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ESTATÍSTICA Professor Especialista Keyllor L. de França MÉTODO ESTATÍSTICO ORIGEM E EVOLUÇÃO DA ESTATÍSTICA • Estatística – mesma raiz latina da palavra Estado (organização política): Status. • Originalmente, as estatísticas eram colhidas para as finalidades relacionadas com o Estado (com objetivos militares, tributários, recenseamentos, entre outros). ORIGEM E EVOLUÇÃO DA ESTATÍSTICA • Antiguidade: os povos já registravam o número de habitantes, nascimentos, óbitos. • Bíblia: – Referências do censo dos Hebreus. –Devido às inundações do Nilo, se efetuavam anualmente trabalhos cadastrais para a repartição de terras férteis no Egito. ESTATÍSTICA Em linhas gerais, a Estatística fornece métodos que auxiliam o processo de tomada de decisão. AS ÁREAS DA ESTATÍSTICA • Amostragem e planejamento de experimentos: mecanismo de coleta de dados. • Estatística descritiva: organização, apresentação e sintetização de dados. • Estatística inferencial: métodos de análise de dados visando a tomada de decisões. Utiliza alguns resultados da teoria das probabilidades (a qual tem por objetivo quantificar a incerteza existente em determinada situação). FASES DO MÉTODO ESTATÍSTICO 1. Definição do problema 2. Planejamento 3. Coleta de dados 4. Apuração dos dados 5. Apresentação dos dados 6. Análise e interpretação dos dados FASES DO MÉTODO ESTATÍSTICO 1. Definição do problema: saber exatamente aquilo que se pretende pesquisar é o mesmo que definir corretamente o problema. FASES DO MÉTODO ESTATÍSTICO 2. Planejamento: como levantar informações? Que dados deverão ser obtidos? Qual levantamento a ser utilizado? Censitário? Por amostragem? E o cronograma de atividades? Os custos envolvidos? Etc. FASES DO MÉTODO ESTATÍSTICO 3. Coleta de dados: fase operacional. É o registro sistemático de dados, com um objetivo determinado. FASES DO MÉTODO ESTATÍSTICO 4. Apuração dos dados: resumo dos dados através de sua contagem e agrupamento. É a condensação e tabulação de dados. FASES DO MÉTODO ESTATÍSTICO 5. Apresentação dos dados: há duas formas de apresentação, que não se excluem mutuamente: – A apresentação tabular: apresentação numérica dos dados em linhas e colunas distribuídas de modo ordenado segundo regras práticas fixadas pelo Conselho Nacional de Estatística. FASES DO MÉTODO ESTATÍSTICO 5. Apresentação dos dados: há duas formas de apresentação, que não se excluem mutuamente: – A apresentação gráfica: os dados numéricos constituem uma apresentação geométrica permitindo uma visão rápida e clara do fenômeno. FASES DO MÉTODO ESTATÍSTICO 6. Análise e interpretação dos dados: a última fase do trabalho estatístico é a mais importante e delicada. Está ligada essencialmente ao cálculo de medidas e coeficientes, cuja finalidade principal é descrever o fenômeno (estatística descritiva). Na estatística indutiva a interpretação dos dados se fundamenta na teoria da probabilidade. VARIÁVEL • É o conjunto de resultados possíveis de um fenômeno. • É a característica ou propriedade da população que está sendo medida. • Exs.: - População: moradores de uma cidade. – Variável: número de filhos. – População: alunos de Administração. – Variável: sexo. VARIÁVEL Classificação da Variável • Pode ser: – A) Quantitativa • Discreta • Contínua – B) Qualitativa • Nominal • Ordinal VARIÁVEL • Antes de tudo, é necessário que se tenham bem definidas quais características deverão ser verificadas. Ex.: alunos de uma escola. (Universo Estatístico ou População). • Dentro da população, é preciso definir quais as características que nos interessa averiguar. Ex.: idade, sexo, estado civil etc. • A escolha da variável dependerá dos objetivos do estudo estatístico. VARIÁVEIS QUANTITATIVAS • Quando pode ser expressa em números. • Exs.: – Quantidade de valores de notas de uma moeda. – Quantidade de sabores de refresco. – Duração de uma bateria de telefone celular. – Número de ossos existentes em um animal. VARIÁVEIS QUANTITATIVAS Quantitativas Discretas: – Quando os valores podem assumir apenas determinados valores e resultam de uma contagem. – O conjunto de valores possíveis que a variável pode assumir é finito ou infinitos enumeráveis. – Exs.: - Valores das cédulas da moeda brasileira – Número de filhos dos casais de determinado bairro. VARIÁVEIS QUANTITATIVAS Quantitativas Contínuas: – Quando os valores podem assumir pertence ao conjunto dos números reais. Podem assumir qualquer valor. – Obtido por medição. – Exs.: - Peso de um paciente; – Altura; – Tempo de voo entre duas cidades. VARIÁVEIS QUALITATIVAS • Quando a variável é não numérica ou definida através de atributos, categorias. • Exs.: - Sexo; – Religião; – Naturalidade; – Cor dos olhos. VARIÁVEIS QUALITATIVAS �Qualitativas Nominais: Não tem ordenamento nem hierarquia; Ex.: sexo dos pacientes da clínica; tipo de convênio utilizado. �Qualitativas Ordinais: Existe uma ordem, uma hierarquia; Exs.: presidente, diretor, gerente, etc.; Classificação: bom, regular, ruim. ESTATÍSTICA • Conceitos Fundamentais: � População. � Amostra. POPULAÇÃO (UNIVERSO ESTATÍSTICO) Ao conjunto de entes portadores de, pelo menos, uma característica comum denominamos população estatística ou universo estatístico. POPULAÇÃO (UNIVERSO ESTATÍSTICO) • Conjunto de elementos com pelo menos uma característica comum. • Esta característica deve delimitar quais os elementos que pertencem à população e quais os que não pertencem. • Exemplo: vamos estudar o desempenho dos estudantes em 2019. – POPULAÇÃO = todos os estudantes de 2019 POPULAÇÃO - UNIVERSO ESTATÍSTICO • Como definir uma população? • A quem interessa este resultado? – Se o analista dos resultados for o responsável pelos cursos sistemas de informação, será que interessa a ele o desempenho dos alunos de Engenharia? – Devemos procurar as características que interessam ao analista dos resultados. POPULAÇÃO - UNIVERSO ESTATÍSTICO • Os alunos do curso “ X ” em 2019. • Os alunos do curso “ X “ em 2019 que cursam o 4º semestre. • A cada item estamos especificando cada vez mais as características das pessoas a serem observadas, restringindo a “população” objeto de nossos estudos. LEVANTAMENTO • Definida as características da população, o passo seguinte é o levantamento de dados acerca das características objeto de estudo. • Pergunta-se: �Deve-se pesquisar dados de toda a população? LEVANTAMENTO • Em grande parte das vezes não é conveniente e em muitas vezes é impossível. • E por quê? LEVANTAMENTO � Tempo: as informações devem ser obtidas com rapidez. � Precisão: as informações devem ser corretas. � Custo: no processo de coleta, sistematização, análise e interpretação, o custo deve ser o menor possível. AMOSTRA Uma amostra é um subconjunto finito de uma população. AMOSTRA • Outros motivos para se tomar uma amostra: – Exame de doença contagiosa: o pesquisador poderia infectar-se e começar a transmitir a doença a todos os entrevistados. – Testes destrutivos. – Exame de sangue de um paciente. – Trabalho extenso: anotações erradas. AMOSTRA • Devemos então delimitar nossas observações a uma parte da população, isto é, a uma amostra proveniente dessa população. • Amostra: é um subconjunto de uma população, necessariamente finito, pois todos os seus elementos serão examinados para efeito da realização do estudo estatístico desejado. AMOSTRA • A Estatística Indutiva (inferencial) tira conclusões sobre populações com base nos resultados observados em amostras extraídas dessas populações. • A partir do conhecimento de uma parte, procura- se tirar conclusões sobre a realidade, no todo. • Logicamente a indução não traz resultado exato, dando margem a erro. AMOSTRA • A Estatística Indutiva, entretanto, irá nos dizer até que ponto poderemos estar errando em nossas induções e com que probabilidade. AMOSTRA • Quanto maior a amostra, mais confiáveis serão as induções? • Erros grosseiros e conclusões falsas podem ocorrer devido a falhas na amostragem. POPULAÇÃO EAMOSTRA � População: é uma coleção completa de todos os elementos a serem estudados. � Amostra: é um subconjunto da população. � Censo: é uma coleção de dados relativos a todos os elementos de uma população. POPULAÇÃO E AMOSTRA Amostragem é uma técnica especial para recolher amostras que garante, tanto quanto possível, o acaso na escolha. Cada elemento da população passa a ter a mesma chance de ser escolhido o que garante à amostra o caráter de representatividade. DISTRIBUIÇÃO DE FREQUÊNCIA Tabela primitiva ou rol • Vamos considerar a forma pela qual podemos descrever os dados estatísticos resultantes de variáveis quantitativas, como nos casos de notas obtidas pelos alunos de uma classe, estaturas de um conjunto de pessoas, salários recebidos pelos operários de uma fábrica etc. DISTRIBUIÇÃO DE FREQUÊNCIA Tabela primitiva ou rol Suponhamos termos feito uma coleta de dados relativos às estaturas de quarenta alunos, que compõem uma amostra dos alunos de um colégio a, resultando a seguinte tabela de valores: DISTRIBUIÇÃO DE FREQUÊNCIA Tabela primitiva ou rol A esse tipo de tabela, cujos elementos não foram numericamente organizados, denominamos tabela primitiva. DISTRIBUIÇÃO DE FREQUÊNCIA Tabela primitiva ou rol A maneira mais simples de organizar os dados é através de uma certa ordenação (crescente ou decrescente). A tabela obtida após a ordenação dos dados recebe o nome de rol. DISTRIBUIÇÃO DE FREQUÊNCIA Tabela primitiva ou rol Analisando o rol da figura anterior: • Agora, podemos saber, com relativa facilidade, qual a menor estatura (150 cm) e qual a maior (173 cm); que a amplitude de variação foi de 173 – 150 = 23 cm; e, ainda, a ordem que um valor particular da variável ocupa no conjunto. DISTRIBUIÇÃO DE FREQUÊNCIA Tabela primitiva ou rol Analisando o rol da figura anterior: • Com um exame mais acurado, vemos que há uma concentração das estaturas em algum valor entre 160 cm e 165 cm e, mais ainda, que há poucos valores abaixo de 155 cm e acima de 170 cm. DISTRIBUIÇÃO DE FREQUÊNCIA Distribuição de frequência • No exemplo anterior a variável em questão estatura, será observada e estudada muito mais facilmente quando dispusermos valores ordenados em uma coluna e colocarmos, ao lado de cada valor, o número de vezes que aparece repetido. DISTRIBUIÇÃO DE FREQUÊNCIA • Denominamos frequência o número de alunos que fica relacionado a um determinado valor da variável. Obtemos, assim, uma tabela chamada de distribuição de frequência: DISTRIBUIÇÃO DE FREQUÊNCIA • Mas o processo dado é ainda inconveniente, já que exige muito espaço mesmo quando o número de valores da variável (n) é de tamanho razoável. Sendo possível, o agrupamento dos valores em vários intervalos. • Assim, se um dos intervalos for, por exemplo, 154 ├ 158, diremos que nove alunos têm estaturas entre 154, inclusive, e 158 cm. DISTRIBUIÇÃO DE FREQUÊNCIA • Deste modo, estaremos agrupando os valores da variável em intervalos, sendo que, em Estatística, preferimos chamar os intervalos de classes. DISTRIBUIÇÃO DE FREQUÊNCIA Notação: nas distribuições de frequência, usar- se-a as seguintes convenções, usuais em Matemática e na Estatística: • 0 ┤10 – corresponde a valores de variável maiores do que zero (excluído este) e até dez, inclusive. • 0├ 10 – corresponde a valores da variável, a partir de zero, inclusive, e até dez, exclusive. DISTRIBUIÇÃO DE FREQUÊNCIA Chamamos de frequência de uma classe o número de valores da variável pertencentes à classe. Os dados da tabela anterior podem ser dispostos como na tabela ao lado, denominada distribuição de frequência com intervalos de classe: ELEMENTOS DE UMA DISTRIBUIÇÃO DE FREQUÊNCIA Classe: classes de frequência ou simplesmente classes são intervalos de variação da variável. • As classes são representadas simbolicamente por i, sendo i = 1, 2, 3,...k (onde k é o número total de classes da distribuição). • Assim, em nosso exemplo, o intervalo 154 ├ 158 define a segunda classe (i = 2). Como a distribuição e formada de seis classes, podemos afirmar que k = 6. Limites de Classes: Denominamos limites de classe os extremos de cada classe. • O menor número é o limite inferior da classe (li) e o maior número, o limite superior da classe (Li). • Na segunda classe, por exemplo, temos: l2 = 154 e L2 = 158. ELEMENTOS DE UMA DISTRIBUIÇÃO DE FREQUÊNCIA Os intervalos de classe devem ser escritos, de acordo com a Resolução 886/66 do IBGE, em termos de desta quantidade até menos aquela, usando o símbolo ├ (inclusão de li e exclusão de Li). Assim, o indivíduo com altura de 158 cm está na terceira classe (i = 3) e não na segunda. Amplitude de um intervalo de classe (hi) Amplitude de um intervalo de classe ou, simplesmente, intervalo de classe é a medida do intervalo que define a classe. Ela é obtida pela diferença entre os limites superiores e inferiores dessa classe e indicada por hi. Assim: ELEMENTOS DE UMA DISTRIBUIÇÃO DE FREQUÊNCIA Amplitude total da distribuição (AT) Amplitude total da distribuição (AT) é a diferença entre o limite superior da última classe (limite superior máximo) e o limite inferior da primeira classe (limite inferior mínimo): AT = L (max.) – l (min.) ELEMENTOS DE UMA DISTRIBUIÇÃO DE FREQUÊNCIA DISTRIBUIÇÃO DE FREQUÊNCIA Amplitude amostral (AA) Amplitude amostral (AA) é a diferença entre o valor máximo e o valor mínimo da amostra: AA = x (max.) – x(min.) DISTRIBUIÇÃO DE FREQUÊNCIA Ponto médio de uma classe (xi) Ponto médio de uma classe (xi) e, como o próprio nome indica, o ponto que divide o intervalo de classe em duas partes iguais. Para obtermos o ponto médio de uma classe, calculamos a média aritmética das de cada intervalo de classe. DISTRIBUIÇÃO DE FREQUÊNCIA Frequência simples e absoluta de uma classe Frequência simples ou frequência absoluta ou, simplesmente, frequência de uma classe ou de um valor individual é o número de observações correspondente a essa classe ou a esse valor. • A frequência simples é simbolizada por fi (lemos f índice i) ou frequência da classe i. • Assim, em nosso exemplo, temos: f1 = 4; f2 = 9; f3 = 11; f4 = 8; f5 = 5; f6 = 3 DISTRIBUIÇÃO DE FREQUÊNCIA Classe de maior frequência e classe de menor frequência Denomina-se classe de maior frequência ou modal àquela em que se verifica o maior número de frequências, e analogamente, de menor frequência àquela em que se verifica o menor número de frequências. DISTRIBUIÇÃO DE FREQUÊNCIA Classe de maior frequência e classe de menor frequência No nosso exemplo, a maior frequência se verifica no intervalo de classe 3 porque nele estão incluídos o maior número de alunos e a menor frequência no intervalo de classe 6, onde estão incluídos o menor número de alunos. DISTRIBUIÇÃO DE FREQUÊNCIA Podemos, agora, dar à distribuição de frequência das estaturas dos quarenta alunos do Colégio A, a seguinte representação tabular técnica: OBRIGADO!
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