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Colectânea de Exercícios Resolvidos de Estatística 151 Filipe Mahaluça Pretende-se saber se a preferência pelos vários semanários é independente do sexo dos leitores. Para isso vai aplicar-se o teste do qui-quadrado da independência entre duas variáveis. Então: 𝐻0: A preferência pelos vários semanários não depende do sexo do eleitor 𝐻1: A preferência pelos vários semanários depende do sexo do eleitor Cálculos auxiliares: Os 𝒐𝒊𝒋 correspondem ao número de indivíduos observados das células 𝑖𝑗. O cálculo do número esperado de indivíduos esperados 𝒆𝒊𝒋, pressupõe que a hipótese nula, 𝐻0 é verdadeira, isto é, as variáveis são independentes: 𝑒𝑖𝑗 = 𝑛 ∗ 𝑝𝑖𝑗 = 𝑛 ∗ 𝑝𝑖. ∗ 𝑝.𝑗 = 𝑛 ∗ 𝑜𝑖.𝑛 ∗ 𝑜.𝑗𝑛 = 𝑜𝑖.𝑛 ∗ 𝑜.𝑗 ∗ 𝑛 Neste caso ter-se-á: 𝑜1. = 150 + 50 + 150 = 350 𝑜2. = 350 + 200 + 100 = 650 𝑜.1 = 150 + 350 = 500 𝑜.2 = 50 + 200 = 250 𝑜.3 = 150 + 100 = 250 𝑒11 = 350∗5001000 = 175 𝑒12 = 350∗2501000 = 87.5 𝑒13 = 350∗2501000 = 87.5 𝑒21 = 650∗5001000 = 325 𝑒22 = 6500∗2501000 = 162.5 𝑒23 = 6500∗2501000 = 162.5 Na tabela seguinte estão incluídos para além dos 𝑜𝑖𝑗 os 𝑒𝑖𝑗 obtidos: Sexo Semanário Savana Domingo Zambézia Total Feminino 150 (175) 50 (87.5) 150 (87.5) 350 Masculino 350 (325) 200 (162.5) 100 (162.5) 650 Total 500 250 250 1000 𝜒20 =∑∑(𝑂𝑖𝑗 − 𝐸𝑖𝑗)2𝐸𝑖𝑗 𝑐 𝑗=1 𝑙 𝑖=1= (150 − 175)2175 + (50 − 87.5)287.5 + (150 − 87.5)287.5 + (350 − 325)2325+ (200 − 162.5)262.5 + (100 − 162.5)2162.5 = 98.89 Valor crítico: 𝜒2(𝑙−1)∗(𝑐−1);1−𝛼 = 𝜒2(2−1)∗(3−1);1−0.05 = 𝜒22;0.95 = 5.991 Colectânea de Exercícios Resolvidos de Estatística 152 Filipe Mahaluça Decisão: Como o valor da estatística de teste 𝜒20 = 98.89 > 𝜒22;0.95 = 5.991, rejeita-se a hipótese nula, isto é, devemos concluir que a preferência pelos semanários depende sexo do eleitor. 159. A produção do produto M em uma máquina no laboratório Y tem uma média de 72/h e um desvio-padrão de 2/h com distribuição normal. Recentemente a máquina foi ajustada. A fim de determinar o efeito do ajuste, 25 amostras foram testadas. Os testes apresentaram uma produção média de 75/h. Considere que o desvio-padrão não mudou. Com base nesses dados, com um nível de significância de 1% é possível afirmar que o valor médio não mudou? Resolução Pelos dados temos: 𝜇0 = 72; 𝜎0 = 2; 𝑛 = 25; �̅� = 75 1º Passo: Formulação de hipóteses: {𝐻0: 𝜇 = 72 𝐻1: 𝜇 ≠ 72 2º Passo: Identificação da distribuição amostral Como a variança populacional é conhecida, então: 𝑍~𝑁(0; 1) 3º Passo: Determinação dos valores críticos e região de aceitação ou rejeição da Hipótese nula Sabe se que o nível de significância é de 1% e o teste é bi-caudal, pela tabela de distribuição normal temos: 𝑍𝛼2 = 𝑍0.005 = ±2.58 𝑆𝑒 −𝑍𝛼2 ≤ 𝑍𝑐𝑎𝑙𝑐𝑢𝑙𝑎𝑑𝑜 ≤ 𝑍𝛼2 não se rejeita a hipótese nula 4º Passo: Determinação da estatística do teste 𝑍𝑐𝑎𝑙𝑐𝑢𝑙𝑎𝑑𝑜 = �̅� − 𝜇0𝜎0√𝑛 = 75 − 722/√25 = 7.5 5º Passo: Decisão Como 𝑍𝑐𝑎𝑙𝑐𝑢𝑙𝑎𝑑𝑜 = 7.5 > 𝑍𝛼2 = 2.58, rejeita a hipótese nula 6ª passo: Conclusões A um nível de significância de 1%, pode se afirmar que o valor médio mudou. 160. Pretende-se introduzir um novo processo na produção de um certo tipo de esferas para uso industrial. O novo processo mantém a pressão média mas espera-se que consiga reduzir a sua variabilidade, que até agora era de 14,5. Como a introdução completa do novo processo acarreta custos, resolveu-se proceder a um teste, para o qual foram obtidas 16 esferas produzidas de