Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
ESCOLA TÉCNICA ESTADUAL JOSÉ FEIJÓ APOSTILA DE ESTATÍSTICA II Curso Técnico em Contabilidade Profº Sandro Viégas 26/07/2013 APOSTILA DE ESTATÍSTICA II Curso Técnico em Contabilidade Profº Sandro Viégas BLOG: http://professorviegas.blogspot.com – E-mail: profviegas@gmail.com 2 ÍNDICE 1. Revisão........................................................................................................................3 1.1. Arredondamento de dados...................................................................................3 1.2. Principais conceitos da Estatística Descritiva..............................................3 1.3. Distribuição de Frequência (D.F.)......................................................................4 2. Medidas de Tendência Central.............................................................................5 2.1. Média Aritmética para dados não grupados...................................................5 2.2. Média Aritmética para dados grupados............................................................5 2.3. Desvios em relação à média.....................................................................................6 2.4. Propriedade da Média..............................................................................................7 2.5. Média Ponderada.......................................................................................................7 2.6. Moda................................................................................................................................8 2.7. Mediana .......................................................................................................................11 3. Medidas de Assimetria.........................................................................................14 4. Medidas de Dispersão ou Variabilidade.........................................................15 4.1. Amplitude Total........................................................................................................16 4.2. Variância......................................................................................................................17 4.3. Desvio Padrão............................................................................................................18 4.4. Coeficiente de Variação.........................................................................................19 5. Análise Estatística dos resultados....................................................................20 APOSTILA DE ESTATÍSTICA II Curso Técnico em Contabilidade Profº Sandro Viégas BLOG: http://professorviegas.blogspot.com – E-mail: profviegas@gmail.com 3 1. REVISÃO 1.1. Arredondamento de dados De acordo com a resolução 886/66 da Fundação IBGE, o arredondamento é feito da seguinte maneira: Quando o primeiro algarismo a ser abandonado é 0, 1, 2, 3 ou 4, fica inalterado o último algarismo a permanecer. Exemplo: 53,224 passa a 53,22 Quando o primeiro algarismo a ser abandonado é 6, 7, 8 ou 9, aumenta-se de uma unidade o algarismo a permanecer. Exemplos: 42,878 passa a 42,88 25,008 passa a 25,01 53,999 passa a 54,00 Se o 5 for o último algarismo ou se ao 5 só seguirem os zeros, o último alagrismo a ser conservado só será aumentado de uma unidade se for ímpar. Exemplos: 24,775 passa a 24,78 24,565 passa a 24,56 24,465 passa a 24,46 1.2. Principais conceitos da Estatística Descritiva 1.2.1. Definições 1) O que é População e o que é Amostra? População é o todo. São dados trabalhados que tem pelo menos uma característica em comum. Amostragem é uma parte do todo. Subconjunto da População. 2) O que é variável? É um conjunto de resultados possíveis de um fenômeno. APOSTILA DE ESTATÍSTICA II Curso Técnico em Contabilidade Profº Sandro Viégas BLOG: http://professorviegas.blogspot.com – E-mail: profviegas@gmail.com 4 3) O que é variável qualitativa e quantitativa? Variável Qualitativa é aquela que só é expressa por atributo. Ex: Cor do cabelo. Variável Quantitativa é aquela que só pode ser expressa por números. Ex: Diãmetro de uma peça. 4) Como se divide a variável quantitativa? E como diferenciamos uma da outra? Variável Quantitativa Discreta e Variável Quantitativa Contínua. Variável Quantitativa Discreta é expressa por número inteiro. Ex: 5 Variável Quantitativa Contínua é expressa por números decimais. Ex: 5,25 1.3. Distribuição de Frequência (D.F.) Exemplo: preços dos produtos da loja A Preços dos produtos da loja A i Preços (R$) fi xi Fa 1 15,00 |--- 25,00 1 20,00 1 2 25,00 |--- 35,00 2 30,00 3 3 35,00 |--- 45,00 5 40,00 8 4 45,00 |--- 55,00 10 50,00 18 5 55,00 |--- 65,00 8 60,00 26 6 65,00 |--- 75,00 6 70,00 32 32 Fonte: fictícia Sendo: xi = ponto médio da classe → (para cada classe) fi = frequência absoluta Fa = frequência acumulada Exercícios 1 – Revisão – página 2 do Caderno de Exercícios APOSTILA DE ESTATÍSTICA II Curso Técnico em Contabilidade Profº Sandro Viégas BLOG: http://professorviegas.blogspot.com – E-mail: profviegas@gmail.com 5 2. MEDIDAS DE TENDÊNCIA CENTRAL São medidas usadas para indicarem um valor com o objetivo de representar um conjunto. Tende a se localizar no meio da distribuição, classe ou série. 2.1. Média Aritmética para dados não grupados ̅ = ̅ = média aritmética. xi = valores das variáveis do conjunto. n = nº de valores do conjunto. Ex: xi = {5, 6, 1, 8, 2, 2} ̅ = = = = 4 ̅ = 4 2.2. Média Aritmética para dados grupados ̅ = xi = ponto médio do intervalo de classe. fi = freqüência absoluta. N = ∑fi ∑fixi = somatório dos valores resultantes da multiplicação de fi por xi. APOSTILA DE ESTATÍSTICA II Curso Técnico em Contabilidade Profº Sandro Viégas BLOG: http://professorviegas.blogspot.com – E-mail: profviegas@gmail.com 6 Ex: Preços dos produtos de uma fábrica. i Preços (R$) fi xi fixi 1 100,00 |---- 200,00 10 150,00 1500,00 2 200,00 |---- 300,00 8 250,00 2000,00 3 300,00 |---- 400,00 2 350,00 700,00 20 4200,00 ̅ = = = R$ 210,00 Este resultado nos mostra que o preço médio dos produtos dessa fábrica é de R$ 210,00. 2.3. Desvios em relação à média Chamamos de desvio os valores que se afastam da média aritmética. Representado por di. di = xi - ̅ Ex: Sabendo-se que a produção leiteira diária de uma empresa de laticínios. Durante uma semana foi de: 1º dia 10 litros; 2º dia 14 litros; 3º dia 13 litros; 4º dia 15 litros; 5º dia 16 litros; 6º dia 18 litros; 7º dia 12 litros. APOSTILA DE ESTATÍSTICA II Curso Técnico em Contabilidade Profº Sandro Viégas BLOG: http://professorviegas.blogspot.com – E-mail: profviegas@gmail.com 7 ̅ = = = = 14 litros di = xi - ̅ di = 10 – 14 = - 4 di = 14 – 14 = 0 di = 13 – 14 = - 1 di = 15 – 14 = 1 di = 16 – 14 = 2 di = 18 – 14 = 4 di = 12 – 14 = -2 2.4. Propriedade da Média (∑di=0) A soma algébrica dos desvios em relação a média será sempre nula. Ex: Utilizando os desvios do exemplo acima, teremos: ∑di = - 4 + 0 + (- 1) + 1 + 2 + 4 + (- 2) = 0 EXERCÍCIOS 2 – Média e Propriedade da Média – página 3 do Caderno de Exercícios 2.5. Média Ponderada Quando associamos pesos a determinado elemento com a intenção de valorizá-los ou não. ̅P = ̅P = média ponderada. ∑xipi = somatório d multiplicação de xi por pi. ∑pi = é o total dos pesos. APOSTILA DE ESTATÍSTICA II Curso Técnico em Contabilidade Profº Sandro Viégas BLOG: http://professorviegas.blogspot.com – E-mail: profviegas@gmail.com 8 Ex: Se para osvalores 6, 5, 7, 2 e 3, respectivamente, tivermos pesos 2, 1, 3, 8 e 4, teremos: ̅P = ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) = = 3,67 EXERCÍCIOS 3 – Média Ponderada – página 4 do Caderno de Exercícios 2.6. Moda Determinamos Moda, o valor que ocorre com maior freqüência em uma série. Ex: Em uma indústria o salário modal será aquele recebido pelo maior número de empregados. 2.6.1. Moda para dados NÃO grupados É facilmente reconhecida, basta identificar o valor que mais se repete dentro da série. Ex: xi = {7, 8, 9, 10, 10, 10, 11, 12, 15} resposta: Mo = 10 (esta é a moda) 2.6.2 As séries modal são classificadas como: a) Série Unimodal é aquela em que existe uma moda. Ex: xi = {2, 3, 5, 3, 4, 6} Mo = 3 b) Série Bimodal é aquela onde há duas modas. Ex: xi = {1, 3, 4, 1, 2, 4, 6} Mo = 1 e 4 c) Série Multimodal é aquela onde existe mais de duas modas. Ex: xi = {6, 4, 6, 5, 3, 3, 4, 1, 2} Mo = 6, 4 e 3. d) Série Amodal Não existe moda. Ex: xi = {2, 5, 3, 7, 1} Mo = APOSTILA DE ESTATÍSTICA II Curso Técnico em Contabilidade Profº Sandro Viégas BLOG: http://professorviegas.blogspot.com – E-mail: profviegas@gmail.com 9 2.6.3. Expressões gráficas da moda para dados NÃO grupados Podemos demonstrar através de gráficos os tipos de moda. Na curva de frequência a moda e o valor que corresponde ao eixo das abscissas ao ponto de ordenada máxima. CURVA UNIMODAL CURVA BIMODAL Mo1 Mo1 Mo2 CURVA MULTIMODAL Mo1 Mo 2 Mo3 CURVA AMODAL APOSTILA DE ESTATÍSTICA II Curso Técnico em Contabilidade Profº Sandro Viégas BLOG: http://professorviegas.blogspot.com – E-mail: profviegas@gmail.com 10 2.6.4. Moda para dados grupados - Uma vez agrupados os dados, é possível calcular a moda através da moda Bruta, King ou Kzuber. - A classe que apresenta maior freqüência é denominada de CLASSE MODAL. a) Moda Bruta é o valor dominante que está compreendido entre os limites da classe modal. Mo = li = limite inferior da classe modal ls = limite superior da classe modal b) Moda King Mo = li + ( ) , ( ) ( )- . h li = limite inferior da classe modal h = intervalo de classe ( ) = freqüência imediatamente posterior à freqüência máxima. ( )= freqüência imediatamente anterior à freqüência máxima. fM = freqüência máxima. c) Moda Kzuber Mo = li + , ( )- * [ ( ) ( )]+ . h APOSTILA DE ESTATÍSTICA II Curso Técnico em Contabilidade Profº Sandro Viégas BLOG: http://professorviegas.blogspot.com – E-mail: profviegas@gmail.com 11 Ex: Notas da turma CA3 h = 2 - MODA BRUTA Mo = = = 5 Mo = 5 - MODA KING Mo = li + ,( ) ( )- . h = 4 + ( ) . 2 = 4 + = 4 + 1,16 = 5,16 Mo = 5,16 - MODA KZUBER Mo = li + ,( ) ( )- * ,( ) ( )-+ . h = 4 + ( ) ( ) . 2 = 4 + . 2 = 4 + = 4 + 1,33 = Mo = 5,33 OBS: estes resultados indicam que a nota mais freqüente fica em torno da nota cinco. 2.7. Mediana (Md) É outra medida de posição, definida com o número que se encontra no centro de uma série, estando estes ordenados. i Notas fi 1 0,00 |---- 2,00 2 2 2,00 |---- 4,00 5 3 4,00 |---- 6,00 9 4 6,00 |---- 8,00 7 5 8,00 |----| 10,00 3 ∑ 26 fM - 1 fM (classe modal) fM + 1 APOSTILA DE ESTATÍSTICA II Curso Técnico em Contabilidade Profº Sandro Viégas BLOG: http://professorviegas.blogspot.com – E-mail: profviegas@gmail.com 12 2.7.1. Mediana para dados não grupados Situação 1: número ímpar de variáveis Ex1: xi = {8, 2, 5, 7, 3, 1, 6} Cálculo da posição Mediana (P) → n = número de variáveis 1º passo: colocamos os valores em ordem crescente → xi = {1, 2, 3, 5, 6, 7, 8} 2º passo: determinamos a posição mediana (p) n = 7 variáveis → xi = {1, 2, 3, 5, 6, 7, 8} Md = 5 (Valor que se encontra no centro da série) Obs: 50% dos valores estão acima de 5 e os outros 50% estão abaixo! Situação 2: número par de valores Ex2: xi = {1, 9, 7, 6, 8, 4, 2, 5} 1º passo: colocamos os valores em ordem crescente → xi = {1, 2, 4, 5, 6, 7, 8, 9} 2º passo: determinamos a posição mediana (p) n = 8 variáveis → xi = {1, 2, 4, 5, 6, 7, 8, 9} 4ª posição 4ª posição 5ª posição APOSTILA DE ESTATÍSTICA II Curso Técnico em Contabilidade Profº Sandro Viégas BLOG: http://professorviegas.blogspot.com – E-mail: profviegas@gmail.com 13 Md = 5,5 (Valor que se encontra no centro da série) Obs1: 50% dos valores estão acima de 5,5 e os outros 50% estão abaixo! Obs2: A mediana depende da posição e não dos valores dos elementos, essa é uma das diferenças entre a média e a mediana. ex: xi = {5, 7, 10, 13, 15} ̅ = 10 e Md = 10 xi = {5, 7, 10, 13, 65} ̅ = 20 e Md = 10 2.7.2. Mediana para dados grupados Md = li + . h Sendo: li = limite inferior da classe mediana fa`= freqüência acumulada anterior a classe mediana fi = freqüência absoluta correspondente a classe mediana h = intervalo de classe P = posição mediana P = (Quando N é par) P = (Quando N é ímpar) Ex: i NOTAS fi fa 1 0,00 |---- 2,00 2 2 2 2,00 |---- 4,00 5 7 3 4,00 |---- 6,00 9 16 4 6,00 |---- 8,00 7 23 5 8,00 |----| 10,00 3 26 ∑ 26 fa` Classe Mediana (fi) APOSTILA DE ESTATÍSTICA II Curso Técnico em Contabilidade Profº Sandro Viégas BLOG: http://professorviegas.blogspot.com – E-mail: profviegas@gmail.com 14 h = 2 Para calcular a posição: N = 26 (PAR), teremos: P = = = 13ª posição (classe mediana) Md = li + . h = 4 + . 2 = 4 + . 2 = 4 + = 4 + 1,33 = 5,33 Este resultado mostra que 50% dos alunos têm notas acima de 5,33 e 50%, notas abaixo de 5,33. EXERCÍCIOS 4 – Média, Moda e Mediana – página 4 do Caderno de Exercícios 3. MEDIDAS DE ASSIMETRIA (As) Uma distribuição é simétrica quando a média e a moda coincidem, sendo que a distribuição assimétrica à esquerda (negativa), significa que a média é menor que moda bruta e sendo a assimetria à direita (positiva), significa que a média é maior que a moda. Para calcularmos as relações entre a média e a moda, isto é, a assimetria, usamos: As = ̅ – Mo 3.1. Classificação da assimetria Se: As = 0 Assimetria Nula/Simétrica As < 0 Assimetria Negativa/à esquerda As > 0 Assimetria Positiva/à direita APOSTILA DE ESTATÍSTICA II Curso Técnico em Contabilidade Profº Sandro Viégas BLOG: http://professorviegas.blogspot.com – E-mail: profviegas@gmail.com 15 3.2. Gráficos da assimetria CURVA SIMÉTRICA CURVA ASSIMÉTRICA NEGATIVA CURVA ASSIMÉTRICA POSITIVA As = 0 As < 0 As > 0 EXERCÍCIOS 5 – Medidas de Assimetria – página 6 do Caderno de Exercícios 4. MEDIDAS DE DISPERSÃO OU VARIABILIDADE Chamamos de dispersão ou variabilidade a maior ou menor diversificação de valores de uma variável em torno da média. Consideramos os seguintes conjuntos de variáveis: a) xi = {70, 70, 70, 70, 70} ̅ = 70 b) xi = {68, 69, 70, 71, 72} ̅ = 70 c) xi = {5, 15, 50, 120, 160} ̅ = 70 Apesar das médias dos três conjuntos serem iguais, notamos que osvalores dos conjuntos são diferentes. No conjunto A temos uma série totalmente homogênea, no conjunto B, a série é menos homogênea e no C, o conjunto é heterogêneo. A distância entre os valores da série e a média, chamamos de dispersão. APOSTILA DE ESTATÍSTICA II Curso Técnico em Contabilidade Profº Sandro Viégas BLOG: http://professorviegas.blogspot.com – E-mail: profviegas@gmail.com 16 Quatro são as medidas de dispersão: - Amplitude total; - Variância; - Desvio Padrão; - Coeficiente de variação. 4.1. Amplitude total (AT) É a distância entre o maior e o menor valor observado, nos dando o grau de concentração. Ex: Conjunto Y = {68, 69, 70, 71, 72} ATy = 72 – 68 = 4 grau de concentração Conjunto Z = {5, 15, 50, 120, 160} ATz = 160 – 5 = 155 grau de concentração Obs: quanto maior o grau de concentração, maior a dispersão, podendo ter maior ou menor homogeneidade ou heterogeneidade. Para dados grupados temos: AT = Ls - Li AT = 166 - 150 AT = 16 cm i Estatura (cm) fi 1 150,00 |---- 154,00 4 2 154,00 |---- 158,00 9 3 158,00 |---- 162,00 11 4 162,00 |---- 166,00 8 32 APOSTILA DE ESTATÍSTICA II Curso Técnico em Contabilidade Profº Sandro Viégas BLOG: http://professorviegas.blogspot.com – E-mail: profviegas@gmail.com 17 4.2 Variância (s2) É uma medida que não possui as falhas da amplitude total, pois leva em consideração todos os valores da variável em estudo, sendo por este motivo bastante estável e confiáveis. s2 = - ̅2 Dados não grupados s2 = - ̅2 Dados grupados Exemplo – Dados não grupados: CONJUNTO A CONJUNTO B xi xi2 xi xi2 8 64 7 49 9 81 3 9 10 100 10 100 8 64 6 36 6 36 5 25 11 121 13 169 7 49 18 324 13 169 10 100 ∑xi =72 ∑xi2 = 684 ∑xi =72 ∑xi2 = 812 CONJUNTO A ̅ = = 9 s2 = - ̅2 = – (9)2 =85,5 – 81 s2 = 4,5 CONJUNTO B ̅ = = 9 s2 = - ̅2 = – (9)2 = 101,5 – 81 s2 = 20,5 APOSTILA DE ESTATÍSTICA II Curso Técnico em Contabilidade Profº Sandro Viégas BLOG: http://professorviegas.blogspot.com – E-mail: profviegas@gmail.com 18 Estes resultados demonstram os graus de concentração de cada conjunto, notando-se assim que o conjunto A é bem mais homogêneo que o B. Exemplo – Dados grupados: i PREÇOS (R$) fi xi fixi xi2 fixi2 1 10,00 |---- 12,00 5 11,00 55,00 121,00 605,00 2 12,00 |---- 14,00 13 13,00 169,00 169,00 2197,00 3 14,00 |---- 16,00 17 15,00 255,00 225,00 3825,00 4 16,00 |---- 18,00 18 17,00 306,00 289,00 5202,00 5 18,00 |---- 20,00 11 19,00 209,00 361,00 3971,00 5 20,00 |----| 22,00 6 21,00 126,00 441,00 2646,00 70 1120,00 18446,00 ̅ = = R$ 16,00 s2 = - ̅2 = – (16)2 = 263,5 – 256 s2 = R$2 7,5 4.3. Desvio Padrão (s) Obtem-se o desvio calculando a raiz quadrada da variância. s = √ Obs: esta fórmula serve para dados grupados e não grupados. a) Dados NÃO grupados Usando os resultados das variâncias dos exemplos anteriores, temos: CONJUNTO A s2 = 4,5 s = √ s = 2,12 CONJUNTO B s2 = 20,5 s = √ s = 4,53 APOSTILA DE ESTATÍSTICA II Curso Técnico em Contabilidade Profº Sandro Viégas BLOG: http://professorviegas.blogspot.com – E-mail: profviegas@gmail.com 19 b) Dados grupados Usando a tabela do exemplo anterior, temos: s2 = 7,5 s = √ s = R$ 2,74 4.4. Coeficiente de Variação (C.V.) Resultado dado em porcentagem, o que facilita a comparação. C.V. = ̅ . 100 Interpretação do Coeficiente de Variação CV ≥ 30% Alta Dispersão 15% < CV < 30% Média Dispersão CV ≤ 15% Baixa Dispersão - Usando os exemplos anteriores para dados NÃO grupados, temos: CONJUNTO A C.V. = ̅ . 100 = . 100 = 0,236 . 100 C.V. = 23,6% CONJUNTO B C.V. = ̅ . 100 = . 100 = 0,503 . 100 C.V. = 50,3% Interpretação do resultado: O conjunto A apresenta menor dispersão relativa do que o B. O conjunto A, possui média dispersão (15% < CV < 30%) e o B, alta dispersão (CV > 30%). - Usando os exemplos anteriores para dados NÃO grupados, temos: C.V. = ̅ . 100 = . 100 = 0,171 . 100 C.V. = 17,1% Interpretação do resultado: A distribuição de freqüência possui média dispersão (15% < CV < 30%). EXERCÍCIOS 6 – Medidas de Variação – página 6 do Caderno de Exercícios APOSTILA DE ESTATÍSTICA II Curso Técnico em Contabilidade Profº Sandro Viégas BLOG: http://professorviegas.blogspot.com – E-mail: profviegas@gmail.com 20 5. ANÁLISE ESTATÍSTICA DOS RESULTADOS Com base no cálculo da Média, da Moda, da Mediana, da Variância, do Desvio Padrão, do Coeficiente de Variação e de Assimetria podemos fazer uma Análise Estatística dos resultados para tirar conclusões sobre a amostra coletada. A seguir é apresentada uma D.F. e os respectivos resultados dos cálculos das Medidas de Tendência Central e de Dispersão e sua Análise Estatística. Exemplo: Preço dos Produtos da empresa Viégas Ltda i PREÇOS DOS PRODUTOS (R$) fi xi fixi Fa xi2 fixi2 1 5,00 |---- 10,00 1 fm-1 7,50 7,50 1 56,25 56,25 2 10,00 |---- 15,00 6 fm 12,50 75,00 7 156,25 937,50 3 15,00 |---- 20,00 4 fm+1 17,50 70,00 11 306,25 1225,00 4 20,00 |---- 25,00 3 22,50 67,50 14 506,25 1518,75 5 25,00 |----| 30,00 2 27,50 55,00 16 756,25 1512,50 ∑ 16 275,00 5250,00 Fonte: fictícia A Média Aritmética; ̅ = = = R$ 17,19 A Moda Bruta; (obs: a moda está na 2ª classe –> fi = 6) Mo = = = = R$ 12,5 A Moda King; APOSTILA DE ESTATÍSTICA II Curso Técnico em Contabilidade Profº Sandro Viégas BLOG: http://professorviegas.blogspot.com – E-mail: profviegas@gmail.com 21 Mo = 10 + . 5 = 10 + = 10 + 4 = R$ 14,00 A Moda Kzuber; Mo = 10 + ( ) . 5 = 10 + . 5 Mo = 10 + = 10 + 3,57 = R$ 13,57 A Mediana; P = = 8ª posição Md = 15 + . 5 = 15 + . 5 = 15 + = 15 + 1,25 = R$ 16,25 A Variância; s2 = - ( ) = 328,12 – 295,50 = R$2 32,62 O Desvio Padrão; S = √ = R$ 5,71 APOSTILA DE ESTATÍSTICA II Curso Técnico em Contabilidade Profº Sandro Viégas BLOG: http://professorviegas.blogspot.com – E-mail: profviegas@gmail.com 22 O Coeficiente de Variação; C.V. = ̅ . 100 = . 100 = 0,3322 x 100 = 33,22% Análise Estatística dos resultados. O valor médio dos produtos é de R$ 17,19, a 2ª classe é a modal e seu valor fica em torno de R$ 13,57, 50% dos valores ficam acima de R$16,25 e os outros 50%, abaixo. A D.F. tem alta dispersão porque C.V. > 30%. Exercício 7 – Prova Simulada – página 7 do Caderno de Exercícios
Compartilhar