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SDE0006 – ESTATÍSTICA BÁSICA Aula 13: Testes de Hipóteses 1 Conteúdo desta aula Conhecer os Testes de Hipóteses 1 Aplicação de Testes de Hipóteses 2 PRÓXIMOS PASSOS Estatística básica Aula 13: Testes de Hipóteses Estatística inferencial Através da parte fazer inferência sobre o todo!! Inferência estatística é o processo pelo qual estatísticos tiram conclusões acerca da população usando informação de uma amostra. Subconjunto Estatística básica Aula 13: Testes de Hipóteses 3 Testes de hipóteses TESTES NÃO PARAMÉTRICOS OU TESTES DE ASSOCIAÇÃO LIVRE TESTES PARAMÉTRICOS Estatística básica Aula 13: Testes de Hipóteses 4 Os testes não paramétricos ou testes de distribuição livre, têm a mesma finalidade e se aplicam às mesmas situações que os testes paramétricos. Contudo, os testes de distribuição livre não se apoiam na hipótese de as populações que estão sendo analisadas possuam distribuição normal. Desta forma, são aplicáveis em uma gama muito maior de casos do que os testes paramétricos. Por outro lado, apesar dessa vantagem, a eficiência dos testes não paramétricos costuma ser menor, de forma que estes acabam sendo aplicados quando se mostra a inviabilidade da aplicação do correspondente teste paramétrico. Testes não paramétricos Estatística básica Aula 13: Testes de Hipóteses 5 Teste do Qui-Quadrado Utilizado na análise de frequências, no caso de análise de uma característica da amostra. Testes não paramétricos Teste do Qui-Quadrado para Independência ou Associação Utilizado na análise de frequências, no caso de análise de duas características da amostra. Estatística básica Aula 13: Testes de Hipóteses 6 Teste da Mediana Análise de grupos que originam-se de populações com medianas diferentes. Testes não paramétricos Teste dos Sinais Utilizado em casos emparelhados, ou seja, submetido a duas medidas. Estatística básica Aula 13: Testes de Hipóteses 7 De olho na imagem https://www.youtube.com/watch?v=qjFK8OCkK1s&list=PLf4asln_6hSeN868g8mXhAAQfQV6L1nsc&index=9&feature=plpp_video Estatística básica Aula 13: Testes de Hipóteses 8 Distribuição Normal Estatística básica Aula 13: Testes de Hipóteses 9 Para compreendermos a aplicação do Intervalo de Confiança, precisamos ter noções sobre a Distribuição da Curva Normal. Distribuição Normal Estatística básica Aula 13: Testes de Hipóteses 10 Distribuição Normal Estatística básica Aula 13: Testes de Hipóteses 11 Distribuição Normal Estatística básica Aula 13: Testes de Hipóteses 12 Distribuição Normal Estatística básica Aula 13: Testes de Hipóteses 13 Nos testes paramétricos, as hipóteses envolvem apenas parâmetros populacionais, como a média, a variância, uma proporção etc. Além disso, em geral, estes testes comportam uma diversidade de suposições fortes a que o seu emprego deve subordinar-se de que são exemplo: As observações devem ser extraídas de populações com distribuição especificada; As variáveis em estudo devem ser medidas em escala intervalar, de modo a que seja possível utilizar operações aritméticas sobre os valores obtidos das amostras (adição, multiplicação, ...) etc. Testes paramétricos Estatística básica Aula 13: Testes de Hipóteses 14 Testes paramétricos são baseados em parâmetros da amostra, por exemplo, média e desvio padrão. Os testes de hipóteses são sempre constituídos por duas hipóteses, a hipótese nula H0 e a hipótese alternativa H1. Hipótese existente, ou hipótese a ser testada – H0, que sempre alega a igualdade de um determinado parâmetro. Hipótese alternativa – H1, que sempre alega a desigualdade de um determinado parâmetro. Testes paramétricos Estatística básica Aula 13: Testes de Hipóteses 15 H0 é chamada de hipótese nula e H1 de hipótese alternativa Em geral, a hipótese nula é feita com base no comportamento passado do produto/processo/serviços, enquanto a hipótese alternativa é formulada em função de alterações/inovações recentes. Testes de hipóteses Estatística básica Aula 13: Testes de Hipóteses 16 Testes de hipóteses H0 é chamada de hipótese nula e H1 de hipótese alternativa Estatística básica Aula 13: Testes de Hipóteses 17 Passo 1: Definição da Hipótese O primeiro passo é o estabelecimento das hipóteses: hipótese nula e hipótese alternativa. Hipótese Nula (H0): É um valor suposto para um parâmetro. Se os resultados da amostra não forem muito diferentes de H0, ela não poderá ser rejeitada. Hipótese Alternativa (H1): É uma hipótese que contraria a hipótese nula, complementar de H0, Essa hipótese somente será aceita se os resultados forem muito diferentes de H0. Passos para realizar um teste de hipóteses Estatística básica Aula 13: Testes de Hipóteses 18 Passo 2: Calcular a estatística do Teste É o valor calculado a partir da amostra, que será usado na tomada de decisão. Uma maneira de tomar-se uma decisão é comparar o valor tabelado com a estatística do teste. Para o caso de testes de médias, a estatística do teste é a variável padronizada Z: Passos para realizar um teste de hipóteses Estatística do teste Estatística básica Aula 13: Testes de Hipóteses 19 Passo 2: Calcular a estatística do Teste Se α = 10%, uma área de 45% entre a média amostral e o limite inferior do intervalo e outra área de 45% entre a média amostral e o limite superior do intervalo, o que nos fornece uma área total (nível de confiança) de 90%, conforme demonstrado abaixo: Passos para realizar um teste de hipóteses Estatística básica Aula 13: Testes de Hipóteses 20 Estatística básica Aula 13: Testes de Hipóteses 21 Se α = 5%, teremos uma área de 47,5% entre a média amostral e o limite inferior do intervalo e outra área de 47,5% entre a média amostral e o limite superior do intervalo, o que nos fornece uma área total (nível de confiança) de 95%, conforme demonstrado abaixo: Passos para realizar um teste de hipóteses Estatística básica Aula 13: Testes de Hipóteses 22 Se α = 1%, teremos uma área de 49,5% entre a média amostral e o limite inferior do intervalo e outra área de 49,5% entre a média amostral e o limite superior do intervalo, o que nos fornece uma área total (nível de confiança) de 99%, conforme demonstrado abaixo: Passos para realizar um teste de hipóteses Estatística básica Aula 13: Testes de Hipóteses 23 Passo 3: Regra de Decisão Aceitar H0, implica que a hipótese nula não pode ser rejeitada! Rejeitar H0 implica que temos evidências estatísticas para rejeitá-la. Passos para realizar um teste de hipóteses Estatística básica Aula 13: Testes de Hipóteses 24 Aplicando o conhecimento Passo 2: Calcular a estatística do Teste Estatística básica Aula 13: Testes de Hipóteses 25 Aplicando o conhecimento Passo 3: Regra de Decisão Rejeita-se H0 Como o valor crítico para 5% é 1,96 desvios (Z tabelado), estamos na região de rejeição de H0. Estatística básica Aula 13: Testes de Hipóteses 26 Aplicando o conhecimento =0,850 Aceita Ho Rejeita Ho Rejeita Ho Estatística básica Aula 13: Testes de Hipóteses 27 Prática Utilizaremos o software Excel ® para solucionar problemas que envolvam o assunto Teste de Hipóteses visto na teoria. Aluno Prova A Prova B 1 7 6 2 6 9 3 7 7 4 9 5 5 10 8 6 5 9 7 7 8 8 6 8 9 9 7 10 6 6 Teste t – No Excel Vamos supor uma situação: Uma professora decide dar duas provas para sua turma. Após os 20 alunos realizarem as provas (A e B) ela anotou as notas e resolveu testar se, em média, elas eram iguais ou não. Temos ao lado a planilha da professora e as hipóteses. Aluno Prova A Prova B 11 10 8 12 6 9 13 9 10 14 6 5 15 7 8 16 10 10 17 10 10 18 6 6 19 8 10 20 8 10 Estatística básica Aula 13: Testes de Hipóteses Prática Na aba de Dados selecionar Análise de Dados. Abrirá a caixa de diálogo de Análise de dados onde deverá ser selecionada a opção Teste-T:Duas amostras em par para médias. Estatística básica Aula 13: Testes de Hipóteses Prática Abrirá a seguinte caixa de diálogos: Na linha de “Intervalo da variável 1” colocamos a primeira variável, no nosso caso, as notas da Prova A; Na linha de “Intervalo da variável 2” colocamos a primeira variável, no nosso caso, as notas da Prova B; No nosso caso, a hipótese nula é zero, por isso colocamos zero em “Hipótese de diferença de média; Estatística básica Aula 13: Testes de Hipóteses Prática Abrirá a seguinte caixa de diálogos: Em “rótulos”, ao selecionarmos, informamos que na primeira linha temos o rótulo; Em “alfa” indicamos nosso nível de significância. Em “opções de saída” escolhemos onde queremos nosso resultado. Estatística básica Aula 13: Testes de Hipóteses Prática Dando Ok, temos: Ao olharmos para o P(T<=t) bi-caudal encaixamos seu valor em uma das duas situações: Estatística básica Aula 13: Testes de Hipóteses Assuntos da próxima aula: Exercícios. 33
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