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PROBABILIDADE E ESTATÍSTICA LUIZ ROBERTO 1 REVISÃO AV1 AULA 01 INTRODUÇÃO À ESTATÍSTICA 2 POPULAÇÃO E AMOSTRA Ao conjunto ou grupo de indivíduos que possuem pelo menos uma característica em comum, denominamos de população estatística ou de universo estatístico. REVISÃO AV1 3 Amostra População Estimativas e testes Estatística amostral Exemplos de população/amostras: Estudantes constituem uma população. Amostra: Apenas os universitários do curso de SI. Os brasileiros que votaram nas últimas eleições. Amostra: Mil eleitores do Sudeste. As peças produzidas na indústria no mês passado. Amostra: Apenas as peças produzidas naquele mês. REVISÃO AV1 4 Alltura f (N° atletas) Freq. Relativa fr f % 150 4 4/25 = 0,16 16% 151 6 6/15 = 0,24 24% 152 2 2/25 = 0,08 8% 153 3 3/25 = 0,12 12% 156 1 1/25 = 0,04 4% 160 4 4/25 = 0,16 16% 166 3 3/25 = 0,12 12% 170 2 2/25 = 0,08 8% () 25 1,00 100% 150 150 150 150 151 151 151 151 151 151 152 152 153 153 153 156 160 160 160 160 166 166 166 170 170 166, 170,150,151, 156, 153,150, 166, 153, 160,151, 170, 160,151, 160,152,150,166,150,160,153, 151,151,152, 151 Rol REVISÃO AV1 AULA 02 Dados não agrupados REVISÃO AV1 i (dado) TV Vendidas fi fri fri % = fri . 100 1 10 1 1/24 0,04 4 % 2 11 3 3/24 0, 13 13 % 3 12 4 4/24 0, 17 17 % 4 13 5 5/24 0, 20 20 % 5 14 7 7/24 0, 30 30 % 6 15 2 2/24 0, 08 8 % 7 16 1 1/24 0, 04 4 % 8 17 1 1/24 0, 04 4 % ∑ f i = 24 i i f f fri = REVISÃO AV1 Gráficos: Histograma Cada linha vertical indica uma frequência. REVISÃO AV1 Gráficos: Diagrama de colunas Cada barra vertical indica uma frequência. REVISÃO AV1 Gráficos: Diagrama ou gráfico de barras Apresenta as frequências simples em barras horizontais. Gráfico de Barras 0 1 2 3 4 5 6 7 8 10 12 14 16 vendas diárias frequência de vendas diárias REVISÃO AV1 Gráfico ou Diagrama de Setores Representa as frequências simples ou relativas sob a forma de setores circulares. Aponta os dados mais representativos da distribuição de frequências. Vendas diárias de um aparelho de TV 32” REVISÃO AV1 AULA 03 Dados agrupados em classes REVISÃO AV1 Distribuição de frequências Estatura de 40 alunos de uma faculdade i Estaturas (cm) fi (freq. simples) 1 150|154 4 2 154|158 9 3 158|162 11 4 162|166 8 5 166|170 5 6 170|174 3 fi = 40 Exemplo: Na classe i = 2, existem na amostra 9 alunos com estaturas entre 154 cm (inclusive) e 158 cm (exclusive). REVISÃO AV1 Distribuição de frequências Poderemos acrescentar à tabela outros tipos de frequências: Frequências Relativas Frequências Relativas Percentuais Frequências Acumuladas Simples Frequências Relativas Acumuladas if fi fri if Fi Fri ifFi %100.% frifri REVISÃO AV1 Tabela 4- Distribuição de frequências i Estatura xi fi 1 150|154 152 4 2 154|158 156 9 3 158|162 160 11 4 162|166 164 8 5 166|170 168 5 6 170|174 172 3 fi = 40 REVISÃO AV1 Tabela 4- Distribuição de freqüências i Estatura xi fi fri 1 150|154 152 4 0,100 2 154|158 156 9 0, 225 3 158|162 160 11 0, 275 4 162|166 164 8 0, 200 5 166|170 168 5 0, 125 6 170|174 172 3 0, 075 fi = 40 fri = 1 REVISÃO AV1 Tabela 4- Distribuição de freqüências i Estatura xi fi fri fri % 1 150|154 152 4 0,100 10 2 154|158 156 9 0, 225 22,5 3 158|162 160 11 0, 275 27,5 4 162|166 164 8 0, 200 20 5 166|170 168 5 0, 125 12,5 6 170|174 172 3 0, 075 7,5 fi = 40 fri = 1 REVISÃO AV1 Tabela 4- Distribuição de freqüências i Estatura xi fi fri fri % Fi 1 150|154 152 4 0,100 10 4 2 154|158 156 9 0, 225 22,5 13 3 158|162 160 11 0, 275 27,5 24 4 162|166 164 8 0, 200 20 32 5 166|170 168 5 0, 125 12,5 37 6 170|174 172 3 0, 075 7,5 40 fi = 40 fri = 1 REVISÃO AV1 Tabela 4- Distribuição de freqüências i Estatura xi fi fri fri % Fi Fri 1 150|154 152 4 0,100 10 4 0, 100 2 154|158 156 9 0, 225 22,5 13 0, 325 3 158|162 160 11 0, 275 27,5 24 0, 600 4 162|166 164 8 0, 200 20 32 0, 800 5 166|170 168 5 0, 125 12,5 37 0, 925 6 170|174 172 3 0, 075 7,5 40 1, 000 fi = 40 fri = 1 REVISÃO AV1 Tabela 4- Distribuição de freqüências i Estatura xi fi fri fri % Fi Fri Fri % 1 150|154 152 4 0,100 10 4 0, 100 10 2 154|158 156 9 0, 225 22,5 13 0, 325 32,5 3 158|162 160 11 0, 275 27,5 24 0, 600 60 4 162|166 164 8 0, 200 20 32 0, 800 80 5 166|170 168 5 0, 125 12,5 37 0, 925 92,5 6 170|174 172 3 0, 075 7,5 40 1, 000 100 fi = 40 fri = 1 REVISÃO AV1 Histograma 4 9 11 8 5 3 0 2 4 6 8 10 12 Estaturas (cm) F re q u ên ci a d as e st at u ra s O histograma: Estaturas de 40 alunos. REVISÃO AV1 Polígono de Frequência E um gráfico de linha que representa as frequências simples dos pontos médios das classes. Polígono de Frequências Simples 0 2 4 6 8 10 12 148 152 156 160 164 168 172 176 Pontos Médios das Classes F re q u ên ci as S im p le s Estatura (cm) xi fi 150|154 152 4 154|158 156 9 158|162 160 11 162|166 164 8 166|170 168 5 170|174 172 3 REVISÃO AV1 AULA 04 Medidas de Posição: Média Aritmética Mediana Moda 23 REVISÃO AV1 Média aritmética de dados não agrupados Suponha que as notas de um candidato, em seis provas de um concurso, sejam 8,4 9,2 7,1 6,8 8,7 7,2 Cálculo da Média das notas: 9,7= 6 4,47 = 6 2,7+7,8+8,6+1,7+2,9+4,8 =X 24 REVISÃO AV1 DADOS AGRUPADOS COM INTERVALOS DE CLASSES Distribuição de frequências dos 40 alunos. i Estaturas (cm) xi (ponto médio) fi (frequências simples) xi fi 1 150|154 152 4 608 2 154|158 156 9 1404 3 158|162 160 11 1760 4 162|166 164 8 1312 5 166|170 168 5 840 6 170|174 172 3 516 fi = 40 6440 25 REVISÃO AV1 Média ponderada de dados não agrupados Estatura média dos alunos de uma turma. A altura média dos estudantes é 161 cm. 161= 40 6440 = 40 3.172+5.168+8.164+11.160+9.156+4.152 =x 26 REVISÃO AV1 Mediana 1º Passo: Incluir a coluna “Frequência Acumulada”. xi fi Fi 50 8 8 60 5 13 80 4 17 90 3 20 fi = 20 27 REVISÃO AV1 2º Passo: calcular A frequência acumulada imediatamente superior ao número 10 encontrado é F2 = 13. Logo, a MEDIANA Md = 60, que corresponde ao valor da variável associado à frequência acumulada 13. xi fi Fi 50 8 8 60 5 13 80 4 17 90 3 20 fi = 20 10= 2 20 = 2 fi∑ 28 REVISÃO AV1 Atenção! Quando é igual a uma das frequências acumuladas Fi , a mediana será a média aritmética entre os valores das variáveis xi e xi+1. 29 2 ∑ if Exemplo: 6,8 7,2 7,2 8, 4 8,7 9,2 Md = média entre os termos de posições 3 e 4 Md = 8,7 2 6,15 2 4,82,7 REVISÃO AV1 3 2 6 2 ∑ i f i Estaturas (cm) fi (frequências simples) Fi (frequências acumuladas) 1 150|154 4 4 2 154|158 9 13 3 158|162 11 24 4 162|166 8 32 5 166|170 5 37 6 170|174 3 40 fi = 40 Exemplo 3: Cálculo da Mediana 30 2 ∑ if = 20 Imediatamente acima Classe Mediana REVISÃO AV1 Pela fórmula: LImd = 158 Amd = 4 fmd = 11 Fmd -1 = 13 Md = 158 + . ( 20 – 13) = 160, 5411 4 31 i (cm) fi Fi 1 150|154 4 4 2 154|158 9 13 3 158|162 11 24 4 162|166 8 32 5 166|170 5 37 6 170|174 3 40 fi = 40 REVISÃO AV1 xi fi 50 8 60 5 80 4 90 3 fi = 20 MODA Dados Agrupados SEM intervalos de classes. A maior frequência é f1 = 8, logo a moda é o valor correspondente à variável x1, ou seja Mo = 50. 32 REVISÃO AV1 MODA: Dados Agrupados COM intervalos de classes i Estaturas (cm) fi (freq. simples) 1 150|154 4 2 154|158 9 3 158|162 11 4 162|166 8 5 166|170 5 6 170|174 3 fi = 40cm160 2 162158 33 2 Ll Mo = REVISÃO AV1 A Moda pode não ser única: bimodal A série de dados: 2; 3; 4; 6; 4; 8; 6, possui duas modas Mo= 4 e M’o= 6. Pode não existir: amodal A série de dados: 2; 3; 4; 6; 8, não possui valor repetido, logo não possui moda. 34 REVISÃO AV1 AULA 05 Medidas de Dispersão 35 REVISÃO AV1 36 Medidas de dispersão Medem o grau de variabilidade, ou a dispersão dos valores observados em torno da média aritmética. Deseja-se comparar o desempenho de dois funcionários com base na produção diária de uma peça, durante cinco dias: Empregado A : 70, 71, 69, 70, 70 = 70 Empregado B : 60, 80, 70, 62, 83 = 71 A performance média da A é de 70 peças (varia de 69 a 71) A performance média de B é de 71 peças (varia de 60 a 83). A performance de A é bem mais uniforme do que de B. Qual o melhor empregado? REVISÃO AV1 Desvio médio (DM): Analisa todos os desvios em relação à média. Cálculo dos desvios (di) Empregado A d1 = 70 – 70 = 0 d2 = 71 – 70 = +1 d3 = 69 – 70 = - 1 d4 = 70 – 70 = 0 d5 = 70 – 70 = 0 di = 0 Empregado B d1 = 60 – 71 = - 11 d2 = 80 – 71 = +9 d3 = 70 – 71 = -1 d4 = 62 – 71 = - 9 d5 = 83 – 71 = +12 di = 0 Empregado A : 70, 71, 69, 70, 70 = 70 Empregado B : 60, 80, 70, 62, 83 = 71 REVISÃO AV1 38 Desvio Médio: DM = = Para eliminar a soma zero desvios em módulo Empregado A d1 = 0 = 0 d2 = +1 = 1 d3 = - 1 = 1 d4 = 0 = 0 d5 = 0 = 0 di = 2 Empregado B d1 = - 11 = 11 d2 = +9 = 9 d3 = - 1 = 1 d4 = - 9 = 9 d5 = +12 = 12 di = 42 n di || n Xxi || 5 2 A DM = = 0,4 B DM = = 8,45 42 REVISÃO AV1 39 Variância Denotada por (s2) ou (2 ), é a medida de dispersão que mede a variação média dos dados de uma amostra em relação a sua média aritmética. Fórmula: = n 2(di) n 2)X-(xi REVISÃO AV1 40 Variância (2) Para eliminar a soma zero, eleva-se os desvios ao quadrado: Empregado A d1 = (0) 2 = 0 d2 = (+1) 2 = 1 d3 = (1)2 = 1 d4 = (0) 2 = 0 d5 = (0) 2 = 0 (di)2 = 2 Empregado B d1 = (–11) 2 = 121 d2 = (+9) 2 = 81 d3 = (1)2 = 1 d4 = (–9) 2 = 81 d5 = (+12) 2 = 144 (di) 2 = 428 n 2(di) n 2x)-(xi 2 = = = = 0,4 = = 85,6 5 2 5 428 REVISÃO AV1 2 A 2 B 41 Desvio-padrão É a raiz quadrada da variância: 2 Desvio Padrão do funcionário A: = = 0,63 Desvio Padrão do funcionário B: = = 9,25 4,0 6,85 A B REVISÃO AV1 Slide 1 Slide 2 Slide 3 Slide 4 Slide 5 Slide 6 Slide 7 Slide 8 Slide 9 Slide 10 Slide 11 Slide 12 Slide 13 Slide 14 Slide 15 Slide 16 Slide 17 Slide 18 Slide 19 Slide 20 Slide 21 Slide 22 Slide 23 Slide 24 Slide 25 Slide 26 Slide 27 Slide 28 Slide 29 Slide 30 Slide 31 Slide 32 Slide 33 Slide 34 Slide 35 Slide 36 Slide 37 Slide 38 Slide 39 Slide 40 Slide 41