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INTERVALO DE CONFIANÇA PARA A MÉDIA 1º) O valor de face dos títulos depositados em um banco para cobrança simples tem distribuicão normal com variância de R$ 400,00. Uma amostra de 10 títulos escolhidos ao acaso, com reposição, forneceu os seguintes valores: R$ 80,00, R$ 120,00, R$ 71,00, R$ 120,00, R$ 140,00, R$ 200,00, R$ 180,00, R$ 70,00, R$ 45,00 e R$ 87,00. A partir desta amostra, o encarregado pelo setor afirmou ao seu superior imediato, com 90% de confiança, que o valor médio dos títulos é de R$125,00. Ele esta correto? SOLUÇÃO Inicialmente vamos determinar a média da amostra: 111,30 R$ 10 87 45 70 180 200 140 120 71 120 80 x =+++++++++= 20,00 400,00 2 =⇒= σσ n = 10 z̄ fHz̄L 0,05 0,45 2/αz Da tabela Normal temos: 0,4495 ⇒ 2/zα = 1,64 0,4505 ⇒ 2/zα = 1,65 Como as diferenças são iguais vamos efetuar uma escolha aleatória: 2/zα = 1,64 n σ 2/zα = 10 20 1,64 = 10,37 (erro cometido) Assim: IC ( μ ; 90%) = [ 111,30 – 10,37 ; 111,30 + 10,37 ] = [ 100,93 ; 121,67 ] ou ainda: p ( 100,93 90% ) 121,67 =≤≤ μ Em outras palavras, podemos dizer com 90% de confiança, que o valor médio dos títulos depositados no banco para cobrança simples está entre R$ 100,93 e R$ 121,67. Assim sendo o encarregado pela carteira de títulos não está correto. 1 2.) Para avaliar a situação salarial em uma empresa, um consultor levantou uma amostra aleatória com reposição, de 50 salários recebidos na empresa. Sabe-se por experiência com empresas similares, que os salários tem distribuição normal com desvio-padrão de R$ 40,00. O salário médio amostral foi calculado em R$ 245,00. Determine um intervalo de confiança de 94% para o salário médio pago por esta empresa. SOLUÇÃO x = R$ 245,00 40,00 =σ n = 50 z̄ fHz̄L 0,03 0,47 2/αz Da tabela Normal temos: 0,4699 ⇒ 2/zα = 1,88 0,4706 ⇒ 2/zα = 1,89 Escolhemos: 2/zα = 1,88 n σ 2/zα = 50 40 1,88 = 10,63 (erro cometido) Assim: IC ( μ ; 90%) = [ 245,00 – 10,63 ; 245,00 + 10,63 ] = [ 234,37 ; 255,63 ] ou ainda: p ( 234,37 94% ) 255,63 =≤≤ μ Podemos assim dizer com 94% de confiança, que o valor médio dos salários pagos pela empresa está entre R$ 234,37 e R$ 255,63. Em outras palavras, podemos também dizer com 95% de confiança, que não estamos errando por mais de R$ 10,63 (para menos ou para mais). 3º) Uma loja tem os valores de suas vendas diárias distribuídos normalmente com desvio-padrão de R$ 530,00. O gerente da loja quando questionado pelo dono, afirmou vender em média R$ 34.700,00 por dia. Posteriormente, levantou-se uma amostra casual com reposição, dos valores das vendas de um determinado dia, obtendo-se os valores: R$ 33.840,00, R$ 32.960,00, R$ 41.811,00, R$ 35.080,00, R$ 35.060,00,R$ 32.947,00, R$ 32.120,00, R$ 32.740,00, R$ 33.580,00 e R$ 33.002,00. a) Construa um Intervalo de Confiança para o valor da venda média diária ao nível de 95%; b) Construa um Intervalo de Confiança para o valor da venda média diária ao nível de 99%; c) Em qual dos Intervalos de Confiança o gerente se baseou para responder ao questionamento do dono da loja. 2 SOLUÇÃO a) 10 33.002 33.580 32.740 32.120 32.947 35.060 35.080 41.811 960.32 33.840 x +++++++++= 34.314,00 R$ x = 530,00 =σ n = 10 Da tabela Normal temos: 0,4750 ⇒ 2/zα = 1,96 n σ 2/zα = 10 530 1,96 = 328,50 (erro cometido) ssim: ( A IC μ ; 95%) = [ 34.314,00 – 328,50 ; 34.314,00 + 328,50 ] = [ 33.985,50 ; 34.642,50 ] u ainda: ( 33.985,50 o p 95% ) 34.642,50 =≤≤ μ Podemos assim dizer com 95% de confiança, que o valor médio das vendas diárias da loja está entre ) Da tabela Normal temos: ,4949 R$ 33.985,50 e R$ 34.642,50. Em outras palavras, se tomarmos 100 amostras, e para cada uma delas construirmos um intervalo de confiança, podemos esperar que 95 destes intervalos contenham o ver- dadeiro valor da média diária das vendas da loja. b 0 ⇒ 2/zα = 2,57 ,4951 0 ⇒ 2/zα = 2,58 omo as diferenças são iguais vamos efetuar uma C escolha aleatória: 2/zα = 2,57 fHz̄L 0,475 0,025 z̄ 2/ _ zα fHz̄L 0,495 0,005 z̄ 2/ _ zα 3 n σ 2/zα = 10 530 2,57 = 430,73 (erro cometido) Assim: IC ( μ ; 99%) = [ 34.314,00 – 430,73 ; 34.314,00 + 430,73 ] = [ 33.883,27 ; 34.744,73 ] ou ainda: p ( 33.883,27 99% ) 34.744,73 =≤≤ μ Podemos assim dizer com 99% de confiança, que o valor médio das vendas diárias da loja está entre R$ 33.883,27 e R$ 34.744,73. c) Podemos assim dizer que o gerente da loja ao responder o questionamento do dono da loja se baseou em um nível de confiança de 99%. 4º) Um fabricante sabe que a vida útil das lâmpadas que fabrica tem distribuição aproximadamente normal com desvio-padrão de 200 horas. Para estimar a vida média destas lâmpadas selecionou ao a- caso, uma amostra de 400 lâmpadas, obtendo uma vida útil média de 1000 horas. a) Construa um Intervalo de Confiança para a vida média destas lâmpadas ao nível de 99%; b) Qual o tamanho necessário da amostra para se obter um erro de 5 horas, com 99% de probabilida- de de acerto? SOLUÇÃO Vamos supor que o tamanho da amostra (400 lâmpadas) é inferior a 5% do tamanho da população. 1.000 x = 200 =σ n = 400 a) Da tabela Normal temos: 0,4949 ⇒ 2/zα = 2,57 0,4951 ⇒ 2/zα = 2,58 Como as diferenças são iguais vamos efetuar uma escolha aleatória: 2/zα = 2,57 fHz̄L 0,495 0,005 z̄ 2/ _ z α 4 n σ 2/zα = 400 200 2,57 = 25,70 (erro cometido) Assim: IC ( μ ; 99%) = [ 1.000 – 25,70 ; 1.000 + 25,70 ] = [ 974,30 ; 1.025,70 ] ou ainda: p ( 974,30 99% ) 1.025,70 =≤≤ μ Podemos assim dizer com 99% de confiança, que a vida útil média das lâmpadas está entre 974,30 (974 horas 18 minutos) e 1.025,70 (1.025 horas e 42 minutos). b) n σ 2/zα = 5 ⇒ n 200 2,57 = 5 ⇒ 10.568 n 102,80 n 5 2,57 . 200 n =⇒=⇒= Assim, seria necessária uma amostra com aproximadamente 10.568 lâmpadas, para trabalhar com um erro de 5 horas com 99% de probabilidade de acerto. 5º) Com a finalidade de estabelecer o custo de um novo produto, o encarregado de custos levantou os possíveis fornecedores de um dos componentes deste produto. Dos 60 fornecedores cadastrados foram sorteados e consultados seis deles. Os preços apresentados geraram uma média de R$ 4,83. A experiên cia do encarregado indica que os preços se distribuem normalmente com desvio-padrão de 10% sobre o preço médio. a) Determine um intervalo de confiança para o preço médio deste componente ao nível de 93%? b) Qual é a precisão da estimativa acima. RESPOSTA OBSERVAÇÃO Como a amostra foi selecionada sem reposição e o seu tamanho (6) é superior ao tamanho da população (60) devemos utilizar o fator de correção (FC). 0,96 1 - 60 6 - 60 1 - N n - N FC === 4,83 R$ x = 0,48 4,83 sobre 10% ==σ n = 6 5 z̄ fHz̄L 0,035 0,465 2/ _ zα Da tabela Normal temos: 0,4649 ⇒ 2/zα = 1,81 0,4656 ⇒ 2/zα = 1,82 Como as diferenças são iguais vamos efetuar uma escolha aleatória: 2/zα = 1,81 n σ 2/zα . FC = 6 48,0 1,81. 0,96 = 0,34 Assim: IC ( μ ; 93%) = [ 4,83 – 0,34 ; 4,83 + 0,34 ] = [ 4,49 ; 5,17 ] ou ainda: p ( 4,49 93% ) 5,17 =≤≤ μ Podemos assim dizer com 93% de confiança,que o preço médio do componente está entre R$ 4,49 e R$ 5,17. b) Podemos ter 93% de confiança que não estamos errando por mais de R$ 0,34 (para mais ou para me- nos) nesta estimativa. 6º) Um pequeno empresário está estudando a possibilidade de fazer cobrança bancária para os 230 pe- didos já recebidos que ele deverá atender no próximo mês. Ele sabe que este é o processo mais indica- do se o custo da cobrança representar no máximo 3% do valor do pedido. Sua experiência indica que o valor dos pedidos tem distribuição normal com desvio padrão de R$ 20,00. Uma amostra com 10 pe- didos foi selecionada ao acaso, sem reposição, e apresentou um valor médio de R$ 120,00. Verifique se a cobrança bancária é o processo mais indicado a um nível de confiança de 95%, supondo que: a) o custo da cobrança bancária é de R$ 3,00; b) o custo da cobrança bancária é de R$ 4,00. SOLUÇÃO OBSERVAÇÃO Como a amostra foi selecionada sem reposição e o seu tamanho (10) é inferior ao tamanho da população (230) não há necessidade de utilizar o fator de correção (FC). 120,00 R$ x = 20,00 R$ =σ n = 10 6 z̄ fHz̄L 0,,025 0,475 2/ _ zα Da tabela Normal temos: 0,4750 ⇒ 2/zα = 1,96 n σ 2/zα = 10 20 1,96 = 12,40 Assim: IC ( μ ; 95%) = [ 120,00 – 12,40 ; 120,00 + 12,40 ] = [ 107,60 ; 132,40 ] ou ainda: p ( 107,60 95% ) 132,40 =≤≤ μ Podemos assim dizer com 95% de confiança, que o valor médio dos pedidos está entre R$ 107,60 e R$ 132,40. Ora, como 3% de R$ 107,60 (menor valor possível de um pedido ao nível de confiança de 95%) é igual a R$ 3,23 e como o custo da cobrança bancária é de R$ 3,00 podemos concluir que este é o processo mais indicado, ao nível de confiança de 95%. b) Isto já não ocorre quando o custo da cobrança bancária é de R$ 4,00. 7
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