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Métodos Estatísticos II - Curso de Administração Exercício Programado Profª Jessica Quintanilha Kubrusly EP - Tópico 8 - População, Amostra, Distribuição Amostral e Estimador - Gabarito 1) Em cada uma das afirmativas seguintes, identifique o número em negrito como o valor de um parâmetro populacional ou de uma estatística amostral. a) Um pesquisador realizou um estudo para investigar a prevalência do mal de Alzheimer em pessoas com idade acima de 85 anos. Os resultados indicaram que 47,2% dos pacientes estudados mostraram sintomas consistentes com a doença. Re: estatística amostral b) A equipe de uma revista de suporte ao consumidor testou uma amostra aleatória de 19 chás verdes em relação ao sabor e aos benefícios à saúde. O preço médio por xícara de chá foi relatado como 2,80 reais. Re: estatística amostral c) Durante um inverno recente, o mês de janeiro foi particularmente frio nos Estados Unidos. Uma companhia de energia no estado da Pensilvânia relatou que o número médio de quilowatts usados por cada consumidor durante o mês de janeiro foi 1346. Re: parâmetro populacional d) Um fabricante de computadores afirma que a vida média das baterias de laptops é 6,7 horas. Re: estatística amostral 2) Considere a população formada pelas notas dos alunos de uma determinada turma de 15 alunos na primeira prova que eles fizeram em 2024. As notas dos 15 alunos nesta prova foram: 10, 9, 9, 8, 8, 7, 7, 7, 6, 6, 6, 6, 5, 5, 4. A diretora entrou na sala desta turma e, a fim de entender como a turma foi na prova, e por falta de tempo de conversar com todos os alunos, ela perguntou para 5 alunos qual a nota deles na prova. As respostas foram: 7, 6, 7, 8, 5. a) Identifique quem é a população e quem é a amostra da situação descrita acima. Re: A população é formada pela nota de todos os alunos da turma, enquanto a amostra é a formada pela nota dos 5 alunos que responderam a diretora. b) Qual o valor do parâmetro média da população? Re: 103/15 = 6,867 c) Qual o valor da estatística média amostral para a amostra recolhida pela diretora? Re: 33/5 = 6,6 d) Qual o valor do parâmetro variância da população? Re: 2,648888889 (cálculo no arquivo excel) e) Qual o valor da estatística variância amostral para a amostra recolhida pela diretora? Re: 0,3703703704 (cálculo no arquivo excel) f) Se a diretora selecionar os alunos de forma aleatória, permitindo inclusive a possibilidade de sortear mais de uma vez os mesmos alunos (amostra aleatória simples), quantas possibilidades de amostra ela pode tirar? Re: Considerando a amostra aleatória simples de 5 alunos em uma população de 15, existem 15 x 15 x 15 x 15 x 15 = 759375 possibilidades. g) Apresente 3 amostras possíveis de serem selecionadas pela diretora. Re: amostra 1: 10, 9, 8, 7, 6 ; amostra 2: 10, 10, 10, 10, 10 ; amostra 3: 8, 7, 10, 4, 4 h) Para cada uma das amostras apresentadas, calcule a média amostral. Re: amostra 1: média amostral = (10 + 9 + 8 + 7 + 6 ) / 5 = 40 / 5 = 8; amostra 2: média amostral = 10 ; amostra 3: média amostral = (8 + 7 + 10 + 4 + 4 ) / 5 = 33/5 = 6,6. i) A média amostral calculada depende ou não da amostra selecionada? Re: Sim. j) Dessa forma, a média amostral é uma constante ou uma variável aleatória? Re: uma variável aleatória. 3) Na linha de produção de uma fábrica são produzidos 1000 parafusos por dia. Considere a população formada pelos diâmetros dos parafusos produzidos nesta fábrica no dia de hoje. Desta população foram sorteados 100 parafusos e medidos, de forma precisa, seus diâmetros. Como resultado desta medição encontrou-se o valor de 6,3mm para a média amostral e 0,3 mm para o desvio padrão amostral. a) Qual o tamanho da população descrita no enunciado? Re: 1000 b) Qual o tamanho da amostra descrita no enunciado? Re: 100 c) Considerando as informações contidas no enunciado, é possível saber o valor do parâmetro média da população? E o valor do parâmetro desvio padrão da população? Re: não se sabe nem a média nem o desvio padrão da população. d) Considerando as informações contidas no enunciado, é possível saber o valor da estatística média amostral para a amostra recolhida? E o valor da estatística desvio padrão amostral? Re: a média amostral é 6,3mm e o desvio padrão amostral é 0,3mm. e) Considerando as informações da amostra, o que você acha mais razoável de afirmar: i) “Considerando todos os parafusos produzidos no dia de hoje, o valor médio do diâmetro é de 6,3mm.” ii) “Considerando todos os parafusos produzidos no dia de hoje, o valor médio do diâmetro deve estar em torno de 6mm e 6,6mm”. iii) “Considerando todos os parafusos produzidos no dia de hoje, o valor médio do diâmetro deve ser menor que 6,6mm.” iv) “Considerando todos os parafusos produzidos no dia de hoje, o valor médio do diâmetro deve ser maior que 6mm.” 4) a) Se a diretora selecionar os alunos de forma aleatória, permitindo inclusive a possibilidade de sortear mais de uma vez os mesmos alunos (amostra aleatória simples), quantas possibilidades de amostra ela pode tirar? 15 alunos, sorteio de 5, total de possibilidades de sorteio = 15 x 15 x 15 x 15 x 15 = 155 b) Apresente 3 amostras possíveis de serem selecionadas pela diretora. Amostra 1) 10, 9, 9, 8, 8 ; Amostra 2) 6, 6, 5, 5, 4 ; Amostra 3) 10, 9, 8, 6, 4 c) Para cada uma das amostras apresentadas, calcule a média amostral. Média amostral para a Amostra 1) (10 + 9 + 9 + 8 + 8)/5 = 8,8 Média amostral para a Amostra 2) (6 + 6 + 5 + 5 + 4)/5 = 5,2 Média amostral para a Amostra 3) (10 + 9 + 8 + 6 + 4)/5 = 7,4 d) A média amostral calculada depende ou não da amostra selecionada? Sim, depende. Cada amostra resultou em uma média amostral distinta. e) Dessa forma, a média amostral é uma constante ou uma variável aleatória? É uma variável aleatória. Neste contexto, podemos entender o sorteio da amostra como um experimento aleatório e o resultado da média amostral como o resultado deste experimento. 5) Marque com V as alternativas verdadeiras e com F as alternativas falsas. (F) Dizemos que um estimador é não viesado quando o valor da sua estimativa sempre coincide com o valor do parâmetro. (V) Dizemos que um estimador é não viesado quando o valor médio de suas da sua estimativa sempre coincide com o valor do parâmetro. (V) A média amostral ( ) é um estimador não viesado para o parâmetro média da 𝑋 população. (F) A média amostral ( ) é um estimador não viesado para o parâmetro variância da 𝑋 população. (V) Sejam T1 e T2 estimadores não tendenciosos para um parâmetro 𝝧. Se T1 é mais eficiente que T2 então as estimativas fornecidas por T1 são mais concentradas em torno de 𝝧 do que as estimativas geradas por T2. (F) Sejam T1 e T2 estimadores não tendenciosos para um parâmetro 𝝧. Se T1 é mais eficiente que T2 então, para uma mesma amostra, a estimativa de T1 será sempre mais próxima de 𝝧 quando comparada com a estimativa dada por T2. 6) a) Quais dos quatro estimadores aparentemente não são visados? B e D b) Quais dos quatro estimadores aparentemente têm menor variabilidade? C c) Qual dos quatro estimadores aparentemente tem menor erro médio quadrático? D 7) Considere a população formada pelos seguintes elementos: 7, 11, 15, 23 e 27. a) Calcule a média µ e a variância σ2 dessa população µ = (7 + 11 + 15 + 23 + 27) / 5 = 16,6 E(X2) = (72 +112 + 152 + 232 + 272)/5 = 330,6 σ2= E(X2) - µ2 = 330,6 - 18,62 = 55,04 b) Liste 15 amostras, recolhidas com reposição, de tamanho 2 possíveis de serem retiradas dessa população e para cada uma delas calcule a média amostral. Amostra Observação 1 Observação 2 Média Amostral 1 7 7 7 2 7 11 9 3 7 15 11 4 7 23 15 5 7 27 17 6 11 11 11 7 11 15 13 8 11 23 17 9 11 27 19 10 15 15 15 11 15 23 19 12 15 27 21 13 23 23 23 14 23 27 25 15 27 27 27 c) Considerando os 15 valores obtidos para a média amostral (4ª coluna da tabela), calcule a suamédia. média da média amostral = (7+9+11+15+17+11+13+17+19+15+19+21+23+25+27)/15 = 16,6 d) Com esse exemplo, como você relaciona a média da média amostral com a média da população? são iguais. EP - Tópico 8 - População, Amostra, Distribuição Amostral e Estimador - Gabarito