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Faculdade de Ciências de Saúde Curso de Lic. Em Farmácia SC_V V semestre A Investigação Científica: A investigação quantitativa e a investigação qualitativa. Características e tapas; Selecçao de métodos, procedimentos e técnicas. Bioestatística analítica: uso do programa estatístico SPSS 9/5/2022 1 dr. Alexandre de Fátima Cobre e dr. Neivaldo Murrube (Farmacêuticos) CONTEÚDOS Conceitos gerais de Estatística analítica/Inferencial; Hipóteses de estudo; Tipos de erros na análise inferencial; Principais testes de significância. 9/5/2022 2 OBJECTIVOS No final da aula os estudantes devem ser capazes de: Objectivo geral Perceber a utilização dos testes de significância na estatística inferencial. Objectivos específicos Classificar as hipóteses na estatística inferencial; Classificar os tipos de erros relacionados a estatística inferencial; Executar, de acordo ao objectivo, cada teste de significância; Interpretar o resultado obtido. Método: Expositivo/cognitivo. 9/5/2022 3 Recapitular • É de extrema importância ter conhecimento da estatística descritiva para trabalhar de forma simples na estatística inferencial. • Desde as medidas de distribuição de frequências (absolutas, relativas, acumuladas); • As medidas de tendência central (moda, média, mediana e mais); • As medidas de dispersão ( desvio padrão, variância, desvio padrão relativo, coeficiente de variância, amplitude interquartil e mais) 9/5/2022 4 Conceitos gerais da estatística analítica clássica A Estatística analítica trabalha com os dados de forma a estabelecer hipóteses, procede a sua comprovação e no final, elabora conclusões científicas Testes de Hipóteses Na maioria das vezes, o pesquisador toma decisão para toda população, tendo examinado apenas parte desta população (amostra). Este processo chama-se de inferência. Na pesquisa científica, a inferência é feita com a ajuda de testes estatísticos. 9/5/2022 5 A hipótese Hipótese é uma resposta presumida e provisória que, de acordo com certos critérios, será ou não rejeitada. Hipótese Nula (H0): é aquela que simplesmente afirma que não há diferença entre os grupos estudados; trata- se de uma hipótese que atribui ao acaso a ocorrência do fenómeno ou resultado observado. Hipótese Alternativa ou experimental (H1): é aquela que afirma que há diferença entre os grupos estudados. 9/5/2022 6 Tipos de erros estatísticos Erro tipo I: rejeita a H0 sendo verdadeira (fato obtido por azar: rara ocorrência estatística): erro alfa Erro tipo II : aceita a H0 sendo falsa (erro mais freqüente):erro beta A probabilidade (p) de rejeitar a H0 quando a H0 é verdadeira, é o que chamamos de nível de significância do teste. O estatístico não sabe se quando rejeita a H0, está ou não cometendo erro, mas sabe a probabilidade de cometer este tipo de erro. Se a probabilidade for suficientemente pequena (<= 5%), a decisão de rejeitar a H0 está bem fundamentada. 9/5/2022 7 Testes de significância “Conceitualização” Testes paramétricos: testes que para sua interpretação usamos parámetros estatisticos. Ex: Media, mediana, desvio padrao, C. Variacao, Maximo como é o caso do teste t, ANOVA. Testes não paramétricos: testes que para a sua interpretação usamos apenas proporções e não parâmetros. Ex:Qui-quadrado, teste U, teste H. 9/5/2022 8 Testes de significância “Conceitualização” Nível de significância: indica a probabilidade de cometer um erro do tipo I, ou seja, rejeitar a hipótese nula quando esta for verdadeira. Poder do teste: indica a probabilidade de decisão correcta baseada na hipótese alternativa. 9/5/2022 9 PRINCIPAIS TESTES DE SIGNIFICÂNCIA ESTATÍSTICA 9/5/2022 10 Testes Paramétricos VS Testes Não Paramétricos Os estatísticos escolhem um teste paramétrico quando estão seguros de que a distribuição normal não foi violada e testes não paramétricos porque não estão seguros de que a distribuição normal foi encontrada 9/5/2022 11 Teste de Kolmogorov-Smirnov O Teste de Kolmogorov-Smirnov, avalia a anormalidade de variáveis quantitativas, como exemplo, o peso, perímetro cefálico e estatura. Toda vez que o teste de Kolmogorov-Smirnov apresentar p <0.05, significa fuga de normalidade. 9/5/2022 12 Notas importantes O teste Kolmogorov-Smirnov usa estimativas dos parâmetros da distribuição em teste, não permitindo ao utilizador a especificação desses parâmetros. Como consequência da utilização das estimativas acima referidas, o teste tende a aceitar a hipótese H0 mais vezes do que deveria. Para resolver este problema foi proposta por Lilliefors uma correção ao teste de Kolmogorov Smirnov quando a distribuição em teste é normal. O teste de Kolmogorov Smirnov com a correção de Lilliefors é então recomendado nesta situação. 9/5/2022 13 Notas importantes Para amostras de dimensão superior ou igual a 30 aconselha- se o teste de Kolmogorov-Smirnov com a correção de Lilliefors; Para amostras de dimensão mais reduzida, mais indicado o teste de Shapiro-Wilk. 9/5/2022 14 Teste de Kolmogorov Smirnov: distribuição Normal-Caso pratico, uso de SPSS O registo académico da faculdade de ciências de saúde da UNILURIO pretende saber se a distribuição das idades de um total de 71 estudantes do 3º ano segue a lei normal de distribuição de Gauss. Pergunta de investigação: Será que a idade dos estudantes seguem a lei normal de distribuição? Hipótese nula: A distribuição das idades segue distribuição normal Hipótese alternativa: A distribuição das idades não segue distribuição normal Nota: As idades estão digitadas no Banco de dados SPSS 9/5/2022 15 Teste t de Student Este teste é usado para avaliar a hipótese de que duas médias são iguais ou não. É importante verificar se a distribuição dos dados segue uma distribuição normal (teste de Kolmogorov-Smirnov). Nota importante: Se as amostras não seguirem a lei de distribuicao normal deve ser usado o teste não paramétrico de Mann-Whitney ( substituto do teste t). 9/5/2022 16 Tipos de teste t de Student Para uma amostra: o objetivo é verificar se a diferença entre o valor médio, que representamos por X obtido em uma amostra difere ou não significativamente da população referência. Ou seja, testar se Ho: µo = X onde µo é a média da população onde a amostra foi retirada. Não se conhece o desvio padrão da população. Amostras independentes e “emparelhadas”: serão comparadas duas médias; as variáveis devem ter distribuição normal. “médias do mesmo parâmetro, obtidas em duas situações diferentes”. 9/5/2022 17 Teste t de Student para uma amostra, caso prático no SPSS O departamento de estatística da faculdade de ciências de saúde pretende saber se a media de idade dos estudantes do 3º ano da FCS difere ou não da media de esperança de vida nacional (37 anos). Hipótese alternativa: a media das idades dos estudantes difere com a media de esperança de vida nacional. Hipótese nula: a media das idades dos estudantes e igual com a media de esperança de vida nacional. 9/5/2022 18 Teste t de Student para amostras independentes, caso pratico no SPSS O registo académico da faculdade de ciências de saúde pretende comparar a media das notas adquiridas no exame normal da disciplina de Saúde da comunidade V nos dois géneros(masculino e feminino). Hipotese nula: A media das notas obtidas nos ambos géneros é igual. Hipotese alternativa: A media das notas obtidas nos ambos géneros e diferente. 9/5/2022 19 Teste U de Mann-Whitney Usado para a comparação de variáveis ordinais ou quantitativasentre dois grupos independentes, quando a distribuição não é simétrica (normal), ou seja quando há ruptura dos pressupostos paramétricos; Corresponde ao teste t de Student para amostras independentes. 9/5/2022 20 Teste U de Mann-Whitney O teste de Mann-Whitney cria um ranking (ordenação) de todos os casos (independente do grupo) e depois compara estes ranking entre cada grupo. O teste apresenta o rank médio e a soma dos rankings de cada grupo. havendo diferença significativa entre os grupos, espera-se que os rankings médios sejam bem diferentes. p>0.05 aceitamos a hipótese nula de não há diferença entre os grupos. P ≤0.05 aceitamos a hipótese alternativa de que há diferença entre os grupos. 9/5/2022 21 Análise de Variância (ANOVA) Os testes de ANOVA comparam a diferença das médias em mais de dois grupos. Os testes de ANOVA se apóiam na hipótese de que se os grupos são semelhantes, a variância em cada um (dentro) dos grupos é semelhante àquela entre os grupos; Existem três tipos de ANOVA:one-way ANOVA, two-way ANOVA, e ANOVA multipla 9/5/2022 22 Análise de Variância (ANOVA) Assim, o teste precisa determinar a variabilidade dentro de cada amostra, bem como a variabilidade que existe entre médias das amostras. Ao fazermos isto, geramos uma estatística chamada F (variância entre os grupos/variância dentro dos grupos). 9/5/2022 23 Análise de Variância(ANOVA) As amostras devem ter uma distribuição normal (gaussiana); também assume a igualdade de variância entre os grupos das amostras a serem comparadas (o teste de Levene verifica a homogeneidade de variâncias). 9/5/2022 24 One-way ANOVA Variável independente (Factor): deverá ser numérica discreta (ou seja, números inteiros) Variaveis dependentes: Qualitativas categoricas H0 (hipótese nula): não há diferença entre os grupos H1 (hipótese alternativa): há diferença entre os grupos p-valores baixos de 0,05 indicam diferenças entre as médias dos grupos. 9/5/2022 25 One-way ANOVA, exemplo prático-SPSS O registo academico da FCS da UNILURIO pretende avaliar o aproveitamento pedagogico da disciplina de SAUDE DA COMUNIDADE V, atraves da comparacao das notas do exame normal obtidas pelos estudantes do 3º ano dos seis cursos: medicina, farmacia,nutricao, Med. Dentaria,enfermagem e optometria com a finalidade de apurar o curso com bom aproveit. Pergunta de investigação: Sera que existe diferenca significativa nos 6 grupos em estudo? Ho: Não há diferenca significativa nos 6 cursos estudados em relacao a media das notas obtidas. H1: Existe diferenca significativa nos 6 cursos estudados em relacao a media das notas obtidas. 26 Teste H de Kruskal-Wallis Este teste é uma alternativa não paramétrica para a análise de variância de um critério de classificação (One-Way ANOVA). Pode ser usado para comparar várias amostras independentes. Como ocorre no teste F de uma NOVA paramétrica, um valor significativo de F não indica onde se encontra a diferença, devendo ser realizado o teste de Tukey. 9/5/2022 27 Qui-quadrado A estatística do qui-quadrado (Chi-square) é adequada para variáveis qualitativas, com duas ou mais categorias, ou seja dados nominais (aqueles distribuídos em categorias nominais sem qualquer ordem, como sexo, raça, via de parto,cor dos cabelos). qui-quadrado quantifica a associação entre variáveis qualitativas, comparando as diferenças entre os valores observados e os esperados. 9/5/2022 28 Tipos de testes qui-quadrado Teste Qui-quadrado para uma amostra: verifica a igualdade de proporções de ocorrência de certos eventos eventos em uma dada amostra. Teste Qui-quadrado de independência: Verifica a existência de associação estatisticamente significante entre duas variáveis categóricas, medidas em escala nominal ou ordinal. Não havendo associação,dizemos que as variáveis são independentes. Nota: A amostra total deve ser maior que 20. Todas as frequências esperadas devem ser maiores que 1 e no máximo 20% das frequências esperadas podem ser menores que 5. A amostra total deve ser maior que 20. 9/5/2022 29 Condições do qui-quadrado Quando n > 40: devemos usar o p-valor correspondente a Continuity Correction. Quando estar no intervalo entre 20 a 40: podemos usar o p-valor correspondente a Continuity Correction, desde que nenhuma das frequências esperadas seja inferior a 5. Se isto acontecer, devemos usar um teste alternativo: o teste exacto de Fisher. Quando n < 20, devemos usar o teste exacto de Fisher em qualquer caso. 9/5/2022 30 Teste qui de amostra independente-prática no SPSS O registo académico pretende saber se o aproveitamento pedagógico dos estudantes esta associada com a bolsa de estudo. Variável independente: Bolsa de estudo; Variável dependente: aproveitamento pedagógico. Hipótese alternativa: aproveitamento pedagógico dos estudantes esta associada com a bolsa de estudo. Hipótese nula: aproveitamento pedagógico dos estudantes não esta associada com a bolsa de estudo. 9/5/2022 31 Teste Binominal É um teste não paramétrico e é usado para testar as proporções em uma variável dicotómica (sim/não; doente/ não doente; aprovado/reprovado; masculino/feminino e mais). H0 : A proporção de distribuição é de 50%; H1: A proporção de distribuição é diferente de 50%. Prática no SPSS Na base de dados, analise a distribuição das aprovações nos 71 estudantes. 9/5/2022 32 TESTES PSICOMÉTRICOS Objectivos: classificam o tipo de estudos quanto a finalidade; Avaliam a qualidade de um questionário de pesquisa. 9/5/2022 33 Questionário de pesquisa As vantagens da aplicação de um questionário: possui uma maior agilidade em seu processo; É de fácil aplicação; Atinge um número maior de pessoas; Anonimato e proporciona menor pressão. Desvantagem: os dados podem ser manipulados com dados desejáveis e não da realidade, por isso existe a necessidade de se obter a confiabilidade de um questionário. Juntamento ao inquérito, são as principais formas de recolha de dados nos estudos quantitativos. 9/5/2022 34 Principais testes psicométricos Alfa de Cronbach; Guttman; Splipt Half; Parallel; Sample or Strict Parallel. 9/5/2022 35 Teste alfa de Cronbach Apresentado em um artigo por Lee J. Cronbach em 1951, o coeficiente Alpha (α) de Cronbach. É uma das estimativas da confiabilidade de um questionário que se aplica em uma pesquisa. Ela comprova a fidedignidade do instrumento verificando a consistência interna; A consistência interna refere-se ao grau com que os itens(perguntas) do questionário estão correlacionados entre si e com o resultado geral da pesquisa. 9/5/2022 36 Teste alfa de Cronbach A fiabilidade de uma medida refere a capacidade desta ser consistente. Se um instrumento de medida dá sempre os mesmos resultados (dados) quando aplicado a alvos estruturalmente iguais, podemos confiar no significado da medida e dizer que a medida é fiável. 9/5/2022 37 O que indica um determinado valor de alfa de Cronbach? Confiabilidade Tipo de estudo Alfa de Cronbach Muito baixa Investigação inaceitável α ≤ 0,30 Baixa Investigação inaceiátvel 0,30 < α ≤ 0,6 Moderada Investigação preliminar 0,60 < α ≤ 0,75 alta Investigação fundamental (básica) 0,75 < α ≤ 0,90 Muito alta Investigação aplicada α > 0,90 9/5/2022 38 Fonte : Nunnally, 1978, p. 245-246, Freitas (2005) Tabela. Critérios de recomendação de Fiabilidade estimada pelo α de Cronbach(adaptado de Peterson, 1994) É importante saber, ao julgar o valor calculado de alfa, que: O número de questões afecta o valor de alfa: Questionários muito longos aumentam o valor de alfa, sem que isso signifique aumento de consistência interna; Um valor baixo de alfa pode significar apenas número pequeno de questões. A redundância, isto é, questões verbalizadas de forma diferente, mas praticamente iguais aumentam o valor de alfa. 9/5/2022 39 É importante saber, ao julgar o valor calculado de alfa, que: Correlações entre os itens do questionário aumentam o valor de alfa se vários itens do questionário exibem correlações entre si, o valor de alfa aumenta. Como essas correlações são maiores quando os itens do questionário medem o mesmo constructo, o pesquisador conclui que o questionário tem consistência interna. ou seja, o valor alto do coeficiente alfa de Cronbach estaria indicando o grau de em que os itens medem o mesmo constructo. 9/5/2022 40 É importante saber, ao julgar o valor calculado de alfa, que: • O coeficiente alfa de Cronbach pode ser calculado a partir de programas estatísticos como SPSS (Statistical Software for Social Sciences) ou SAS (Statistical Analysis System). • Esses programas fornecem análise descritiva inicial completa das respostas obtidas do questionário, bem como listagem completa da análise da confiabilidade. 9/5/2022 41 Teste Guttman Analisa a coerência textual do material de colheita de dados (questionários, inquéritos, formulários e mais…) 9/5/2022 42 Splipt Half Analisa a consistência interna dum questionário. A amostra é dividida ao meio e cada uma delas lhe é aplicada a metade do questionário. Verifica-se a correlação das duas partes a partir do coeficiente de correlação de Pearson. 9/5/2022 43 Parallel Analisa a consistência interna dum questionário. Toda amostra é lhe aplicada o questionário em duas situações diferentes. Todo questionário, duas vezes para única amostra. Verifica-se a correlação das respostas da primeira aplicação e da segunda a partir do coeficiente de correlação de Pearson. 9/5/2022 44 Sample or Strict Parallel Analisa a consistência interna dum questionário. A amostra é dividida em duas partes e lhes é aplicada todo questionário. Ou podem ser duas amostras distintas a lhes serem aplicadas todo questionário. Verifica-se a correlação das respostas dos dois grupos a partir do coeficiente de correlação de Pearson. 9/5/2022 45 BIBLIOGRAFIA: Margotto, PR. Estatística computacional uso do SPSS (Statistical Package for the Social Sciences): o essencial. Brasília, 01 de janeiro de 2012. Endereço electrónico: • www.paulomargotto.com.br ou pmargotto@gmail.com.br 9/5/2022 46 http://www.paulomargotto.com.br/ http://www.paulomargotto.com.br/ http://www.paulomargotto.com.br/ http://www.paulomargotto.com.br/ http://www.paulomargotto.com.br/ http://www.paulomargotto.com.br/ http://www.paulomargotto.com.br/ mailto:pmargotto@gmail.com.br mailto:pmargotto@gmail.com.br mailto:pmargotto@gmail.com.br mailto:pmargotto@gmail.com.br mailto:pmargotto@gmail.com.br “Torture os números e eles admitirão qualquer coisa” Paulo R. Margotto 9/5/2022 47
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