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ESTATÍSTICA APLICADA À EDUCAÇÃO FÍSICA Olá! O estudo da estatística está diretamente relacionado à necessidade de organização dos seres humanos em diversas áreas do conhecimento. Ela é utilizada no estudo das populações (demografia), nas decisões econômicas (economia), no controle de qualidade e monitoramento de resultados em processos produtivos (engenharia), na previsão de eventos futuros com base em situações passadas (administração), entre outras. O principal objetivo da estatística é encontrar maneiras de obter dados relevantes para análise e saber como utilizá-los de forma adequada. Nesta aula, você terá a oportunidade de aprender sobre os conceitos básicos da estatística, explorar exemplos que ilustram sua aplicação em diversas áreas do conhecimento e também compreender as etapas do método estatístico. Bons estudos! AULA 1 – O QUE É ESTATÍSTICA? 1 CONCEITOS BÁSICOS DA ESTATÍSTICA A evolução humana é impulsionada por descobertas e invenções que podem ser criadas ou adaptadas para melhorar e simplificar a vida das pessoas. Isso ocorre em várias áreas, como saúde, engenharia, economia, comunicação e muitas outras. Essa evolução é amplamente impulsionada pela análise de dados coletados em diversas áreas. A coleta e análise desses dados são funções essenciais da estatística, fornecendo bases sólidas para a tomada de decisões e planejamentos. A estatística nos ajuda a entender como obter dados relevantes e, mais importante, a saber como utilizá-los de forma eficaz. Ela desempenha um papel fundamental no embasamento das decisões e na maximização do valor das informações disponíveis. A coleta, organização, interpretação e análise de dados só são úteis quando influenciam uma tomada de decisão (GRAMS, 2018). Por exemplo: ➢ Uma indústria de airbags precisa determinar a eficácia dos sistemas produzidos. Testar todos seria inviável, então o controle de qualidade é realizado em uma parte do estoque. ➢ Um empresário, com base em suas vendas anteriores, precisa decidir a quantidade de produto a ser estocada para o próximo mês. ➢ A estimativa do valor do dólar no mercado é feita por meio de análises preliminares de eventos econômicos recorrentes e suas consequências subsequentes. ➢ O resultado de uma eleição é projetado minutos após o encerramento da votação com base em pesquisas de "boca de urna", que entrevistam apenas uma pequena porcentagem dos eleitores. ➢ Uma empresa utiliza informações sobre seus clientes para gerenciar seu negócio, como pesquisas anuais sobre hábitos, estilo de vida e preferências. Isso ajuda a tomar decisões sobre campanhas de marketing, abordagens e tipos de produtos a serem mantidos em estoque. Em todos esses casos, fica evidente a importância de estimar, observar fenômenos e coletar dados. Essas informações, obtidas por meio de métodos estatísticos, permitem uma tomada de decisão científica, embasada, que aumenta as chances de alcançar os resultados desejados (GRAMS, 2018). A estatística pode ser determinada como um ramo da matemática aplicada que estuda formas de coletar, organizar, analisar, interpretar e chegar a conclusões ou previsões sobre eventos, ou populações, por meio da investigação e considerações de uma parte do todo. A estatística é dividida em três grandes áreas (MILONE, 2006): ➢ estatística descritiva; ➢ inferência estatística; ➢ estatística probabilística. A estatística descritiva é responsável pela descrição dos dados, ou seja, coleta, apresentação (por meio de gráficos, tabelas ou números) e organização dos dados para facilitar a interpretação. A média é um exemplo de apresentação numérica da estatística descritiva. Ela é calculada a partir de um conjunto de dados visando facilitar a interpretação do tomador de decisões. É uma medida de tendência central que representa um ponto de equilíbrio do conjunto de dados. Por essa razão, seu uso é comum na interpretação e compreensão dos fenômenos estudados. Os gráficos (Figura 1) e quadros (Quadro 1) também são exemplos eficazes da estatística descritiva, pois têm o objetivo de resumir e apresentar os dados de forma compreensível. Figura 1. Gráfico em linha — vendas de uma loja de calçados durante o ano de 2017. Fonte: Grams, 2018. Quadro 1. Distribuição de frequência das notas de Estatística de 20 estudantes Fonte: Grams, 2018. A estatística inferencial, também conhecida como inferência estatística, utiliza os dados obtidos por meio da estatística descritiva para fazer interpretações, estimativas ou hipóteses sobre eventos prováveis com base nas características dos dados (GRAMS, 2018). A estatística probabilística está relacionada à análise da possibilidade e do grau de incerteza de ocorrência de um evento. Nesse sentido, a inferência estatística utiliza a teoria da probabilidade para interpretar e concluir sobre a possibilidade de ocorrência de um fenômeno. Na estatística descritiva, alguns termos são comuns e importantes de compreender: ➢ Dado: são informações ou números obtidos por meio da coleta, geralmente representados por gráficos, tabelas, medidas centrais, entre outros, para serem interpretados. Os dados são a matéria-prima para todos os métodos estatísticos. ➢ Conjunto de dados: refere-se a todas as informações coletadas, ou seja, o conjunto de dados que caracteriza ou descreve um grupo de elementos qualitativa ou quantitativamente. ➢ Dados quantitativos: são informações numéricas que expressam quantidades. Podem ser discretos (resultantes de contagens, ou seja, números inteiros) ou contínuos (resultantes de medidas, expressos por números reais, inteiros ou não). ➢ Dados qualitativos: são informações não numéricas que identificam características dos elementos investigados. Podem ser respostas de nomes, locais, presença ou ausência de uma doença (geralmente respostas como "sim" ou "não"), cor de pele, entre outros. ➢ Variáveis: são os atributos que geram os dados. São chamadas de variáveis porque expressam um grau de variabilidade. Exemplos de variáveis são cor da pele (com opções como branca, negra, amarela, etc.), quantidade de filhos, altura, peso e idade. Assim como os dados, as variáveis também podem ser classificadas em quantitativas e qualitativas. Na estatística inferencial e probabilística, surgem outros termos comuns, tais como: ➢ População: refere-se ao conjunto completo de todos os elementos que possuem pelo menos uma característica em comum e representam o universo que será observado no estudo. ➢ Amostra: é uma fração da população que será representada. A amostra é sempre um subconjunto finito de elementos selecionados da população. Existem técnicas de amostragem na estatística, que são maneiras de escolher os elementos a serem estudados e compor a amostra. 1.1 Aplicações da estatística Os conhecimentos básicos em estatística são relevantes não apenas para cientistas e pesquisadores, mas também para todas as pessoas, permitindo que se mantenham bem informadas e não se deixem enganar ou iludir por números, gráficos e tabelas que buscam persuadir os leitores. Diariamente, os jornais impressos, programas de televisão e publicações científicas apresentam fatos e resumos estatísticos que auxiliam na interpretação de tendências sociais ou econômicas, por exemplo, com base na coleta de dados atualizados. Com frequência, nos deparamos com pesquisadores que coletam dados sobre nossas opiniões e estilos de vida, visando inferir sobre a população em questão. Esses dados possibilitam a criação de campanhas de marketing direcionadas aos consumidores de determinado produto e até mesmo o desenvolvimento de políticas públicas que melhorem a qualidade de vida das pessoas (GRAMS, 2018).Huff (2016, p. 7) ressalta, em seu livro intitulado Como mentir com a Estatística, que: [...] a Estatística possui uma linguagem secreta que geralmente sensacionaliza e confunde as pessoas, afirmando supersimplificar e apelando para uma cultura “baseada em fatos”. É fato que os métodos estatísticos relatam os dados das tendências sociais e econômicas, da “opinião”, das condições de mercado e dos negócios e também dos censos. Mas sem narradores honestos com as palavras ou sem compreensão, e sem leitores que saibam o que significam, o resultado só poderá ser o absurdo semântico. A estatística tem uma ampla gama de aplicações, desde a interpretação de notícias em jornais para leitores leigos até a realização de testes de hipóteses, regressões e controles estatísticos de qualidade. Para ilustrar a presença da estatística em várias áreas do conhecimento, apresentaremos alguns exemplos (GRAMS, 2018). 1.1.1 Estatística na engenharia As áreas da Engenharia Civil, mecânica, de produção, entre outras, fazem uso da estatística para aprimorar processos e obter conclusões diante da presença de variabilidade. Ao realizar medições repetidas, é possível observar variações a cada ocorrência, o que pode representar um problema em casos de produção em série. É necessário analisar o percentual de falhas e determinar se ele é significativo para embasar decisões. Além disso, a estatística permite avaliar como interpretar dados de uma amostra altamente exposta a variações em cada medição, possibilitando estabelecer a confiabilidade desses dados. Assim, é possível realizar projeções de resultados e chegar a conclusões seguras por meio da estatística. Outra aplicação comum da estatística na engenharia é o estudo da capacidade de rodovias em uma determinada região, o qual tem um impacto direto na abrangência da obra civil a ser realizada. Esse estudo é submetido a um modelo de deslocamento que planeja o sistema de transporte com base em informações como o número de moradores da região, a quantidade de veículos em cada residência e a disponibilidade de itinerários (GRAMS, 2018). 1.1.2 Estatística na economia A estatística desempenha um papel importante na previsão econômica. Economistas e estatísticos utilizam informações e indicadores para criar modelos que preveem taxas de inflação, desemprego e comportamento de variáveis econômicas, como as taxas de juros. Essas previsões são fundamentais para empreendedores e investidores que buscam alavancar seus negócios. 1.1.3 Estatística na saúde A aplicação da estatística na área da saúde abrange diversas áreas, desde a tomada de decisões em políticas públicas de controle de doenças e campanhas de vacinação até a análise da incidência de epidemias. A utilização de modelos estatísticos e probabilidade é especialmente relevante nos processos de serviços hospitalares, contribuindo para melhorias no atendimento aos pacientes. A variação no número de atendimentos em uma unidade de emergência tem um impacto direto na capacidade de leitos disponíveis e na organização do quadro de funcionários. Além disso, a análise diária dos dados dos pacientes internados auxilia no monitoramento da evolução e tratamento de doenças, e quando combinados e relacionados a uma amostra maior de pacientes, podem fornecer visões para estudos de prevenção. 1.1.4 Estatística no marketing A estatística desempenha um papel fundamental no marketing, principalmente na análise de dados do perfil do consumidor por meio de redes sociais e pesquisas de opinião. Essa análise permite identificar padrões de comportamento e influenciar as decisões de compra e uso de serviços. Os padrões de comportamento identificados podem ser vendidos para indústrias, auxiliando-as na definição da quantidade de produção com base nas intenções de consumo de determinada população. As estratégias de marketing de qualquer empresa podem ser fundamentadas em resultados estatísticos das promoções realizadas e no conhecimento do público-alvo de cada negócio (GRAMS, 2018). 1.1.5 Estatística na informática Na área da informática, a estatística desempenha um papel importante em diversas aplicações. Por exemplo, a análise de desempenho de sistemas computacionais utiliza técnicas estatísticas para avaliar e otimizar o funcionamento dos sistemas. Além disso, o uso de bancos de dados estatísticos é fundamental para o desenvolvimento de softwares e aplicativos em diferentes áreas. Ao programar e simular situações reais, é comum lidar com variabilidade e incerteza. Nesses casos, a estatística é incorporada aos sistemas de simulação, introduzindo aleatoriedade e permitindo a análise de resultados em cenários complexos e não previsíveis. 1.1.6 Estatística na administração e nas finanças A estatística desempenha um papel crucial na tomada de decisões no campo das finanças e da administração, sendo fundamental para diversas tarefas nessas áreas. Através da coleta, análise e interpretação de dados, a estatística fornece mecanismos que embasam ações e facilitam o processo decisório. Um exemplo é a recomendação de investimentos financeiros feita por analistas, que avaliam dados passados, a variabilidade de preços, perdas e ganhos, e os comparam com fatores que influenciam essas variáveis. A busca por dados, a análise e a comparação das informações são objetivos da estatística nesse contexto (GRAMS, 2018). Além disso, nas áreas de administração e finanças, uma empresa que estabelece metas precisa fazê-lo com base em padrões internos, como vendas, compras e lucros, entre outros. A análise dessas informações é essencial para determinar quais metas devem ser definidas como de curto, médio ou longo prazo, garantindo que sejam alcançáveis ou até mesmo possibilitando superações (ANDERSON, 2008). 1.2 Passos e resultados Um estudo estatístico requer um planejamento detalhado, no qual cada etapa depende da determinação da etapa anterior. De forma resumida, as etapas desse estudo são ilustradas na Figura 2. Figura 2 - Ciclo das etapas de um estudo estatístico. Fonte: Grams, 2018. O esquema apresentado assume um formato cíclico, pois observamos que ao obter conhecimento sobre o problema inicial, podem surgir novos problemas decorrentes de fatos desconhecidos antes da coleta de informações. Cada etapa do esquema anterior possui fases cruciais que devem ser definidas e dependem da origem do problema. 1. Definição do problema: A definição do problema é o primeiro passo em qualquer pesquisa. Na prática, consiste em transformar o tema da pesquisa em uma pergunta que será respondida ao final de todo o processo subsequente. 2. Planejamento da coleta de dados: A coleta de dados é determinada pelo tipo de pesquisa, levando em consideração o problema de pesquisa. Isso envolve planejar se a pesquisa será experimental ou de levantamento (BARBETTA; REIS; BORNIA, 2008). A pesquisa experimental envolve a manipulação de elementos para avaliar seus efeitos. Por exemplo, examinar a reação de um medicamento em um grupo de animais ou os efeitos de aditivos especiais em uma mistura de concreto. Nesse tipo de pesquisa, a coleta de dados ocorre somente após a realização dos experimentos. A pesquisa de levantamento gera dados por meio da observação ou medição das características dos elementos em questão. Isso inclui a contagem em censos demográficos, pesquisas de intenção de voto ou anamnese para diagnosticar um paciente. Na pesquisa de levantamento, os dados são coletados usando instrumentos de medição. Quando as variáveis analisadas são quantitativas, os instrumentos geralmente seguem unidades de medida padrão, como termômetros para medir temperaturas, réguas e trenas para medir altura ou comprimento, ou simplesmente a contagem numérica para quantidades. Quando as variáveis são qualitativas, é necessário elaborarum questionário como instrumento de pesquisa. O questionário deve conter perguntas que avaliem cada variável, como estado civil, intenção de voto com opções específicas, nível de escolaridade, etc. (GRAMS, 2018). Além disso, no planejamento da coleta de dados, é necessário estabelecer como os elementos da pesquisa serão selecionados, garantindo uma amostra imparcial e representativa da população. Ou seja, é preciso definir técnicas de amostragem quando a pesquisa não envolve todos os elementos da população, mas sim uma amostra. 3. Organização, apresentação e análise dos dados: após a coleta de dados, temos os dados brutos da pesquisa. Nessa fase, é necessário organizá-los e apresentá-los de forma adequada para análise e conclusões futuras. A organização dos dados envolve a classificação segundo critérios, como ordem alfabética para dados qualitativos ou ordem crescente para dados quantitativos, por exemplo. Uma disposição adequada dos dados facilita a análise e evita erros ou exclusões de dados. Após organizados, os dados são apresentados em tabelas, gráficos ou histogramas para torná-los mais evidentes e facilitar a análise. Os dados quantitativos, além de serem analisados por meio de tabelas e gráficos, nos permitem realizar análises utilizando medidas descritivas, que sintetizam as características analisadas. Algumas dessas medidas incluem a média e as medidas de dispersão (GRAMS, 2018). Essas medidas representam uma abordagem generalizada para compreender o conjunto de elementos na totalidade, classificando-os descritivamente sempre que possível. 4. Resultados: Após conhecer todas as características dos dados e realizar a análise, podemos chegar a conclusões sobre a população, ou seja, o conjunto considerado na pesquisa. Utilizando a estatística inferencial, é possível fazer deduções e previsões relevantes visando responder ao problema inicial da pesquisa. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ANDERSON, D. R. Estatística aplicada à administração e economia. 2. ed. Cengage Learning, São Paulo, 2008. BARBETTA, P. A.; REIS, M. M. R.; BORNIA, A. C. B. Estatística para cursos de engenharia e informática. 2. ed. Atlas. São Paulo, 2008. GRAMS, A. L. B. O que é estatística. Rio Grande do Sul, 2018. HUFF, D. Como mentir com estatística. Intrínseca. Rio de Janeiro, 2016. MILONE, G. Estatística: geral e aplicada. Thomson Learnig. São Paulo, 2006.