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Prof. Me. Luiz Felix UNIDADE II Estatística Aplicada Vamos supor o conjunto de dados a seguir, referente às idades de uma amostra de 100 alunos formandos em Gestão. Os dados já estão em ordem crescente de grandeza. Distribuição de frequências para dados contínuos Fonte: Livro-texto Fonte: Livro-texto Distribuição de frequências 1) Calcular a amplitude total: AmplitudeTotal = ValorMáximo – ValorMínimo = 40 – 20 = 20 2) Número de classes = = 100 = 10 3) Amplitude de classes = = 20/10 = 2 Obs.: Usaremos essa distribuição de frequências em vários exemplos. Construção da distribuição de frequências Fonte: Livro-texto Agora vamos criar mais duas colunas: a) frequência acumulada b) frequência relativa Construção da distribuição de frequências Fonte: Livro-texto Análise da distribuição de frequências que apresenta a quantidade de creatinina em pacientes. Observar a) Classe b) Limite de classes Li = limite inferior Ls = limite superior c) Frequência absoluta (fi) d) Ponto médio (Pm ou xi) e) Frequência relativa (fr) f) Frequência relativa (f%) g) Frequência relativa acumulada (F%) h) Frequência acumulada (F) i) Amplitude da classe: Ls – Li (exemplo: 1,26 – 1,08 = 0,18) Distribuição de frequências Fonte: Livro-texto Exemplo: A empresa JCC fez levantamento entre 30 funcionários para descobrir o número de filhos dos seus funcionários. Foram encontrados os seguintes valores: a) Quantos empregados têm dois filhos? R: 10 b) Quantos empregados têm menos de dois filhos? R: 6 c) Quantos empregados têm mais de dois filhos? R: 14 d) Quantos empregados têm quatro filhos? R: 5 e) Quantos empregados têm menos de quatro filhos? R: 22 f) Quantos empregados têm mais de quatro filhos? R: 3 g) Qual o percentual de funcionários que têm 4 filhos? R: 16,7% Distribuição de frequências Fonte: Livro-texto Dada a seguinte distribuição de frequências, indique qual a porcentagem de pessoas com estatura maior ou igual a 155 cm e menor que 160 cm. a) 10% b) 15% c) 5% d) 20% e) 7% Interatividade Dada a seguinte distribuição de frequências, indique qual a porcentagem de pessoas com estatura maior ou igual a 155 cm e menor que 160 cm. a) 10% b) 15% c) 5% d) 20% e) 7% Resposta Resolução: Dada a distribuição de frequência de idades, calcule a média da idade. Para calcularmos a média de uma distribuição de frequências com intervalo de classes, utilizamos a fórmula: = 2872 = 28,72 100 Observação: Utilizaremos esse valor da média em outros exemplos. Distribuição de frequências – Média Fonte: Livro-texto Fonte: Livro-texto Dada uma distribuição de frequência, o cálculo da mediana é dado pela fórmula: Distribuição de frequências – Mediana Fonte: Livro-texto Dada a distribuição de frequência, calcule a mediana. Distribuição de frequências – Mediana Fonte: Livro-texto Passo 1 – Acrescentar a coluna de frequência acumulada. Passo 2 – Determinar a classe da mediana, dividindo n por 2. Como n = 100, temos o resultado 50. Constatamos a classe 5 Passo 3 – Usar a fórmula Distribuição de frequências – Mediana Fonte: Livro-texto Dada a distribuição de frequência de idades, calcule a moda. Passo 1 – Determinar a classe modal (com a maior frequência). Passo 2 – Usar a fórmula Distribuição de frequências – Moda Fonte: Livro-texto Dada a seguinte distribuição de frequências, determine a estatura média. a) 152 b) 157,5 c) 163,5 d) 169,5 e) 170 Interatividade Dada a seguinte distribuição de frequências, determine a estatura média. a) 152 b) 157,5 c) 163,5 d) 169,5 e) 170 Resposta Resolução: Utilizar a fórmula Classe Estatura (cm) Num. de alunos (fi) Xi fi .Xi 1 150 I- 155 2 152,5 305 2 155 I- 160 3 157,5 472,5 3 160 I- 165 7 162,5 1137,5 4 165 I- 170 5 167,5 837,5 5 170 I- 175 3 172,5 517,5 TOTAL 20 3270 = 3270 = 163,5 20 Obs.: Utilizaremos essa média em outro exercício. Dada a distribuição de frequência, calcule o desvio médio. Observação: |3| = 3 |-3| = 3 Distribuição de frequências – Desvio médio Fonte: Livro-texto A média de idade já calculada anteriormente é 28,72 Passo 1 – Acrescentar as colunas necessárias. Passo 2 – Inserir os valores na fórmula. O desvio médio da distribuição de frequência será de 3,51. Em média, a diferença da idade de cada formando em relação à média aritmética da distribuição das idades será de 3,51. Distribuição de frequências – Desvio médio Fonte: Livro-texto Dmédio Dmédio Dmédio Variância Populacional Variância Amostral Distribuição de frequências – Variância e desvio padrão Dada a distribuição de frequência de uma amostra, calcule a variância e o desvio padrão. Distribuição de frequências – Variância e desvio padrão Fonte: Livro-texto A média de idade já calculada anteriormente é 28,72 Passo 1 – Acrescentar as colunas necessárias. Passo 2 – Inserir os valores na fórmula. Logo, a variância amostral de nosso exemplo é 19,315. Passo 3 – Calcular o desvio padrão: Distribuição de frequências – Variância e desvio padrão Fonte: Livro-texto Dada a seguinte distribuição de frequências de uma amostra, determine respectivamente a variância e o desvio padrão. a) 13,85 e 3,72 b) 21,50 e 4,64 c) 28,43 e 5,33 d) 35,79 e 5,98 e) 41,38 e 6,43 Interatividade Dada a seguinte distribuição de frequências de uma amostra, determine respectivamente a variância e o desvio padrão. a) 13,85 e 3,72 Resolução: Cálculo da variância amostral: b) 21,50 e 4,64 Média já calculada: 163,5 c) 28,43 e 5,33 d) 35,79 e 5,98 e) 41,38 e 6,43 Variância: S2 = 680 20 −1 = 35,79 Desvio Padrão: S = 35,79 = 5,98 Resposta Classe Estatura (cm) Num. de alunos (fi) Xi (Xi – x) 2 (Xi – x) 2.fi 1 150 I- 155 2 152,5 121 242 2 155 I- 160 3 157,5 36 108 3 160 I- 165 7 162,5 1 7 4 165 I- 170 5 167,5 16 80 5 170 I- 175 3 172,5 81 243 TOTAL 20 680 A probabilidade é uma técnica estatística utilizada para expressar a chance de ocorrência de determinado evento. O evento é o resultado que se espera de determinado experimento. Por exemplo, ele pode ser cara (no caso do lançamento de uma moeda), um número compreendido de 1 a 6 (no caso do lançamento de um dado). A probabilidade de ocorrer determinado evento será sempre um número entre 0 e 1, indicando aproximadamente a chance de ocorrência desse mesmo evento. 0 ≤ P(A) ≤ 1 Quanto mais próxima de 1, maior é a probabilidade de ocorrer esse evento; quanto mais próxima de zero, menor a chance de o evento ocorrer. Quando a probabilidade de um evento é zero, diz-se que esse é um evento impossível. Probabilidade Espaço amostral (S): É o conjunto de todos os resultados possíveis de um experimento aleatório. Quando jogamos um dado, há seis resultados possíveis: 1, 2, 3, 4, 5 ou 6, portanto o espaço amostral é S = {1, 2, 3, 4, 5, 6}. O número de elementos desse conjunto é indicado por n(S) e nesse caso n(S) = 6. Evento: é um subconjunto do espaço amostral. Exemplo: no dado, podemos ter como evento a ocorrência de um número par: X = {nº par}; X = {2, 4, 6}, n(X) = 3. Probabilidade Evento Espaço amostral Fonte: Livro-texto Em um experimento aleatório equiprovável (que apresenta as mesmas probabilidades de ocorrência), a probabilidade de ocorrer o evento X dentro do espaço amostral S é dada por: Exemplo: Em um lançamento de dado, qual a probabilidade de sair um número par? Espaço amostral é S = {1, 2, 3, 4, 5, 6}, n(S) = 6 que é o número de casos possíveis. Evento X = {nº par}; X = {2, 4, 6}, n(X) = 3 que é o número de casos favoráveis. P(X) = 3 = 1 = 0,5 ou 50% 6 2 Probabilidade Conjuntos disjuntos são os conjuntos que não possuem elementos em comum. A = {3, 5, 7} e B = {9, 11} Como A e B não possuem elementos em comum, o resultado da união desses conjuntos irá gerar um novo conjunto cujo número de elementos serádado pela soma dos elementos de A e dos elementos de B. Temos, então: n(A ∪ B) = n(A) + n(B) n(A ∪ B) = 5 Conjuntos disjuntos Fonte: Livro-texto Conjuntos não disjuntos são os conjuntos que possuem elementos em comum. A = {2, 4, 6, 8, 10} e B = {8, 10, 12} Nesse caso, o número de elementos da união dos dois conjuntos será dado pela soma dos elementos de cada conjunto, subtraindo-se os elementos que estes possuem em comum. n(A ∪ B) = n(A) + n(B) – n(A ∩ B); n(A ∪ B) = 5 + 3 – 2 = 6 Conjuntos não disjuntos Fonte: Livro-texto Dois eventos são complementares quando completam determinado espaço amostral. Por exemplo: podemos considerar como eventos complementares ocorrer cara ou coroa no lançamento de uma moeda. Os eventos completam o espaço amostral. Eventos complementares Fonte: Livro-texto Dois ou mais eventos que não possuem elementos comuns, ou que não podem ocorrer simultaneamente, são ditos eventos mutuamente excludentes (ou mutuamente exclusivos). Diferentemente dos eventos complementares, eles não necessariamente completam o espaço amostral. Por exemplo: no lançamento de um dado, podem ocorrer as faces 1, 2, 3, 4, 5, 6. São seis eventos mutuamente excludentes, já que dois não podem ocorrer simultaneamente, então a ocorrência de um exclui a ocorrência do outro. São eventos mutuamente exclusivos e que não são complementares. Eventos mutuamente excludentes Fonte: Livro-texto Quando dois eventos apresentam elementos em comum ou podem ocorrer simultaneamente, diz-se que eles são eventos não mutuamente excludentes. Exemplo: A: apresentar idade entre 20 e 26 anos no momento da formatura. B: apresentar idade entre 22 e 30 anos no momento da formatura. Como entre esses dois eventos existem elementos em comum, ou seja, os intervalos de 22 a 26 anos, eles não são mutuamente excludentes. Eventos não mutuamente excludentes Fontes: Livro-texto Uma lista de eventos coletivamente exaustivos contém todos os eventos elementares possíveis para um experimento. Por exemplo, para o experimento de arremesso de um dado, o conjunto de eventos consiste de 1, 2, 3, 4, 5, e 6. O conjunto é coletivamente exaustivo porque ele inclui todos os resultados possíveis. Eventos coletivamente exaustivos Ao lançarmos dois dados, qual a probabilidade de obtermos resultados cuja soma é sete? P(X) = 6 = 1 36 6 Exemplo Fonte: Livro-texto Os princípios da probabilidade ajudam a traçar uma ponte entre o mundo da estatística descritiva e o mundo da estatística inferencial. Analise as alternativas sobre a probabilidade e indique qual está incorreta. a) A coletânea de todos os eventos possíveis é chamada de espaço amostral. b) A probabilidade corresponde a uma proporção ou fração cujo valor varia de 0 a 1. c) Um evento que não apresente nenhuma chance, em absoluto, de vir a ocorrer (evento impossível) apresenta uma probabilidade igual a 0. d) Um evento cuja ocorrência totalmente garantida, em absoluto, de vir a ocorrer (evento certo) apresenta uma probabilidade igual a 1. e) No lançamento de um dado, a probabilidade de sair um número ímpar é de 60%. Interatividade Os princípios da probabilidade ajudam a traçar uma ponte entre o mundo da estatística descritiva e o mundo da estatística inferencial. Analise as alternativas sobre a probabilidade e indique qual está incorreta. a) A coletânea de todos os eventos possíveis é chamada de espaço amostral. b) A probabilidade corresponde a uma proporção ou fração cujo valor varia de 0 a 1. c) Um evento que não apresente nenhuma chance, em absoluto, de vir a ocorrer (evento impossível) apresenta uma probabilidade igual a 0. d) Um evento cuja ocorrência totalmente garantida, em absoluto, de vir a ocorrer (evento certo) apresenta uma probabilidade igual a 1. e) No lançamento de um dado, a probabilidade de sair um número ímpar é de 60%. Resposta ATÉ A PRÓXIMA!
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