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Introdução a Estatística Estatística V - MAT A44 Docente: Nívea Bispo Universidade Federal da Bahia Instituto de Matemática e Estatística - IME Departamento de Estatística - DEST Estatística?! Segundo o site Wikipédia, Estatística é: Def. 1: “A ciência que se utiliza das teorias probabilísticas para explicar a frequência da ocorrência de eventos, tanto em estudos observacionais* quanto em experimentos, para modelar a aleatoriedade e a incerteza de forma a estimar ou possibilitar previsão de fenômenos futuros.” * pretendem avaliar se existe associação entre um determinado fator e um desfecho sem, entretanto, intervir diretamente na relação analisada. Neste tipo de estudo um ou mais grupos de pessoas são observados e características sobre ambos os grupos são coletadas para análise. O que é? Por que estudá-la? Onde aplicá-la? Def. 2: “Uma ciência que se dedica à coleta, análise e interpretação de dados. Preocupa-se com os métodos de recolha, organização, resumo, apresentação e interpretação dos dados, assim como tirar em tirar conclusões sobre as características das fontes onde estes foram retirados, para melhor compreender as situações.” Estatística?! O que é? Por que estudá-la? Onde aplicá-la? Afinal, o que é Estatística? ▪ Fisher (Estatístico, Biólogo e Geneticista inglês) definiu Estatística como um ramo da Matemática aplicada dedicado à análise de dados; ▪ Podemos, então, definir Estatística como sendo um conjunto de técnicas que permite, de forma sistemática, organizar, descrever, analisar e interpretar dados oriundos de estudos ou experimentos conduzidos em qualquer área do conhecimento; ▪ “A Estatística é uma ciência que aprende a partir dos dados.” fonte: Voice Blog - dados de 2018. https://blog-voice.com/2018/03/02/a-relevancia-da-area-da-saude-na-economia-do-pais/ Por que estudar/conhecer Estatística é importante? ▪ Hoje, qualquer área do conhecimento possui um fenômeno de interesse, cuja pergunta pode ser respondida utilizando o ferramental disponível na Estatística; ▪ A globalização, alinhada com a disseminação de informações e disponibilidade de aparelhos modernos, permitem a quantificação de muitos fenômenos; ▪ Na chamada era do “Big Data”, a gigantesca massa de dados gerada diariamente precisa ser analisada adequadamente; ▪ Através da Estatística é possível: - Tirar conclusões a partir de grandes populações, com base somente na informação obtida a partir de amostras; - Apresentar e descrever informações de forma apropriada; - Melhorar processos e obter previsões confiáveis. Qual a importância da Estatística na pesquisa em saúde? ■ Métodos estatísticos são essenciais em qualquer tipo de estudo, uma vez que é esperado que os fatores de interesse apresentem variabilidade; ■ A sofisticação da tecnologia permitiu o aumento da quantificação de muitos fenômenos biológicos, fisiológicos e de avaliações clínicas; ■ Aumento da complexidade dos métodos estatísticos utilizados principalmente na leitura de periódicos. Aplicações da Estatística em Farmácia ▪ Indústria farmacêutica: Métodos estatísticos, tais como, planejamento de experimentos e controle estatístico de processos, são utilizados em várias fases do ciclo de vida de um medicamento, desde sua produção, validação até sua disponibilização no mercado; ▪ Estudos de Bioequivalência: São legalmente necessários para registro de qualquer medicamento junto à ANVISA. Estes fazem uso da análise estatística, via planejamento de experimentos, para detectar a equivalência entre a formulação testada e a referência. ▪ Área médica: Comumente realizam ensaios clínicos para avaliar a eficácia de uma intervenção em um grupo de pacientes. Ferramentas de análise estatística são utilizados para avaliação de testes diagnósticos e análises de sobrevida; ▪ Epidemiologia: Utiliza Estatística desde seu processo exploratório até a modelagem dos dados para estudar aspectos epidemiológicos relacionados a morbidades, tomadas de decisão sobre estratégias de controle e avaliação de políticas públicas em saúde. Aplicações da Estatística em Saúde Definições iniciais População: Conjunto de todos os indivíduos, objetos ou informações que apresentam pelo menos uma característica (observável) comum e cujo comportamento nos interessa analisar. ■ Exemplo 1: Deseja-se estudar os fatores associados ao baixo peso das crianças nascidas em 2019 na região Nordeste. População de interesse? Característica de interesse? Definições iniciais ▪ Exemplo 2: Deseja-se avaliar o perfil microbiológico de resultados de cultura em pacientes internados em um hospital universitário de Fortaleza, entre 2017 e 2019. População de interesse? Característica de interesse? ▪ Exemplo 3: Deseja-se investigar o controle glicêmico de pacientes ambulatoriais em hospital universitário no estado da Bahia em todo o ano de 2020. População de interesse? Característica de interesse? Definições iniciais Quanto ao número de elementos, a população pode ser: Finita: Apresenta um número de elementos onde é possível enumerar todos os seu componentes. Exemplos: - Estudantes que fazem graduação em Farmácia na UFBA; - Pessoas que vieram a óbito por Covid-19 em Salvador julho de 2021; - Crianças nascidas no país entre janeiro e julho de 2021. Infinita: Apresenta um número de elementos onde não é possível enumerar todos os seus componentes. Exemplos: - Pressões atmosféricas em diversos pontos do continente em julho/2021; - Bactérias existentes no corpo humano. Definições iniciais Censo: Coleção de dados relativos a todos os elementos de uma população. Exemplos: - Censo demográfico Brasileiro: Ocorre a cada 10 anos, sob a coordenação do IBGE. - Em 2020 seria realizado entre agosto e outubro, no entanto, foi adiado para 2022 após sofrer um corte de 90% em seu orçamento; - O questionário básico será aplicado em pouco mais de 70 milhões de domicílios particulares permanentes do País e contará com 26 questões. - Antes da realização do censo é feita uma pesquisa piloto, onde 10% dos domicílios são entrevistados. Nesta pesquisa piloto o questionário possui 76 questões. Definições iniciais - Censo Escolar: Principal instrumento de coleta de informações da educação básica e a mais importante pesquisa estatística educacional brasileira. Ocorre anualmente e coordenada pelo INEP, em colaboração com as secretarias municipais e estaduais. Ela abrange todas as modalidades da educação básica e profissional . - Censo da Educação superior: Ocorre anualmente e também é coordenado pelo INEP. É o principal instrumento de pesquisa sobre as IES e coleta informações sobre sua infraestrutura, vagas oferecidas, candidatos, matrículas, ingressantes, concluintes e docentes. Os resultados permitem conhecer e acompanhar o sistema superior de educação, além de oferecer subsídios ao MEC na busca de melhorias na qualidade de ensino, bem como promover a implementação de políticas públicas nesta área. Definições iniciais Amostra: Qualquer subconjunto finito de elementos extraídos da população de interesse. ▪ Por que usar uma AMOSTRA? - economia (redução de custos); - Tempo; - Impossibilidade de trabalhar com a população (no caso das infinitas). ▪ A AMOSTRA deve ser: - representativa da população; - suficiente (para que o resultado tenha confiabilidade); - aleatória (retirada por sorteio não viciado). Censo ou Amostragem? ■ Em igualdade de condições, o censo produz resultados mais precisos que uma amostra; ■ O censo é recomendado quando: ○ - A população é pequena; ○ - Os erros amostrais são grandes; ○ - Há um alto custo de se tomar uma decisão errada. ■ Muitas vezes, devido a restrições orçamentárias, uma amostra pode produzir resultados mais informativos e com um menor custo; ■ Uma amostra deve ser sempre utilizada quando a população é grande e/ou os custos (tempo e dinheiro) são altos. De que depende a escolhade um método estatístico apropriado? Planejamento adotado no estudo (amostras independentes ou pareadas; desenho de estudo); Objetivo do estudo; Questão técnica - Classificação das variáveis envolvidas no estudo e demais instrumentos referentes ao estudo. Fases do trabalho estatístico Como método científico, o trabalho estatístico consiste de cinco fases para sua realização: Quais as grandes áreas da Estatística? Para fins didáticos, a Estatística divide-se em três grandes áreas: ■ ESTATÍSTICA DESCRITIVA ■ TEORIA DAS PROBABILIDADES ■ INFERÊNCIA ESTATÍSTICA Estatística Descritiva ■ Envolve a coleta, organização, descrição e interpretação dos dados Esta parte da estatística está associada ao cálculo de medidas como média, mediana, variância, coeficiente de variação e apresentação dos resultados através de tabelas e gráficos; ■ É uma das etapas iniciais da análise estatística e possui papel fundamental no processo de análise dos dados. Teoria das Probabilidades ■ Utilizada para estudar a incerteza oriunda de fenômenos aleatórios. Permite avaliar e controlar o tamanho do erro cometido ao se fazer generalizações acerca da população (inferências); ■ Seu objetivo é modelar matematicamente conceitos como incerteza, risco, chance, além de outros fenômenos aleatórios.. ■ Consiste em avaliar afirmações probabilísticas sobre as características do modelo probabilístico, que se supõe representar uma população, a partir dos dados de uma amostra aleatória (probabilística) desta mesma população. ■ Algumas destas afirmações probabilísticas podem ser: - O nível glicêmico médio de pacientes diabéticos é superior ao da população geral; - Em julho/21, a taxa média de internações por covid-19 em SP foi inferior à do RJ; - A proporção de pessoas em SSA favoráveis ao voto impresso nas próximas eleições é inferior a 30%. Inferência Estatística Figura 1: Etapas da análise Estatística Slide 1: Introdução a Estatística Slide 2: Estatística?! Slide 3: Estatística?! Slide 4: Afinal, o que é Estatística? Slide 5: Por que estudar/conhecer Estatística é importante? Slide 6: Qual a importância da Estatística na pesquisa em saúde? Slide 7: Aplicações da Estatística em Farmácia Slide 8: Aplicações da Estatística em Saúde Slide 9: Definições iniciais Slide 10: Definições iniciais Slide 11: Definições iniciais Slide 12: Definições iniciais Slide 13: Definições iniciais Slide 14: Definições iniciais Slide 15: Censo ou Amostragem? Slide 16: De que depende a escolha de um método estatístico apropriado? Slide 17: Fases do trabalho estatístico Slide 18: Quais as grandes áreas da Estatística? Slide 19: Estatística Descritiva Slide 20: Teoria das Probabilidades Slide 21: Inferência Estatística Slide 22: Figura 1: Etapas da análise Estatística