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CCE0292 – Probabilidade e Estatística Aplicada à Engenharia Prof. Ms. André Breve andre.breve@estacio.br História da Estatística • Origem do latim “status” (Estado) – Primitiva utilização: compilação de dados e gráficos que descreviam vários aspectos de um estado ou país. – Originalmente denominava levantamento de dados, com a finalidade de orientar o Estado nas tomadas de decisões. – Utilizado em épocas remotas para determinar o valor dos impostos cobrados dos cidadãos – Para determinar a estratégia de uma nova batalha em guerras que se caracterizavam por uma sucessão de batalhas (quantidade de homens, armas, cavalos até o final) Probabilidade e Estatística Aplicada à Engenharia – Prof. Ms. André Breve • 1662 - John Graunt: estatísticas acerca de nascimentos e mortes – Seguido por estudos sobre taxas de mortalidade e de doenças, tamanhos de populações, renda e taxas de desemprego. História da Estatística Probabilidade e Estatística Aplicada à Engenharia – Prof. Ms. André Breve • A estatística teve acelerado desenvolvimento a partir do século XVII, com os estudos de BERNOULLI, FERMAT, PASCAL, LAPLACE, GAUSS, GALTON e outros que estabeleceram suas características atuais (da Silva, 1996). História da Estatística Probabilidade e Estatística Aplicada à Engenharia – Prof. Ms. André Breve • Estatística é a ciência dos dados. Envolve a coleta, a classificação, o resumo, a organização, a análise e a interpretação da informação numérica (Vieira, 1999). • Estatística é a arte e a ciência de se coletar, analisar, apresentar e interpretar dados (Anderson et al., 2003). • Parte da metodologia da ciência que tem por objetivos a coleta, redução, análise e modelagem dos dados (Bussab & Morettin, 1987). Definições de Estatística Probabilidade e Estatística Aplicada à Engenharia – Prof. Ms. André Breve • Simplifica o acesso do cidadão-usuário às informações e serviços prestados pelas Organizações. • Permite uma análise sistêmica da ocorrência dos problemas. • Possibilita a implantação de soluções de forma integrada. • Melhora a imagem da organização perante à sociedade. • Relatórios de pesquisa • Confiabilidade Importância da Estatística Probabilidade e Estatística Aplicada à Engenharia – Prof. Ms. André Breve • Exemplos de Aplicações em Engenharia – Qualidade: estuda como um processo muda ao longo do tempo e, analisando dados atuais, permite inferir se as variações em um processo estão controladas ou não. – Simulação : ao modelar processos e ao simular sistemas e gerar relatórios – Planejamento e Controle de Produção: a demanda pode também seguir certa distribuição ao longo do tempo, o que pode ser útil ao fazer previsões sobre a mesma Aplicações da Estatística Probabilidade e Estatística Aplicada à Engenharia – Prof. Ms. André Breve • Exemplos de Aplicações em Engenharia (cont.) – Produção: controle de qualidade. Ex: Volume de recipientes, determinar ajustes no processo de produção. Aplicações da Estatística “Os tomadores de decisão de maior sucesso são aqueles capazes de entender a informação e usá-la eficazmente.” Probabilidade e Estatística Aplicada à Engenharia – Prof. Ms. André Breve • Se pudéssemos medir a altura de todos os brasileiros adultos, teríamos meios de obter sua distribuição exata. Contudo, raramente se consegue obter a distribuição exata de alguma variável. – Motivos: muito dispendioso, demorado e pode consistir num processo destrutivo Solução: Selecionar parte dos elementos (amostra), analisá-la e inferir propriedades para o todo (população). Este é o objetivo da inferência estatística. População X Amostra Probabilidade e Estatística Aplicada à Engenharia – Prof. Ms. André Breve • População: é o conjunto de indivíduos (ou objetos), tendo pelo menos uma variável comum observável. • É o conjunto de todos os elementos de interesse em um determinado estudo. – Ex: Alunos de engenharia da FAESO • Característica numérica: parâmetro • Medição: Recenseamento • Pode ser dividida em finita e infinita População X Amostra Probabilidade e Estatística Aplicada à Engenharia – Prof. Ms. André Breve • Amostra: é todo subconjunto de elementos retirados da população para obter a informação desejada. – É qualquer subconjunto, não vazio, da população. – Característica numérica: estimador (ou estatística) – Medição: Amostragem População X Amostra Atenção! A amostra deve ser representativa da população! Probabilidade e Estatística Aplicada à Engenharia – Prof. Ms. André Breve Censo X Amostragem População X Amostra - Confiabilidade: 100% - Caro - Lento - Desatualizado - Nem sempre viável - Confiabilidade: < 100% - Barata - Rápida - Atualizada - Sempre viável Probabilidade e Estatística Aplicada à Engenharia – Prof. Ms. André Breve Requisitos desejáveis de uma Amostra • Quanto maior o conhecimento acerca de uma população, mais informativa é a amostra. Ex: sangue • Descartar o chamado “viés de seleção”. Ex: pesquisa de opinião sobre um projeto governamental. • Precisão na obtenção da amostra • Planejamento: considerar o efeito de uma variável sobre outra. • Representatividade acima de tudo Probabilidade e Estatística Aplicada à Engenharia – Prof. Ms. André Breve • Amostragem: – Técnica de pesquisa na qual um sistema preestabelecido de amostras é considerado idôneo para representar o universo pesquisado, com margem de erro aceitável. – Métodos de amostragem: • Aleatória simples (com ou sem reposição) • Sistemática (após ordenação) • Estágios múltiplos • Etc. Probabilidade e Estatística Aplicada à Engenharia – Prof. Ms. André Breve • Estatística descritiva (dedutiva) – Objetivos: descrever e analisar determinada população – Coleta e tabulação de dados Estatística Aplicada – Prof. Msc. André Breve A Estatística Descritiva é um número que, sozinho, descreve uma característica de um conjunto de dados, ou seja, é um número-resumo que possibilita reduzir os dados a proporções mais facilmente interpretáveis Áreas da Estatística • Estatística Indutiva (Inferência Estatística) – Parte da estatística que, baseando-se em resultados obtidos da análise de uma amostra da população, procura inferir, induzir ou estimar as leis de comportamento da população da qual a amostra foi retirada – Generalização a partir de resultados particulares – Conclusões sobre as fontes de dados Estatística Aplicada – Prof. Msc. André Breve Inferência Estatística é admitirmos que os resultados obtidos dos dados de uma amostra são válidos para a população. Consiste em obtermos e generalizarmos conclusões Áreas da Estatística • Fases do Método Estatístico (estatística descritiva) – Definição do problema – Delimitação do problema – Planejamento para obtenção de dados • Como fazer? Dados necessários? Como obter esses dados? – Coleta de dados – Apuração de dados – Apresentação dos dados – Análise dos dados – Interpretação dos dados Estatística Aplicada – Prof. Msc. André Breve Áreas da Estatística • Exercício: 1- Definir se é população ou amostra: ( ) Todos os alunos do terceiro termo de engenharia solicitaram revisão de prova; ( ) 60% das alunas responderam ao questionário; ( ) Somente a turma da noite participou do evento anual da Engenharia; ( ) Todos os alunos responderam que 60% dos professores são exigentes; População X Amostra Probabilidade e Estatística Aplicada à Engenharia – Prof. Ms. André Breve 2- Determine se o valor dado é uma estatística ou um parâmetro: a) O Senado atual dos Estados Unidos compõe-se de 87 homens e 13 mulheres. b) Uma partedos estudantes é selecionada e a média do numero de livros-texto comprados é 4,2. c) Em um estudo de todos os 2223 passageiros a bordo do Titanic, verificou-se que 706 sobreviveram ao naufrágio do mesmo. Exercícios Probabilidade e Estatística Aplicada à Engenharia – Prof. Ms. André Breve 3 - Para as situações descritas a seguir, identifique a população e a amostra correspondente. a) Para avaliar a eficácia de uma campanha de vacinação no Estado de São Paulo, mães de recém-nascidos durante o primeiro semestre de 2005, foram perguntadas a respeito da última vez que vacinaram seus filhos; b) Para verificar a audiência de um programa de TV no Brasil, indivíduos foram entrevistados com relação ao canal em que estavam sintonizados; c) A fim de avaliar a intenção de voto para presidente do Brasil, pessoas foram entrevistadas em cidades brasileiras. Exercícios Probabilidade e Estatística Aplicada à Engenharia – Prof. Ms. André Breve
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