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1 PROFESSORA PAULA KLEFENS Bacharel Em Matemática Mestre Em Estatística Agronômica ESTATÍSTICA E PROBABILIDADE Aula 1 Medidas Estatísticas • É um conjunto de técnicas que permite, de forma sistemática, planejar, coletar, organizar, descrever, analisar e interpretar os dados oriundos de estudos ou experimentos realizados em qualquer área de conhecimento. ESTATÍSTICA • Devido à necessidade do conhecimento de estatística é que levou a sua inserção na Educação Básica. Ajuda o aluno a adquirir a capacidade de leitura de gráficos e tabelas com informações através das frequências; Contribui para os alunos compreender outras disciplinas (outros contextos); Incentiva o raciocínio crítico, com base na avaliação de dados objetivos; Muitas profissões exigem pelo menos um conhecimento básico sobre o assunto; Além de ser um assunto cobrado no ENEM. • Portanto, Não basta ao cidadão entender as porcentagens expostas em índices estatísticos como o crescimento populacional, taxas de inflação, desemprego, [...] é preciso analisar/relacionar criticamente os dados apresentados, questionando/ponderando até mesmo sua veracidade. Assim como não é suficiente ao aluno desenvolver a capacidade de organizar e representar uma coleção de dados, faz‐se necessário interpretar e comparar esses dados para tirar conclusões (LOPES, 1998, p.19 citado por NOGUEIRA, VICTER E NOVIKOFF). 2 • São valores que nos fornecem uma posição ou a variabilidade do conjunto de dados (valores) estudado. • As principais medidas estatísticas são: Medidas de posição (tendência central); Medidas de variabilidade (dispersão). MEDIDAS ESTATÍSTICAS • Média Aritmética: A medida de tendência central mais comum para um conjunto de dados é a média aritmética. A média aritmética amostral de um conjunto de dados é a razão entre a soma de todos os valores do conjunto de dados e o número total dos valores. = média amostral e µ = média populacional MEDIDAS DE POSIÇÃO • Calcule a média aritmética amostral do seguinte conjunto de dados {5,7,8,9,11}. Portanto, a média desse conjunto de dados é 8. Software EXCEL: =MÉDIA(5;7;8;9;11) EXEMPLO • Média Aritmética Ponderada: No cálculo da média ponderada, cada valor coletado na série tem uma participação proporcional ao seu peso: Onde: xi – observações ou números da variável em estudo; pi – ponderações ou pesos da variável. MEDIDAS DE POSIÇÃO • Calcule a média aritmética ponderada dos números 10, 14, 18 e 30 sabendo‐se que os seus pesos são respectivamente 1, 2, 3 e 5. Portanto a média ponderada desse conjunto de dados é 22. EXEMPLO • Média (Dados Agrupados): Quando os dados estiverem agrupados numa distribuição de frequência usaremos a média aritmética dos valores x1, x2, x3,....xn, ponderados pelas respectivas frequência absolutas f1, f2, f3,..., fn, Assim: Onde: xi é o ponto médio da classe MEDIDAS DE POSIÇÃO 3 • Considere a tabela de frequências que segue, que apresenta a distribuição dos salários dos funcionários de certa empresa. Com base nestes dados, calcule o valor da média dos salários dos funcionários desta empresa. EXEMPLO Portanto, os funcionários dessa empresa recebem em média R$ 2.414,29 RESOLUÇÃO Moda, Mediana e Média VÍDEO 1) Considere os dados da tabela abaixo referente aos dados de pesos de ratos, em gramas, segundo suas idades em dias. Calcule o peso médio dos ratos. ATIVIDADE EM SALA MEDIDAS DE POSIÇÃO • Mediana: A mediana é o valor que ocupa a posição central do conjunto de dados ordenados (ROL), portanto está localizada na posição central, tal que 50% dos valores são menores que a mediana, e os demais 50% são maiores. • Mediana: Amostra de tamanho ímpar: Se o número de elementos (n) da série estatística for ímpar, a mediana será o elemento central que divide os dados exatamente ao meio, ou seja, deixando 50% dos dados para baixo e 50% dos dados para cima. MEDIDAS DE POSIÇÃO 4 • Calcule a mediana do seguinte conjunto de dados {2, 3, 5, 7, 5, 6, 9, 12, 5}. • Solução: ROL: 2, 3, 5, 5, 5, 6, 7, 9, 12 . A Mediana é o elemento central, o 5. Software EXCEL: =MED(2;3;5;7;5;6;9;12;5) EXEMPLO • Mediana: Amostra de tamanho par: Se o número de elementos da série estatística for par, então a mediana será sempre a média aritmética dos 2 elementos centrais da série de dados organizados. MEDIDAS DE POSIÇÃO • Calcule a mediana do seguinte conjunto de dados {31, 20, 26, 40, 23, 43, 27, 47, 20, 22}. • Solução: ROL: 20, 20, 22, 23, 26, 27, 31, 40, 43, 47. Como n=10 (par), a mediana será a média aritmética dos 2 elementos centrais da série de dados. Ou seja, Mediana = (26 + 27)/2 = 26,50. Software EXCEL: =MED(31;20;26;40;23;43;27;47;20;22) EXEMPLO • Mediana (Dados Agrupados): Para se calcular a mediana para dados agrupados devemos seguir os seguintes passos: 1º) Montamos a coluna das frequências acumuladas da amostra; 2º) Calculamos n/2; MEDIDAS DE POSIÇÃO • Mediana (Dados Agrupados): Para se calcular a mediana para dados agrupados devemos seguir os seguintes passos: 3º) Procuramos na coluna da frequência acumulada o valor que seja imediatamente superior à n/2 e chamamos essa classe de classe mediana (classe Md); 4º) Calculamos a Mediana pela seguinte fórmula MEDIDAS DE POSIÇÃO • Em que: lMd = limite inferior da classe mediana; n = tamanho da amostra ou número de elementos; FAA = é a frequência acumulada da classe anterior à classe mediana; h = é a amplitude do intervalo da classe mediana; fMd = é a frequência da classe mediana; 5 • Calcule a mediana do seguinte conjunto de dados. EXEMPLO 1º) Monta a coluna das frequências acumuladas; 2º) Calculamos n/2 → (58/2=29); 3º) Procuramos na coluna da frequência acumulada o valor que seja imediatamente superior à n/2 =29, Classe mediana (classe Md): 55 I‐ 65; RESOLUÇÃO Portanto, metade dos dados coletados para esta amostra possuem o valores iguais ou menores a 61,67. Moda, Mediana e Média VÍDEO • Moda (Dados Não Agrupados): É o valor que mais se repete na amostra, ou seja, valor que ocorre com maior frequência. MEDIDAS DE POSIÇÃO • Calcule a MODA do seguinte conjunto de dados {7, 9, 10, 8, 10 , 12, 10, 11} • RESPOSTA: A moda é igual a 10 (valor que mais se repete) Software EXCEL: =MODO.ÚNICO(7;8;9;10;10;10;11;12) EXEMPLO 6 PERGUNTAS • Moda (Dados Agrupados): A classe que apresentar a maior frequência é denominada classe modal. • Neste caso usamos a Fórmula de CZUBER: 1º) Identifique a classe modal (aquela que possuir maior frequência). 2º) Baseado na classe modal, resolver a fórmula abaixo: MEDIDAS DE POSIÇÃO • Onde: l = limite inferior da classe modal d1 = frequência da classe modal ‐ frequência da classe anterior à da classe modal d2 = frequência da classe modal ‐ frequência da classe posterior à da classe modal h = amplitude da classe modal Moda, Mediana e Média VÍDEO • Calcule a MODA do seguinte conjunto de dados referente ao preço de alguns produtos que estão agrupados em intervalos de classe. EXEMPLO 7 • A classe modal é a segunda classe (contém 16 produtos): l = limite inferior da classe modal (120) d1 = frequência da classe modal ‐ frequência da classe anterior à da classe modal (16 ‐ 12=4) d2 = frequência da classe modal ‐ frequência da classe posterior à da classe modal (16 ‐ 13=3) h = amplitude da classe modal (140 – 120 = 20) Portanto, para esse conjunto de dados o valor do preço que mais se repete é R$ 131,43. FREUND, John E. Estatística aplicada: economia, administração e contabilidade. 11. ed. Porto Alegre: Bookman, 2009. GARCIA, R. ‐ UNOPAR. Estatística. São Paulo: Editora: Pearson Education do Brasil, 2009. LARSON, Ron; FARBER,Betsy. Estatística aplicada. 2. ed. São Paulo: Pearson, 2008. NOGUEIRA, P. A., VICTER, E. F., NOVIKOFF, C. Roteiro Didático para o Ensino de Estatística: Cidadania na/pela Matemática. < http://www2.unigranrio.br/pos/stricto/mest‐ensino‐ ciencias/pdf/produtos/produto‐paulo‐apolinario.pdf > Acesso em: 07/09/2014. 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