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1 Métodos Quantitativos Aula 5 Prof. Jéderson da Silva Organização da Aula Tema 1: testes não paramétricos Tema 2: teste de aderência Tema 3: teste de independência Tema 4: teste de Kruskal Wallis Tema 5: teste dos sinais Tema 1: Testes Não Paramétricos (TRIOLA, 2013) São adaptáveis aos estudos que envolvem variáveis com níveis de mensuração nominal e ordinal e para investigação de pequenas amostras São denominadas provas livres de distribuição (TRIOLA, 2013) Recomendados para análises de resultados de experimentos com dados emparelhados – do tipo antes-depois –, para verificar se variáveis são independentes ou relacionadas Principais testes não paramétricos: • Teste de aderência • Teste de independência • Teste de Mann-Whitney • Teste de Kruskal Wallis • Teste dos sinais • Teste de Wilcoxon 2 Tema 2: Teste de Aderência ou Teste Qui-Quadrado Teste Qui-Quadrado ( ) (MARTINS, 2010) Objetivo: medir a eficiência do ajuste da distribuição Procedimento do teste: 1. Formulação das hipóteses não há discrepância entre as frequências observadas e as frequências esperadas; as frequência observadas e as esperadas são discrepantes 2. Fixar e determinar o número de graus de liberdade k = número de eventos 3. Com o auxílio da tabela de distribuição qui-quadrado, determinam-se RA e RC (MARTINS, 2010) • Onde: = frequências observadas para cada um dos K eventos considerados = frequências esperadas (MARTINS, 2010) 4) Cálculo do valor da variável 5) Conclusão • Se , a hipótese nula é rejeitada, ou seja, não há adequação do ajustamento • Se , a hipótese nula é aceita, ou seja, as frequências observadas e esperadas não são discrepantes (MARTINS, 2010) 3 Exemplo Deseja-se saber se o número de carros vendidos em uma concessionária é aproximadamente o mesmo, em todos os dias da semana. Há evidências de que algum dia venda mais carros que outro? Considere Procedimento do teste: • Formulação das hipóteses a probabilidade de venda de um carro é a mesma em todos os dias da semana a probabilidade de venda de um carro não é a mesma em todos os dias da semana Solução Solução 2) 3) 4) 5)Conclusão: • Não se pode rejeitar a hipótese nula, assim podemos concluir com 95% de confiabilidade de que a probabilidade de um carro ser vendido é a mesma em todos os dias da semana 4 Tema 3: Teste de Independência Objetivo: verificar se dadas duas variáveis de estudo A e B, organizadas segundo uma tabela de contingência, estas são independentes (MARTINS, 2010) 1) Procedimento do teste: • as variáveis são independentes • as variáveis são dependentes Teste de Independência 2) Fixar e determinar o número de graus de liberdade • L = número de linhas da tabela de contingência • C = número de colunas (MARTINS, 2010) 3) Com o auxílio da tabela de distribuição qui-quadrado, determinam-se RA e RC 5 • Onde: = frequência observadas na i-ésima linha e na j-ésima coluna = frequências esperadas (MARTINS, 2010) 4) Cálculo do valor da variável 5) Conclusão • Se , a hipótese nula é rejeitada, ou seja, as variáveis são dependentes ou estão associadas. • Se , a hipótese nula é aceita, ou seja, não podemos dizer que as variáveis sejam dependentes (MARTINS, 2010) Exemplo Deseja-se saber, ao nível de significância de 5%, se o uso de capacete tem funcionado, efetivamente, como fator de proteção (THOMPSON et al., 1989) 1) Formulação das hipóteses • não há relação entre o uso de capacete e lesões na cabeça • há uma relação entre o uso de capacetes e lesões na cabeça Solução 2) 3) 4) 6 5) Conclusão: • Rejeita-se a hipótese nula, assim podemos concluir com 95% de confiabilidade de que há uma relação entre o uso do capacete e lesões na cabeça Tema 4: Teste de Kruskal Wallis (MARTINS, 2010) Objetivo: utilizado para comparar médias de três ou mais populações. Análogo ao teste F utilizado na ANOVA com fator único (sem restrições quanto a independência e normalidade) Procedimento Pré-Teste (MARTINS, 2010) a) Dispor, em ordem crescente, as observações de todos os K grupos, atribuindo-lhes postos de 1 a n. Caso haja empate atribuir posto médio b) Determinar o valor da soma dos postos para cada um dos K grupos: Procedimento (MARTINS, 2010) 1) Estabelecer as hipóteses: • as médias dos K grupos são iguais • há pelo menos um par de médias diferentes 2) Fixar e determinar o número de graus de liberdade 3) Com o auxílio da tabela de distribuição qui-quadrado, determinam-se RA e RC 4) Cálculo do valor da variável 7 (MARTINS, 2010) 5) Conclusão • Se , não se pode rejeitar a hipótese nula • Se , a hipótese nula é rejeitada Exemplo Testar, ao nível de 5%, a hipótese da igualdade das médias para os três alunos que foram submetidos a esquemas diferentes de aulas. Foram registradas as notas obtidas para uma mesma prova (MARTINS, 2010) Solução a) b) Teste de Kruskal Wallis: 1) as notas médias são iguais para as 3 aulas; as notas são diferentes 2) 3) 4) Cálculo da variável teste 8 5) Conclusão: não podemos rejeitar a hipótese nula, assim podemos concluir com 95% de confiabilidade de que as médias são iguais para os três tipos de aulas Tema 5: Teste dos Sinais (MARTINS, 2010) Objetivo: utilizado para análise de dados emparelhados (o mesmo indivíduo é submetido a duas medidas: antes e depois). Ou seja, deseja-se determinar se uma determinada técnica foi efetiva para a população que a empregou Procedimento 1) Estabelecer as hipóteses: • não há diferença entre os grupos, ou seja, • há diferença entre os grupos, ou seja, 2) Fixar . Escolher a distribuição N(0,1), caso n > 25, ou escolher distribuição binomial, caso n < 25 3) Determinam-se RA e RC 4) Cálculo do valor da variável quando n > 25 • Onde: 9 (MARTINS, 2010) 5) Conclusão • Se ou , a hipótese nula é rejeitada, concluindo que há diferença entre os 2 grupos • Se , a hipótese nula é aceita Exemplo 60 alunos matricularam-se em um curso de inglês. Na primeira aula, aplica-se um teste. Após seis meses, aplica-se outro teste. (35”+”), (20 “-“) e 5 (“0”). Testar, ao nível de 5%, a hipótese de o curso ter melhorado o conhecimento de inglês do grupo de 60 alunos (MARTINS, 2010) Procedimento 1) Estabelecer as hipóteses: • o curso não alterou o nível de inglês do grupo, ou seja, • o curso melhorou o nível de inglês do grupo, ou seja, 2) Escolher a distribuição N(0,1), como n > 25 Solução 3) 4) Cálculo do valor da variável 10 5) Conclusão: rejeitamos a hipótese nula e com risco de 5% concluimos que o curso melhorou o conhecimento de inglês do grupo Referências de Apoio MARTINS, G. A. Estatística geral e aplicada. 4. ed. Editora Atlas, 2011. p. 421. TRIOLA, M. F. Introdução a estatística. 7. ed. LTC, 1999. p. 410. THOMPSON et al. A Case-Control Study of the Effectiveness of Bycicle Safety Helmets. The New England Journal of Medicine, v. 320, 25 de maio 1989, p. 1361-1367. <http://www.portalaction.com.br/>. Site para Consulta
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