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Profa Kellen Lima PROBABILIDADE E ESTATÍSTICA AULA 06 Medidas Numéricas Descritivas (Parte 02) TENDÊNCIA CENTRAL Corresponde à extensão na qual todos os valores de dados se agrupam em torno de um valor central típico. VARIAÇÃO Corresponde ao montante da dispersão de valores em relação a um valor central. FORMATO Corresponde ao padrão da distribuição de valores, do valor mais baixo para o mais alto. CONTINUAÇÃO... Amostra 1: 230 250 245 258 265 240 Amostra 2: 190 228 305 240 265 260 Média amostral 𝑿 = 𝟐𝟒𝟖 A tendência central não fornece, necessariamente, informação suficiente para a descrição adequada dos dados. 180 200 220 240 260 280 300 320 𝑿 = 𝟐𝟒𝟖 5.5 Medidas de Variação Indicam se um conjunto de dados é homogêneo ou heterogêneo. MEDIDA RELATIVA Coeficiente de variação; MEDIDAS ABSOLUTAS Amplitude, Amplitude interquartil, Variância e Desvio-padrão; Medem a dispersão de valores em um conjunto de dados, isto é, o grau de afastamento dos dados em torno de um valor central; 5.5 Medidas de Variação 5.5.1 Amplitude Amplitude = Xmaior – Xmenor Amplitude = 13 - 1 = 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Medida de variação mais simples; Diferença entre o maior valor e o menor valor. 5.5 Medidas de Variação 5.5.1.1 Desvantagens da Amplitude Ignora a forma na qual os dados são distribuídos 7 8 9 10 11 12 Amplitude = 12 - 7 = 5 7 8 9 10 11 12 Amplitude = 12 - 7 = 5 1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,2,2,2,2,2,2,2,2,3,3,3,3,4,5 1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,2,2,2,2,2,2,2,2,3,3,3,3,4,120 Amplitude = 5 - 1 = 4 Amplitude = 120 - 1 = 119 Sensível a valores extremos 5.5 Medidas de Variação 5.5.2 Amplitude Interquartil Problemas causados por outliers podem ser eliminados com o uso de amplitudes interquartis (AIQ). A AIQ elimina alguns dos maiores e menores valores e calcula a amplitude apenas com os valores restantes. Amplitude Interquartil AI = Q3 – Q1 AI = 3° quartil – 1° quartil mediana Q2 X máximo X mínimo Q1 Q3 25% 25% 25% 25% 12 30 45 57 70 Amplitude Interquartil = 57 – 30 = 27 5.5 Medidas de Variação 5.5.3 Variância X 1-n )X(X S n 1i 2 i 2 É a soma das diferenças em torno da média aritmética elevadas ao quadrado, dividida pelo tamanho da amostra menos um. Onde: 5.5 Medidas de Variação 5.5.4 Desvio-Padrão Medida de variação mais utilizada; Mostra variações em relação à média; 1-n )X(X S n 1i 2 i Passos para computar o desvio-padrão amostral: 1. Compute a diferença entre cada valor e a média; 2. Eleve esta diferença ao quadrado; 3. Some os quadrados das diferenças; 4. Divida o total por n-1 para obter a variância amostral; 5. Tire a raiz quadrada da variância amostral para obter o desvio padrão amostral. Dada uma série de valores: 10 12 14 15 17 18 18 24 Qual é o desvio-padrão? n = 8 Média = 128/8=16 4,2426 7 126 18 16)(2416)(1416)(1216)(10 1n )X(24)X(14)X(12)X(10 2222 2222 S S S Uma medida da dispersão “média” em torno da média R E S O L U Ç Ã O 5.5 Medidas de Variação 5.5.4.1 Comparando Desvios-Padrão Média = 16 S = 3,338 Média = 16 S = 4,570 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 Dados B 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 Dados C Média = 16 S = 0,926 Dados A 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 Desvio-padrão pequeno Desvio-padrão grande 5.5 Medidas de Variação 5.5.5 Resumo de Características 5.5 Medidas de Variação 5.5.6 Coeficiente de Variação O CV é o desvio-padrão dividido pela média e multiplicado por 100; Sempre é expresso em porcentagem (%); Mostra a variação relativa à média; O CV pode ser usado para comparar dois ou mais conjuntos de dados medidos em diferentes unidades. 100% X S CV Ação A: Preço médio do ano passado = $50 Desvio-padrão = $5 Ação B: Preço médio do ano passado = $100 Desvio-padrão = $5 10%100% $50 $5 100% X S CVA 5%100% $100 $5 100% X S CVB As duas ações têm o mesmo desvio- padrão, mas a ação B é menos variável com relação ao seu preço médio. O gerente de operações de um serviço de entregas está avaliando a compra de uma nova frota de caminhões. Existem 2 variáveis importantes no negócio de entregas: peso e o volume. Para amostra de 200 pacotes: Peso médio = 26 kg, desvio-padrão peso = 3,9kg Volume médio = 8,8m3, desvio-padrão volume = 2,2 m3 15%100% 26kg 3,9kg 100% X S CVpeso 25%100% 8,8m 2,2m 100% X S CV 3 3 volume Então, em relação à média aritmética, o volume de encomendas é muito mais variável do que o peso das encomendas. 5.6 Localizando Valores Extremos 5.6.1 Escore-Z O ESCORE-Z É UTILIZADO PARA IDENTIFICAR VALORES EXTREMOS; Um valor é considerado extremo se o seu escore-Z for < -3 ou > +3. Para computar o escore-Z de um dado, diminua Xi da média e divida pelo desvio-padrão; Quanto maior o valor absoluto do escore-Z, mais longe o valor está da média; S XX Z i Onde: Suponha que a nota média do ENEM seja de 490 e desvio-padrão de 100. Calcule o Escore-Z de um aluno com nota 620. 3,1 100 130 100 490620 S XX Z i Um escore de 620 equivale a 1,3 desvios-padrão acima da média, e portanto não seria considerado um valor extremo. Se você conhecesse o tempo típico necessário para se aprontar na parte da manhã, você seria capaz de planejar a sua manhã e minimizar atrasos excessivos. Suponha que você defina o tempo necessário para se aprontar como o tempo desde o momento que você levanta da cama até sair de casa. Você coleta os tempos mostrados a seguir, para 10 dias de trabalho consecutivo. Dia 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Tempo (min) 39 29 43 52 39 44 40 31 44 35 Calcule: (a) média aritmética, (b) Q1, (c) Q2, (d) Q3, (e) amplitude, (f) amplitude interquartil, (g) variância, (h) desvio padrão e (i) coeficiente de variação. Tempo (min) 29 31 35 39 39 40 43 44 44 52 R E S O L U Ç Ã O 𝑎) 𝑋 = 𝑋𝑖 𝑛 1=1 𝑛 = 39,6 𝑚𝑖𝑛 𝑏) 𝑄1 = 𝑛 + 1 4 = 2,75 ~ 3° 𝑣𝑎𝑙𝑜𝑟 = 35 𝑐) 𝑄2 = 𝑝𝑎𝑟 = 𝑛 + 1 2 = 5,5 ~ 5° 𝑒 6° 𝑣𝑎𝑙𝑜𝑟𝑒𝑠 2 = 39,5 𝑑) 𝑄3 = 3(𝑛 + 1) 4 = 8,25 ~ 8° 𝑣𝑎𝑙𝑜𝑟 = 44 𝑒) 𝐴 = 52 − 29 = 23 𝑓) 𝑄3 − 𝑄1 = 44 − 35 = 9 𝑔) 𝑆2 = (𝑋𝑖 − 𝑋 ) 2 𝑛 − 1 = (29 − 39,6)2+(31 − 39,6)2+⋯+ (52 − 39,6)2 10 − 1 = 45,82 ℎ) 𝑆 = 𝑆2 = 6,77 𝑖) 𝐶𝑉 = 𝑆 𝑋 × 100% = 17,1% Os dados abaixo contêm o preço do ingresso inicial ($),para passes de 1 dia, de 10 parques temáticos nos EUA. 58 63 41 42 29 50 62 43 40 40 Calcule: (a) média aritmética, (b) Q1, (c) Q2, (d) Q3, (e) amplitude, (f) amplitude interquartil, (g) variância, (h) desvio padrão e (i) coeficiente de variação. COLOQUE O PASSO A PASSO DOS CÁLCULOS!!!! Exercício – Aula 06 GABARITO (a) 46,8 (b) 40 (c) 42,5 (d) 58 (e) 34 (f) 18 (g) 123,29 (h) 11,10 (i) 23,71%
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