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Unid 4. ESTATÍSTICA E BIOESTATÍSTICA Profª. Drª. Patrícia de Véras. ESTATÍSTICA Roteiro BIOESTATÍSTICA 1. ESTATÍSTICA • Statisticum Collegium (Conselho do Estado) • Statista ( Estadista ou Estado) Conceito • Statisk ( Gollfried Achenwal)-1749. Ciência do Estado • Fornecimento de dados demográficos e econômicos Aplicação • Sir John Sinclair – “Statistical Account of Scotland”, com 21 volumes • Coleta e classificação de dados em geral Início da atualidade No início do século XIX, a abrangência da Estatística aumentou, passando a incluir o acúmulo e a análise de dados de modo geral. Foi através dos trabalhos de autores como: F. Galton (1822-1911), K. Pearson (1857-1936) W. S. Gosset (1876-1936), conhecido sob o pseudónimo de Student, K. Pearson R.A.Fisher (1890-1962) Estatística matemática e suas aplicações Introdução sistemática dos métodos estatísticos na investigação experimental 1. ESTATÍSTICA Fonte: material institucional Classificação Estatística descritiva: Aplica várias técnicas para descrever e sumarizar um conjunto de dados, buscando os melhores métodos para coleta, ordenação e sumarização dos dados de determinado experimento. Estatística inferencial: objetivo é fazer afirmações a partir de um conjunto de valores representativo sobre um universo. As duas principais escolas de inferência são a inferência clássica e a inferência bayesiana. Ex: tendência central (p.ex.: média, mediana e moda) e medidas de variabilidade ou dispersão (p.ex.: desvio padrão, variância e amplitude total). A afirmação deve sempre vir acompanhada de uma medida de precisão sobre sua veracidade. A coleta informações pode ser proveniente de dados experimentais ou de dados da literatura Coletar, organizar, sintetizar e apresentar dados; Fazer o levantamento de dados e medir a variação encontrada; Produzir uma estimativa dos parâmetros populacionais e determinara precisão dessas estimativas; Aplicar os testes de hipótese em relação aos parâmetros; Realizar a análise da relação entre duas ou mais variáveis. Aplicação Objetivo atual: Ferramenta que permite obter, sintetizar, prever e tirar inferências sobre dados. Objetivo e Aplicação. 2. BIOESTATÍSTICA Conceito • Estudo aplicado da Estatística nas áreas da Biologia e da Medicina Aplicação •Planejamento, coleta, avaliação e interpretação de dados obtidos nas pesquisas biológicas e médicas Vantagem •Resposta e compreensão das hipóteses propostas •Acelerar e organizar o sistema de investigação 2.1 Conceitos básicos População: é uma coleção completa de todos os elementos ou unidades a serem estudados. Por exemplo: valores, pessoas, medidas, cobaias, etc. Amostra: é um subconjunto de elementos extraídos de uma população. ( n) Parâmetro é uma medida numérica que descreve uma característica de uma população.Ex: faixa etária, sexo, etc Estatística é uma medida numérica que descreve uma característica de uma amostra. Censo é uma coleção de dados relativos a todos os elementos de uma população. 2.1 Conceitos básicos Dados: é a matéria-prima da Estatística. Após a definição do assunto de interesse, os dados são obtidos a partir da medição de determinada característica ou propriedade desse objeto, pessoa ou coisa. Dados quantitativos: são números que representam contagens ou medidas. Dados qualitativos: podem ser separados em diferentes categorias que se distinguem por alguma característica não numérica. Dados discretos: conjunto finito de valores possíveis ou de um conjunto enumerável desses valores. Dados contínuos: conjunto número infinito de valores possíveis que podem ser associados apontos em uma escala contínua de tal maneira que não haja lacunas ou interrupções. Variável: conjunto de dados que contém informações sobre algum grupo de indivíduos. Pode ser uma característica, propriedade ou atributo de uma unidade da população, cujo valor pode variar entre as unidades populacionais. Ex: Doenças associadas, sexo, etnia, renda econômica, escolaridade,etc. 2.1 Conceitos básicos 2.2 Técnicas de amostragem Conceito • O levantamento de amostras que sejam representativas da população Técnicas • As Técnicas Probabilísticas são aquelas nas quais todos os elementos de uma determinada população têm a mesma probabilidade de serem selecionados para compor a amostra Técnicas probalísticas • De amostragem aleatória, estratificada, sistemática, por cotas e por conglomerados. 2.2 Técnicas de amostragem Fonte: material institucional 2.3 Variáveis quantitativas e qualitativas Variável quantitativa é aquela que se refere à quantidade e podem ser medidas em escala numérica. Ex : idade, altura, preço, quantidade de vendas. Variável quantitativa discreta expressa um valor inteiro (não decimal), havendo saltos de continuidade. Exemplo: idade, quantidade de televisores numa casa, quantidade de habitantes de uma cidade Variável quantitativa contínua expressa uma medida como um valor real, cujos valores assumem uma faixa contínua e não há saltos de descontinuidade. Geralmente a medida ocorre através de algum aparelho ou equipamento de medição Exemplo: renda familiar, peso, altura, e consumo mensal de energia elétrica. Variável qualitativa ordinal : separa os indivíduos em classes, havendo um ordenamento ou hierarquia. Por exemplo: nível de escolaridade fundamental, médio e superior. 2.3 Variáveis qualitativas Variável qualitativa nominal: Separa os indivíduos em classes, porém não é possível estabelecer uma ordem. Por exemplo: sexo (masculino e feminino) e esporte praticado (futebol, basquete, ciclismo). 2.4 Organização de dados Estatística descritiva – resumir as informações de um determinado conjunto de dados por meio de tabelas, gráficos e, medidas de tendência e dispersão. Elemetos constituintes da tabela. 2.4 Organização de dados Pelas regras normativas da ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas), as tabelas: Devem ser autoexplicativas e estar enumeradas em ordem crescente; Não devem estar delimitadas por traços verticais; Podem ou não ter traços verticais para a separação de colunas no corpo da tabela; Devem estar completamente preenchidas, por um número ou símbolo, e por isso nenhuma casa da tabela pode estar em branco; Devem estar uniformes quanto ao número de casas decimais; Devem ter os totais e subtotais destacados; Devem ser delimitadas no alto e em baixo, preferencialmente, por traços horizontais grossos, com exceção dos títulos. 2.4 Organização de dados Tabela de distribuição de frequência Agrupar os valores de uma variável quantitativa ou qualitativa em uma tabela de frequências. Tabela simple : são empregadas para resumir observações de uma variável qualitativa ou quantitativa discreta, desde que esta possua um conjunto pequeno de valores. Tabela de distribuição simples: •Etapa 1 – Dispor os dados brutos em ROL crescente; •Etapa 2 – Calcular todas as frequências. Tabela com intervalos de classe : Para agrupar dados de uma variável quantitativa contínua ou até de uma variável quantitativa discreta, com muitos valores diferentes. 2.4 Organização de dados Tabela de distribuição de frequência Etapa 1 – Dispor os dados brutos em ROL crescente; Etapa 2 – Calcular a Amplitude total (AT); Etapa 3 – Determinar o número de classes (k), de acordo com a Fórmula de Sturges; Etapa 4 – Determinar o intervalo de classes (h) Tabela de distribuição com intervalos de classes: •Fórmula de Sturges – É um dos métodos utilizados na determinação do intervalo de classes (h), e do número de classes (k), em uma tabela de distribuição com intervalo de classes, de acordo com as seguintes fórmulas: Atenção ao que se pede no enunciado da questão, e também tenha o cuidado para não se esquecer de nenhum dos dados brutos fornecidos. 2.5 Representação gráfica Osgráficos são representações pictóricas dos dados. Finalidade Dar uma rápida ideia dos resultados obtidos; Refletir padrões e detalhes de um determinado conjunto de dados; Facilitar a interpretação e o resumo das informações obtidas. Os principais tipos de gráficos usados na representação estatística Gráfico de barras Tem a finalidade de comparar grandezas, sendo recomendável para variáveis cujas categorias tenham designações extensas A intensidade de uma modalidade ou atributo representa cada um dos retângulos horizontais. Os principais tipos de gráficos usados na representação estatística Gráfico de colunas É o gráfico mais utilizado para representar variáveis qualitativas. Retângulos dispostos verticalmente Mais indicado quando as designações das categorias são breves. Os principais tipos de gráficos usados na representação estatística Gráfico de setores Variável em estudo é projetada num círculo, de raio arbitrário, dividido em setores com áreas proporcionais às frequências das suas categorias. São indicados quando se deseja comparar cada valor da série com o total. É indicado nos casos em que o número de categorias não é grande e não obedece a uma ordem específica. Os principais tipos de gráficos usados na representação estatística Gráfico de linhas Representações de séries temporais Permite representar séries longas, o que auxilia detectar suas flutuações tanto quanto analisar tendências. Também podem ser representadas várias séries em um mesmo gráfico. Os principais tipos de gráficos usados na representação estatística Histograma Representa uma distribuição de frequência para dados contínuos ou uma variável discreta quando esta apresenta muitos valores distintos. No eixo horizontal são dispostos os limites das classes e no eixo vertical as frequências absolutasou relativas das mesmas. As bases são proporcionais aos intervalos das classes. As áreas de cada retângulo são proporcionais as suas respectivas frequências Os principais tipos de gráficos usados na representação estatística Infográficos Representam a união de uma imagem com um texto informativo. As imagens podem conter alguns tipos de gráficos. Facilitam a compreensão sobre um tema. É utilizado no meio jornalístico e nos livros didáticos. Os principais tipos de gráficos usados na representação estatística Pictogramas Representações de objetos e conceitos traduzidos em uma forma gráfica extremamente sim- plificada, Sem perder o significado essencial do que se está representando. Seu uso geralmente está associado à sinalização pública, instruções, orientações e qualquer outro meio para transmitir informações. 2.6 MEDIDAS DE TENDÊNCIA CENTRAL Determinar o centro ou valor central, em torno do qual um determinado conjunto de dados está distribuído. As principais medidas são: Média aritmética Mediana Moda. 1. Média aritmética 2.6 MEDIDAS DE TENDÊNCIA CENTRAL Cálculo da Média aritmética para dados agrupados em Tabelas de frequência simples 2.6 MEDIDAS DE TENDÊNCIA CENTRAL Cálculo da Média aritmética para dados agrupados em Tabelas de frequência com intervalosde classe Etapa 1 – Calcular o ponto médio de cada classe (PM); Etapa 2 – Para cada classe, calcular o produto do ponto médio com as respectivas frequências (PM x Fi); Etapa 3 – Realizar o somatório dos produtos obtidos e dividi-lo pelo somatório das frequências (SPM x Fi / SFi). 2.6 MEDIDAS DE TENDÊNCIA CENTRAL Cálculo da Média aritmética para dados agrupados em Tabelas de frequência com intervalosde classe Etapa 1 – Calcular o ponto médio de cada classe (PM); Etapa 2 – Para cada classe, calcular o produto do ponto médio com as respectivas frequências (PM x Fi); Etapa 3 – Realizar o somatório dos produtos obtidos e dividi-lo pelo somatório das frequências (SPM x Fi / SFi). 2.6 MEDIDAS DE TENDÊNCIA CENTRAL 2.Mediana Medida que divide a amostragem em duas partes iguais, quando os dados brutos são colocados em ROL crescente. Não pode ser utilizada em variáveis qualitativas. É pouco afetada por valores extremos e, por isso, é indicada para distribuições assimétricas Cálculo da Mediana para dados brutos Etapa 1 – Dispor os dados em ROL crescente; Etapa 2 – Contabilizar o número de valores da amostra/população e então aplicar uma das duas fórmulas abaixo. Assim você saberá em que posições se encontra (m) o (s) valor (es) da mediana Cálculo da Mediana para dados brutos Nº Par Nº impar Cálculo da Mediana para dados agrupados em Tabelas de frequência simples Etapa 1 – Calcular as frequências acumuladas; Etapa 2 – A partir do somatório das frequências individuais, determina-se a classe medianaatravés de uma das fórmulas Etapa 3 – Localiza-se a classe mediana com base nas frequências acumuladas de uma das va- riáveis da tabela; Etapa 4 – O valor da mediana será igual a variável encontrada Cálculo da Mediana para dados agrupados em Tabelas de frequência simples Cálculo da Mediana para dados agrupados em Tabelas de frequência com intervalos de classe Etapa 1 – Calcular as frequências acumuladas; Etapa 2 – A partir do somatório das frequências individuais, determina-se a classe mediana atra-vés de uma das fórmulas : Etapa 3 – Localiza-se a classe mediana com base nas frequências acumuladas de uma das variá-veis da tabela; Etapa 4 – Aplica-se a fórmula : Cálculo da Mediana para dados agrupados em Tabelas de frequência com intervalos de classe 3. Moda 2.6 MEDIDAS DE TENDÊNCIA CENTRAL É o valor mais frequente em um conjunto de dados ordenados. É a única medida de tendência central que pode ser utilizada para variáveis qualitativas equantitativas. 2.6 MEDIDAS DE TENDÊNCIA CENTRAL 3.1 Cálculo da Moda para dados brutos 2.6 MEDIDAS DE TENDÊNCIA CENTRAL 3.1 Cálculo da Moda para dados brutos 2.6 MEDIDAS DE TENDÊNCIA CENTRAL 3.3 Cálculo da Moda para dados agrupados em Tabelas de frequência com intervalos de classe Etapa 1 – Determinar a classe que apresenta a maior frequência, também denominada classe modal. Etapa 2 – Aplicar a fórmula de Czuber para determinação da moda: MEDIDAS DE DISPERSÃO Medidas que indicam se os valores estão próximos uns dos outros, ou se estão separados em torno da média aritmética, demonstrando assim seu grau de concentração. As medidas de dispersão são: variância, desvio padrão e coeficiente de variação. • Amplitude total • Variância É a soma dos quadrados dos desvios em relação à média. Com ela estabeleceremos uma medida de variabilidade para um conjunto de dados. É denotada porS2 no caso amostral ou σ2 no caso populacional. Fórmulas: MEDIDAS DE DISPERSÃO Desvio-padrão É a raiz quadrada positiva da variância, representado por S ou DP no caso amostral ou σ no caso da população. Fórmulas: 2.6 MEDIDAS DE TENDÊNCIA CENTRAL Coeficiente de variação É uma medida relativa da variabilidade que permite a comparação do desvio-padrão com a média, sendo adimensional. Permite a comparação da variabilidade entre diferentes conjuntos de dados. Fórmula: Coeficiente de variação Análise: OBRIGADA Boas festa!!!!! Patrícia de Véras patricia.maia@sereducacional.comProfessora
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