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1 Características Numéricas de uma Distribuição de Dados Medidas de assimetria e Medidas de achatamento ou curtose Medidas de Assimetria Essas medidas procuram caracterizar como e quanto a distribuição de frequências se afasta da condição de simetria. Distribuições alongadas a direita são ditas Positivamente Assimétricas. Distribuições alongadas a esquerda são ditas Negativamente Assimétricas. Medidas de Assimetria Baseado no fato de que em distribuições assimétricas a média tende a situar-se entre a moda e a cauda mais longa, Pearson propôs o seguinte coeficiente de assimetria: XS mX A 0 ˆ O Índice de Assimetria de Pearson também pode ser facilmente classificado: 15,0|| A => Distribuição praticamente Simétrica; 0,1||15,0 A => Distribuição moderadamente Assimétrica; 0,1|| A => Distribuição fortemente Assimétrica. 5,54 50 725.2 mˆˆX 1 n fX ii k i h ffff ff Lm pmoamo amo io ˆ 833,525 48 8 5,49ˆ om 17,46 1 2 1 2 12 N N fX fX S ii k i ii k i X 79,617,46 XS Medidas de Assimetria 246,0 79,6 833,525,54ˆ 0 XS mX A Exemplo: Tempo (em segundos) gasto por um funcionário Cálculo da moda Classes xi fi Pmifi 40 45 42 3 126 45 50 47 8 376 50 55 52 16 832 55 60 57 12 684 60 65 62 7 434 65 70 67 3 201 70 75 72 1 72 50 2.725 Medidas de Assimetria Exemplo: Tempo (em segundos) gasto por um funcionário 246,0 79,6 833,525,54ˆ 0 XS mX A Pelo Índice de Assimetria de Pearson essa distribuição seria classificada como “Moderadamente Assimétrica”, pois . 0,1||15,0 A De fato isso ocorre, pois quando utilizados a Técnica de Descrição Gráfica para Variáveis Quantitativas Contínuas, já havíamos detectados a Assimetria Moderada. 0 5 10 15 20 37 42 47 52 57 62 67 72 Fr e q u ê n ci a ab so lu ta Classes (X) Histograma Medidas de Assimetria Fórmulas: 3 1 1 S XX n b i Action 3 1 )2)(1( S XX nn n b i Excel (Distorção) 2 Medidas de Achatamento ou Curtose Essas medidas procuram caracterizar a forma da distribuição quanto ao seu achatamento. O termo médio de comparação é dado pela Distribuição Normal, que é um modelo teórico de distribuição relacionado à Probabilidades. Quanto ao achatamento, podemos ter as seguintes situações: Platicúrticas, Mesocúrticas e Leptocúrticas. Medidas de Achatamento ou Curtose Uma medida de achatamento pode ser obtida pelo Grau de Curtose, dado pelo coeficiente: )(2 1090 13 PP QQ K 3Q = é o 3º Quartil; 1Q = é o 1º Quartil; 90P = é o 90º Percentil; 10P = é o 10º Percentil. em que, Medidas de Achatamento ou Curtose Um quartil é qualquer um dos três valores que divide o conjunto ordenado de dados em quatro partes iguais, e assim cada parte representa 1/4 da amostra ou população. Assim, no caso de uma amostra ordenada, 2Q1Q 3Q 0% 25% 50% 75% 100% em que, 1Q = quartil inferior = é o valor aos 25% da amostra ordenada; 2Q = mediana =é o valor até ao qual se encontra 50% da amostra ordenada; 3Q = quartil superior = valor a partir do qual se encontram 25% dos valores mais elevados . Medidas de Achatamento ou Curtose Fórmulas para cálculo de Q1 e Q3 para o caso de variáveis quantitativas contínuas (a) Determinação de Q1: (ii) Identifica-se a classe de Q1 pela Fi (freq. acumulada); (iii) Aplica-se a fórmula: h f F n LQ Q a Q . 4 1 11 (i) Calcula-se: ; 4 n Medidas de Achatamento ou Curtose Fórmulas para cálculo de Q1 e Q3 para o caso de variáveis quantitativas contínuas (continuação) h f Fn LQ Q a Q . 4 3 3 33 (b) Determinação de Q3: (ii) Identifica-se a classe de Q3 pela Fi (freq. acumulada); (iii) Aplica-se a fórmula: (i) Calcula-se: 4 3n Medidas de Achatamento ou Curtose Exemplo: Dada a distribuição, determinar os Quartis (Q1 e Q3) e a mediana. 2 º2928 1 2 56 2 56 1 22 ˆ e n e n dm 42 4 56.3 4 3 3 n Q elemento 14 4 56 4 1 n Q elemento n = 56; Classes fi Fi 7 – 16 6 6 17 – 26 15 21 27 - 36 20 41 37 - 46 10 51 47 - 56 5 56 3 Medidas de Achatamento ou Curtose Exemplo: Dada a distribuição, determinar os Quartis (Q1 e Q3) e a mediana. Classes fi Fi 7 – 16 6 6 17 – 26 15 21 27 – 36 20 41 37 – 46 10 51 47 – 56 5 56 Classe dmˆ Classe 1Q Classe 3Q h f Fn LQ Q a Q . )4/( 1 11 h f Fn LQ Q a Q . )4/3( 3 33 md md a i h f Fn Ldm . )2/( ˆ Medidas de Achatamento ou Curtose Exemplo: Dada a distribuição, determinar os Quartis (Q1 e Q3) e a mediana. Classes fi Fi 7 – 16 6 6 17 – 26 15 21 27 - 36 20 41 37 - 46 10 51 47 - 56 5 56 Para Q3 temos: 37 3 QL ; 56n ; 41aF ; ; 10h 103 Qf Para Q1 temos: 17 1 QL ; 56n ; 6aF ; ; 10h 15 1 Qf 27iL ; 56n ; 21aF ; ; 10h 20ˆ dmf Para temos: dmˆ h f Fn LQ Q a Q . )4/( 1 11 h f Fn LQ Q a Q . )4/3( 3 33 h f Fn Ldm md a i . )2/( ˆ Medidas de Achatamento ou Curtose Exemplo: Dada a distribuição, determinar os Quartis (Q1 e Q3) e a mediana. 33,2210. 15 6 2 56 17 )4/( 1 11 h f Fn LQ Q a Q 00,3810. 10 41 4 56.3 37 )4/3( 3 33 h f Fn LQ Q a Q 50,3010. 15 21 2 56 27 )2/( ˆ md md a i h f Fn Ldm Exemplo: Dada a distribuição, determinar os Quartis (Q1 e Q3) e a mediana. 25% 25% 25% 25% 50,3033,22 00,3800,7 00,57 2Q1Q 3Q Medidas de Achatamento ou Curtose Percentis => são os valores que dividem um conjunto de dados em 100 partes iguais. 0% 1% 50% 99% 100% 2% 3% ... ... 97% 98% 1P 2P 3P ... 50P ... 97P 98 P 99P em que, 1P = o 1º Percentil deixa 1% dos elementos; 2P = o 2º Percentil deixa 2% dos elementos; 99P = o 99º Percentil deixa 99% dos elementos. ... ... Medidas de Achatamento ou Curtose (ii) Identifica-se a classe de Pi pela Fi (freq. acumulada); (iii) Aplica-se a fórmula: h f Fn i LP iP a ii 100 Determinação de um Percentil Pi: (i) Calcula-se: em que i = 1, 2, ..., 98, 99; 100 .ni Li = limite inferior da classe Pi; Fa = soma das frequências das classes anteriores a que Pi; fPi= frequência da classe Pi; h = amplitude da classe Pi. n = tamanho da amostra; em que, Medidas de Achatamento ou Curtose 4 h f Fni LP iP a ii )100/.( Exemplo: Dada a distribuição, determinar o Grau de Curtose (K). Classes fi Fi 7 – 16 6 6 17 – 26 15 21 27 - 36 20 41 37 - 46 10 51 47 - 56 5 56 )(2 1090 13 PP QQ K Para P10 temos: 7 10 PL ; 56n ; 0aF ; ; 10h 6 10 Pf Já tínhamos obtido: 33,221 Q 00,383 Q e ; 37 90 PL ; 56n ; 41aF ; 10h 10 90 Pf Para P90 temos: 33,1610 P 40,4690 P Medidas de Achatamento ou Curtose Exemplo: Dada a distribuição, determinar o Grau de Curtose (K). Classes fi Fi 7 – 16 6 6 17 – 26 15 21 27 - 36 20 41 37 – 46 10 51 47 – 56 5 56 )(2 1090 13 PP QQ K Agora temos tudo: 33,221 Q 00,383 Q e 33,1610 P 40,4690 P e 2606,0 )33,1640,46(2 33,2200,38 )(2 1090 13 PP QQ K Medidas de Achatamento ou Curtose 263,0K => Distribuição de frequência Mesocúrtica; 263,0K => Distribuição de frequência Platicúrtica; 263,0K => Distribuição de frequência Leptocúrtica. Assim o Grau de Curtose, de ser classificado da seguinte forma: )(2 1090 13 PP QQ K Medidas de Achatamento ou Curtose Medidas de Achatamento ou Curtose Fórmulas: 3 1 4 2 S XX n b i Excel: )3)(2( )1(3 )3)(2)(1( )1( 24 2 nn n S XX nnn nn b i Action Quartis Seja n o número total de elementos da amostra e calcule j(n+1)/4, para j=1,2 e 3. Desta forma Qj será um elemento entre Xk e Xk+1, onde k é o maior inteiro menor que j(n+1)/4 e será calculado da seguinte forma: Considere uma amostra de 8 elementos com os seguintes valores: 60, 65, 67, 68, 68, 70, 71, 72 kkk XXk nj XQj 1 4 )1(
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