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SDE0006 – ESTATÍSTICA BÁSICA Aula 9: Técnicas de Amostragem 1 Conteúdo desta aula Amostragem 1 Técnicas de Amostragem 2 Cálculo do erro padrão da média 4 PRÓXIMOS PASSOS Cálculo do Valor Esperado 3 Estatística básica AULA 9: Técnicas de Amostragem Amostragem É uma técnica especial para recolher amostras que garante, tanto quanto possível, o acaso da escolha. Dessa forma, cada elemento da população passa a ter a mesma chance de ser escolhido, o que garante à amostra caráter de representatividade. Estatística básica AULA 9: Técnicas de Amostragem 3 É equivalente a um sorteio lotérico. Na prática, a amostragem casual ou aleatória simples pode ser realizada enumerando-se a população de 1 a n e sorteando-se por meio de um dispositivo aleatório qualquer k números dessa sequência, os quais corresponderão aos elementos pertencentes à amostra. Amostragem aleatória simples Estatística básica AULA 9: Técnicas de Amostragem 4 Exemplo Obter uma amostra representativa, de 10%, de uma população de 300 alunos de uma escola. 1º) Numerar os alunos de 1 a 300; 2º) Escrever os números de 1 a 300 em pedaços de papel e colocá-los em uma urna; 3º) Retirar 30 pedaços de papel, um a um, da urna, formando a amostra da população. Nessa técnica de amostragem, todos os elementos da população têm a mesma probabilidade de serem selecionados. Amostragem aleatória simples Estatística básica AULA 9: Técnicas de Amostragem 5 Tabela de números aleatórios Amostragem aleatória simples Estatística básica AULA 9: Técnicas de Amostragem 6 Exemplo Obter uma amostra de 10 valores de 2 dígitos; Partir da terceira linha de blocos na coluna 2; Iniciando na terceira linha deste bloco, obter os valores da esquerda para a direita. Amostragem aleatória simples Estatística básica AULA 9: Técnicas de Amostragem 7 Tabela de números aleatórios Amostragem aleatória simples Estatística básica AULA 9: Técnicas de Amostragem 8 Exemplo Linha considerada: 69 49 98 00 28 04 70 51 30 01 47 18 97 33 21 Amostragem aleatória simples Estatística básica AULA 9: Técnicas de Amostragem 9 Considere uma escola com 60 alunos (Neste caso devemos eliminar alguns valores) Linha considerada: 69 46 98 00 28 04 70 51 30 01 47 18 97 33 21 Amostra: ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ OBS: Também deve ser eliminado números repetidos quando houver! Amostragem aleatória simples Estatística básica AULA 9: Técnicas de Amostragem 10 Amostragem proporcional estratificada Muitas vezes a população se divide em subpopulações (estratos). O sorteio dos elementos da amostra deve levar em consideração tais estratos. Além de considerar a existência de extratos, obtém os elementos da amostra proporcional ao número de elementos dos mesmos. Sexo População Amostra Masculino 180 18 Feminino 120 12 Total 300 30 Exemplo: Em uma população de 300 alunos, há 180 meninos e 120 meninas. Extraia uma amostra representativa, de 10%, dessa população. Nesse exemplo, há uma característica que permite identificar dois subconjuntos: a característica Sexo. Considerando essa divisão, vamos extrair a amostra da população. Estatística básica AULA 9: Técnicas de Amostragem 11 Série da Unicamp com financiamento do FNDE, SED, MCT e MEC Amostragem e Estatística http://www.youtube.com/watch?v=mWI8QM-HoeU Estatística básica AULA 9: Técnicas de Amostragem 12 Estatística inferencial Através da parte fazer inferência sobre o todo!! Inferência estatística é o processo pelo qual estatísticos tiram conclusões acerca da população usando informação de uma amostra. Subconjunto Estatística básica AULA 9: Técnicas de Amostragem 13 Estatística básica AULA 9: Técnicas de Amostragem 14 Erro amostral Não há dúvida de que uma amostra não representa perfeitamente uma população. Ou seja, a utilização de uma amostra implica na aceitação de uma margem de erro que denominaremos erro amostral. Erro Amostral é a diferença entre um resultado amostral e o verdadeiro resultado populacional; tais erros resultam de flutuações amostrais aleatórias. Ocorrem erros não amostrais quando: Os dados amostrais são coletados, registrados ou analisados incorretamente; Há uma utilização de um instrumento defeituoso durante a realização de mensurações; Um questionário ou formulário possui questões formuladas de modo tendencioso. Estatística básica AULA 9: Técnicas de Amostragem 15 Erro amostral Não podemos evitar a ocorrência do erro amostral, porém podemos limitar seu valor por meio da escolha de uma amostra de tamanho adequado. Obviamente, o erro amostral e o tamanho da amostra seguem sentidos contrários. Quanto maior o tamanho da amostra, menor o erro cometido e vice-versa. - + Erro Amostral Tamanho da amostra Estatística básica AULA 9: Técnicas de Amostragem 16 Erro padrão da média Quando se obtém uma amostra aleatória de tamanho n, estima-se a média populacional. É bastante intuitivo supor que se uma nova amostra aleatória for realizada, a estimativa obtida será diferente da primeira. Desta forma, reconhece-se que as médias amostrais estão sujeitas à variação e formam populações de médias amostrais, quando todas as possíveis amostras são retiradas de uma população. O erro padrão analisa a variabilidade de uma média. Estatística básica AULA 9: Técnicas de Amostragem 17 Erro padrão da média Estatística básica AULA 9: Técnicas de Amostragem 18 Aplicando o conhecimento Estatística básica AULA 9: Técnicas de Amostragem 19 Aplicando o conhecimento Estatística básica AULA 9: Técnicas de Amostragem 20 Prática Unindo os conceitos da aula passada com a aula de hoje, utilizaremos nesta aula o software Excel® para cálculos de medidas de posição. Medidas de posição no Excel ® No excel podemos calcular as medidas de posição com o uso de suas respectivas fórmulas. Supondo uma série de 10 números nas primeiras células da coluna B, podemos calcular: Média: =MÉDIA(B1:B10) Mediana: =MED(B1:B10) Moda: =MODO.MULT(B1:B10) * Quartil: =QUARTIL.INC(B1:B10;K) – Em que o K é o quartil desejado (1º, 2º, 3º ou 4º) Percentil: =PERCENTIL.INC(B1:B10;P) – Em que o P é o percentil desejado dado em %. * Para moda temos duas fórmulas, mas essa é a única que nos permite saber se a série tem mais de uma moda. Estatística básica AULA 9: Técnicas de Amostragem Prática Medidas de posição no Excel ® Para o cálculo do decil temos que utilizar o percentil correspondente: Ou seja para calcular o 4º decil calculamos o 40º percentil. Q2 Q3 Q1 D5 D8 D1 D2 D3 D4 D6 D7 D9 C50 C80 C10 C20 C30 C40 C60 C70 C90 Md Estatística básica AULA 9: Técnicas de Amostragem Assuntos da próxima aula: Intervalos de Confiança para a Média; Aplicação de Intervalos de Confiança. 23
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