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Profª Kellen Lima PROBABILIDADE E ESTATÍSTICA AULA 05 Medidas Numéricas Descritivas (PARTE 01) Aulas baseadas no Capítulo 03 do Levine et al. (2011). 5.1 Objetivos da Aula NESTA AULA, VOCÊ APRENDERÁ: MEDIDAS DE TENDÊNCIA CENTRAL Médias (aritmética e ponderada); Mediana; Moda; MEDIDAS SEPARATRIZES (quantis quartis, decis, centis) 5.2 Medidas Numéricas Descritivas 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. 5.3 Medidas de Tendência Central Medidas tipicamente usadas: Médias (aritmética e ponderada) Mediana Moda Medidas separatrizes (quantis quartis, decis, centis) 5.3 Medidas de Tendência Central 5.3.1 Média Aritmética Para uma amostra de tamanho n: n XXX n X X n21 n 1i i A média de um conjunto de valores numéricos é calculada somando-se todos os valores e dividindo-se o resultado pelo número de elementos somados Onde: Ponto de equilíbrio; É a medida de tendência central mais comum; Afetada por valores extremos (outliers); Todos os valores desenpen ham o mesmo papel. 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Média = 3 3 5 15 5 54321 Média = 4 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 4 5 20 5 104321 5.3 Medidas de Tendência Central 5.3.2 Média Ponderada Nos cálculos envolvendo média aritmética simples, todas as ocorrências têm exatamente a mesma importância ou o mesmo peso. Então, dizemos que elas têm o mesmo peso relativo. No entanto, existem casos onde as ocorrências têm importância relativa diferente. Nestes casos, o cálculo da média deve levar em conta esta importância relativa ou peso relativo. 𝑿 𝑷 = 𝒑𝒊 ∙ 𝒙𝒊 𝒏 𝒊=𝟏 𝒑𝒊 𝒏 𝒊=𝟏 = 𝒑𝟏 ∙ 𝒙𝟏 + 𝒑𝟐 ∙ 𝒙𝟐 +⋯+ 𝒑𝒏 ∙ 𝒙𝒏 𝒑𝟏 + 𝒑𝟐 +⋯+ 𝒑𝒏 Onde: Um candidato participou de um concurso, onde foram realizadas provas de Português, Matemática, Biologia e História. Essas provas tinham pesos 3, 3, 2 e 2, respectivamente. Sabendo que o candidato tirou 8,0 em Português, 7,5 em Matemática, 5,0 em Biologia e 4,0 em História, qual foi a média que ele obteve? 𝑿 𝑷 = 𝟖, 𝟎 × 𝟑 + 𝟕, 𝟓 × 𝟑 + 𝟓, 𝟎 × 𝟐 + 𝟒, 𝟎 × 𝟐 𝟑 + 𝟑 + 𝟐 + 𝟐 𝑿 𝑷 = 𝟔𝟒,𝟓 𝟏𝟎 = 𝟔, 𝟒𝟓 Portanto, a média do candidato foi de 6,45 RESOLUÇÃO 5.3 Medidas de Tendência Central 5.3.3 Mediana 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Mediana = 4 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Mediana = 4 Em um rol, a mediana é o “número” do meio, (50% acima, 50% abaixo). Não é afetada por valores extremos (outliers). Ordenar os dados de maneira CRESCENTE!!! 5.3 Medidas de Tendência Central 5.3.3.1 Localizando a mediana OBS: Note que, (n+1)/2 NÃO é o valor da mediana, apenas a posição da mediana nos dados ordenados. REGRA 02 - Se o número de valores é PAR, a mediana é a média dos dois valores do meio; REGRA 01 - Se o número de valores é ÍMPAR, a mediana é o número do meio; A mediana de um conjunto de dados ordenado é localizada no (n+1)/2 valor; Dada uma série de valores: 5, 13, 10, 2, 18, 15, 6, 16, 9. Qual é o valor da mediana? 1°) Ordenar os dados de maneira CRESCENTE: 2, 5, 6, 9, 10, 13, 15, 16, 18 2°) n = VALOR ÍMPAR = 9 3°) Logo, a mediana é igual ao valor do meio da série ordenada, ou seja, 10. RESOLUÇÃO n = VALOR ÍMPAR Dada uma série de valores: 52, 44, 29, 44, 35, 39, 40, 31, 39, 43. Qual é o valor da mediana? 1°) Ordenar os dados de maneira CRESCENTE: 29, 31, 35, 39, 39, 40, 43, 44, 44, 52 2°) n = VALOR PAR = 10 3°) Aplicar (n+1)/2 para encontrar a posição dos valores: (10+1)/2 = 5,5 4°) Logo, devemos fazer a média entre o 5° e 6° valores na ordem de classificação; 5°) Portanto, a mediana é igual a (39+40)/2 = 39,5 RESOLUÇÃO n = VALOR PAR 5.3 Medidas de Tendência Central 5.3.4 Moda Valor que ocorre com maior frequência; Não é afetada por valores extremos; Usada tanto para dados numéricos quanto para dados categóricos; Pode não haver moda e pode haver várias modas. 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 Moda = 9 0 1 2 3 4 5 6 Sem Moda Considere os dados a seguir sobre a concentração do receptor transferrina de uma amostra em mulheres grávidas com evidências laboratoriais de uma visível anemia por deficiência de ferro. Calcule a média, mediana e a moda destes valores. 15,2 9,3 7,6 11,9 10,4 9,7 20,4 9,4 11,5 16,2 9,4 8,3 1°) Ordenar os dados: 7,6 8,3 9,3 9,4 9,4 9,7 10,4 11,5 11,9 15,2 16,2 20,4 2°) Cálculo da média = = 11,61 3°) Cálculo da mediana par (n+1)/2 (12+1)/2 = 6,5 (posição) média entre o 6° e 7° valores = (9,7+10,4)/2 = 10,05 4°) Moda = 9,4 RESOLUÇÃO n XXX n X X n21 n 1i i 5.3 Medidas de Tendência Central 5.3.5 Qual medida escolher? A média geralmente é usada, exceto quando existem valores extremos (outliers). Nesse caso, a mediana é a mais usada, uma vez que não é sensível a valores extremos, assim como a moda e os quartis. 5.3 Medidas Separatrizes Medidas separatrizes são valores de posição que dividem o rol em partes iguais, também chamadas de percentis ou quantis. Medidas separatrizes tipicamente usadas: Centis (100 partes) Decis (10 partes) Quartis (4 partes) 5.4 Medidas Separatrizes 5.4.1 Quartis Quartis dividem os dados ordenados em 4 segmentos com o mesmo número de valores por segmento. 25% 25% 25% 25% Q 1 Q 2 Q 3 O primeiro quartil, Q1, é o valor para o qual 25% das observações são menoros e 75% são maiores; Q2 é o mesmo que a mediana (50% são menores, 50% são maiores); Apenas, 25% dos valores são maiores do que o terceiro quartil, Q3. 5.4 Medidas Separatrizes 5.4.1.1 Localizando os Quartis Encontre os quartis ao determinar o valor correspondente a posição apropriada nos dados ordenados, onde: Posição do primeiro quartil: Q1 = (n+1)/4 Posição do segundo quartil: Q2 = (n+1)/2 Posição do terceiro: Q3 = 3(n+1)/4 Em que: n é o tamanho da amostra. Regra 1: Se o resultado é um número inteiro, então o quartil corresponde ao valor ordenado nesta posição. Ex: Para n=7 Q1= (7+1)/4 = 2° valor Regra 2: Se o resultado é uma fração em 0.5, p.e, (2.5 ; 3.5), então o quartil é igual a média dos valores correspondendo as posições adjacentes (2 e 3 ; 3 e 4); Ex: Para n=9 Q1= (9+1)/4 = 2,5 média 2° e 3° valores Regra 3: Se o resultado não é inteiro e nem uma fração com 0.5, então arredonda-se a posição para o inteiro mais próximo e determina-se o valor correspondente. Ex: Para n=10 Q1= (10+1)/4 = 2,75 arredonda para 3 Para a amostra ordenada de dados abaixo, encontre o primeiro quartil: 11 12 13 16 16 17 18 21 22 1) Primeiro, note que n = 9. 2) Q1 está na posição (9+1)/4 = 2,5 dos dados ordenados, então é o valor médio entre os 2° e 3° valores ordenados, Q1 = (12+13)/2 = 12,5 Q1 e Q3 são medidas de locação não centrais Q2 = mediana, é uma medida de tendência central RESOLUÇÃO CONTINUARÁ… Tendência Central Média Aritmética Média Ponderada Moda Mediana 25% 25% 25% 25% Q 1 Q 2 Q 3 Medidas Separatrizes Obrigada pela atenção! Os dados abaixo representam a vida útil de baterias (em termos do número de fotografias) de câmeras digitaisde três megapixels. Calcule a média, a mediana, a moda, o primeiro quartil e o terceiro quartil. Exercício – Aula 05 300 180 85 170 380 460 260 35 380 120 110 240 𝑿 = 𝟐𝟐𝟔, 𝟔𝟕 Q2 = 210 Q1 = 110 Q3 = 380 Mo = ?
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