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Estatística e epidemiologia Professor: Dr. Ricardo Cardoso de Oliveira AGENDA Aula 1: 23/07 – Visão geral e princípios da bioestatística Aula 2: 30/07 – Tabelas e gráficos Aula 3: 06/08 - Medidas de posição Aula 4: 13/08 - Medidas de dispersão Aula 5: 20/08 – Probabilidade Aula 6: 27/08 – Correlação e regressão linear Aula 7: 03/09 – Inferência estatística Aula 8: 10/09 – Inferência estatística Aula 9: 17/09 – Testes METAS DE APRENDIZAGEM • Fazer e interpretar testes de hipóteses; • Estudar os indicadores de saúde. 1. INTRODUÇÃO ▪ A inferência estatística ou estatística indutiva é a parte da estatística que utiliza métodos científicos para fazer afirmações e tirar conclusões sobre características ou parâmetros de uma população, baseando-se em resultados de uma amostra. Figura - Representação de uma inferência estatística 1. INTRODUÇÃO ▪ A inferência estatística busca obter resultados sobre as populações a partir de amostras, dizendo também, qual a precisão desses resultados e com que probabilidade se pode confiar nas conclusões obtidas. ▪ As principais ferramentas da inferência estatística são os intervalos de confiança e os testes de hipóteses. Podemos utilizar da seguinte forma: a) Intervalos de confiança: utilizamos quando o objetivo do estudo é voltado à estimação de um parâmetro. b) Testes de hipóteses: utilizados quando o objetivo do estudo envolve hipóteses sobre um parâmetro de interesse. 2. TESTES DE HIPÓTESES ▪ Frequentemente é necessário tomar decisões sobre parâmetros ou distribuições populacionais com base em informações amostrais, as quais são decisões estatísticas. ▪ Na tomada de decisões são formuladas hipóteses que serão rejeitadas ou não. Tais hipóteses, que podem ser verdadeiras ou falsas, são denominadas de hipóteses estatísticas. 2. TESTES DE HIPÓTESES 3. TESTES DE HIPÓTESES Os possíveis erros e acertos de uma decisão com base em um teste de hipótese estatístico estão apresentados a seguir: • Erro do tipo 1: trata-se do erro que se comete ao rejeitar a hipótese H0 quando ela é verdadeira. O nível de significância do teste é designado por α, que é a probabilidade de se cometer o erro do tipo 1. • Erro do Tipo 2: é o erro que se comete ao aceitar a hipótese H0 quando ela é falsa. Rejeitar H0 implica a aceitação de H1 e vice-versa. A probabilidade de cometer um erro do tipo 2 é dada por 1 – α. 3. TESTES DE HIPÓTESES Fonte da imagem: Exemplo 1 A linha de produção de um medicamento está calibrada para colocar 160 mL e desvio-padrão de 8 mL por frasco desse medicamento. Valores acima ou abaixo dessa média são considerados críticos e a linha de produção deve ser suspensa se qualquer um dos dois ocorrer. O engenheiro do controle de qualidade retira 30 amostras a cada 2 horas e precisa tomar a decisão de parar ou não a linha de produção para calibragem. Se a média amostral for de 158,20 mL, o que engenheiro deveria recomendar aos responsáveis pela área de produção, ao nível de significância de 5%? Fonte da imagem: Figura - Tabela de probabilidades da curva normal reduzida Fonte da imagem: Fonte da imagem: Figura - Tabela de probabilidades da curva normal reduzida Fonte da imagem: Exemplo 3 (Cebraspe) Supondo que 15 ± 3 represente o intervalo de 95% para a média µ de uma população normal, obtido com base em uma amostra aleatória simples de tamanho igual a 400, julgue os próximos itens. Item 1: No teste de hipóteses H0:µ = 17 versus H1:µ ≠ 17, caso o nível de significância do teste seja igual a 5%, não há evidências estatísticas para se rejeitar a hipótese nula H0. Item 2: Se 15 ± ϵ representasse o intervalo de 99,9% confiança, o valor de ϵ seria inferior a 3. Item 3: A amostra aleatória foi retirada de uma população normal com desvio padrão igual a 3. Fonte da imagem: Fonte da imagem: Exemplo 4 O teste de hipóteses se assemelha ao julgamento de um crime. Em um julgamento, há um réu, que inicialmente se presume inocente. As provas contra o réu são, então, apresentadas, e, se os jurados acham que são convincentes, sem dúvida alguma, o réu é considerado culpado. A presunção de inocência é vencida. Michael Barrow. Estatística para economia, contabilidade e administração. São Paulo: Ática, 2007, p. 199 (com adaptações). João foi julgado culpado pelo crime de assassinato e condenado a cumprir pena de 20 anos de reclusão. Após 10 anos de prisão, André, o verdadeiro culpado pelo delito pelo qual João fora condenado, confessou o ilícito e apresentou provas irrefutáveis de que é o verdadeiro culpado, exclusivamente. Considerando a situação hipotética apresentada e o fragmento de texto anterior, julgue os itens que se seguem, assinalando V para verdadeiro ou F para Falso. ( ) Pode-se considerar que a culpa de João seja uma hipótese alternativa. ( ) No julgamento, ocorreu um erro conhecido nos testes de hipótese como erro do tipo I. ( ) Se a hipótese nula fosse admitida pelos jurados como verdadeira e fosse efetivamente João o culpado pelo crime, o erro cometido teria sido o chamado erro do tipo II. Fonte da imagem: Fonte da imagem: Fonte da imagem: Fonte da imagem: Exemplo 6 (Cesgranrio) Um comerciante está estudando a viabilidade da aquisição de um bar. Esta compra somente será viável se o faturamento médio mensal deste bar for, pelo menos, de R$ 60.000,00. O comerciante consultou os documentos contábeis desse bar e escolheu, aleatoriamente, uma amostra dos faturamentos de 36 meses. A média amostral foi de R$ 54.000,00 com um desvio padrão de R$ 18.000,00. Nesse teste de hipóteses que o comerciante está realizando, a estatística de teste é de (A) – 0,33 (B) – 2,00 (C) 0,33 (D) 1,50 (E) 2,00 Fonte da imagem: