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Aula 12 Probabilidade e Estatística 269 Já temos as hipóteses (são as respostas do item “a”): H 0 : μ = 400gr H 1 : μ ≠ 400gr 20 passo Nesta etapa, o nível de significância do teste, α, deve ser definido. No caso desse exemplo, o problema já nos informa que esse nível é: α = 5%. 3º passo Agora, deveremos escolher a distribuição amostral adequada e a partir dela, calcular o valor da estatística-teste, supondo H 0 verdadeira. É o valor dessa estatística que guiará nossa decisão de rejeitar ou não o que H 0 afirma. No caso desse problema, as informações que ele disponibiliza são: a amostra é grande (n = 36, logo n ≥30), o estimador usado foi a média amostral, X _ , o qual nos forneceu a estimativa: X _ = 401gr e o desvio padrão populacional é conhecido, σ = 2,5 gramas. Supondo H 0 verdadeira, isto é, supondo que a média da população seja μ = 400gr, então a v.a. X _ , nesse contexto, terá uma distribuição normal (ou aproximadamente normal) com média: E(X _ ) = 400gr, e desvio padrão σ X = σ√ n = 2, 5√ 36 = 2, 5 6 = 0, 41667. Assim, podemos escrever: X _ ∼ N (400; 0,416672). Observação – Não esqueça, na notação estatística, a distribuição normal é escrita (média, variância) nessa ordem! Diante disso, a distribuição amostral adequada para a estatística-teste segue o modelo normal da forma: Zteste = X − μ0 σ√ n Daí, considerando H 0 : μ = 400gr como verdadeira e substituindo os dados fornecidos pelo problema, calculamos o valor assumido pela estatística-teste: Zteste = 401 − 400 2, 5√ 36 = 1 0, 41667 = 2, 4 ⇒ Zteste = 2, 4 a partir desse resultado, nós devemos verificar se Zteste pertence ou não às regiões de rejeição de H 0 (o teste é bilateral, logo há duas regiões que levam à rejeição de H 0 : uma à direita, outra à esquerda). 4º passo Nesta etapa, nós procuramos definir as regiões de rejeição de H 0 . Dado que esse é um teste bilateral, há duas regiões extremas, que levam à rejeição de H 0 , uma região à direita e outra à esquerda da suposta média verdadeira. Considerando a probabilidade α=5% e H 0 como verdadeira, isto é, supondo verdadeira a afirmação μ=400gr, sabendo-se ainda que a Prob_Est_Livro.indb 269Prob_Est_Livro.indb 269 30/12/14 15:4530/12/14 15:45 RR ou RC RR ou RC μ = 400 0,475 0,475 X 1 - α= 0,025α 2 = 0,025α 2 α 2 RR ou RC RR ou RC 0 1,96-1,96 0,475 0,475 Z 1 - α= 0,025 = 0,025α 2 Aula 12 Probabilidade e Estatística270 v.a. X _ , para grandes amostras (n ≥30) tem distribuição normal ou aproximadamente normal, as regiões de rejeição (RR) ou regiões críticas (RC) de H 0 para o nível α=5% serão: Atenção − os valores da v.a. Z exibidos nesses esquemas, ou seja, −1,96 e 1,96 foram obtidos na tabela da distribuição normal quando procuramos, no corpo dessa tabela, o valor 0,475. 5º passo: conclusão do teste Neste problema, os valores críticos que delimitam as regiões que levam à rejeição da hipótese nula H 0 são −1,96 e 1,96 e o valor calculado para a estatística-teste, Zteste, foi igual a 2,14. Tal valor está situado na região de rejeição de H 0 (acompanhe isso por meio dos gráficos esquemáticos referentes ao problema). A partir de tal constatação, a nossa decisão será a de rejeitar a afirmação sustentada pela hipótese H 0 . Isto é, deveremos rejeitar que μ = 400gr, pois os dados amostrais nos sugerem que μ deve ser > 400 gramas, daí, o encarregado deverá parar a máquina para regulá-la. Exemplo 2 O departamento de Estatística do trabalho (DET) suspeita da afirmação do governo de que a média de ganho semanal para trabalhadores sem qualificação formal seja de R$ 102,00. O desvio padrão populacional é conhecido e igual a R$ 5,00. Para testar essa afirmação, com α de 5%, o DET selecionou ao acaso uma amostra com 400 trabalhadores sem qualificação formal. Essa amostra acusou uma média de R$ 100,00. O que podemos concluir acerca da suspeita do DET? Devemos aceitar ou rejeitar a hipótese nula? Solução 1º passo: construção das hipóteses Prob_Est_Livro.indb 270Prob_Est_Livro.indb 270 30/12/14 15:4530/12/14 15:45
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