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Noções de amostragem A amostragem é naturalmente usada em nossa vida diária. Por exemplo, para verificar o tempero de um alimento em preparação, podemos provar (observar) uma pequena porção deste alimento. Estamos fazendo uma amostragem, ou seja, extraindo do todo (população) uma parte (amostra), com o propósito de avaliarmos (inferirmos) a qualidade de tempero de todo o alimento. Nas pesquisas científicas, em que se quer conhecer algumas características de uma população, também é muito comum observar-se apenas uma amostra de seus elementos e, a partir dos resultados dessa amostra, obter valores aproximados, ou estimativas, para as características populacionais de interesse. Este tipo de pesquisa é usualmente chamado de levantamento por amostragem. Num levantamento por amostragem, a seleção dos elementos que serão efetivamente observados deve ser feita sob uma metodologia adequada, de tal forma que os resultados da amostra sejam informativos, para avaliar características de toda a população. Conceitos básicos e exemplos Denominamos população, um conjunto de elementos, com pelo menos uma característica em comum. A população pode ser formada por indivíduos, famílias, estabelecimentos industriais, ou qualquer outro tipo de elementos, dependendo dos objetivos da pesquisa. Quando uma pesquisa engloba todos os elementos da população, denominamos censo. Uma medida numérica que descreve alguma característica da população, é chamada de parâmetro. Exemplo: Numa pesquisa eleitoral de um município, a população pode ser definida como todos os eleitores com domicílio eleitoral no município. O principal parâmetro é a porcentagem de votos de cada candidato à prefeitura, no momento da pesquisa. O exemplo anterior mostra a dificuldade em pesquisar toda a população. É uma situação em que se recomenda utilizar amostragem. A figura abaixo ilustra uma pesquisa eleitoral, em que se tem interesse na porcentagem de votos de cada candidato. O termo inferência estatística refere-se ao uso apropriado dos dados da amostra para se ter algum conhecimento sobre os parâmetros da população. Os valores calculados a partir de dados da amostra, são chamados estimativas. Numa pesquisa eleitoral, por exemplo, as porcentagens de cada candidato, divulgadas antes das eleições, são estimativas. Por que fazer amostragem? Seguem quatro motivos para o uso de amostragem em levantamentos de grandes populações: 1. Economia – É mais barato o levantamento de uma parte da população. 2. Tempo – No exemplo citado da pesquisa eleitoral, a três dias da eleição, não haveria tempo suficiente de pesquisar toda população de eleitores, mesmo se houvesse recursos. 3. Confiabilidade dos dados – Quando se pesquisa um número reduzido de elementos, pode-se dar mais atenção aos casos individuais, evitando erros nas respostas. 4. Operacionalidade – É mais fácil realizar operações de pequena escala. Características esperadas em uma amostra: • ser um subconjunto representativo da população • ser aleatória. Quando o uso de amostragem não é interessante? Seguem situações em que pode não ser interessante a realização de amostragem: 1. Populações pequenas – Para termos uma amostra representativa necessitamos de uma amostra grande. Geralmente é mais relevante coletar informações de todos os elementos. 2. Característica de fácil mensuração – Talvez a população não seja tão pequena, mas a variável que se quer observar é de fácil mensuração. 3. Necessidade de alta precisão – A cada dez anos o IBGE realiza um censo demográfico para estudar diversas características da população brasileira. Dentre as características tem-se o número de habitantes, que é fundamental para o planejamento do país. Tipos de amostragem Para a escolha do método de amostragem deve-se levar em conta: tipo de pesquisa; acessibilidade e disponibilidade dos elementos da população; disponibilidade de tempo e recursos financeiros e humanos. Levantamentos amostrais: a amostra é obtida a partir de uma população, por meio de processos bem definidos pelo pesquisador. Subdivide-se em dois grupos: Probabilísticos Cada elemento da população possui a mesma probabilidade se ser selecionado para compor a amostra → mecanismos aleatórios de seleção Não probabilísticos A seleção da amostra depende do julgamento do pesquisador. Há uma escolha deliberada dos elementos para compor a amostra → mecanismos não aleatórios de seleção Métodos Probabilísticos Amostragem Aleatória Simples (AAS) A amostragem aleatória simples é o método mais simples para selecionarmos uma amostra probabilística de uma população e tem a seguinte propriedade: qualquer subconjunto da população, com o mesmo número de elementos, tem a mesma probabilidade de fazer parte da amostra. Assim, temos que cada elemento da população tem a mesma probabilidade de pertencer a amostra. Exemplo: Selecionar 10 estudantes de uma sala por sorteio e perguntar a idade. Este tipo de seleção dos elementos que irão compor a amostra, pode ser feito com reposição, ou seja, o mesmo elemento da população pode ser amostrado mais de uma vez. A probabilidade de seleção não se altera. Além disso, essa seleção pode ser feita sem reposição, sendo que cada elemento da população é amostrado uma única vez. A probabilidade de seleção se altera. Do ponto de vista da quantidade de informação contida na amostra, a amostragem sem reposição é mais adequada. No entanto, a amostragem com reposição conduz a um tratamento teórico mais simples, pois ele implica que tenhamos independência entre as unidades selecionadas. Portanto, na maioria dos casos quando nos referenciarmos a uma AAS, estamos nos referenciando a uma amostragem aleatória simples com reposição. Amostragem sistemática Utilizada quando os elementos estão dispostos de maneira organizada (ex.: fila, lista) e aleatória. Escolhe-se um ponto de partida e seleciona-se cada k-ésimo elemento da população. Exemplo: Em uma fábrica de lâmpadas, a cada 100 peças produzidas, uma é retirada para teste. Amostragem estratificada Indicada quando a população está dividida em grupos distintos, denominados estratos. Dentro de cada estrato é realizada uma amostragem aleatória simples. O tamanho da amostra pode ou não ser proporcional ao tamanho do estrato. Exemplos: Uma comunidade universitária com 10.000 indivíduos está estratificada da seguinte forma Estrato População Amostra proporcional estratificada Professores 1000 100 Funcionários 1500 150 Estudantes 7500 750 Amostragem por conglomerado A área da população é dividida em seções (ou conglomerados, ex.: bairros, quarteirões). Os conglomerados são selecionados aleatoriamente. Dentro de um conglomerado, todos os elementos são amostrados. Exemplo: Métodos não probabilísticos Amostragem por conveniência: elementos selecionados por serem imediatamente disponíveis. Exemplo: Uma repórter entrevistando pessoas na rua. Amostragem por julgamento: uma pessoa experiente no assunto escolhe intencionalmente os elementos a serem amostrados. Exemplo: Novo produto “testado” entre funcionários. Referências: STEVENSON, W. J. Estatística Aplicada à Administração. (Capítulo 6) BARBETTA, P. A. Estatística aplicada às Ciências Sociais. (Capítulo 3) BUSSAB, W. O.; MORETTIN, P. A. Estatística Básica. Exercícios 1) Quais são as vantagens de se realizar um levantamento de dados por Amostragem em relação a um Censo? 2) Resuma os levantamentos amostrais probabilísticos. 3) Para cada uma das amostras abaixo, informar o tipo do processo de amostragem: P - Amostragem probabilística NP - Amostragem não probabilística Para uma pesquisa sobre os hábitos dos estudantes. Construí uma amostra com o seguinte procedimento: ( ) Todos os meus colegas da faculdade (tenho telefone e e-mail de todos eles).( ) Fiquei na única porta de entrada da escola e cada 12 pessoas que entravam, eu abordava uma. ( ) Fiquei na única porta de entrada da escola abordando todos os meus conhecidos. ( ) Consegui uma lista de todos os alunos das escolas com uma ordenação aleatória, e selecionei os 20 primeiros da lista. ( ) Consegui uma lista de todos os alunos das escolas em ordem alfabética. Gerei 20 números aleatórios. Selecionei da lista de alunos aqueles que ocupavam posições equivalentes aos números aleatórios gerados. 4) Uma operadora telefônica pretende saber a opinião de seus assinantes comerciais sobre seus serviços na cidade de Goiânia. Supondo que há 42000 assinantes comerciais, e a amostra precisa ter no mínimo 1000 elementos. Mostre como seria organizada uma amostragem sistemática para selecionar os respondentes. 5) Uma universidade apresenta o seguinte quadro relativo aos seus alunos do curso de Administração. Obtenha uma amostra proporcional estratificada de 100 alunos. Semestre Quantidade Amostra 1 85 ? 2 90 ? 3 100 ? 4 105 ? Total 380 100