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Estatística Introdução A Estatística, como entendida nos dias de hoje, caracteriza-se como um ramo da matemática aplicada dedicada à análise de dados de observação. Historicamente, entretanto, o crescimento e o desenvolvimento da estatística moderna estiveram relacionados a três fenômenos isolados: a necessidade do governo de coletar dados sobre os cidadãos o desenvolvimento da teoria da probabilidade; o advento da informática. Introdução O método estatístico requer que o estudo que se queira empreender siga várias etapas ou operações, denominadas fases do trabalho estatístico, as quais são de âmbito da Estatística Descritiva. - Coleta de dados - Descrição dos dados - Organização dos dados - Interpretação dos dados - Análise dos dados A ESTATÍSTICA Algumas definições se fazem necessárias: - População – universo ou conjunto de elementos envolvidos na pesquisa. Obs.: A operação de contagem de uma população denomina-se CENSO. Exemplos: censo demográfico; censo industrial. - Amostra – parte da população selecionada para análise. - Parâmetro – uma característica numérica de uma população. - Estatística – uma característica numérica de uma amostra. TIPOS DE DADOS ESTATÍSTICOS Variável qualitativa – é aquela cujos valores ficam caracterizados por qualidades. Exemplos: sexo (masculino ou feminino), religião (católico, protestante, ...); classe sócio-econômica (baixa, média, alta). Variável quantitativa– é aquela cujos valores ficam caracterizados quantitativamente. As variáveis quantitativas podem ser de dois tipos: 1) Variável quantitativa discreta – são números inteiros; CONTAM os fenômenos. Exemplos: número de crianças por família; número de livros por estante. 2) Variável quantitativa contínua – são números racionais; MEDEM os fenômenos. Exemplos: número de litros de água por caixa; temperatura Distribuição de frequências Uma distribuição de frequência é um sumário tabular de dados que mostra a frequência (ou o número) de observações em cada uma das diversas classes não sobrepostas. O objetivo da distribuição de frequências é reduzir a quantidade de dados. Gráfico de Colunas ou Barras Simples Representando-se, graficamente, com colunas simples, a variável qualitativa Ocupação na região amazônica, têm-se: Gráfico de Linha Determinados, graficamente, todos os pontos da série usando os pares ordenados, o ano no eixo horizontal e as quantidades no eixo vertical, ligam-se esses pontos, dois a dois, por segmentos de reta, o que gera uma linha poligonal, que é o gráfico em linha correspondente à série em estudo. Histogramas Representando-se, graficamente, por meio de um histograma, a variável quantitativa contínua Renda Familiar Mensal no país, têm-se: . Histogramas Curva de Distribuição Normal Medidas de Tendência Central Média Moda Mediana Dados Isolados: Média Exemplo: Dada a produção de diária de leite (em litros) 10 , 14 , 13 , 15 , 16 , 18 e 12, calcule a média da produção diária: Logo, a média da produção diária de leite é de 14 litros. Dados Isolados: Moda Exemplo: Dada a produção de diária de leite (em litros) 10 , 14 , 13 , 15 , 16 , 18 e 10, calcule a moda da produção diária: Para cálculo da moda, basta olhar o valor que mais se repete 10 Mo = 10 E se os valores fossem: 10 , 14 , 13 , 15 , 13 , 18 e 10 teríamos 2 modas: 10 e 13. Neste caso, dizemos que o sistema é bimodal. E se nenhum se repetisse? Dizemos que o sistema não tem moda, ou seja, ele é Amodal Dados Isolados: Mediana Exemplo: Dada a produção de diária de leite (em litros) 10 , 14 , 13 , 15 , 16 , 18 e 12, calcule a mediana da produção diária: A mediana (Md) é o valor central quando os dados estão em ordem. Vamos organizá-los e ver o valor que fica no centro: 10, 12, 13,14, 15,16,18 Neste caso, a mediana é o 14. Ela separa os dados em dois grupos de 3. Outro exemplo: Dada a produção de diária de leite (em litros) 10 , 14 , 13 , 15 , 16 , 17, 18 e 12, calcule a mediana da produção diária: 10, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18 Há dois valores no centro. A mediana é a média dos dois: Medidas de Tendência Central Qual usar??? Dados Agrupados: Média Exemplo: Dada a distribuição relativa de 41 famílias, tomando como variável o número de filhos : Nº de meninos X Frequência f 0 5 1 8 2 12 3 14 4 2 ∑ 41 n = ∑ fi Dados Agrupados: Média Exemplo: Dada a distribuição relativa a 41 famílias de 4 filhos, tomando como variável o número de filhos do sexo masculino: Nº de meninos X Frequência f X . f 0 5 0 1 8 8 2 12 24 3 14 42 4 2 8 ∑ 41 82 Dados Agrupados: Moda Exemplo: Dada a distribuição relativa a 41 famílias, tomando como variável o número de filhos: Mo = 3 Moda é o valor que tem a maior frequência Nº de meninos X Frequência f 0 5 1 8 2 12 3 14 4 2 ∑ 41 Dados Agrupados: Mediana Exemplo: Dada a distribuição relativa a 41 famílias, tomando como variável o número de filhos: Posição da mediana = Mediana é o valor que divide o grupo em duas partes iguais Nº de meninos X Frequência f Fac 0 5 5 1 8 13 2 12 25 3 14 39 4 2 41 ∑ 41 - Md Dados Agrupados: Mediana Exemplo: Dada a distribuição relativa a 40 famílias, tomando como variável o número de filhos: Posição da mediana = Mediana é o valor que divide o grupo em duas partes iguais Nº de meninos X Frequência f Fac 0 8 8 1 12 20 2 9 29 3 5 34 4 6 40 ∑ 40 - Md 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 3 3 3 3 3 4 4 4 4 4 4 Dados Agrupados em Intervalos de classe Média Exemplo: Dada a distribuição das alturas de 40 alunos de uma sala: Altura f x x . f 150 Ⱶ 154 4 152 608 154 Ⱶ 158 9 156 1404 158 Ⱶ 162 11 160 1760 162 Ⱶ 166 8 164 1312 166 Ⱶ 170 5 168 840 170 Ⱶ 174 3 172 516 ∑ 40 - 6440 = 161 cm X = 152 cm Exemplo: Dada a distribuição das alturas de 40 alunos de uma sala: Altura f 150 Ⱶ 154 4 154 Ⱶ 158 9 158 Ⱶ 162 11 162 Ⱶ 166 8 166 Ⱶ 170 5 170 Ⱶ 174 3 ∑ 40 L = limite inferior da classe modal D1 = freq. – freq. anterior D2 = freq. – freq. posterior H = intervalo da classe Classe modal = de maior frequência -> 158 Ⱶ 162 L = 158 D1 = 11 – 9 =2 D2 = 11 – 8 = 3 H = 162 – 158 = 4 Dados Agrupados em Intervalos de classe Moda Exemplo: Dada a distribuição das alturas de 40 alunos de uma sala: Altura f Fac 150 Ⱶ 154 4 4 154 Ⱶ 158 9 13 158 Ⱶ 162 11 24 162 Ⱶ 166 8 32 166 Ⱶ 170 5 37 170 Ⱶ 174 3 40 ∑ 40 - L = limite inferior da classe da mediana = posição da mediana Fant = frequência acumulada da classe anterior H = intervalo de classe = L = 158 = 20 Fant = 13 f = 11 h = 4 Classe da mediana = 158 Ⱶ 162 Dados Agrupados em Intervalos de classe Mediana 2,5 = 160,5 cm Medidas de Dispersão Imagine que você vai comprar um lote de 1000 lâmpadas e consulta 3 fornecedores: Fornecedor A Fornecedor B Fornecedor C Preço Unitário R$ 10 R$ 10 R$ 10 Medidas de Dispersão Imagine que você vai comprar um lote de 1000 lâmpadas e consulta 3 fornecedores: Fornecedor A Fornecedor B Fornecedor C Preço Unitário R$ 10 R$ 10 R$ 10 Duração média 1000h 1000h 1000h Medidas de Dispersão Imagine que você vai comprar um lote de 1000 lâmpadas e consulta 3 fornecedores: Qual comprar?? Menor variação maior qualidade C Fornecedor A Fornecedor B Fornecedor C Preço Unitário R$ 10 R$ 10 R$ 10 Duração média 1000h 1000h 1000h Variação 900 a 1100h 950 a 1050h 990 a 1010h Medidas de Dispersão Por isso mesmo, imaginou-se uma medida que tem utilidade e interpretação práticas, denominada desvio padrão, definido como a raiz quadrada do valor da variância, ou seja: Exemplo... Número de batimentos cardíacos após exercícios: 130; 134; 128; 126 e 132 bpm. Bat/min 130 0 0 134 4 16128 -2 4 126 -4 16 132 2 4 ∑ = 650 40 / 3,2 Exemplo... S = 3,2 bat/min. Isso é bom ou ruim??? Coeficiente de Variação Cv Abaixo de 5% = ótimo Entre 5 e 12% = aceitável Acima de 12% = variação alta = 2,46 Dados Agrupados Exemplo: número de acidentes em determinado local: Acidentes Dias 0 20 1 15 2 10 3 2 4 2 5 1 ∑ 50 Dados Agrupados Exemplo: número de acidentes em determinado local: Acid Dias X*f *f 0 24 0 -1 1 24 1 11 11 0 0 0 2 10 20 1 1 10 3 2 6 2 4 8 4 2 8 3 9 18 5 1 5 4 16 16 ∑ 50 50 76 = 120% Dados Agrupados com intervalo Exemplo: Altura de 40 alunos Altura f 150 Ⱶ 154 4 154 Ⱶ 158 9 158 Ⱶ 162 11 162 Ⱶ 166 8 166 Ⱶ 170 5 170 Ⱶ 174 3 ∑ 40 Dados Agrupados com intervalo Exemplo: Altura de 40 alunos Altura f x 150 Ⱶ 154 4 152 154 Ⱶ 158 9 156 158 Ⱶ 162 11 160 162 Ⱶ 166 8 164 166 Ⱶ 170 5 168 170 Ⱶ 174 3 172 ∑ 40 Dados Agrupados com intervalo Exemplo: Altura de 40 alunos Altura f x x . f *f 150 Ⱶ 154 4 152 608 -9 81 324 154 Ⱶ 158 9 156 1404 -5 25 225 158 Ⱶ 162 11 160 1760 -1 1 11 162 Ⱶ 166 8 164 1312 3 9 72 166 Ⱶ 170 5 168 840 7 49 245 170 Ⱶ 174 3 172 516 11 121 363 ∑ 40 - 6440 1240 image2.jpeg image3.jpeg image4.png image5.png image6.png image7.png image8.png image9.jpeg image10.png image11.png oleObject1.bin image12.wmf 14 7 12 18 16 15 13 14 10 = + + + + + + = x oleObject2.bin image13.wmf n x x i å = image122.png image14.png image15.png image60.png image82.png image90.png image19.png image20.png image21.png image22.png image23.png image101.png image24.png image25.png image26.png image27.png image28.png image111.png image29.png image30.png image31.png image16.png image17.png image18.png image120.png image131.png image2.png image170.png image180.png image192.png image191.png image80.png image210.png image221.png image231.png image241.png image251.png image91.png image201.png image261.png image3.png image32.png image40.png image50.png image61.png image70.png image81.png image92.png image100.png image110.png image121.png image300.png image130.png image33.png image140.png image150.png image160.png image271.png image281.png image190.png image200.png image291.png image34.png image220.png image230.png image240.png image250.png image260.png image270.png image280.png image290.png image1.png