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Prof. Luiz Felix Bioestatística Aplicada à Saúde UNIDADE I Estatística e parte da matemática que trata da: Coleta; Organização; Tabulação; Análise de dados colhidos em um levantamento de dados (pesquisa). Conceitos gerais Descritiva: envolve a organização, o resumo e a representação dos dados, por meio de gráficos e tabelas. Inferencial ou indutiva: utiliza as informações de uma amostra para chegar a conclusões sobre um grupo maior, ao qual não temos acesso. Nesse sentido, uma ferramenta muito utilizada na estatística inferencial é a probabilidade. Conceitos gerais ESTATÍSTICA Descritiva Inferencial ou indutiva Fonte: autoria própria Bioestatística: conceitos da Estatística aplicados à: Nutrição; Enfermagem; Farmácia; Medicina Veterinária, entre outras áreas. Conceitos gerais Fonte: https://www.twgram.me/tag/bioestat%C3%ADstica/ População: é uma coleção completa de todos os elementos a serem estudados que possuem uma característica em comum. Amostra: é um subconjunto da população. Amostragem: técnicas para selecionar amostras, que garantem, tanto quanto possível, caráter de representatividade. População, amostra e amostragem POPULAÇÃO AMOSTRA Fonte: autoria própria Amostragem probabilística: todos os participantes da população estatística devem ter a chance de ser escolhidos. Caso isso não ocorra, a amostra pode não demonstrar a realidade da população. Amostragem não probabilística: utilizada quando não há possibilidade de se obter amostras probabilísticas, isto é, ao invés de se sortear os elementos da amostra, estes são selecionados por algum critério escolhido pelo pesquisador. Amostragem Aleatória simples Sistemática Estratificada Por conglomerado Acidental Intencional Por quotas Por conglomerado Fonte: adaptado de: livro-texto. Probabilística Não probabilística Amostragem Conjunto de resultados possíveis de um fenômeno a ser avaliado. Variáveis Tipos de variáveis Qualitativas Nominal Cor da pele Sexo Tipo sanguíneo Ordinal Classe social Lesão Escolaridade Quantitativas Discreta Quantidade de pacientes Número de acidentes de carro Contínua Peso Nível de colesterol Altura Fonte: autoria própria A coleta de dados é o passo mais importante para o pesquisador. A partir da coleta, ele iniciará a apuração dos dados que o levará às conclusões do seu trabalho. O questionário deve estar de acordo com os objetivos da pesquisa. Coleta de dados Fonte: https://orientacoesacad.blogspot. com/2017/03/como-se-faz-para- coletar-dados-em-uma.html Dados brutos: conjunto de dados que ainda não foram organizados. Rol: é um arranjo dos dados brutos em ordem crescente ou decrescente. Exemplo: em um consultório, obtivemos a altura (em cm) dos 7 pacientes que aguardavam para serem atendidos. As alturas foram: 137, 140, 135, 133, 138, 145, 142. Dados brutos: 137, 140, 135, 133, 138, 145, 142. Rol: 133, 135, 137, 138, 140, 142, 145 (ascendente) 145, 142, 140, 138, 137, 135, 133 (descendente). Dados brutos e rol Fonte: https://slideplayer.com.br/slide/1714538/ 133 135 137 138 140 142 145 O que representa uma coleção completa de todos os elementos a serem estudados que possuem uma característica em comum? a) Amostra. b) População. c) Amostragem. d) Estatística descritiva. e) Estatística indutiva. Interatividade O que representa uma coleção completa de todos os elementos a serem estudados que possuem uma característica em comum? a) Amostra. b) População. c) Amostragem. d) Estatística descritiva. e) Estatística indutiva. Resposta Tabela é uma forma de apresentar informações. Distribuição de frequências é o nome dado à tabela gerada a partir dos dados. Uma tabela deve conter: título, cabeçalho, coluna indicadora e corpo. Tabelas Fonte: https://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:Tabela_exemplo_B.svg Transcrições de série em 1982, taxas oficiais Série Repetência Promoção Evasão 1 2 3 4 5 6 7 8 0,296 0,207 0,169 0,134 0,227 0,199 0,170 0,123 0,449 0,703 0,738 0,818 0,634 0,700 0,730 0,764 0,255 0,090 0,093 0,048 0,138 0,102 0,100 0,114 Para dados qualitativos (tipo sanguíneo, escolaridade etc.), devemos gerar uma tabela de dados chamada distribuição de frequências sem intervalos de classe, pois as classes são geradas pelas próprias variáveis (respostas) da questão. Distribuição de frequências sem intervalo de classe Nível de escolaridade de 30 funcionários do Hospital Baruch de Toulouse Fonte: adaptado de: livro-texto. Grau de escolaridade Frequência (Fi) Não alfabetizados 4 Fundamental incompleto 17 Fundamental completo 5 Ensino Médio 4 Total 30 Para dados quantitativos contínuos (peso, nível de colesterol etc.), devemos gerar uma tabela de dados chamada distribuição de frequências com intervalos de classe. Temos que determinar: quantas linhas a distribuição de frequência terá, como os dados estarão dispostos nessas linhas. Distribuição de frequências com intervalo de classe Exemplo: Uma pesquisa para se determinar a idade de 30 idosos que residem na Casa de Repouso Cayro apresenta o rol da figura a seguir. Apresentar a distribuição de frequências. Distribuição de frequências com intervalo de classe Fonte: adaptado de: livro-texto. Idades de 30 idosos residentes na Casa de Repouso Cayro 65 76 78 82 85 66 76 79 82 85 69 76 79 84 85 74 78 81 84 89 74 78 81 84 89 74 78 81 85 89 Idades de 30 idosos residentes na Casa de Repouso Cayro I Idades Fi 1 65 |– 70 3 2 70 |– 75 3 3 75 |– 80 9 4 80 |– 85 8 5 85 |– 90 7 Total 30 A tabela abaixo apresenta o resultado final: Passo 1: determinar quantas linhas terá a tabela. Para isso, devemos utilizar a fórmula: i = número de linhas que a tabela deve ter. n = quantidade de elementos na tabela. A tabela terá 5 linhas em que serão distribuídas as 30 idades. Distribuição de frequências com intervalo de classe Fonte: livro-texto Passo 2: determinar a amplitude do intervalo de classe. Para isso, devemos: selecionar o menor valor do rol, limite mínimo de dados: Lmín = 65; selecionar o maior valor do rol, limite máximo de dados: Lmáx = 89; determinar a amplitude do intervalo de classe com a fórmula: Portanto, devemos ter uma tabela com 5 linhas e amplitude de 5 anos. Distribuição de frequências com intervalo de classe Fonte: livro-texto Distribuição de frequências com intervalo de classe A tabela abaixo apresenta o resultado final: Fonte: adaptado de: livro-texto. Idades de 30 idosos residentes na Casa de Repouso Cayro I Idades Fi 1 65 |– 70 3 2 70 |– 75 3 3 75 |– 80 9 4 80 |– 85 8 5 85 |– 90 7 Total 30 Classes: são intervalos de variação da variável. As classes são representadas simbolicamente por i. Limites de classe: são os extremos de uma classe. O menor número é o limite inferior da classe (Li) e o maior número é o limite superior da classe (Ls). Amplitude de intervalo de classe: é a medida do intervalo que define a classe. É obtida pela diferença entre os limites superior e inferior dessa classe e indicada por Hi: Hi = Ls – Li Elementos de uma distribuição de frequência Fonte: adaptado de: livro-texto. Idades de 30 idosos residentes na Casa de Repouso Cayro I Idades Fi 1 65 |– 70 3 2 70 |– 75 3 3 75 |– 80 9 4 80 |– 85 8 5 85 |– 90 7 Total 30 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 = Ls(máx) – Li(mín). No exemplo: 90 – 65 = 25. Amplitude amostral (AA): é a diferença entre o valor máximo e o valor mínimo da amostra: AA = L(máx) – L(mín). No exemplo: 89 – 65 = 24. Ponto médio de uma classe (xi): é o ponto que divide o intervalo de classe em duas partes iguais (média aritmética) . Naclasse 1 do exemplo: 65 + 70 = 67,5 2 Elementos de uma distribuição de frequência Fonte: adaptado de: livro-texto. Idades de 30 idosos residentes na Casa de Repouso Cayro I Idades Fi 1 65 |– 70 3 2 70 |– 75 3 3 75 |– 80 9 4 80 |– 85 8 5 85 |– 90 7 Total 30 Frequência simples ou absoluta (Fi). Frequência percentual (Fri%). Frequência acumulada (Fa). Frequência acumulada relativa (Fra%). A maioria dos idosos tem idade maior ou igual a 75 anos e menor que 80 anos. 20% dos idosos, ou seja, 6 idosos, têm idade menor que 75 anos. Tipos de frequência I Idades Fi xi Fri% Fa Fra% 1 65 I- 70 3 67,5 10% 3 10% 2 70 I- 75 3 72,5 10% 6 20% 3 75 I- 80 9 77,5 30% 15 50% 4 80 I- 85 8 82,5 27% 23 77% 5 85 I- 90 7 87,5 23% 30 100% Total 30 100% Fonte: livro-texto Com base na distribuição de frequências apresentada, qual o percentual de pessoas com idade maior ou igual a 80 anos e menor que 85? a) 82,5%. b) 23%. c) 8%. d) 27%. e) 77%. Interatividade I Idades Fi xi Fri% Fa Fra% 1 65 I- 70 3 67,5 10% 3 10% 2 70 I- 75 3 72,5 10% 6 20% 3 75 I- 80 9 77,5 30% 15 50% 4 80 I- 85 8 82,5 27% 23 77% 5 85 I- 90 7 87,5 23% 30 100% Total 30 100% Fonte: livro-texto Com base na distribuição de frequências apresentada, qual o percentual de pessoas com idade maior ou igual a 80 anos e menor que 85? a) 82,5%. b) 23%. c) 8%. d) 27%. e) 77%. Resposta I Idades Fi xi Fri% Fa Fra% 1 65 I- 70 3 67,5 10% 3 10% 2 70 I- 75 3 72,5 10% 6 20% 3 75 I- 80 9 77,5 30% 15 50% 4 80 I- 85 8 82,5 27% 23 77% 5 85 I- 90 7 87,5 23% 30 100% Total 30 100% Fonte: livro-texto Gráficos são representações visuais utilizadas para exibir dados, sejam eles sobre determinada informação ou valores numéricos. Gráfico em linha Histograma Gráfico em colunas Gráficos Fonte: https://aia1317.fandom.com/pt-br/wiki/An%C3%A1lise_Gr%C3%A1fica_- _Normas_e_Interpreta%C3%A7%C3%A3o Gráfico em barras múltiplas Gráfico em setores Gráficos Fonte: http://www.vejamate matica.com.br/al11_e xemplos_grficos_col unas_barras.html Fonte: https://cursoenemgratuito.com.br/interpretaca o-de-graficos-e-tabelas/ Medidas de tendência central Fonte: adaptado de https://essenzialeprime.blogspot.com/2016/05/medidas-de-tendencia- central.html A média aritmética simples de dados não agrupados, isto é, de números que não se encontram agrupados em tabelas, é dada pela soma de todos os valores dividida pela quantidade de valores. Exemplo: Um professor deseja saber a nota média de seus alunos na prova, para tanto separa as notas: Média aritmética para dados não agrupados Fonte: livro-texto Dados agrupados são aqueles resultantes de uma ordenação, isto é, tabulação de dados. Portanto, apresentam-se em tabelas e podem ser variáveis quantitativas contínuas ou discretas. Média aritmética para dados agrupados Fonte: livro-texto Exemplo: Calcular a média das idades dos idosos residentes na Casa de Repouso Cayro. Média aritmética para dados agrupados I Idades Fi xi xi.Fi 1 65 I- 70 3 67,5 202,5 2 70 I- 75 3 72,5 217,5 3 75 I- 80 9 77,5 697,5 4 80 I- 85 8 82,5 660 5 85 I- 90 7 87,5 612,5 Total 30 2390 Fonte: livro-texto Exemplo: A maternidade Athena de Toulouse pretende saber a quantidade média de filhos que suas pacientes já tiveram em suas instalações, vai aos seus arquivos, colhe os dados e os apresenta na seguinte tabela: Cálculo da média: Média aritmética para dados agrupados Número de filhos Fi 1 16 2 18 3 8 4 6 5 2 Total 50 Número de filhos Fi Xi.Fi 1 16 16 2 18 36 3 8 24 4 6 24 5 2 10 Total 50 110 Obs.: utilizaremos esse resultado em exercício posterior. Fonte: livro-texto A mediana é o valor que se encontra exatamente no centro da distribuição que esteja ordenada de forma crescente ou decrescente. Exemplo 1: O gestor do Hospital Baruch de Toulouse tem intenção de saber qual a idade mediana dos pacientes que gastam acima de R$ 300,00 em exames de sangue. Para tanto, separa as idades de 11 desses pacientes: 65, 60, 45, 32, 55, 55, 65, 78, 92, 94, 50. Em primeiro lugar, vamos fazer o rol crescente: O valor central é 60. Md = 60 Mediana para dados não agrupados 32 45 50 55 55 60 65 65 78 92 94 Fonte: autoria própria Exemplo 2: O gestor do Hospital Baruch de Toulouse tem intenção de saber qual a idade mediana dos pacientes que gastam acima de R$ 300,00 em exames de sangue. Para tanto, separa as idades de 10 desses pacientes: 65, 60, 45, 32, 55, 55, 65, 78, 92, 94. Em primeiro lugar, vamos fazer o rol crescente: Md = 60 + 65 = 125 = 62,5 2 2 Mediana para dados não agrupados 32 45 55 55 60 65 65 78 92 94 Fonte: autoria própria Os pesos em kg dos pacientes que se consultaram em uma clínica na tarde de ontem estão apresentados abaixo. Determine qual é o peso mediano dos pacientes. a) 82 kg. b) 74 kg. c) 63 kg. d) 68 kg. e) 56 kg. Interatividade 48 95 56 82 74 51 63 56 87 Fonte: autoria própria Os pesos em kg dos pacientes que se consultaram em uma clínica na tarde de ontem estão apresentados abaixo. Determine qual é o peso mediano dos pacientes. a) 82 kg. b) 74 kg. c) 63 kg. d) 68 kg. e) 56 kg. Resposta 48 95 56 82 74 51 63 56 87 48 51 56 56 63 74 82 87 95 Fonte: autoria própria Para determinar o peso mediano dos pacientes, primeiramente devemos fazer o rol da série de dados e encontrar o valor central. Exemplo 1: Utilizando os dados da pesquisa da Maternidade Athena de Toulouse, conforme tabela abaixo, determine a mediana. Passo 1: determinar as Passo 2: calcular o valor da frequências acumuladas (Fa). metade da soma das frequências e encontrá-lo em Fa. O número mediano de filhos que as pacientes da Maternidade Athena de Toulouse tem é 2. Mediana para dados agrupados Número de filhos Fi 1 16 2 18 3 8 4 6 5 2 Total 50 Número de filhos Fi Fa 1 16 16 2 18 34 3 8 42 4 6 48 5 2 50 Total 50 Fonte: livro-texto Exemplo 2: Determinar a mediana das idades dos idosos residentes na Casa de Repouso Cayro. Mediana para dados agrupados I Idades Fi 1 65 I- 70 3 2 70 I- 75 3 3 75 I- 80 9 4 80 I- 85 8 5 85 I- 90 7 Total 30 I Idades Fi Fa 1 65 I- 70 3 3 2 70 I- 75 3 6 3 75 I- 80 9 15 4 80 I- 85 8 23 5 85 I- 90 7 30 Total 30 Fonte: livro-texto Passo 1: determinar as frequências acumuladas (Fa). Passo 2: determinar a classe mediana. A classe mediana é a classe 3. Passo 3: Utilizar a fórmula abaixo para determinar a mediana Mediana para dados agrupados I Idades Fi Fa 1 65 I- 70 3 3 2 70 I- 75 3 6 3 75 I- 80 9 15 4 80 I- 85 8 23 5 85 I- 90 7 30 Total 30 Fonte: livro-texto Moda é o valor que ocorre com maior frequência em uma série de valores. Exemplo: O gestor do Hospital Baruch de Toulouse tem intenção de saber qual a moda de idade dos pacientes que gastam acima de R$ 300,00 em exames de sangue. Para tanto, separa as idades de 11 desses pacientes: 65, 60, 45, 32, 55, 55, 65, 78, 92, 94, 50. Mo = 55 e Mo = 65 Exemplo: Determine a moda da seguinte sequência de dados: 7, 8, 6, 8, 7, 6. Não há moda, pois nenhum valor ocorre com maior frequência que outro. Moda para dados não agrupados Exemplo: A seguinte tabela apresenta os dados que demonstram a quantidade de filhos que as pacientes da maternidade Athena de Toulouse já tiveram em suas instalações. Determinar o valor modal da quantidade de filhos dessas pacientes. A moda da quantidade de filhos das pacientes da maternidade Athena de Toulouse é de 2 filhos. Mo = 2 filhos Moda para dados agrupados Número de filhos Fi 1 16 2 18 3 8 4 6 5 2 Total 50 Fonte: livro-texto Exemplo: Determinar a moda das idades dos idosos residentes na Casa de Repouso Cayro. A classe modal é 3, pois a maior frequência absoluta é 9. Então, a moda da distribuição é o ponto médio dessa classe, que é 77,5 anos. Mo = 77,5 anosModa para dados agrupados I Idades Fi xi 1 65 I- 70 3 67,5 2 70 I- 75 3 72,5 3 75 I- 80 9 77,5 4 80 I- 85 8 82,5 5 85 I- 90 7 87,5 Total 30 Fonte: livro-texto As medidas de tendência central – média, mediana e moda descrevem bem um conjunto de dados, desde que a sua variabilidade em torno da média não seja muito grande. Para calcularmos a variabilidade em relação à média, utilizamos as medidas de dispersão variância e desvio padrão. Medidas de dispersão A variância de um conjunto qualquer de dados para dados não agrupados é determinada por: A variância para dados agrupados é determinada por: Para calcular o desvio padrão, basta extrair a raiz quadrada de variância. Variância e desvio padrão Fonte: livro-texto Exemplo: No Hospital Baruch de Toulouse, as idades de 10 colaboradores são: 30, 30, 30, 32, 30, 30, 33, 29, 33 e 30. Calcular a variância e o desvio padrão dessas idades. 2) Vamos montar essa tabela: 1) Vamos determinar a média: 3) Variância 4) Desvio padrão Variância e desvio padrão para dados não agrupados Fonte: livro-texto Exemplo: Determinar a variância e o desvio padrão da quantidade de filhos que os pacientes da maternidade Athena de Toulouse já tiveram em suas instalações. 1) Cálculo da variância 2) Cálculo do desvio padrão Variância e desvio padrão para dados agrupados Número de filhos Fi 1 16 2 18 3 8 4 6 5 2 Total 50 Número de filhos Fi (xi – x)2 (xi – x)2 .Fi 1 16 (1 – 2,2)2 = 1,44 23,04 2 18 (2 – 2,2)2 = 0,04 0,72 3 8 (3 – 2,2)2 = 0,64 5,12 4 6 (4 – 2,2)2 = 3,24 19,44 5 2 (5 – 2,2)2 = 7,84 15,68 Total 50 64 Fonte: livro-texto O coeficiente de variação é utilizado para apresentar os valores de dispersão em torno da média em porcentagem. Quanto maior o coeficiente de variação, maior será o valor da dispersão dos dados e vice-versa. Exemplo: Para as idades dos 30 idosos que residem na casa de repouso Cayro, sabe-se que o desvio padrão é 6,25 e a média de idade é 79,67 anos, determine o coeficiente de variação. Coeficiente de variação Fonte: livro-texto A tabela apresentada demonstra os dados de altura (em cm) dos funcionários de uma empresa. Determinar o valor modal da altura dos funcionários. a) 182. b) 172. c) 167. d) 160. e) Não há valor modal. Interatividade Altura (cm) Fi 160 2 167 10 172 15 179 2 182 1 Total 30 Fonte: livro-texto A tabela apresentada demonstra os dados de altura (em cm) dos funcionários de uma empresa. Determinar o valor modal da altura dos funcionários. a) 182. b) 172. c) 167. d) 160. e) Não há valor modal. Resposta Altura (cm) Fi 160 2 167 10 172 15 179 2 182 1 Total 30 Fonte: livro-texto ATÉ A PRÓXIMA!
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