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25/10/2022 1 Medidas de tendência central Média aritmética simples Pode ser entendida como a soma dos valores de todas as observações realizadas dividida pelo número de observações. É utilizada no intuito de expressar, por meio de um único valor, a ideia principal de um grupo de valores. A média aritmética é expressa pela seguinte equação: 25/10/2022 2 Dados os números 10, 8, 15 e 9, qual o valor da média aritmética simples? Exemplo 1 Um grupo de alunos realizou 10 coletas de solos em determinada área para analisar os níveis de ph. Calcule a média aritmética simples, após evidenciados os seguintes resultados: Exemplo 2 25/10/2022 3 Considere os seguintes valores coletados de uma amostra com 36 casos sobre a espessura de uma peça (em mm) produzida pela empresa Delta. Calcule a espessura média. Exemplo 3 Média aritmética ponderada Existe um grande perigo no cálculo da média aritmética simples. Quando um ou mais valores for muito diferente do conjunto pode distorcer a tendência apresentada pela média. Essa distorção pode ser amenizada aplicando-se pesos “as observações”, isso possibilita atribuir importância diferente a cada valor. Quando isso ocorre, temos a média aritmética ponderada. 25/10/2022 4 Em uma unidade escolar, a média anual de cada matéria é calculada de acordo com os princípios da média ponderada. O peso das notas está relacionado ao número do bimestre. Assim, temos peso 1, 2, 3, 4, respectivamente, para cada um dos quatro bimestres do ano. Determine a média anual de um aluno, cujas notas estão relacionadas na tabela acompanhadas dos respectivos pesos. Exemplo 1 Bimestre Peso Nota do aluno 1º Bimestre 1 7,0 2º Bimestre 2 5,5 3º Bimestre 3 8,3 4º Bimestre 4 3,2 Resolução Bimestre Peso Nota 1º Bimestre 1 7,0 2º Bimestre 2 5,5 3º Bimestre 3 8,3 4º Bimestre 4 3,2 Aprovado! Reprovado! 25/10/2022 5 Determinada prefeitura realizou uma pesquisa de satisfação com 500 usuários em relação à prestação dos serviços públicos. As notas disponibilizadas aos entrevistados no intuito de avaliar o nível de satisfação compreendem valores inteiros de 1 a 10. Os resultados da pesquisa estão tabulados na tabela ao lado. Calcule a média ponderada que represente o nível de satisfação evidenciado pela prefeitura. Exemplo 2 Nota Nº de entrevistados 1 8 2 30 3 20 4 125 5 100 6 80 7 85 8 35 9 10 10 7 Total 500 Resolução Nota Pesos Nota*pesos 1 8 8*1 = 8 2 30 30*2 = 60 3 20 20*3 = 60 4 125 125*4 = 500 5 100 100*5 = 500 6 80 80*6 = 480 7 85 85*7 = 595 8 35 35*8 = 280 9 10 10*9 = 90 10 7 7*10 = 70 Total 500 2643 O nível de satisfação é de 5,2 em uma escala que varia de 1 a 10 25/10/2022 6 Média harmônica É utilizada quando estamos trabalhando com grandezas inversamente proporcionais. A média harmônica pode ser calculada pela divisão da quantidade de elementos de um conjunto pela soma dos inversos desses elementos, conforme apresentado a seguir: 𝑴𝒆𝒅𝒊𝒂 𝒉𝒂𝒓𝒎𝒐𝒏𝒊𝒄𝒂 = 𝒏 𝟏 𝒙𝟏 + 𝟏 𝒙𝟐 + 𝟏 𝒙𝟑 … + 𝟏 𝒙𝒏 Grandezas proporcionais Uma grandeza pode definida como algo que pode ser medido ou calculado, como: velocidade, área ou volume de um material. É útil para comparar com outras medidas, muitas vezes de mesma unidade, representando uma razão. A proporção é uma relação de igualdade entre razões e, assim, apresenta a comparação de duas grandezas em diferentes situações. A relação entre as grandezas pode ocorrer de maneira diretamente ou inversamente proporcional. Fonte: https://www.todamateria.com.br 25/10/2022 7 Grandezas diretas Duas grandezas são diretamente proporcionais quando a variação de uma implica na variação da outra na mesma proporção, ou seja, duplicando uma delas, a outra também duplica; reduzindo pela metade, a outra também reduz na mesma quantidade... e assim por diante. Exemplo: Uma impressora tem a capacidade de imprimir 10 páginas por minuto. Se dobrarmos o tempo, dobramos a quantidade de páginas impressas. Fonte: https://www.todamateria.com.br Grandezas inversas Duas grandezas são inversamente proporcionais quando o aumento de uma implica na redução da outra, ou seja, dobrando uma grandeza, reduz pela metade a outra. Exemplo: João decidiu contar o tempo que levava indo de casa à escola de bicicleta em diferentes velocidades. Observe a sequência registrada. Tempo (min) 4 6 12 24 Velocidade (Km/h) 30 20 10 5 Fonte: https://www.todamateria.com.br 25/10/2022 8 Em uma determinada viagem, um carro desenvolveu duas velocidades distintas, durante a metade do percurso ele manteve a velocidade de 40 km/h e durante a metade restante sua velocidade foi de 100 km/h. Determine a velocidade média do veículo durante o percurso. Exemplo 1 𝑴𝐡 = 𝟐 𝟏 𝟒𝟎 + 𝟏 𝟏𝟎𝟎 𝑴𝐡 = 𝟐 𝟎, 𝟎𝟐𝟓 + 𝟎, 𝟎𝟏 𝑴𝐡 = 𝟐 𝟎, 𝟎𝟑𝟓 𝑴𝐡 = 57 km/h Em uma determinada viagem, um carro desenvolveu duas velocidades distintas, durante a metade do percurso ele manteve a velocidade de 40 km/h e durante a metade restante sua velocidade foi de 100 km/h. Determine a velocidade média do veículo durante o percurso. Exemplo 1 40km/h 100km/h 200km 1hora2,5 horas 200 km : 3,5 horas = 57 km/h (40 km + 100 km) : 2 = 70 km/h 25/10/2022 9 Para encher um tanque, uma torneira leva 12 horas. Para encher esse mesmo tanque, outra torneira leva 6 horas. Caso as duas torneiras fossem abertas ao mesmo tempo, quanto tempo elas levariam para encher o tanque? Exemplo 2 𝑴𝐡 = 𝟐 𝟏 𝟏𝟐 + 𝟏 𝟔 𝑴𝐡 = 𝟐 𝟎, 𝟎𝟖𝟑 + 𝟎, 𝟏𝟔𝟕 𝑴𝐡 = 𝟐 𝟎, 𝟐𝟓 𝑴𝐡 = 8 horas (média) Como foram abertas juntas, levariam 4 horas para encher o tanque Mediana É uma medida de tendência central, cujo valor divide um conjunto de dados em duas partes iguais. A mediana é o valor que ocupa a posição central do conjunto dos dados ordenados. Ordenados os elementos de uma amostra, a mediana é o valor (pertencente ou não à amostra) que a divide ao meio, isto é, 50% dos elementos menores e 50% dos elementos maiores da amostra. Caracteriza-se por ser uma medida de tendência central que não é afetada por valores extremos. 25/10/2022 10 Mediana (não agrupados) Para dados não agrupados, inicialmente os dados devem ser ordenados para, em seguida, observar o valor central. Se n for ímpar, a mediana será o elemento central. (𝒏 + 𝟏) 𝟐 (𝟏𝟏 + 𝟏) 𝟐 𝟔º 𝒆𝒍𝒆𝒎𝒆𝒏𝒕𝒐 𝑴𝒅 = 𝟓, 𝟔 Sejam os seguintes elementos de uma amostra: 8,2 - 5,6 - 3,7 - 2,1 - 9,1 - 3,2 - 6,7 - 7,9 - 4,1 - 5,4 - 7,1. Encontre a mediana. Mediana (não agrupados) Se n for par, a mediana será o resultado da média simples entre os elementos: Exemplo: Sejam os seguintes valores: 𝑴𝒅 = 𝟕, 𝟔 + 𝟕, 𝟖 𝟐 𝑴𝒅 = 𝟕, 𝟕 𝒏 𝟐 e 𝒏 𝟐 + 1 𝟏𝟎 𝟐 = 5º elemento 𝟏𝟎 𝟐 + 1 = 6º elemento 25/10/2022 11 Considerem os seguintes valores coletados de uma amostra com 36 casos sobre a espessura de uma peça (em mm) produzida pela empresa Delta. Calcule a mediana da espessura. Exemplo Exemplo 9,3 9,3 9,4 9,4 9,6 9,6 9,6 9,6 9,7 9,7 9,8 9,8 9,8 9,8 9,8 9,8 9,9 9,9 9,9 9,9 9,9 9,9 10,0 10,0 10,0 10,1 10,1 10,1 10,1 10,1 10,1 10,2 10,2 10,3 10,3 10,4 𝒏 𝟐 = 𝟑𝟔 𝟐 = 18º elemento 𝒏 𝟐 + 1 = 𝟑𝟔 𝟐 + 1 = 19º elemento Organizados em ordem crescente: 25/10/2022 12 Mediana (agrupados) O cálculo da mediana para dados já agrupados se processa de modo muito semelhante, porém, deve-se determinar previamente as frequências acumuladas para identificar qual o valor divide a distribuição em dois grupos com o mesmo número de elementos. Veja o exemplo a seguir: Nota Aprovados 6 10 7 15 8 2 9 14 10 10 Total 51 Mediana (agrupados) Nota Aprovados Frequência acumulada 6 10 10 7 15 25 8 2 27 9 14 41 10 10 51 Total 51 - (𝒏 𝟏) 𝟐 = (𝟓𝟏 𝟏) 𝟐 = 𝟓𝟐 𝟐 = 26º elemento25/10/2022 13 Mediana (agrupados) Se a frequência total for par, teríamos o seguinte exemplo: Nota Aprovados Frequência acumulada 6 10 10 7 15 25 8 1 26 9 14 40 10 10 50 Total 50 - 𝒏 𝟐 = 𝟓𝟎 𝟐 = 25º elemento 𝒏 𝟐 + 1 = 𝟓𝟎 𝟐 + 1 = 26º elemento Moda Define-se a moda como o valor ou atributo que ocorre com maior frequência em um determinado conjunto de dados. A moda pode funcionar como medida descritiva quando se trata de contar dados quantitativos ou qualitativos, demonstrando as categorias que mais concentram dados. É considerada um tipo de medida central mais simples, pois considera apenas os valores mais frequentes. 25/10/2022 14 Moda Observe a tabela ao lado. Ela demonstra a temperatura média, registrada de hora em hora, das 6h às 12h em uma cidade. Podemos notar que a temperatura de 18º C se repetiu duas vezes. Dessa forma dizemos que a moda das temperaturas obtidas é 18º C. Dia da mês Temperatura °C 6 14 7 18 8 18 9 19 10 22 11 24 12 26 Moda A moda não é necessariamente única, como ocorre na média ou na mediana. Dependendo da quantidade será classificada em Amodal, quando não possui moda, Bimodal, quando possui dois valores modais ou Multimodal, quando possui mais do que dois valores modais. Veja alguns exemplos: a) {maçã, banana, laranja, laranja, laranja, pêssego} = laranja b) {1, 3, 5, 5, 6, 6} = Bimodal: 5 e 6. c) {1, 3, 2, 5, 8, 7, 9} = Amodal. d) {1, 3, 5, 5, 6, 6, 7, 7} = Multimodal: 5, 6 e 7 25/10/2022 15 Moda (não agrupados) Primeiramente os dados devem ser ordenados para, em seguida, observar o valor que mais se repete. Exemplo Um grupo de alunos realizou 10 coletas de solos em determinada área de cultura de morango para analisar os níveis de ph. Calcule a moda, após evidenciados os seguintes resultados: 6,8 6,9 7,0 7,1 7,4 7,4 7,5 7,7 8,0 8,2 𝑴𝐨 = 𝟕, 𝟒 Considerem os seguintes valores coletados de uma amostra com 36 casos sobre a espessura de uma peça (em mm) produzida pela empresa Delta. Calcule a moda da espessura. Exemplo 25/10/2022 16 Exemplo 9,3 9,3 9,4 9,4 9,6 9,6 9,6 9,6 9,7 9,7 9,8 9,8 9,8 9,8 9,8 9,8 9,9 9,9 9,9 9,9 9,9 9,9 10,0 10,0 10,0 10,1 10,1 10,1 10,1 10,1 10,1 10,2 10,2 10,3 10,3 10,4 Organizados em ordem crescente: Moda (dados agrupados) Quando os dados já estiverem agrupados em uma distribuição de frequência, para encontrarmos a moda basta observar qual é o valor da variável que possui a maior frequência. 𝑴𝐨 = 𝟔, 𝟎 25/10/2022 17 Exemplo Uma fábrica de camiseta identificou os seguintes defeitos durante o processo de produção. Qual seria a moda? 𝑴𝐨 = 𝑪𝒐𝒓 𝒅𝒊𝒇𝒆𝒓𝒆𝒏𝒕𝒆 𝒅𝒐 𝒅𝒆𝒔𝒆𝒏𝒉𝒐 Comparação Medida Definição Vantagens Limitações Quando usar Média Soma de todos valores dividido pelo total de elementos Reflete cada valor e possui propriedades matemáticas atraentes É influenciada por valores extremos Deseja obter uma medida com maior estabilidade. Houver necessidade de um tratamento matemático posterior Mediana Valor que divide o conjunto em duas partes iguais Menos sensível a valores extremos do que a média Difícil de determinar para grande quantidade de dados Há valores extremos que afetam a média. Deseja- se um ponto que divide o conjunto em duas partes Moda Valor mais frequente Valor típico, que repete mais vezes. Permite analisar dados qualitativos Não utiliza análise matemática. Pode não haver moda em certos conjuntos de dados Deseja-se obter uma medida rápida e aproximada de posição. A medida de posição deve ser o mais comum 25/10/2022 18 ALVES, V. dos S. Estatística aplicada. Cuiabá: Ed. UFMT, 2013. 168 p. BRUNI, A. L. Estatística aplicada à gestão empresarial. 4. ed. São Paulo: Atlas, 2013. 398 p. COSTA, P. R. Estatística. 3. ed. Santa Maria: Universidade Federal de Santa Maria, Colégio Técnico Industrial de Santa Maria, e-Tec Brasil, 2010. 95 p. FONSECA, S. C. C. Fundamentos de Estatística. Cuiabá: Ed. UFMT, 2015. 92 p. FREUND, J. E.; DOERING, C. I. Estatística aplicada: economia, administração e contabilidade. 11. ed. Porto Alegre: Bookman, 2006. 535 p. MARTINS, G. de A.; DOMINGUES, O. Estatística geral e aplicada: utilizando a planilha Excel e o SPSS. 6. ed. São Paulo: Atlas, 2019. 360 p. McCLAVE, J. T.; BENSON, G. P. SINCICH, T. Estatística para Administração e Economia. 10. ed. São Paulo: Prentice Hall, 2009. 888 p. VIEIRA, S. Estatística básica. São Paulo: Cengage Learning, 2012. 176 p. Bibliografias consultadas