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Estatística Aplicada Aula 6 MEDIDAS DE T EN DÊNCIA CEN TRAL – MÉDIA, MEDIANA E MODA Mediana - Md Para resolver a distorção de números discrepantes e assimétricos, utiliza-se da mediana, o número no meio dos números (ou a média dos dois números no meio). Numa relação de números ordenados do maior para o menor existe um número que separa todos os números em dois grupos iguais, os números maiores que a mediana e os números menores. Os analistas argumentam que a mediana é melhor do que a média para representar a tendência central dos números na presença de dados muito diferentes que os outros. Isso ocorre porque a mediana é insensível aos valores muito grandes ou muito pequenos. Mediana para dados não agrupados (Dados Brutos ou Rol) O objetivo da mediana é calcular valor central da série. Para representar a mediana usamos: Md. Por definição, a mediana separa o número de elementos da série em dois grupos, contendo cada um deles 50% dos elementos. Para obter a mediana, primeiro coloca a sequência numérica em ordem crescente ou decrescente. Depois, verificamos se a amostra é par ou ímpar e adotamos um dos procedimentosa seguir. • Se o número de elementos da série for ímpar, o valor da mediana é o número central da sequencia, para encontrar este número você irá usar a seguinte fórmula: 𝑛+1 2 • Se o número de elementos da série for par, o valor da mediana é os dois números centrais da sequencia, para encontrar este número você irá usar as seguintes fórmulas: 𝑛 2 𝑒 𝑛 2 + 1 , os números que ocupam estas posições você irá calcular a média para obter o resultado. Exemplo1: Determinar a mediana do conjunto: X: 2, 20, 12, 23, 20, 8, 12. Solução: ordenando estes elementos obtemos o Rol: X: 2, 8, 12, 12, 20, 20, 23. O número de elementos é n = 7 (ímpar), a posição do termo central é º4º 2 17 = + A mediana é o 4º elemento do Rol: md= 12. O valor 12 deixa à sua esquerda e à sua direita o mesmo número de elementos, sendo, portanto, o elemento central da série. Interpretação: “50% dos valores da série são valores menores ou iguais a 12 e 50% dos valores da série são valores maiores ou iguais a 12”. Exemplo2: Determinar a mediana do conjunto: X: 8, 12, 15, 2, 7, 4, 20, 21. Como decidir quem é a mediana neste caso? Vamos localizar o 4º elemento e o 5º elemento na série: X: 2, 4, 7, 8, 12, 15, 20, 21. 8 é o quarto elemento e 12 é o quinto elemento, então nossa decisão será a média aritmética simples entre esses dois valores: Como interpretamos esta Mediana? Resposta: 50% dos valores do Rol são valores menores ou iguais a 10 e 50% dos valores do Rol são valores maiores ou iguais a 10. Uma máquina produz peças que são embaladas em caixas contendo 48 unidades. Uma pesquisa realizada com 59 caixas revelou a existência de peças defeituosas seguindo a tabela: Nº de peças defeituosas por caixa Número de caixas (fi) fac 0 20 20 1 15 35 2 12 47 3 6 53 4 4 57 5 2 59 Total 59 ------ Determine o valor mediano da série. Dados agrupados – Variável discreta (sem intervalo de classe) (n+1)/2 = (59+1)/2 = 60/2 = 30ª 30ª posição está dentro do fac 35, que corresponde ao xi = 1 Ou seja, Md = 1 peça defeituosa por caixa. Exemplo: Calcule a idade mediana dos alunos de uma classe de primeiro semestre de determinada Universidade, em anos. Idade (xi) Quantidade (fi) Fac 23 5 5 24 6 11 26 8 19 27 7 26 29 4 30 Total 30 ----- n/2 = 30/2 = 15º (n/2)+1 = (30/2)+1 = 15+1=16º 15º e 16º elementos estão no fac 19. O elemento mediano é o 26. Md = 26 anos. Dados agrupados – Variável contínua (com intervalo de classe) Já para variável contínua, uma tabela com intervalo de classes, utilizaremos a seguinte metodologia: 1º Calcular a frequência acumulada da tabela; 2º Calcule n 2 , independente de n ser par ou ímpar 3 º Através da frequência acumulada, encontramos a classe mediana, aplicando a seguinte fórmula: h fi facn liMd ant .2 − += Onde: Md = mediana li = limite inferior da classe 𝑓𝑎𝑐𝑎𝑛𝑡 = frequência acumulada da classe anterior h = amplitude do intervalo de classe. Exemplo: Determinar a mediana da distribuição. Classe Intervalo de classe 𝒇𝒊 fac 1 2 |--------------- 5 1 1 2 5 |--------------- 8 10 11 3 8 |--------------- 11 8 19 4 11 |--------------- 14 1 20 -- Total 20 ---- h fi facn liMd ant .2 − += 1º - calcular a coluna do fac. 2º - utilizar a fórmula n/2, para ímpar ou par. n/2 = 20/2 = 10º elemento 3º - identificar a qual fac pertence o 10º elemento. No caso o 10º elemento está no fac 11. li = 5 n/2 = 20/2=10 Fac ant=1 fi = 10 h = Ls – Li = 8-5=3 𝑀𝑑 = 5 + 10 − 1 10 . 3 = 𝑀𝑑 = 7,7 Exercícios 1) Uma empresa preocupada com a qualidade de vida do seu quadro de diretores resolveu adequar o plano de saúde para a faixa etária em que eles se encontravam, mas precisava fazer um plano único para eles. Para isso precisa conhecer os valores das medidas de posicionamento, considerando as idades: 74, 73, 89, 40, 41, 49, 50, 64. Calcule a mediana. 2) Uma pesquisa sobre a idade, em anos de uma classe de calouros de uma faculdade, revelou a seguinte tabela: Idade (anos) xi Número de alunos fi fac 17 3 18 18 19 17 20 8 21 4 ∑ 50 Determine a idade mediana dos calouros. 3) Calcule a mediana para a distribuição representativa dos salários de 25 funcionários selecionados em uma empresa. Cla sse Salários US$ Nº de funcionár ios fac 1 1.000,00 |------ 1.200,00 2 2 1.200,00 |------ 1.400,00 6 3 1.400,00 |------ 1.600,00 10 4 1.600,00 |------ 1.800,00 5 5 1.800,00 |------ 2.000,00 2 25 4) O departamento de recursos humanos de uma empresa, tendo em vista o aumento de produtividade de seus vendedores, resolveu premiar com um aumento de 5% no salário, a metade de seus vendedores mais eficientes. Para isto, fez um levantamento de vendas semanais, por vendedor, obtendo a tabela: Classe Vendas US$ Nº de vendedores fac 1 0 |------ 10.000,00 1 1 2 10.000,00 |------ 20.000,00 12 13 3 20.000,00 |------ 30.000,00 27 40 4 30.000,00 |------ 40.000,00 31 71 5 40.000,00 |------ 50.000,00 10 81 ---- Total 81 ----- A partir de qual volume de vendas o vendedor será premiado? 5) A distribuição abaixo representa o número de acidentes de trabalho, por dia, em uma indústria Petroquímica, verificados durante um mês. Calcule o número mediano de acidentes por dia. Classe Nº de acidentes Nº de dias fac 1 0|--------- 2 20 20 2 2|--------- 4 5 25 3 4|--------- 6 6 31 4 6|--------- 8 2 33 -- Total 33 --- Moda - Mo A moda é o valor que apresenta maior frequência no conjunto de números em questão, ou seja, que se repetem mais vezes. Desta forma podemos ter conjuntos de números: ✓ unimodal, quandoum único valor se repete, por exemplo: { 1, 2, 3, 2}, Mo = 2 ✓ bimodal, quando dois valores se repetem com a mesma frequência, por exemplo: { 3, 2, 5, 4, 8, 2, 4}, Mo = 2 e 4. ✓ multimodal, quando três ou mais valores se repetem com a mesma frequência, por exemplo: { 3, 6, 7, 6, 4, 5, 4, 3, 1}, Mo = 3, 4 e 6. ✓ amodal, quandonenhumvalor se repete. Moda – Dados não agrupados (Dados Brutos ou Rol) Exemplo 1: X: 2, 8, 3, 5, 4, 5, 3, 5, 5, 1. O elemento de maior frequência é 5. Portanto, Mo = 5. É uma sequencia unimodal. Exemplo 2: X: 6, 10, 5, 6, 10, 2. Esta sequencia apresente o elemento 6 e o elemento 10 como elementos de maior frequência. Portanto, Mo = 6 e Mo = 10. É uma sequencia bimodal. Moda – Variável Discreta Na variável discreta segue o mesmo padrão, ou seja, a moda será o elemento que indicar a maior frequência. No exemplo abaixo Mo = 7. Moda – Variável Contínua Para uma distribuição com intervalo de classe, variável contínua, temos que seguir os seguintes passos: 1º Identifica-se a classe modal (aquela que possui maior frequência). 2º Encontrar os valores de ∆1 e ∆2, onde: 3º Aplica-se a fórmula (Moda de Czuber) : hliMo . 21 1 + += Exemplo: Classe Intervalo de Classe fi 1 0 |------------- 4 3 2 4 |-------------8 5 3 8 |------------- 12 7 4 12 |------------- 16 4 ∑ ------------- 19 hliMo . 21 1 + += ∆1 = 7 – 5 = 2 ∆2 = 7 – 4 = 3 𝑀𝑜 = 8+ 2 2 + 3 . 4 Mo = 9,6 Exercícios 1) Calcule a moda da distribuição do número de acidentes diários, observados em um cruzamento, durante 40 dias: Nº de acidentes por dia Nº de dias 0 30 1 5 2 3 3 1 4 1 2) Uma pesquisa sobre a idade, em anos de uma classe de calouros de uma faculdade, revelou a seguinte tabela: Idade (anos) xi Número de alunos fi 17 3 18 18 19 17 20 8 21 4 ∑ 50 Determine a idade modal dos calouros. 3) Calcule a moda para a distribuição representativa dos salários de 25 funcionários selecionados em uma empresa. Classe Salários US$ Nº de funcionários 1 1.000,00 |------ 1.200,00 2 2 1.200,00 |------ 1.400,00 6 3 1.400,00 |------ 1.600,00 10 4 1.600,00 |------ 1.800,00 5 5 1.800,00 |------ 2.000,00 2 25 4) A empresa X-Tec solicitou ao RH que realizasse um levantamento dos salários de seus vendedores e apurasse a moda salarial entre eles. Classe Salário US$ Nº de vendedores 1 0 |------ 10.000,00 1 2 10.000,00 |------ 20.000,00 12 3 20.000,00 |------ 30.000,00 27 4 30.000,00 |------ 40.000,00 31 5 40.000,00 |------ 50.000,00 10 ---- Total 81 OBRIGADA! Prof. Denise Benino