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Medidas de Posição Introdução Para ressaltar as tendências características de cada distribuição necessitamos introduzir conceitos que se expressem através de números, que nos permitem traduzir essas tendências. Esses conceitos são denominados elementos típicos da distribuição, e são: a.Medidas de posição b.Medidas de variabilidade ou dispersão; c.Medidas de assimetria; d.Medidas de curtose. Introdução Dentre os elementos típicos, destacamos aqui as medidas de posição _ estatísticas que representam uma série de dados orientando-nos quanto à posição da distribuição em relação ao eixo horizontal (eixo das abscissas). As medidas de posição mais importantes são as medidas de tendência central. Dentre elas, destacamos: média aritmética, mediana, moda. As outras medidas de posição são as separatrizes, que englobam: mediana, quartis, percentis. MÉDIA ARITMÉTICA Média aritmética - 𝒙 Média aritmética é o quociente da divisão da soma dos valores da variável pelo número deles: 𝑥 = 𝑥𝑖 𝑛 𝑥 − 𝑚é𝑑𝑖𝑎 𝑎𝑟𝑖𝑡𝑚é𝑟𝑖𝑐𝑎; 𝑥𝑖 − 𝑚é𝑑𝑖𝑎 𝑎𝑟𝑖𝑡𝑚é𝑟𝑖𝑐𝑎; 𝑛 − 𝑛ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑣𝑎𝑙𝑜𝑟𝑒𝑠; Dados não-agrupados Quando desejamos conhecer a média dos dados não-agrupados, determinamos a média aritmética simples. Exemplo: sabendo-se que a produção leiteira diária da vaca A, durante uma semana, foi de 10, 14, 13, 15, 16, 18 e 12 litros, temos, para a produção média da semana: litrosx 14 7 12181615131410 Desvio em relação à média Denominamos desvio em relação à média a diferença entre cada elemento de um conjunto de valores e a média aritmética. xxd ii Desvio em relação à média Propriedades da média 1ª propriedade: A soma algébrica dos desvios tomados em relação à média é nula. 0 1 k i id Propriedades da média 2ª propriedade: Somando-se (ou subtraindo-se) uma constante (c) de todos os valores de uma variável, a média do conjunto fica aumentada (ou diminuída) de c. cxycxy ii Propriedades da média 3ª propriedade: Multiplicando-se (ou dividindo-se) todos os valores de uma variável por uma constante (c), a média do conjunto fica multiplicada (ou dividida) por essa constante: c x y c x y cxycxy i i ii Dados agrupados Sem intervalos de classe Consideremos a distribuição relativa a 34 famílias de quatro filhos, tomando para variável o número de filhos do sexo masculino: Dados agrupados Neste caso, como as frequências são números indicadores da intensidade de cada valor da variável, elas funcionam como fatores de ponderação, o que nos leva a calcular a média aritmética ponderada dada pela fórmula: i ii f fx x Dados agrupados O modo mais prático de obtenção da média ponderada é abrir, na tabela, uma coluna correspondente aos produtos xifi: Dados agrupados Dados agrupados Dados agrupados Com intervalos de classe Neste caso, convencionamos que todos os valores incluídos em um determinado intervalo de classe coincidem com o seu ponto médio, e determinamos a média aritmética ponderada por meio da fórmula: 𝑥𝑖 é 𝑜 𝑝𝑜𝑛𝑡𝑜 𝑚é𝑑𝑖𝑜 𝑑𝑎 𝑐𝑙𝑎𝑠𝑠𝑒 i ii f fx x Dados agrupados Dados agrupados Dados agrupados Como, neste caso: Temos: ,40,440.6 i ii iii f fx xeffx cmxx 161161 40 440.6 Processo breve Com o intuito de eliminarmos o grande número de cálculos que às vezes se apresentam na determinação da média, empregamos o que denominamos processo breve (em oposição ao processo longo), baseado em uma mudança da variável x por outra y, tal que: Onde x0 é uma constante arbitrária escolhida convenientemente dentre os pontos médios da distribuição. h xx y ii 0 Processo breve Fazendo essa mudança na variável, de acordo com a segunda e terceira propriedade de média, ela resulta diminuída de x0 e dividida por h: mas isso pode ser compensado somando x0 à média da nova variável e, ao mesmo tempo, multiplicando-a por h. Resulta a seguinte fórmula. i ii f hfy xx 0 Processo breve Considerando a tabela: Processo breve Tomando para o valor de x0 o ponto médio de maior frequência, isto é: Como h=4, temos: 1600 x Processo breve Processo breve Como: Substituindo na fórmula: .440,10,1600 heffyx iii cmx 1611160 40 410 160 Dados agrupados Dados agrupados Emprego da média A média é utilizada quando: Desejamos obter a medida de posição que possui a maior estabilidade; Houver necessidade de um tratamento algébrico ulterior. MODA A moda (Mo) Denominamos moda o valor que ocorre com maior frequência em uma série de valores. Desse modo, o salário modal dos empregados de uma indústria é o salário mais comum, isto é, o salário recebido pelo maior número de empregados dessa indústria. Dados não-agrupados Quando lidamos com valores não-agrupados, a moda é facilmente reconhecida: basta, de acordo com a definição, procurar o valor que mais se repete. A série de dados 7, 8, 9, 10, 10, 10, 11, 12, 13 e 15, tem moda igual a 10. Séries que não apresentam moda são chamadas amodal; nos casos onde houver dois ou mais valores de concentração para a moda, a série é chamada bimodal. Dados agrupados Sem intervalos de classe Uma vez agrupados os dados, é possível determinar imediatamente a moda: basta fixar o valor da variável de maior frequência. Dados agrupados Com intervalos de classe A classe que apresenta a maior frequência é denominada classe modal. Pela definição, podemos afirmar que a moda, neste caso, é o valor dominante que está compreendido entre os limites da classe modal. O método mais simples para o cálculo da moda consiste em tomar o ponto médio da classe modal. Damos a esse valor denominação de moda bruta. Dados agrupados Temos então: Onde: l* é o limite inferior da classe modal; L* é o limite superior da classe modal. 2 ** Ll Mo Dados agrupados Para a distribuição temos que a classe modal é i=3, l*=158 e L*=162. Dados agrupados As expressões gráficas da moda Emprego da moda A moda é utilizada: quando desejamos obter uma medida rápida e aproximada de posição; quando a medida de posição deve ser o valor mais típico da distribuição. MEDIANA A mediana (Md) A mediana é outra medida de posição definida como o número que se encontra no centro de uma série de números, estando estes dispostos segundo uma ordem. Em outras palavras, a mediana de um conjunto de valores, ordenados segundo uma ordem de grandeza, é o valor situado de tal forma no conjunto que o separa em dois subconjuntos de mesmo número de elementos. Dados não-agrupados Dada uma série de valores, como por exemplo: 5, 13, 10, 2, 18, 15, 6, 16, 9 de acordo com a definição de mediana, o primeiro passo a ser dado é ordenar os valores: 2, 5, 6, 9, 10, 13, 15, 16, 18. Dados não-agrupados Em seguida, tomamos aquele valor central que apresenta o mesmo número de elementos à direita e à esquerda. No nosso caso, Md=10. Se a série dada tiver um número par de termos, a mediana será, por definição, qualquer dos números compreendidos entre os dois valores centrais da série. Convencionou-se utilizar o ponto médio. Dados agrupados Se os dados se agrupam em uma distribuição de frequência, o cálculo da mediana se processa de modo muito semelhante àquele dos dados não- agrupados. Implicando, porém, a determinação prévia das frequências acumuladas. Para o caso de uma distribuição, a ordem, a partir de qualquerum dos extremos, é dada por: 2 if Dados agrupados Sem intervalos de classe Neste caso, é o bastante identificar a frequência acumulada imediatamente superior à metade da soma das frequências. A mediana será aquele valor da variável que corresponde a tal frequência acumulada. Dados agrupados Sem intervalos de classe Calcule a mediana. 𝑓𝑖 2 = 34 2 = 17 A menos frequência acumulada que supera esse valor é 18, que corresponde ao valor 2 da variável. Md= 2 Dados agrupados Com intervalos de classe Neste caso, o problema consiste em determinar o ponto do intervalo em que está compreendida a mediana. Para tanto, temos que determinar a classe na qual se acha a mediana _ classe mediana. Tal classe será aquela correspondente à frequência acumulada imediatamente superior a 2 if Dados agrupados Feito isto, um problema de interpolação resolver a questão, admitindo-se, agora, que os valores se distribuam uniformemente em todo o intervalo de classe. Dados agrupados Com intervalos de classe Calcule a mediana. 20 − 13 11 . 4 = 7 11 . 4 𝑀𝑑 = 158 + 7 11 . 4 = 160,54 1. Calcular a classe mediana Classe 3 2. São 24 valores até a terceira classe. E o valor procurado ocupa o 20º lugar. Calcular a distância (a partir do limite inferior): 3. Encontrar a mediana Dados agrupados Emprego da mediana Empregamos a mediana quando: Desejamos obter o ponto que divide a distribuição em partes iguais; Há valores extremos que afetam de uma maneira acentuada a média; POSIÇÃO RELATIVA DA MÉDIA, MEDIANA E MODA Posição relativa da média, mediana e moda Quando uma distribuição é simétrica, as três medidas coincidem. A assimetria, porém, torna-as diferentes e essa diferença é tanto maior quanto maior é a assimetria. Assim, em uma distribuição em forma de sino, temos: Posição relativa da média, mediana e moda AS SEPARATRIZES As separatrizes A mediana caracteriza uma série de valores devido à sua posição central, mas também separa a série em dois grupos que apresentam o mesmo número de valores. Assim, além das medidas de posição, há outras que, consideradas individualmente, não são medidas de tendência central, mas estão ligadas à mediana relativamente à sua segunda característica. Essas medidas - os quartis, os percentis e os decis - são, juntamente com a mediana, conhecidas pelo nome genérico de separatrizes. Os quartis Denominamos quartis os valores de uma série que a dividem em quatro partes iguais. Há três quartis: - o primeiro quartil; - o segundo quartil (igual à mediana); - o terceiro quartil. Os quartis Os quartis Os percentis Denominamos percentis os 99 valores que separam uma série em 100 partes iguais. Indicamos O cálculo de um percentil segue a mesma técnica do cálculo da mediana, porém a fórmula passa a ser: .,...,...,,, 993221 PPPP 100 ifk
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