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ESTATÍSTICA APLICADA À ENGENHARIA Roberto Carlos Lourenço 47 5 TESTE DE HIPÓTESE Neste bloco, estudaremos o Teste de Hipótese, conhecendo a Aplicação de Teste de Hipótese após definições da Hipótese Nula e Hipótese Alternativa, passando pelas possibilidades para teste de hipóteses e complementando com os Erros do Tipo 1 e Tipo 2. Ainda nesse bloco, teremos a oportunidade de estudar a Significância e poder do Teste de hipótese e concluímos esse momento com o Intervalo de confiança para média populacional. 5.1 Aplicação de Teste de Hipótese A Hipótese Nula (H0) e a Hipótese Alternativa (Ha) Nesse momento teremos a oportunidade de estudar o teste de hipóteses, sendo um conteúdo teórico, mas fundamental para realizar um estudo profundo e detalhado com os dados coletados em uma determinada pesquisa. Podemos pensar que ao trabalhar com duas amostras extraídas da mesma população, onde a média (M1) da amostra A ser diferente da média (M2) referente amostra B, será que esta diferença é consequência da casualidade na escolha da amostra, ou será que esta diferença representa a diferença entre os dois grupos pesquisados? Dessa forma, ocorrem duas hipóteses: Hipótese Nula (H0): Não há diferença entre as médias. Considerando a diferença apresentada como um erro amostral. Onde M1 = M2. Hipótese Alternativa (Ha): Existe uma diferença entre as médias. Implicando em os grupos A e B serem diferentes mediante algum fator ou até mesmo por serem amostras de populações diferentes. Onde M1 ≠ M2. 48 Possibilidades para teste de hipóteses Uma hipótese estatística que contém uma afirmação indicada pelos sinais = (igual), ≥ (maior ou igual) ou ≤ (menor ou igual) é denominada Hipótese Nula (H0). Se, para toda afirmação existe um complemento, temos que para uma Hipótese Nula existe uma Hipótese Alternativa (Ha ou H1), em outras palavras, para a Hipótese Nula ser falsa a Hipótese Alternativa precisa ser verdadeira, ou para H0 ser verdadeira logo Ha é falsa. Em Ha temos os sinais ≠ (diferente), > (maior) ou < (menor). Esquema para estudar as hipóteses, onde µ representa a média populacional e k é um número real: ≠ = kH kH a µ µ : :0 Teste bilateral > = kH kH a µ µ : :0 Teste unilateral 49 < = kH kH a µ µ : :0 Teste unilateral < ≥ kH kH a µ µ : :0 Teste unilateral > ≤ kH kH a µ µ : :0 Teste unilateral 50 Erros do Tipo 1 e Tipo 2 Estudando as duas hipóteses (H0 e Ha) concluímos que podemos acertar de duas maneiras, seja aceitando a hipótese quando ela é verdadeira, ou rejeitando-a quando ela é falsa. Por outro lado, temos duas possibilidades de estarmos errados: rejeitando a hipótese quando ela é verdadeira, ou aceitando-a quando ela é falsa. No primeiro caso temos o Erro Tipo 1 e no segundo caso temos o Erro Tipo 2. Observe a tabela: 5.2 Significância e poder do Teste de hipótese A leitura indicada aborda uma explicação sobre níveis de significância e o poder do Teste de Hipótese, sendo uma ferramenta da estatística para verificar o resultado da diferença de uma população real e um erro amostral. 5.3 Intervalo de confiança para média populacional Nesse tópico o objetivo será compreender e desenvolver os cálculos para determinar o intervalo de confiança para média populacional. 51 A média populacional A média populacional (μ) é á média aritmética determinada pelos dados envolvendo toda a POPULAÇÃO da pesquisa! Em muitos casos isso é impossível de ter a plena certeza, sendo assim, trabalhamos com: 30.;. ≤⇒ +−∈ n n stx n stxµ Usar tabela de distribuição t 30.;. >⇒ +−∈ n n szx n szxµ Usar tabela de distribuição normal Exemplos 1. Em uma determinada fábrica, o tempo médio, por operário, para realizar uma tarefa, estava em 92 minutos. Após treinamentos específicos foi constatada uma diminuição nesse tempo, e a prova disso foi um novo estudo com 81 funcionários. O novo tempo médio foi de 84 minutos e o desvio padrão foi de 9 minutos. Considerando um nível de confiança de 95%, podemos declarar que os resultados trazem evidências estatísticas da melhora desejada? Resolução 52 Para determinar o valor de z seguimos esse passo a passo: 53 2. O instituto de pesquisa Power informou que o preço médio do produto A, na cidade X, é de R$ 14,50. Com o objetivo de verificar a informação, outro instituto selecionou uma amostra de 8 estabelecimentos da cidade X, constatando os valores a seguir: R$ 15,80, R$ 16,20, R$ 15,40, R$ 16,10, R$ 14,60, R$ 15,10, R$ 15,40 e R$ 15,40. Trabalhando com 95% de confiança, use as evidências estatísticas para determinar se a afirmação do Instituto Power está correta. Resolução: 54 Conclusão Neste bloco, estudamos o Teste de Hipótese, passando pela Aplicação de Teste de Hipótese, as definições da Hipótese Nula e Hipótese Alternativa, possibilidades para teste de hipóteses, os Erros do Tipo 1 e Tipo 2, a Significância e poder do Teste de Hipótese e concluímos com o Intervalo de confiança para média populacional. REFERÊNCIAS CRESPO, A. A. Estatística fácil. São Paulo: Saraiva, 2009. DANTE, L. R. Matemática. São Paulo: Ática, 2009. v. único. DOWNING, D.; CLARK, J. Estatística aplicada. São Paulo: Saraiva, 2011. LEVIN, J.; FOX, J. A.; FORDE, D. R. Estatística para ciências humanas. São Paulo: Pearson, 2014. SMOLE, K. C. S. Matemática. São Paulo: Saraiva, 1999. v. 1. SMOLE, K. C. S.; DINIZ, M. I. Matemática Ensino Médio. São Paulo: Saraiva, 2003. v. 1.
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