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Métodos Quantitativos Medidas de Tendência Central Medidas de Dispersão Aula 2 Profª. Dra. Jenai Oliveira Cazetta Profª. Me. Mariany Layne de Souza MEDIDA DE TENDÊNCIA CENTRAL Valor no centro ou no meio de um conjunto de dados. São usadas para indicar um valor que tende a representar melhor um conjunto de números. As três medidas mais usadas: �Média, �Mediana e �Moda. Medidas de tendência central MÉDIA ARITMÉTICA Resultado da divisão da soma de todos os valores da amostra pela quantidade total de valores. �̅ � 1���� � � Medidas de tendência central :No Excel éM dia :No Excel éM dia EXEMPLO : Se um estudante faz quatro provas obtendo as notas 70, 60, 80 e 75 �̅ � 70 60 80 754 � 71,25 ALGUMAS PROPRIEDADES DA MÉDIA ARITMÉTICA Pode ser sempre calculada. Para um dado conjunto de números, a média é única. A média é sensível a (ou afetada por) todos os valores do conjunto se um número se modifica, a média também se modifica. Medidas de tendência central ����� ������ � � ��� � � � MÉDIA PONDERADA Média Aritmética cada observação tem a mesma importância. Média Ponderada as informações não têm a mesma importância devem ser levados em conta o peso das informações Medidas de tendência central Peso da ãObservaç o EXEMPLO: Consideremos que um professor informe à classe que haverá dois exames parciais valendo cada um 30% da nota e um exame final valendo 40%. Um aluno obtém desempenho 70 na primeira avaliação, 65 na segunda e 80 no exame final. Medidas de tendência central ����� � 70 ∗ 0,30 65 ∗ 0,30 80 ∗ 0,401,00 ����� � 72,50 MÉDIA DE UMA DISTRIBUIÇÃO DE FREQUÊNCIA É calculada com base no valor e na frequência de cada classe. �̅ � 1���� �� � � Medidas de tendência central Para dados com perda da informação, utiliza-se em lugar de �� o ponto médio do intervalo. êFrequ ncia da classe � EXEMPLO: Medidas de tendência central âC mera de Documentos Medidas de tendência central âC mera de Documentos MEDIANA Principal característica dividir o conjunto de números em dois grupos iguais: uma metade terá valores inferiores ou iguais à mediana e outra metade terá valores superiores ou iguais à mediana. Medidas de tendência central No Excel MedNo Excel Med Para calcular a mediana inicia-se ordenando os valores em ordem crescente. Em seguida conta-se até a metade deles em geral a mediana ocupa a posição �� 1 /2. � Para número ímpar de valores mediana é o valor do meio. � Para amostras com número par de unidades a mediana é a média dos dois valores centrais. Medidas de tendência central EXEMPLO: Medidas de tendência central âC mera de Documentos OBSERVAÇÃO: Como medida de localização, a mediana é mais robusta do que a média. Ela não é tão sensível às observações que são muito maiores ou muito menores do que as restantes. Estes valores são os responsáveis pela má utilização da média em muitas situações em que teria mais significado utilizar a mediana. Veremos que, quando a distribuição é simétrica, a média e a mediana coincidem. Medidas de tendência central MEDIANA - DISTRIBUIÇÃO DE FREQUÊNCIAS "� � #$ 1�%&��'�' �2 ( �� ∗ )#$ limite inferior da classe que contém a mediana;� frequência total;∑� soma de todas as frequências das classes anteriores à mediana;�%&��'�' frequência (classe mediana);) amplitude do intervalo da classe mediana. Medidas de tendência central EXEMPLO: No caso dos acidentes... Medidas de tendência central âC mera de Documentos MODA A moda é o valor que aparece com maior frequência na amostra. Um conjunto de dados pode: não apresentar moda, apresentar uma moda, apresentar duas modas (bimodal), apresentar três modas (trimodal) ou apresentar mais modas (polimodal). Medidas de tendência central EXEMPLO: A moda do conjunto 2 3 4 3 2 3 5 1 2 Medidas de tendência central MODA PARA UMA DISTRIBUIÇÃO DE FREQUÊNCIA Quando não há perda da informação, a moda é idêntica ao valor da classe modal (a classe com maior frequência). Quando há perda da informação, a moda representa o(s) valor(es) de � correspondente(s) ao(s) ponto(s) de ordenada(s) máxima(s) da curva. Medidas de tendência central "� � #$ ∆ ∆ ∆, ) #$ limite inferior da classe contém a moda;∆ excesso da frequência modal sobre a da classe imediatamente anterior;∆, excesso da frequência modal sobre a da classe imediatamente posterior;) amplitude do intervalo da classe modal. Medidas de tendência central EXEMPLO No caso de acidentes... Medidas de tendência central âC mera de Documentos OBSERVAÇÃO: A distribuição pode ter mais de uma moda. As duas (três ou mais) modas não precisam, necessariamente, ter a mesma frequência. Isso acontece quando há um deslocamento da distribuição. Medidas de tendência central Medidas de tendência central QUAL DAS MEDIDAS DE TENDÊNCIA CENTRAL É A MELHOR? Infelizmente, não há uma resposta única para esta questão, porque não há critérios objetivos para determinar a medida mais representativa para todos os conjuntos de dados As diversas medidas de tendência central tem diferentes vantagens e desvantagens. Medidas de tendência central Medidas de tendência central Atividade Para os seguintes conjuntos de dados, determine os valores da média aritmética, da mediana e da moda. (a) 12 15 16 15 12 15 15 5 7 14 (b) 2 6 3 6 3 3 4 âC mera de Documentos âC mera de Documentos Atividade Uma equipe de especialistas do centro meteorológico de uma cidade mediu a temperatura do ambiente, sempre no mesmo horário, durante 15 dias intercalados a partir do primeiro dia de um mês. Esse tipo de procedimento é frequente uma vez que os dados coletados servem de referência para estudos e verificação de tendências climáticas ao longo dos meses e anos. As medições ocorridas nesse período estão indicadas na tabela. âC mera de Documentos âC mera de Documentos Atividade âC mera de Documentos âC mera de Documentos Em relação à temperatura, quais os valores da média, da mediana e da moda. MEDIDAS DE VARIABILIDADE OU DE DISPERSÃO Indicam se os valores estão relativamente próximos ou não uns dos outros. Na análise de um conjunto de dados é necessário que sejam observados tanto as informações relativas à localização (medidas de tendência central) quanto as informações de dispersão (medidas de variabilidade). Medidas de dispersão Consideraremos quatro medidas de dispersão: Amplitude, Variância, Desvio padrão e Coeficiente de variação. Todas elas, exceto a amplitude, têm o ponto de referência na média. Em cada caso, o valor zero indica ausência de variação. Medidas de dispersão AMPLITUDE ou INTERVALO Diferença entre o maior e o menor valor, ou seja, entre os valores extremos. -"./01234 � �%'5 ( �%�� Inconveniente só levar em conta os dois valores extremos da série, descuidando do conjunto de valores intermediários. Ela é apenas uma indicação aproximada da dispersão ou variabilidade. Medidas de dispersão Faz-se uso da amplitude total quando se quer: Determinar a amplitude da temperatura em um dia ou no ano, Em estudos sobre controle de qualidade; Como uma medida de cálculo rápido, etc. Medidas de dispersão Medidas de dispersão AMPLITUDE PEQUENA AMPLITUDE GRANDE EXEMPLO: Calcule a amplitude dos seguintes conjuntos de dados. (a) 15 15 12 14 16 164 15 (b) 5 4 5 4 6 5 16 4 Medidas de dispersão VARIÂNCIA 6, � ∑ �� ( �̅ ,� ( 1 Quando se deseja a variância populacional (7,), deve-se substituir � ( 1 por � na fórmula. Usualmente iremos utilizar a variância amostral. Medidas de dispersão No Excel Var.A VARIÂNCIA DISTRIBUIÇÃO DE FREQUÊNCIAS 6, � ∑ �� ( �̅ ,��� ( 1 �� ponto médio da classe. Medidas de dispersão DESVIO PADRÃO O desvio padrão foge a falha que ocorre na amplitude, por levar em conta todos os valores em questão. É muito mais conveniente no cálculo da dispersão. Medidas de dispersão No Excel DesvPad.A No Excel DesvPad.A 6 � 6, � ∑ �� ( �̅ ,� ( 1 Como anteriormente, a substituição de � ( 1 por � produz as fórmulas para a população (7). A unidade na qual o desvio padrão é expresso é a mesma dos dados originais, ou seja, se os dados são em reais, o desvio padrão também será em reais (e a variância em reais2). Medidas de dispersão DESVIO PADRÃO DISTRIBUIÇÃO FREQUÊNCIAS 6 � 6, � ∑ �� ( �̅ ,��� ( 1 �� ponto médio da classe. Medidas de dispersão EXEMPLO: Considere a amostra das velocidades máximas (km/h) das cinco voltas dadas em um teste de Fórmula 1: 190 198 196 204 202 Nessas condições, determine: (a) a média e a mediana das velocidades; (b) a variância; (c) o desvio-padrão. Medidas de dispersão âC mera de Documentos âC mera de Documentos EXEMPLO: Calcule a variância e o desvio padrão da seguinte distribuição, considerando: (1) que a distribuição é de uma população. (2) que a distribuição é de uma amostra. Medidas de dispersão Classe �� 0 |--- 4 2 4 |--- 8 6 8 |--- 12 8 12 |--- 16 3 16 |--- 20 1 âC mera de Documentos âC mera de Documentos COEFICIENTE DE VARIAÇÃO Medida de variação útil para comparar conjuntos de dados diferentes. Fornece uma ideia da precisão de um experimento ou da dispersão de um conjunto de dados. Ele é usualmente expresso em percentual. Medidas de dispersão 89 � 34:;0< .=3>ã<"é30= . 100 � 6�̅ . 100 EXEMPLO: As várias medições do diâmetro de um mancal, efetuadas com um micrômetro, acusaram uma média de 2,49 mm e um desvio padrão de 0,012 mm, e as várias medições do comprimento natural de uma mola (não distendida) efetuadas com um outro micrômetro acusaram uma média de 0,75 cm e um desvio padrão de 0,002 cm. Qual dos dois micrômetros é relativamente mais preciso? Medidas de dispersão âC mera de Documentos âC mera de Documentos Atividade Num estudo sobre consumo de combustível, 200 automóveis do mesmo ano e modelo tiveram seu consumo observado durante 1000 quilômetros. A informação obtida é apresentada na tabela a seguir em km/litro. Calcular a média, mediana, moda, variância e desvio-padrão dos dados. âC mera de Documentos âC mera de Documentos MEDIDA DE ASSIMETRIA Indicam qual o formato da distribuição dos dados. Grau de desvio, ou afastamento da simetria, de uma distribuição. Medidas de dispersão No Excel Distorção PRIMEIRO COEFICIENTE DE ASSIMETRIA DE PEARSON -6B � �̅ ( "�6 SEGUNDO COEFICIENTE DE ASSIMETRIA DE PEARSON -6B, � 3��̅ ( "� 6 Medidas de dispersão Teoricamente, o segundo coeficiente de assimetria de Pearson pode variar entre −3 e + 3. Na prática, porém, raramente ultrapassará os limites de −1 e +1. Os valores dos dois coeficientes serão iguais somente quando a distribuição for simétrica. Quando a distribuição não tiver forte assimetria, o segundo coeficiente deverá ser usado preferencialmente. Medidas de dispersão Valor igual a zero indica uma distribuição simétrica; Valor positivo indica uma distribuição com uma ponta assimétrica que se estende em direção a valores mais positivos; Valor negativo indica uma distribuição com uma ponta assimétrica que se estende em direção a valores mais negativos. Medidas de dispersão ASSIMETRIA, MÉDIA, MEDIANA E MODA Comparando a média, a moda e a mediana, podemos concluir sobre assimetria da distribuição: Medidas de dispersão
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