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Estat´ıstica Ba´sica para Cieˆncias Humanas I Prof. Mariana Albi 2a Lista de Exerc´ıcios (Gabarito) Assunto: Varia´veis, Distribuic¸o˜es de Frequeˆncia e Gra´ficos para uma varia´vel 1. (Bussab e Morettin (2002) - ex.2 pa´g.15) Com base na tabela a seguir, classifique as varia´veis e construa a distribuic¸a˜o de frequeˆncias. Para o caso de varia´veis quantitativas, calcule, ale´m das frequeˆncias absolutas e relativas simples, as acumuladas. 1 funciona´rio estado grau de nu´mero sala´rio idade regia˜o de civil instruc¸a˜o de filhos (em sala´rios mı´nimos) (ano meˆs) procedeˆncia 1 solteiro 1oGrau - 4.00 26 3 interior 2 casado 1oGrau 1 4.56 32 10 capital 3 casado 1oGrau 2 5.25 36 5 capital 4 solteiro 2oGrau - 5.73 20 10 outro 5 solteiro 1oGrau - 6.26 40 7 outro 6 casado 1oGrau 0 6.66 28 0 interior 7 solteiro 1oGrau - 6.86 41 0 interior 8 solteiro 1oGrau - 7.39 43 4 capital 9 casado 2oGrau 1 7.59 34 10 capital 10 solteiro 2oGrau - 7.44 23 6 outro 11 casado 2oGrau 2 8.12 33 6 interior 12 solteiro 1oGrau - 8.46 27 11 capital 13 solteiro 2oGrau - 8.74 37 5 outro 14 casado 1oGrau 3 8.95 44 2 outro 15 casado 2oGrau 0 9.13 30 5 interior 16 solteiro 2oGrau - 9.35 38 8 outro 17 casado 2oGrau 1 9.77 31 7 capital 18 casado 1oGrau 2 9.80 39 7 outro 19 solteiro Superior - 10.53 25 8 interior 20 solteiro 2oGrau - 10.76 37 4 interior 2 funciona´rio estado grau de nu´mero sala´rio idade regia˜o de civil instruc¸a˜o de filhos (em sala´rios mı´nimos) (ano meˆs) procedeˆncia 21 casado 2oGrau 1 11.06 30 9 outro 22 solteiro 2oGrau - 11.59 34 2 capital 23 solteiro 1oGrau - 12.00 41 0 outro 24 casado Superior 0 12.79 26 1 outro 25 casado 2oGrau 2 13.23 32 5 interior 26 casado 2oGrau 2 13.60 35 0 outro 27 solteiro 1oGrau - 13.85 46 7 outro 28 casado 2oGrau 0 14.69 29 8 interior 29 casado 2oGrau 5 14.71 40 6 interior 30 casado 2oGrau 2 15.99 35 10 capital 31 solteiro Superior - 16.22 31 5 outro 32 casado 2oGrau 1 16.61 36 4 interior 33 casado Superior 3 17.26 43 7 capital 34 solteiro Superior - 18.75 33 7 capital 35 casado 2oGrau 2 19.40 48 11 capital 36 casado Superior 3 23.30 42 2 interior 3 (a) estado civil Varia´vel qualitativa nominal. Estado Civil Frequeˆncia Absoluta Frequeˆncia Relativa Casado 20 0,556 Solteiro 16 0,444 Total 36 1,0000 (b) regia˜o de procedeˆncia Varia´vel qualitativa nominal. Regia˜o de Procedeˆncia Frequeˆncia Absoluta Frequeˆncia Relativa Capital 11 0,306 Interior 12 0,333 Outra 13 0,361 Total 36 1,0000 4 (c) nu´mero de filhos dos empregados casados Varia´vel quantitativa discreta. Nu´mero de filhos Frequeˆncia Absoluta Frequencia Relativa dos empregados casados 0 4 0,20 1 5 0,25 2 7 0,35 3 3 0,15 4 1 0,05 Total 20 1,0000 Nu´mero de filhos Freq. Absoluta Freq. Relativa dos empregados casados Acumulada Acumulada 0 4 0,20 1 9 0,45 2 16 0,80 3 19 0,95 4 20 1,00 5 (d) idade (dica: transforme a informac¸a˜o das idades em um u´nico valor para facilitar a interpretac¸a˜o) Varia´vel quantitativa cont´ınua. Idade Frequeˆncia Absoluta Frequeˆncia Relativa 20 ` 25 2 0,0556 25 ` 30 6 0,1667 30 ` 35 10 0,2777 35 ` 40 8 0,2222 40 ` 45 8 0,2222 45 ` 50 2 0,0556 Total 36 1,0000 Idade Freq. Abs. Aculumada Freq. Rel. Acumulada 20 ` 25 2 0,0556 25 ` 30 8 0,2223 30 ` 35 18 0,5000 35 ` 40 26 0,7222 40 ` 45 34 0,9444 45 ` 50 36 1,0000 2. (Bussab e Morettin (2002) - ex.4 pa´g.22) Contou-se o nu´mero de erros de impressa˜o da primeira pa´gina de um jornal durante 50 dias, obtendo-se os seguintes resultados abaixo: 8 11 8 12 14 13 11 14 14 15 6 10 14 19 6 12 7 5 8 8 10 16 10 12 12 8 11 6 7 12 7 10 14 5 12 7 9 12 11 9 14 8 14 8 12 10 12 22 7 5 6 Fac¸a um gra´fico de barras e um histograma com os dados. Que caracter´ısticas voceˆ conseguiu identificar atrave´s dos gra´ficos? Houve alguma vantagem em usar o histograma ao inve´s do gra´fico de barras? 5 6 7 8 9 11 13 15 19 Gráfico de barras número de erros de impressão fre qu ên cia a bs ol ut a sim pl es 0 2 4 6 8 Histograma número de erros de impressão de ns id ad e de fr eq uê nc ia 5 10 15 20 25 0. 00 0. 02 0. 04 0. 06 0. 08 Atrave´s de ambos os gra´ficos podemos perceber que o nu´mero de erros esta´ mais concentrado em valores pequenos, estando concentrado em torno de 10 erros. O histograma resumiu mais os dados, o que facilitou a visualizac¸a˜o do ponto em que os dados esta˜o concentrados. 7 3. (Bussab e Morettin (2002) - ex.6 pa´g.22) As taxas me´dias geome´tricas de incremento anual (por 100 habitantes) dos 30 maiores munic´ıpios do Brasil esta˜o dadas abaixo: 3,67 1,82 3,73 4,10 4,30 1,28 8,14 2,43 4,17 5,36 3,96 6,54 5,84 7,35 3,63 2,93 2,82 8,45 5,28 5,41 7,77 4,65 1,88 2,12 4,26 2,78 5,54 0,90 5,09 4,07 Construa um histograma e comente sobre as caracter´ısticas observadas no gra´fico. E´ poss´ıvel apontar alguma tendeˆncia nos dados? Se sim, em qual direc¸a˜o? Em que intervalo esta˜o mais concentrados? 97531 0,2 0,1 0,0 Taxa média geométrica de incremento anual D en si da de d e fre qü ên ci a 6,67% 10,00% 40,00% 30,00% 13,33% (por 100 habitantes) Atrave´s do histograma podemos perceber que os dados esta˜o mais concentrados a` direita, ou seja, temos mais observac¸o˜es abaixo do valor 5, valor em torno do qual os dados esta˜o mais concentrados. 8 4. (Bussab e Morettin (2002) - ex.9 pa´g.26) A MB Indu´stria e Come´rcio, desejando melhorar o n´ıvel de seus funciona´rios em cargos de chefia, montou um curso experimental e indicou 25 funciona´rios para a primeira turma. Os dados referentes a` sec¸a˜o a que pertencem, notas e graus obtidos no curso esta˜o na tabela a seguir. Como havia du´vidas quanto a` adoc¸a˜o de um u´nico crite´rio de avaliac¸a˜o, cada instrutor adotou seu pro´prio sistema de aferic¸a˜o. Usando dados da tabela a seguir, responda a`s questo˜es: (a) Apo´s observar atentamente cada varia´vel, e com o intuito de resumi-las, como voceˆ identificaria (classificaria) cada uma das 9 varia´veis listadas? (b) Compare e indique as diferenc¸as existentes entre as distribuic¸o˜es das varia´veis Direito, Pol´ıtica e Estat´ıstica. (c) Construa um histograma para as notas da varia´vel Redac¸a˜o. (d) Construa a distribuic¸a˜o de frequeˆncias da varia´vel Metodologia e fac¸a um gra´fico para indicar essa distribuic¸a˜o. (e) Sorteado ao acaso um dos 25 funciona´rios, qual a chance (probabilidade) de que ele tenha obtido grau A em Metodologia? (f) Se, em vez de um, tive´ssemos sorteado dois, a chance (probabilidade) de que ambos tivessem tido A em Metodologia e´ maior ou menor do que a resposta dada em (e)? (g) Como e´ o aproveitamento dos funciona´rios na disciplina Estat´ıstica, segundo a sec¸a˜o a que eles pertencem? 9 Func. Sec¸a˜o∗ Adm. Direito Redac¸a˜o Estat. Ingleˆs Metod. Pol´ıtica Economia 1 P 8,0 9,0 8,6 9,0 B A 9,0 8,5 2 P 8,0 9,0 7,0 9,0 B C 6,5 8,0 3 P 8,0 9,0 8,0 8,0 D B 9,0 8,5 4 P 6,0 9,0 8,6 8,0 D C 6,0 8,5 5 P 8,0 9,0 8,0 9,0 A A 6,5 9,0 6 P 8,0 9,0 8,5 10,0 B A 6,5 9,5 7 P 8,0 9,0 8,2 8,0 D C 9,0 7,0 8 T 10,0 9,0 7,5 8,0 B C 6,0 8,5 9 T 8,0 9,0 9,4 9,0 B B 10,0 8,0 10 T 10,0 9,0 7,9 8,0 B C 9,0 7,5 11 T 8,0 9,0 8,6 10,0 C B 10,0 8,5 12 T 8,0 9,0 8,3 7,0 D B 6,5 8,0 13 T 6,0 9,0 7,0 7,0 B C 6,0 8,5 14 T 10,0 9,0 8,6 9,0 A B 10,0 7,5 15 V 8,0 9,0 8,6 9,0 C B 10,0 7,0 16 V 8,0 9,0 9,5 7,0 A A 9,0 7,5 17 V 8,0 9,0 6,3 8,0 D C 10,0 7,5 18 V 6,0 9,0 7,6 9,0 C C 6,0 8,5 19 V 6,0 9,0 6,8 4,0 D C 6,0 9,5 20 V 6,0 9,0 7,5 7,0 C B 6,0 8,5 21 V 8,0 9,0 7,77,0 D B 6,5 8,0 22 V 6,0 9,0 8,7 8,0 C A 6,0 9,0 23 V 8,0 9,0 7,3 10,0 C C 9,0 7,0 24 V 8,0 9,0 8,5 9,0 A A 6,5 9,0 25 V 8,0 9,0 7,0 9,0 B A 9,0 8,5 ∗ (P = departamento pessoal; T = sec¸a˜o te´cnica; V = sec¸a˜o de vendas) 10 Gabarito Exercicio 4 – Lista 2 1 (a) Variáveis qualitativas ordinais: Inglês e Metodologia; Variável qualitativa nominal: Seção; Variáveis quantitativas contínuas: Administração, Direito, Redação, Estatística, Política e Economia. (b) Para comparar as distribuições, vamos fazer alguns gráficos das variáveis: Histograma das notas de Direito Histograma das notas de Política 10,08,57,05,54,0 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0 Notas obtidas em Estatística D en si da de d e fre qü ên ci a 4,0% 20,0% 64,0% 12,0% 9,28,47,66,86,0 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0 Notas obtidas em Redacao D en si da de d e fre qü ên ci a 4,0% 16,0% 24,0% 48,0% 8,0% Histograma das notas de Estatística (c) Histograma das notas de Redação. Observando os três histogramas, pode-se notar que não há variação das notas em direito (todas são iguais a 9); já as notas em política, mantiveram-se homogêneas acima de 4,75; e, por fim, as notas em estatística apresentaram pouquíssimos valores baixos (entre 3,25 e 4,75) e uma maior parte de notas no intervalo entre 7,75 e 9,25. (c) Veja o histograma (c) acima. (d) Graus obtidos em Metodologia ni fi 100. fi A 7 0,28 28,00 B 8 0,32 32,00 C 10 0,40 40,00 Total 25 1,00 100,00 10,08,57,05,54,0 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0 Notas obtidas em Direito D en si da de d e fre qü ên ci a 100,0% 10,08,57,05,54,0 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0 Notas obtidas em Política D en si da de d e fre qü ên ci a 28,0% 24,0% 28,0% 20,0% 10,08,57,05,54,0 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0 Notas obtidas em Direito D en si da de d e fre qü ên ci a 100,0% Gabarito Exercicio 4 – Lista 2 2 C 40% B 32% A 28% Gráfico de composição em setores (“pizza”) para os graus obtidos em Metodologia (e) Pela distribuição de freqüências dos graus obtidos em Metodologia no item anterior, pode- se notar que 7 funcionários obtiveram grau A. Portanto, como temos um total de 25 funcionários, a probabilidade de sortear ao acaso um funcionário que tenha obtido grau A em Metodologia é de .,280 25 7 (f) Agora, sorteando dois funcionários, temos duas opções: (1) fazer o sorteio com reposição e (2) fazer o sorteio sem reposição. Em cada caso, calcularemos as probabilidades de ambos os funcionários terem obtido grau A em Metodologia: (1) com reposição: P(ambos com grau A) = 07840 25 7 25 7 , (2) sem reposição: P(ambos com grau A) = 07000 24 6 25 7 , Logo, as probabilidades obtidas neste item são menores que a probabilidade obtida no item anterior. (g) Para verificar o aproveitamento dos funcionários na disciplina Estatística segundo a seção a que eles pertencem, faremos um histograma para cada seção com os mesmos intervalos em todos. Gabarito Exercicio 4 – Lista 2 3 Histograma para a Seção Pessoal Histograma para a Seção Técnica Histograma para a Seção de Vendas Comparando os histogramas, nota-se que o aproveitamento maior é dos funcionários da Seção Pessoal, seguido da Seção Técnica e da Seção de Vendas. 10,08,57,05,54,0 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0 Notas dos funcionários do Setor Pessoal em Estatística D en si da de d e fre qü ên ci a 85,71% 14,29% 10,08,57,05,54,0 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0 Notas dos funcionários da Secao Técnica em Estatística D en si da de d e fre qü ên ci a 28,57% 57,14% 14,29% 10,08,57,05,54,0 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0 Notas dos funcionários da Secao de Vendas em Estatística D en si da de d e fre qü ên ci a 9,09% 27,27% 54,55% 9,09% 5. (Bussab e Morettin (2002) - ex.11 pa´g.28) Dispomos de uma relac¸a˜o de 200 alugue´is de imo´veis urbanos e uma relac¸a˜o de 100 alugue´is rurais. Construa gra´ficos apropriados para representar as distribuic¸o˜es dos dados e discuta/compare as duas distribuic¸o˜es. Classe de alugue´is (codificados) Zona urbana Zona rural 2 ` 3 10 30 3 ` 5 40 50 5 ` 7 80 15 7 ` 10 50 5 10 ` 15 20 0 Total 200 100 15107532 0,3 0,2 0,1 0,0 Aluguéis urbanos D en si da de d e fre qü ên ci a 5% 20% 40% 25% 10% (a) Zona urbana 15107532 0,3 0,2 0,1 0,0 Aluguéis rurais D en si da de d e fre qü ên ci a 30% 50% 15% 5% (b) Zona rural Atrave´s dos histogramas, pode-se dizer que os alugue´is na zona rural sa˜o em sua maioria mais baixos (entre 2 e 5) que na zona urbana. Na zona urbana, a maioria dos alugue´is esta´ entre 5 e 7 e, a distribuic¸a˜o para esta zona parece ser mais sime´trica que para a zona rural. 14 6. (Triola (2012) - ex.2 pa´g.27) Um fisiologista seleciona aleatoriamente 16 corredores que terminaram a Maratona de NY e mede a altura de cada pessoa selecionada. (a) Classifique os dados. As alturas representam dados quantitativos cont´ınuos. (b) Se o pesquisador usa os dados amostrais para inferir alguma coisa sobre uma populac¸a˜o, que populac¸a˜o e´ essa? O pesquisador quer inferir sobre a populac¸a˜o de todos os corredores que terminam a Maratona de NY. 7. (Vieira (2011) - ex.2 pa´g.32) Um restaurante tem pronto um questiona´rio que apresenta a todo cliente adulto pedindo informac¸o˜es sobre a qualidade de atendimento dos garc¸ons, das refeic¸o˜es, das bebidas, do ambiente. A escala de avaliac¸a˜o e´ o´timo (O), bom (B), regular (R), fraco (F). As avaliac¸o˜es no item “qualidade dos garc¸ons”sa˜o apresentadas a seguir: B R O R B B B O B O F R O O O O R O R B R O Que tipo de gra´fico voceˆ faria para exibir os dados? Construa-o e comente. Como os dados sa˜o qualitativos, poder´ıamos, por exemplo, construir um gra´fico de barras para comparar as frequeˆncias das diferentes opinio˜es dos clientes sobre o atendiento dos garc¸ons. Atrave´s do gra´fico de barras, podemos notar que a maior parte dos garc¸ons acha a qualidade do atendimento dos clientes boa, enquanto apenas uma pequena parte acha o atendimento fraco. 8. (Vieira (2011) - ex.6 pa´g.32) Sa˜o realizadas propagandas de diferentes produtos na televisa˜o. As pessoas gostam da propaganda? Elas sa˜o eficientes? Uma empresa quer saber quanto os consumidores jovens gostam da propaganda e ate´ que ponto considera que jovens sa˜o influenciados por ela. Enta˜o realiza uma pesquisa de 15 opinia˜o em oito capitais. Das 1084 pessoas entrevistadas, foram obtidas as seguintes respostas: (a) para a questa˜o “Gostou da propaganda?”, 258 “Adorei”; 429 “Gostei”; 352 “Na˜o me interessei”; 45 “Odiei”; (b) para a questa˜o “Acha que a propaganda faz os jovens usar o produto”, 322 “Com certeza”; 430 “Pode ser”; 302 “Na˜o sei”; 30 “Na˜o”. Fac¸a tabelas e crie gra´ficos usando os gra´ficos. A que concluso˜es a empresa deve chegar com o resultado da pesquisa? 16 17 9. (Vieira (2011) - ex.7 pa´g.32) E´ fornecida a durac¸a˜o em horas de 50 laˆmpadas, conforme tabela abaixo. Crie um gra´fico de ramo e folhas com os dados. 73 73 74 83 75 64 77 91 68 89 92 79 76 72 76 85 94 83 67 69 64 63 66 92 93 82 59 68 89 84 89 62 61 82 80 63 71 73 9687 63 81 72 77 67 73 65 76 102 85 5 9 6 1 2 3 3 3 4 4 5 6 7 7 8 8 9 7 1 2 2 3 3 3 3 4 5 6 6 6 7 7 9 8 0 1 2 2 3 3 4 5 5 7 9 9 9 9 1 2 2 3 4 6 10 2 10. (Vieira (2011) - ex.9 pa´g.32) A tabela abaixo mostra os percentuais do faturamento total de uma empresa de informa´tica. Com os dados da tabela abaixo, crie um gra´fico de barras, um gra´fico de Pareto e um gra´fico de setores. Tipo de vendas Percentual redes 14 software 23 computadores 35 outros servic¸os 13 assisteˆncia te´cnica 15 18 Refereˆncias Bussab, W. e Morettin, P. (2002) Estat´ıstica Ba´sica. Editora Saraiva, 5 edn. Triola, M. (2012) Introduc¸a˜o a` Estat´ıstica. Editora LTC, 11 edn. Vieira, S. (2011) Estat´ıstica Ba´sica. Cengage Learning, 1 edn. 19
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