdade 11 e 11 (gl = n - 1), temos: F10%(11; 11) = 2,227 Fazendo o F calculado, temos: F = maior s² / menor s² = 466,0417/191,518 = 2,433 2,433 > 2,227ou seja, rejeita-se a hipótese de que as variâncias sejam iguais. b)Com base na resposta do item (a), verifique, a um nível de significância de 5%, se existe diferença entre as remunerações médias. Xméd = 227,58 sx 2 = 13,8392 = 191,518 nx = ny = 12 Yméd = 247,91 sy 2 = 21,5882 = 466,0417 Queremos saber se μx = μy (essa é a hipótese H0). Cálculo de s²: s² = [(12 - 1)*191,518 + (12 - 1)*466,0417]/(12 + 12 - 2) s² = 328,77985 Cálculo de t: t = (227,58 - 247,91)/raiz(s²*(1/12 + 1/12)) t = -2,74638… Consultando o t tabelado em Student, com 5% de significância e grau de liberdade gl = 22 (nx + ny - 2), temos: ttab = 2,074, que é menor que o módulo do tcalc, logo rejeita-se a hipótese H0. Ou seja, há uma diferença significativa entre as médias das Módulo4 35 remunerações. Exercício 36. O gerente de marketing de uma fábrica de automóveis está interessado em determinar a proporção de novos proprietários de carros compactos que teriam adquirido um air-bag inflável para o lado do passageiro se o mesmo estivesse disponível a custo adicional de R$ 300,00. Por informações anteriores, o gerente acredita que a proporção é igual a 0,30. Suponha que seja feito um levantamento de 200 novos proprietários de carros compactos e 79 indiquem que teriam comprado air-bags infláveis. a) No nível de significância de 0,10, há evidências de que a proporção da população é diferente de 0,30? R: Segundo o levantamento, p = 0,395. E p0 = 0,30. Hipótese H0: p = p0 versus hipótese H1: p > 0,30 Sendo uma distribuição normal, e com significância de 10%, temos que ztabelado = 1,282 Encontrando o zcalculado: z = (p - p0)/raiz(p0*(1 - p0)/n) z = (0,395 - 0,30)/raiz((0,30*0,70)/200) z = 2,93176… Como o z calculado é maior que o tabelado, rejeita-se H0e pode-se afirmar que a proporção é diferente. b) Fazer novamente o teste agora considerando que 70 proprietários tivessem indicado que teriam comprado os air-bags infláveis? R: Segundo o novo levantamento, p = 0,35. E p0 = 0,30. O ztabelado = 1,282 é o mesmo. Encontrando o zcalculado: z = (p - p0)/raiz(p0*(1 - p0)/n) z = (0,35 - 0,30)/raiz((0,30*0,70)/200) z = 1,54303… O z calculado ainda é maior que o tabelado. Exercício 37. O diretor de recursos humanos de um hospital com 1200 leitos está avaliando candidatos ao cargo de administrador do departamento de cobrança e pagamentos. Dos concorrentes, 22 foram convidados para entrevistas. Seguindo as entrevistas, as classificações dos candidatos estão apresentadas considerando o tipo de grau de mestre obtido MBA (masterof business administration) ou MPH CursodeGraduaçãoemAdministraçãoaDistância 36 (masterofpublichealth). As classificações abaixo estão em escala ordinal onde quanto menor a ordem maior a preferência. Com base nos dados, há evidências de que existe diferença conforme a formatação? (considere uma significância de 0,05) Candidatos com MBA Candidatos com MPH 1 2 3 6 4 5 7 10 8 9 13 14 11 12 16 18 15 17 19 20 21 22 Exercício 38. Um fabricante afirma que seus pneus radiais suportam em média uma quilometragem com mais de 40.000km. Para testar essa afirmação um comprador selecionou uma amostra de 49 pneus. Os testes nessa amostra forneceram um média de 43.000km. Sabe-se que a quilometragem de todos os pneus tem desvio padrão de 6.500km. Se o comprador testar essa afirmação ao nível de significância de 5% qual será sua conclusão? R: Hipóteses H0: μ = 40000 km H1: μ > 40000 km Teste: Média = 43000 km; n = 49 pneus; s = 6500 km Teste t: tcalculado = (Média - μ)/(s/raiz(n)) ---->tcalculado = (43000 - 40000)/(6500/raiz(49)) tcalculado = 3,230769 Módulo4 37 O ttabelado unilateral para 48 graus de liberdade (49 - 1) e 5% de significância é ttabelado = 1,677 Como tcalculado>ttabelado, rejeita-se H0 e pode-se afirmar que a quilometragem é maior que 40000 km. Exercício 39. Para investigar a lealdade de consumidores a um determinado produto, sorteou-se uma amostra de 200 homens e 200 mulheres. Foram classificados como tendo alto grau de fidelidade 100 homens e 120 mulheres. Os dados trazem evidências de diferença de grau de fidelidade entre os sexos? (considere uma significância de 5%). Resposta: Hipóteses H0: phomem = pmulher versus Ha: phomem<pmulher (na questão, há mais mulheres fiéis) Na questão, phomem = 0,50 e pmulher = 0,60. Sendo pmulher - phomem uma distribuição normal, e com significância de 5%, temos que ztabelado = 1,645. (pm - ph)0 = 0,00 e pm - ph = 0,10, com p’ = (100+120)/(200+200) = 0,55 Cálculo de zcalculado: z = [(pm - ph) - (pm - ph)0]/raiz[p’*(1 - p’)*(1/nh + 1/nm)] z = (0,10 - 0,00)/raiz((0,55*0,45)*(1/200 + 1/200) z = 2,01008… Como zcalculado>ztabelado, rejeitamos H0 e pode-se afirmar que, provavelmente, há uma diferença de fidelidade da marca entre os sexos. Exercício 40. Deseja-se estimar qual a porcentagem média da receita familiar gasta com alimentação pelos moradores de uma grande vila industrial. Para isso, selecionou-se uma amostra de 16 famílias, que apresentou os seguintes resultados: 41, 44, 35, 42, 34, 22, 42, 42, 38, 62, 29, 63, 38, 45, 48, 40. a) Determine um intervalo de 95% para a porcentagem média de todas as famílias de moradores da vila. desvio padrão = 10,3471%; tamanho da amostra = 16 famílias; média = 41,5625% Assumindo que a distribuição é Normal e que a amostra é pequena (n < 30), temos que uma estimativa para o erro padrão da média é: σ/√n = 10,3471/√16 = 2,5867 Usando a tabela t de Student, com 95% de confiança e grau de liberdade = n - 1 = 15, encontramos t = 2,13145. Assim, o erro máximo da estimativa é: CursodeGraduaçãoemAdministraçãoaDistância 38 e = t * σ/√n = 2,13145 * 2,5867 = 5,5134 E assim, o intervalo pedido é (41,5625 - 5,5134; 41,5625 + 5,5134) = (36,0491%; 47,0759%). b) Que suposição você fez para responder a pergunta anterior? Intervalo bilateral, distribuição normal, nível de confiança de 95% Exercício 41. É sabido que os discosproduzidos por certa companhia apresentam uma probabilidade de 0,01 de serem defeituosos, independentes uns dos outros. A companhia vende os discos em pacotes de 10 e oferece um reembolso se mais do que um disco do pacote for defeituoso. Diante disso, qual a proporção de embalagens que serão reembolsadas? Se uma pessoa comprar três pacotes, qual a probabilidade de um dos pacotes ser reembolsado? pdisco = 0,01 A distribuição é binomial. Para cada pacote, a probabilidade de não haver nenhum disco defeituoso e de haver exatamente 1 disco defeituoso é: P(X = 0) = [10!/(10!0!)]*0,010*0,9910 = 0,9044 P(X = 1) = [10!/(9!1!)]*0,011*0,999 = 0,0913 Logo, a probabilidade de o pacote ser trocado é: P(o pacote é trocado) = 1 - 0,9044 - 0,0913 = 0,0043 Daí, se uma pessoa compra 3 pacotes, assumindo uma combinação e não um arranjo, a probabilidade de reembolso de 1 pacote é: (1 - 0,0043)*(1 - 0,0043)*0,0043 = 0,00426 que é aproximadamente 0,0043 Exercício 42. Sabe-se que o intervalo de confiança de 95% de uma média populacional é de 152 a 160. Se o σ = 15, qual o tamanho da amostra foi utilizado nesse estudo? Resposta. O desvio padrão da amostra é igual a 95% 0,95 [152;160] �̅�= ⇒�̅�=156 Intervalo de Confiança. Desvio Padrão (σ )=15 Módulo4 39 �̅� = 𝑍( 𝑎 2 ).𝜎 √𝑁 para encontrar N deve-se igualar a expressão ao intervalo de confiança. 152=160±�̅� ± 𝑍( 𝑎 2 ).15 √𝑁 P=0,95a=1-0,95 → 𝑎 = 0,05 → 𝑎 2 → 0,05 2 → 0,025 0,50-0,025 → 0,4750 → 𝑍(𝑎/2) = 1,9 152=156± 1,96 √𝑁 → (152 − 156). √𝑁 = −29,4 → −4√𝑁 = −29,4 √𝑁= 29,4 4 → √𝑁= 864.36 16 → 𝑁 Exercício 43.As primeiras semanas de 2004 foram boas para o mercado de ações. Uma amostra de 25 grandes fundos de capitalização ilimitada apresentou os seguintes retornos no intervalo de um ano, com vencimento em 16 de janeiro de 2004. 7 3,2 1,4 5,4 8,5 2,5 2,5 1,9 5,4 1,6 1 2,1 8,5 4,3 6,2 1,5 1,2 2,7 3,8 2 1,2 2,6 4 2,6 0,6 (a) Qual é a estimação por ponto do retorno médio populacional no intervalo de um ano, até o presente, para os fundos de capitalização ilimitada? 0,6 1 1,2 1,2 1,4 1,5 1,6 1,9 2 2,1 2,5 2,5 2,6 2,6 2,7 3,2 3,8 4 4,3 5,4 5,4 6,2 7 8,5 8,5 Retorno Xi fi Xi .Fi ( Xi – X )² . Fi 0,6 1 0,6 7,563 1 1 1 5,523 1,2 2 2,4 9,245 1,4 1 1,4 3,803 1,5 1 1,5 3,423 1,6 1 1,6 3,063 1,9 1 1,9 2,103 2 1 2 1,823 2,1 1 2,1 1,563 2,5 2 5 1,445 2,6 2 5,2 1,125 2,7 1 2,7 0,423 3,2 1 3,2 0,023 CursodeGraduaçãoemAdministraçãoaDistância 40 3,8 1 3,8 0,203 4 1 4 0,423 4,3 1 4,3 0,903 5,4 2 10,8 8,405 6,2 1 6,2 8,123 7 1 7 13,323 8,5 2 17 53,045 25 83,7 125,5425 Média ∑ 𝑥𝑖 𝑓𝑖𝑛𝑖−1 𝑛 = �̅� = 83,70 25 = �̅�1 ≅ 3,35 Variância 𝑆2= ∑ (𝑥𝑖 �̅�𝑖)2.𝑓𝑖𝑛𝑖=1 (𝑛−1) → 𝑆2 = 125 .5425 24 → 5,2309 Desvio Padrão 𝜎 = √𝑆2 → √2,2309 ≅ 2,29 Resposta letra a- ∑ 𝑥𝑖𝑓𝑖 → 83,7 25 → 3,35 A estimação por ponto do retorno médio populacional no intervalo de um ano, até o presente é de 3,35. b- Dado que a população tenha uma distribuição normal, desenvolva um intervalo de confiança de 95% de retorno médio populacional no intervalo de uma ano, até o presente, para os fundos de capitalização ilimitada. Intervalo de confiança = 95% : 100 = 0,95 a= 1 = 0,95 = 0,05 𝑎 2 → 𝑇( 𝑎 2 ) → 0,05 2 → 0,025 Grau de confiança: GL= (n-1) → 𝐶 = 𝐺𝐿 = 25 − 1 → 24 T(a2;GL) → 𝑇(0,025 ; 24) = 𝑇𝑎𝑏𝑒𝑙𝑎 (𝑇) = 2,064 e= T ( α/2 ) . 𝜎 √𝑁 →2,064 . 2,29 √25 ≅ 0,95 P(�̅� − 𝑒 < 𝜇 < �̅� + 𝑒) = 1−∝ P(3,35 − 0,95 < 𝜇 < 3,35 + 0,95) = 1 − 0,05 P(2,4 < 𝜇 < 4,3) = 0,95 ou IC=[2,4;4,3] Módulo4 41 Exercício 44. Instruções: Para responder à questão a seguir utilize as informações abaixo. Se Z tem distribuição normal padrão, então: P(0< Z < 1) = 0,341 , P(0< Z < 1,6) = 0,445 , P(0< Z < 2) = 0,477 Os depósitos efetuados no Banco B, num determinado mês, têm distribuição normal com média R$ 9.000,00 e desvio padrão R$ 1.500,00. Um depósito é selecionado ao acaso dentre todos os referentes ao mês em questão. Qual a probabilidade de que o depósito exceda R$ 6.000,00? 𝑍 = 𝑥 − 𝜇 𝛿 √𝑛 = 6000 − 9000 1500 √1 = −3000 1500 = −2 Na tabela Z 𝜇 = 𝑅$ 9.000,00 𝜎 = 𝑅$ 1.500,00 n = 1 mês
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