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Desvio absoluto médio No fundo de investimento A, a média mensal dos rendimentos nos cinco meses considerados na tabela anterior foi 9 reais, e esses rendimentos foram 10, 11, 6, 10 e 8 reais, de janeiro a maio, respectivamente. Para determinar quanto cada rendimento está afastado da média aritmética, basta calcular a diferença entre o rendimento e a média aritmética, nessa ordem; essa diferença é chamada de desvio do rendimento. Esses desvios são: 10 2 9 5 1 p no mês de janeiro, o rendimento foi 1 real acima da média 11 2 9 5 2 p no mês de fevereiro, o rendimento foi 2 reais acima da média 6 2 9 5 23 p no mês de março, o rendimento foi 3 reais abaixo da média 10 2 9 5 1 p no mês de abril, o rendimento foi 1 real acima da média 8 2 9 5 21 p no mês de maio, o rendimento foi 1 real abaixo da média O módulo de cada um desses desvios é chamado de desvio absoluto do rendimento corres- pondente. No caso, temos os seguintes desvios absolutos: • do rendimento de janeiro: O10 2 9O 5 O1O 5 1 • do rendimento de fevereiro: O11 2 9O 5 O2O 5 2 • do rendimento de março: O6 2 9O 5 O23O 5 3 • do rendimento de abril: O10 2 9O 5 O1O 5 1 • do rendimento de maio: O8 2 9O 5 O21O 5 1 A média aritmética entre esses desvios absolutos é chamada de desvio absoluto médio, que se indica por Dam. Indicando o desvio absoluto médio da amostra de rendimentos do fundo A por DamA, temos: DamA 5 O1O 1 O2O 1 O23O 1 O1O 1 O21O ______________________________ 5 5 1 1 2 1 3 1 1 1 1 __________________ 5 5 1,6 Analogamente, calculamos o desvio absoluto médio da amostra de rendimentos do fundo B, DamB: DamB 5 O7 2 9O 1 O12 2 9O 1 O8 2 9O 1 O11 2 9O 1 O7 2 9O _________________________________________________ 5 5 2 1 3 1 1 1 2 1 2 __________________ 5 5 2 Como o nome sugere, o desvio absoluto médio fornece o afastamento médio dos elementos da amostra em relação à média aritmética. Assim, verificamos que, no período de janeiro a maio, os rendimentos do fundo A estiveram, em média, 1,6 real acima ou abaixo da média arit- mética, e os rendimentos do fundo B estiveram, em média, 2 reais acima ou abaixo da média aritmética. Como DamA , DamB, concluímos que o fundo A teve desempenho mais regular que o fundo B. Por isso, o investidor conservador deve optar pelo fundo A. Generalizando esses procedimentos para uma amostra numérica qualquer, definimos: Usando o símbolo de somatório: Dam 5 ∑ i 5 1 n Oxi 2 xO ___________ n Sendo x a média aritmética de uma amostra de números x1, x2, x3, ..., xn, chama-se desvio absoluto médio, indicado por Dam, o número: Dam 5 Ox1 2 xO 1 Ox2 2 xO 1 Ox3 2 xO 1 ... 1 Oxn 2 xO ___________________________________________ n Nota: A medida da dispersão dos números de uma amostra, em relação à média aritmética desses números, não pode ser calculada pelo desvio médio (média aritmética entre os desvios), porque este é sempre igual a zero. Por isso é que se adota o módulo de cada desvio. 37 S e ç ã o 1 .3 • M e d id a s d e d is p e rs ã o R ep ro du çã o pr oi bi da . A rt .1 84 d o C ód ig o P en al e L ei 9 .6 10 d e 19 d e fe ve re iro d e 19 98 . CAP_01.indb 37 04.10.10 13:06:21 Indicando, respectivamente, por kA e kB os desvios padrão das amostras de rendimentos dos fundos A e B descritos na tabela da página 36, temos: Variância Outra medida que indica o afastamento dos elementos de uma amostra de números em relação à média é a variância, representada por k2 (k é a letra grega sigma). Define-se variância como a média aritmética entre os quadrados dos desvios dos elementos da amostra, isto é: k2 5 ( x1 2 x ) 2 1 ( x2 2 x ) 2 1 ( x3 2 x )2 1 ... 1 ( xn 2 _ x )2 ______________________________________________ n Usando o símbolo de somatório: k2 5 ∑ i 5 1 n ( xi 2 x ) 2 ____________ n Note, portanto, que a variância não expressa o desvio absoluto médio, mas sim a média entre os quadrados dos desvios. Indicando, respectivamente, por k2 A e k2 B as variâncias das amostras de rendimentos dos fundos A e B descritos na tabela da página 36, temos: k A 2 5 (10 2 9)2 1 (11 2 9)2 1 (6 2 9)2 1 (10 2 9)2 1 (8 2 9)2 _____________________________________________________ 5 5 5 12 1 22 1 (23)2 1 12 1 (21)2 ____________________________ 5 5 16 ___ 5 5 3,2 e k B 2 5 (7 2 9)2 1 (12 2 9)2 1 (8 2 9)2 1 (11 2 9)2 1 (7 2 9)2 ___________________________________________________ 5 5 5 (22)2 1 32 1 (21)2 1 22 1 (22)2 _______________________________ 5 5 22 ___ 5 5 4,4 Como k A 2 , k B 2 , concluímos que o fundo de investimentos A teve, no período de janeiro a maio, desempenho mais regular que o fundo B. Desvio padrão Na interpretação da variância, pode surgir alguma dificuldade em relação à unidade de medida dos elementos da amostra. Por exemplo, quando os elementos da amostra representam capa- cidades em litro (L), a variância representa um resultado em L2 (litro quadrado — essa unidade não existe). Como essa unidade não tem significado físico, não é conveniente utilizar a variância nesse caso. Por causa de dificuldades como essa, definimos: O desvio padrão, representado por k, é a raiz quadrada da variância. Como kA , kB, concluímos que o fundo de investimento A teve, no período de janeiro a maio, desempenho mais regular que o fundo B. Note que as três medidas, desvio absoluto médio, variância e desvio padrão, conduziram à mesma conclusão. Essa é uma observação geral, isto é, a comparação da dispersão de duas amostras de números pode ser feita por qualquer um dos três índices. kA 5 dlll 3,2 * 1,79 e kB 5 dlll 4,4 * 2,10 ( x1 2 x ) 2 1 ( x2 2 x ) 2 1 x ( x3 2 x ) 1 ... 1 ( xn 2 x)2/n 38 C a p ít u lo 1 • Es ta tí st ic a R ep ro du çã o pr oi bi da . A rt .1 84 d o C ód ig o P en al e L ei 9 .6 10 d e 19 d e fe ve re iro d e 19 98 . V3_P1_CAP_01B.indd 38 3/17/11 2:05:49 PM Nenhum De 1 a 49 De 51 a 100 De 106 a 226 De 296 a 1.014 Monitoramento orbital de queimadas Brasil — jun./nov. de 2009 Disponível em: <http://www.queimadas.cnpm. embrapa.br>. Acesso em: 8 jan. 2010. 31 Considerando a amostra de números 1, 3, 5, 9 e 6, calcule: a) o desvio de cada elemento dessa amostra; b) a soma dos desvios desses elementos. 34 Qual é o desvio padrão da amostra de números da questão anterior? 35 Para fiscalizar as queimadas provocadas por agricultores, os técnicos do Núcleo de Moni toramento Ambiental (NMA) dividem o mapa do Brasil em quadrículas e estudam em cada uma delas os pontos de queimada na região correspondente. A tabela abaixo mostra a distribuição de pontos de queimada detectados em cinco quadrículas: 33 Considerando a amostra de números; 14, 12, 8 e 2, calcule: a) o quadrado do desvio de cada elemento dessa amostra; b) a média aritmética dos quadrados dos desvios desses elementos. (Nota: Como vimos, essa média é chamada de variância.) 32 Considerando a amostra de números 2, 8, 6, 5, 0 e 9, calcule: a) o módulo do desvio de cada elemento dessa amostra; b) a média aritmética entre os módulos dos desvios desses elementos. (Nota: Como vimos, essa média é chamada de desvio absoluto médio.) EXERCÍCIOS pROpOStOS Quadrícula Número de pontos de queimada Q1 845 Q2 446 Q3 936 Q4 461 Q5 672 a) Calcule o número médio de pontos de queimada por quadrícula dessa distribuição. b) Calcule o desvio absoluto médio dessa distri buição. c) Se fosse incluída nessa distribuição mais uma quadrícula, com 672 pontos de queimada, o des vio absoluto médio da nova distribuição seria maior, menor ou igual ao desvio absoluto médio calculado no item b? 36 Em uma fábrica de rolamentos, duas máquinas, A e B, fabricam esferas de aço, projetadas para ter 10 mm de diâmetro. Uma amostra de 4 esferas de cada máquina foi analisadapara verificar se os inevitáveis erros de medida, produzidos no processo de fabricação, são aceitáveis. A tabela abaixo mostra as medidas, em milímetro, do diâmetro das esferas dessa amostra. Máquina Diâmetro das esferas (em milímetro) Diâmetro médio ( __ x ) (em milímetro) A 10,6 9,6 10,0 9,4 9,9 B 10,2 10,6 9,6 9,2 9,9 Qual das duas máquinas apresentou, nessa amostra, maior dispersão de medidas em relação ao diâmetro médio? 680 km 39 S e ç ã o 1 .3 • M e d id a s d e d is p e rs ã o R ep ro du çã o pr oi bi da . A rt .1 84 d o C ód ig o P en al e L ei 9 .6 10 d e 19 d e fe ve re iro d e 19 98 . CAP_01.indb 39 04.10.10 13:06:25