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LISTA DE EXERCÍCIOS N o 1 1) A idade de uma pessoa, em anos inteiros, é uma variável quantitativa contínua ou discreta? Por quê? R: variável quantitativa discreta, pois representa um valor originado de uma contagem, representado por um número inteiro. 2) O custo de produção mensal com valor aproximado para centavos de real é uma variável quantitativa contínua ou discreta? Por quê? R: variável quantitativa contínua, pois representa um valor pertencente a um intervalo de números reais 3) O número de itens não-conformes presentes em uma amostra extraída da produção de uma máquina é uma variável quantitativa contínua ou discreta? Por quê? R: variável quantitativa discreta, pois representa um valor inteiro, originado de uma contagem 4) O número de itens produzidos por hora, em uma máquina, é uma variável quantitativa contínua ou discreta? Por quê? R: variável quantitativa discreta, pois representa um valor inteiro, originado de uma contagem 5) Calculadoras eletrônicas são classificadas ao final de um trabalho de inspeção. Três tipos de não-conformidade podem ocorrer nas calculadoras: crítica, maior e menor. A experiência tem indicado que os defeitos ocorrem da maneira seguinte: calculadoras com defeitos percentual críticos 0,5% maiores 1,0% menores 2,0% ambos crítico e maior 1,2% ambos crítico e menor 0,8% ambos maior e menor 0,5% os três defeitos 0,1% a) Qual a porcentagem da produção que estão de acordo com as especificações de projeto? R: 93,9 % b) Calculadoras que tem defeito crítico ou defeito crítico e outro tipo de defeito devem ser jogadas fora. Qual a porcentagem da produção jogada fora? R: 2,6 % c) Calculadoras com defeito maior ou menor ou ambos devem ser consertadas. Qual a porcentagem da produção sujeita a retrabalho? R:4,6% 6) Uma máquina está produzindo determinado item com um valor médio igual a 5,0 e um desvio padrão igual a 1,0. Outra máquina está produzindo o mesmo tipo de item, porém está com uma média de 3,0 e um desvio padrão de 0,8. O valor nominal (alvo) especificado para a dimensão do item é 4,0. Portanto, ambos os processos estão descentrados e, é lógico, deverão ser colocados no centro. A pergunta que se faz agora é: qual máquina apresenta maior variabilidade (dispersão)? C = (DP/M) x 100 C1 = 20 C2 = 26,666 A máquina 2 apresenta maior variabilidade 7) Uma população de 1000 elementos foi dividida em 3 estratos, sendo um com 100 elementos (E1), outro com 300 elementos (E2) e o ´ultimo com 600 elementos (E3). Pretende-se retirar uma amostra de 60 elementos para uma pesquisa, qual deve ser o tamanho da amostra em cada estrato? R: 60 representa 6% da população, logo amostra 1 = 6, amostra 2 = 18 e amostra 3 = 36 8) Selecione uma amostra estratificada uniforme, de tamanho n = 6 do exercício 12. 9) Identifique o tipo de amostragem utilizado. a) Um cabo eleitoral escreve o nome de cada senador do Brasil, em cartões separados, mistura e extraí 10 nomes. R: Amostra aleatória simples b) Um administrador hospitalar faz uma pesquisa com as pessoas que estão na fila de espera para serem atendidas pelo sistema SUS, entrevistando uma a cada 10 pessoas da fila. R: amostragem sistemática 10) Explique o procedimento que pode ser usado para obter uma amostra aleatória simples de 10 servidores da UTFPR que possui 245 servidores. R: 1- Reunir o nome dos 245 servidores em cartões separados 2- misturar todos os cartões 3 – retirar ao acaso 10 cartões 4 – verificar o nome de cada servidor selecionado 11) Com o objetivo de fazer testes de qualidade com determinados produtos de uma indústria optou-se por realizar um levantamento por amostragem. A população é constituída por: produto A: A1, A2, A3, A4, A5, A6, A7, A8, A9, A10 produto B: B1, B2, B3, B4, B5, B6, B7, B8, B9, B10 produto C: C1, C2, C3, C4, C5, C6, C7, C8, C9, C10, C11, C12, C13, C14, C15, C16, C17, C18, C19, C20, C21, C22, C23, C24, C25, C26, C27, C28, C29, C30 Realizar uma amostragem aleatória estratificada proporcional por produto para obter uma amostra global de tamanho 10. R: amostra tamanho 10 representa 20% do total, sendo assim Produto A= Produto B = 0,2 x 10 = 2 Produto C = 0,2 x 30 = 6 Logo, serão necessários 2 produtos A, 2 produtos B e 6 produtos C para compor a amostra global. Questão 1: O problema Uma empresa que produz motores elétricos desenvolveu 6 novas tecnologias para redução de ruídos, utilizando vários componentes eletrônicos disponíveis na fábrica. Mas, para que essas novas tecnologias possam ser colocadas no mercado é preciso que elas sejam testadas em um ensaio. A empresa possui recursos apenas para comercializar dois tipos de motores, preferencialmente aqueles que proporcionam um menor ruído. As condições Os técnicos da empresa procuraram o gerente da fábrica para tentar encontrar motores para a realização dos testes. Lá chegando, observaram que existiam poucos motores do mesmo lote disponíveis e, além disso, eles não tinham sido fabricados pelo mesmo operador. Neste caso, um operador produz vários lotes durante seu turno. Observando mais um pouco, verificaram que podiam agrupar motores de diferentes lotes, mas que haviam sido produzidos pelo mesmo operador. Seu trabalho Planeje o experimento, de forma que os técnicos possam avaliar o ruído dos motores, sem que o efeito de lote e operador influencie de forma significativa nos resultados. Quase esqueci! Estes técnicos faltaram as aulas de planejamento de experimentos. Portanto, você já sabe, detalhe o experimento para eles. R: Experimento: Ruído dos motores Tratamento: Operador e tecnologia Niveis de tratamento: Operador: O1 e O2, Tecnologia: T1 a T6 Tipo de tratamento: qualitativo Unidade Experimental: motor Variável de Resposta: ruído Medida de variável de resposta: dB Tipo de vr: quantitativo Delineamento: em blocos centralizado Período de teste: 1 semana, de segunda a sábado Serão realizados 3 testes de manhã e 3 testes a tarde, sendo um teste por vez e com duração de uma hora cada. Serão realizadas 3 repetições. 2 operadores x 6 tratamentos x 3 repetições = 36 motores ______________________________________________________________________ Questão 2: O problema Uma nutricionista, responsável pela matéria prima de uma cozinha industrial, precisa avaliar seus fornecedores de ervilhas e o processo de congelamento dessas ervilhas (rápido ou lento), através de um experimento. Ela está especialmente interessada em estudar quatro fornecedores desse alimento. A variável de interesse, da nutricionista, é a quantidade, em mg, de produção de uma enzima, encontrada nas ervilhas, após 15 dias de armazenamento. As condições Neste experimento, dois fatores portanto, são de interesse: o primeiro, é a metodologia de congelamento do alimento (rápido ou lento). Os congeladores disponíveis realizam os dois tipos de congelamento. O segundo fator de interesse, e mais importante, são os fornecedores. Seu trabalho Planejar o experimento para esta nutricionista, de forma que ela possa estudar o comportamento da resposta em função dos fatores que farão parte do experimento. Não é do conhecimento da nutricionista se as diferentes marcas afetam ou não a produção da enzima. Não esqueça, os cursos de graduação em nutrição tem apenas uma disciplina de estatística básica e esta nutricionista, em especial, nunca realizou um experimento planejado. Questão 3: O problema Um pesquisador recebeu quatro novos produtos para serem comparados com um produto de uso tradicional em uma região. Cada novo produto corresponde a um herbicida utilizado para o controle de ervas daninhas em uma lavoura. Estes herbicidas tem comprovada eficiência em outras regiões. Pretende-seavaliar o efeito dos produtos, sobre o controle de ervas daninhas, após 30 dias da aplicação. O grau de infestação é a variável de interesse do pesquisador. As condições Não há limitações quanto ao material experimental e quanto a mão de obra. No local onde o experimento será implantado não existe evidências de algum gradiente de fertilidade ou de umidade. As dosagens são pré-determinadas pelos revendedores dos produtos. Neste estágio da pesquisa não há interesse em testar diferentes dosagens. Seu trabalho Planejar o experimento sabendo que este pesquisador é jovem e nãao gosta muito de estatéstica. Por isso, apresente o planejamento de uma forma clara e objetiva. Não esqueça de fornecer um croqui do experimento. ______________________________________________________________________ Questão 4: O problema Uma empresa que produz alimentos para filhotes de cães desenvolveu 5 novas raçoes, utilizando vários alimentos disponíveis na região e que possibilitam vender o produto (a ração) com um preço menor. Mas, para que essas novas raçoes possam ser colocadas no mercado é preciso que elas sejam testadas em animais (cães). A empresa possui recursos apenas para comercializar três raçoes, preferencialmente aquelas que proporcionam um ganho de peso maior aos animais. As condições Os técnicos da empresa procuraram o canil da cidade para tentar encontrar animais para a realização dos testes. Lá chegando, observaram que existiam poucos animais de mesma raça e, além disso, eles não tinham pesos homogêneos dentro da mesma raça. Observando mais um pouco, verificaram que podiam agrupar animais de diferentes raças com mesmo peso. Seu trabalho Planeje o experimento, de forma que os técnicos possam avaliar o ganho de peso dos cães, sem que o efeito de raça dos animais influencie de forma significativa nos resultados. Quase esqueci! Estes técnicos faltaram as aulas de planejamento de experimentos. Portanto, você já sabe, detalhe o experimento para eles. Questão 5: O problema Um engenheiro foi designado para realizar um experimento com um máquina de cortar plásticos recém adquirida pela empresa. Esta maquina será utilizada para cortar dois tipos de plásticos. Ela também possui duas velocidades de corte. O objetivo da empresa com este experimento é avaliar o consumo de energia elétrica em cada uma das combinações de níveis de plástico e níveis de velocidade de corte. As condições Cada tratamento demora cerca de 10 minutos para ser concretizado. O chefe deste engenheiro permite que a máquina seja utilizada no máximo por uma hora em um dia e no máximo durante 5 dias. Ainda, o período durante o dia não é fixo, ou seja, o experimento não poderá ser realizado sempre no mesmo horário. Mas, o funcionário que irá operar a máquina será o mesmo. Seu trabalho Planejar o experimento, de forma que o engenheiro possa testar ao mesmo tempo os plásticos e as velocidades de corte, durante os 5 dias de uma semana. Este engenheiro gostaria de aprender detalhadamente todo o processo de planejamento do experimento. Portanto : : : . ______________________________________________________________________ Questão 6: O problema Uma indústria que produz motores elétricos, deseja avaliar algumas combinações de fatores que afetam o desempenho dos motores, com relação a potencia em HP (Horse Power). Os fatores a serem estudados são dois tipos de lubrificantes de correias, três comprimentos de correia e dois níveis de corrente elétrica. As condições A indústria possui três fábricas em condições adequadas para conduzir este experimento. Não se tem certeza se as condições experimentais, nas três fábricas, são semelhantes. Dentro de cada fábrica, a indústria garante que as condições de realização serão homogêneas. Seu trabalho Planejar o experimento de forma que se possa estudar adequadamente os efeitos dos fatores em estudo, inclusive os efeitos positivos ou negativos que possam surgir devido a combinação dos diferentes níveis de todos os fatores. Questão 1: Considere um experimento inteiramente causalizado para determinar quais das seis máquinas produzem parafusos. Em seguida estão relacionados os diâmetros correspondentes a uma amostra de 4 parafusos produzidos em cada máquina. A B C D E F 8 9 7 8 9 10 7 7 9 8 7 11 9 7 7 7 8 9 7 8 7 9 8 10 Com base nas tabelas acima fazer uma análise dos resultados. Questão 2: A produtividade da soja depende de diversos fatores (solo, clima, tipo da semente, insumos, etc.). O preço final da saca de 50 kg varia de acordo com o mercado internacional, no momento, U$ 25,00. Uma área agrícola de 16 alqueires foi dividida, seguindo os passos de delineamentos experimentais apropriados, de forma que 4 insumos possam ser testados (supomos que este é o único fator diferenciado entre os grupos). Os preços destes insumos são diferentes e sabemos que: insumo A < insumo B < insumo C < insumo D Após a colheita, verificou-se a quantidade colhida em cada alqueire, com os resultados apresentados na tabela abaixo: insumo A insumo B insumo C insumo D 103 110 114 115 105 108 114 117 108 107 113 113 106 107 116 115 Supondo que você fosse consultado para determinar qual insumo deveria ser escolhido, utilize a estatística para elaborar um parecer, baseado somente nesta amostragem. Questão 3: Uma empresa deseja adquirir certa máquina e verificou que existem na praça quatro marcas diferentes: A, B, C e D que satisfazem. Decidiu-se que será comprada a máquina que apresentar melhor rendimento. Foi realizado um ensaio com as quatro máquinas em períodos iguais durante 5 dias e as produções resultantes foram: A 120 123 121 125 122 B 119 121 118 120 123 C 125 127 128 127 128 D 123 121 121 120 120 Em relação ao rendimento, qual máquina você iria sugerir a empresa? Questão 4: Três pesquisadores utilizando quatro métodos diferentes determinaram a velocidade do som (em m/s) em certo meio. Obtendo os resultados: Métodos Pesquisadores P1 P2 P3 A 341 342 340 B 345 344 346 C 338 339 340 D 343 341 342 Podemos identificar se existe diferença significativa? Questão 5: A força de ruptura de uma fibra sintética usada na fabricação de tecidos é de muito interesse para o fabricante. Esta força depende da quantidade de algodão usada na produção da fibra. O engenheiro encarregado da produção fez um experimento para verificar se existe diferença, estatisticamente significativa, entre cinco níveis da percentagem de algodão na força de ruptura da fibra. Os resultados do experimento estão na tabela a seguir: Faça uma análise estatística com a finalidade de verificar se existe diferença estatisticamente significativa entre os tratamentos e especificamente. Questão 6: Considere o seguinte experimento, conduzido no delineamento completamente casualizado, onde foram medidos os rendimentos (em %) de uma solução química sob diferentes temperaturas de preparo. Faça uma análise estatística com a finalidade de verificar se existe diferença estatisticamente significativa entre os tratamentos e especificamente.
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