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ESTATÍSTICA APLICADA 7 – MEDIDAS DE POSIÇÃO Prof. Cristina D’Ornellas Filipakis Sistemas de Informação e Ciência da Computação CEULP/ULBRA MEDIDAS DE POSIÇÃO Medidas de posição mostram o posicionamento dos elementos de uma amostra de números quando esta é disposta em rol. Elas auxiliam a interpretação dos dados de uma amostra de forma mais segura. Média �� Moda Mo Mediana Md Separatrizes Q, D, C MÉDIA ( ) Média Aritmética Simples � Soma de todos os elementos da amostra dividida pelo número de elementos desta amostra �� = ∑ �� � ��� � Exemplo: Uma confecção produz o seguinte número de peças em uma semana: 15, 18, 14, 20, 18 ��� = ∑ � � � � � = �������������� � = �� � = 17 ∴ �� = 17 MÉDIA ( ) Média Aritmética Ponderada � Soma de todos os elementos da amostra, multiplicados por seus respectivos pesos, dividida pela soma dos pesos dos elementos desta amostra �� = ∑ (��∗ ��) � ��� ∑ �� � ��� � Exemplo: Uma confecção produz o seguinte número de peças em uma semana: 15, 18, 14, 20, 18 ��� = ∑ ( �∗��) � � � ∑ �� � � � = �∗����∗����∗����∗�� ������� = �� � = 17 ∴ �� = 17 MÉDIA ( ) �� para Dados Agrupados sem intervalos de classes � Utiliza-se a média aritmética ponderada ��para Dados Agrupados com intervalos de classes Cálculo do ponto médio de cada classe XM: �1� = ���,���� ,� � = 153,5 �2� = �� ,��� �,� � = 159,5 �3� = � �,��� �,� � = 165,5 �4� = � �,���'�,� � = 171,5 Calcula-se a média ponderada, multiplicando-se cada ponto médio pela respectiva frequência simples �� = ��(,�∗����),�∗��� �,�∗���'�,�∗( ������( = (��� �� = 162,5 Tabela 1: Estatura de Estudantes do Ensino Fundamental Classe (estatura em cm) Frequência Simples (número de alunos) 150,5 |— 156,5 4 156,5 |— 162,5 5 162,5 |— 168,5 8 168,5 |— 174,5 3 MODA (Mo) A moda, como o próprio nome sugere, é representada pelo elemento da variável que aparece com mais frequência. Exemplos: �Na amostra 3, 4, 7, 3, 7, 9, 9, 9, temos Mo=9 �Na amostra 9, 9, 5, 7, 10, 2, 1, 12, 12, temos duas modas (amostra Bimodal): Mo=9 e Mo=12 �Na amostra 1, 2, 2, 2, 3, 3, 3, 4, 4, 4, 5, temos três modas (2, 3 e 4), ou seja, o conjunto de dados é Multimodal �A amostra 1, 3, 8, 6, 15, 2, 0, 9 não apresenta um valor para a moda, pois todos os seus elementos têm a mesma frequência MODA (Mo) Moda para dados agrupados sem intervalo de classes � Dado com maior frequência absoluta Moda para dados agrupados em intervalos de classes �* = +, + .(/�0) .(/�0)�.(1230) ∗ ℎ Onde: li – limite inferior da classe modal (classe de maior frequência) f(ant) – frequência simples da classe anterior à classe modal f(post) – frequência simples da classe posterior à classe modal h – amplitude (diferença entre os limites inferior e superior da classe modal) MODA (Mo) Exemplo: li = 162,5 f(ant)= 5 f(post) = 3 h = 168,5 – 162,5 = 6 �* = 162,5 + � ��( ∗ 6 = 166,25 Mo = 166,25 ≈ 166,3 Tabela 1: Estatura de Estudantes do Ensino Fundamental Classe (estatura em cm) Frequência Simples (número de alunos) 150,5 |— 156,5 4 156,5 |— 162,5 5 162,5 |— 168,5 8 168,5 |— 174,5 3 MEDIANA (Md) Termo central de uma mostra de dados, ou seja, é o termo que divide a amostra ao meio. Para obtenção da mediana, deve-se: � ordenar o rol de dados � se o número de dados for ímpar � a mediana é o dado central � a posição da mediana é dada por i=(n+1)/2 � Se o número de dados for par � A mediana é dada pela média aritmética simples dos dois dados centrais � A posição da mediana é dada por i=n/2 MEDIANA (Md) Exemplos: 1) Estaturas de 5 jogadores de vôlei de uma escola (em cm) �190, 180, 195, 178, 182 �Ordenando os dados: 178, 180, 182, 190, 195 �Md = 182 � Posição da mediana i=(5+1)/2=6/2=3 (terceiro número da série) 2) Notas de uma turma de estatística �4,0; 5,0; 6,0; 6,5; 7,0; 8,0; 8,5; 8,5; 9,0; 10,0 ��A = ',���,� � = 7,5 � Posição da mediana i=10/2 = 5 (média aritmética entre o quinto termo da esquerda para a direita e o quinto termo da direita para a esquerda) MEDIANA (Md) Mediana para dados agrupados sem intervalo de classes 1. Calculam-se as frequências simples acumuladas 2. Somam-se as frequências simples 3. Encontra-se a posição mediana (soma das frequências simples/2) 4. Localiza-se a posição mediana na coluna de frequências acumuladas •Quando a frequência acumulada coincidir com a posição mediana, deve-se calcular a média aritmética simples entre o valor correspondente a esta frequência acumulada e o valor imediatamente posterior 5. A mediana será o valor correspondente à frequência acumulada encontrada no passo anterior ou o valor encontrado no cálculo da média aritmética simples MEDIANA (Md) Exemplo 1: Nº meninos fi fac 0 2 2 1 6 8 2 10 18 3 12 30 4 4 34 ∑=34 1. Cálculo das frequências acumuladas - 3ª coluna da tabela 2. Soma das frequências simples = 34 3. Encontra-se a posição mediana = 34/2 = 17 4. Localiza-se a posição mediana na coluna de frequências acumuladas – 3ª linha – destaque em vermelho 5. A mediana será o valor correspondente à frequência acumulada encontrada no passo anterior A posição da mediana será o 17º termo. Md = 2 MEDIANA (Md) Exemplo 2: Idades fi fac 12 1 1 14 2 3 15 1 4 16 2 6 17 1 7 20 1 8 ∑=8 1. Cálculo das frequências acumuladas - 3ª coluna da tabela 2. Soma das frequências simples = 8 3. Encontra-se a posição mediana = 8/2 = 4 4. Localiza-se a posição mediana na coluna de frequências acumuladas – 3ª linha – destaque em vermelho •Quando a frequência acumulada coincidir com a posição mediana, deve-se calcular a média aritmética simples entre o valor correspondente a esta frequência acumulada e o valor imediatamente posterior �� = ���� � = 15,5 5. A mediana será o valor correspondente à frequência acumulada encontrada no passo anterior Md = 15,5 MEDIANA (Md) Mediana para dados agrupados com intervalo de classes 1. Calculam-se as frequências simples acumuladas 2. Somam-se as frequências simples 3. Encontra-se a posição mediana (soma das frequências simples/2) 4. Localiza-se a posição mediana na coluna de frequências acumuladas •Quando a frequência acumulada coincidir com a posição mediana, deve- se calcular a média aritmética simples entre o valor correspondente a esta frequência acumulada e o valor imediatamente posterior A mediana será dado por �A = +, + ∑B, 2 − B D E ∗ ℎ B(F+DGGH IHA,D D) Onde: li – limite inferior da classe mediana fi – frequência simples f(ant) – frequência acumulada da anterior à classe mediana h – amplitude do intervalo da classe mediana f(classe mediana) – frequência simples da classe mediana MEDIANA (Md) Exemplo: 1. Calculam-se as frequências simples acumuladas – 3ª coluna 2. Somam-se as frequências simples = 20 3. Encontra-se a posição mediana (soma das frequências simples/2) = 20/2 = 10 4. Localiza-se a posição mediana na coluna de frequências acumuladas – 10 está na 4ª classe 5. A mediana será dado por �A = +, + ∑B, 2 − B D E ∗ ℎ B(F+DGGH IHA,D D) �A = 162,5 + 20 2 − 9 ∗ (168,5 − 162,5) 8 �A = 162,5 + 5 ∗ (1) 8 = 162,5 + 5 8 = 162,5 + 0,625 �A = 163,125 ≈ �A = 163,1 Tabela 1: Estatura de Estudantes do Ensino Fundamental Classe (estatura em cm) fi fac 150,5 |— 156,5 4 4 156,5 |— 162,5 5 9 162,5 |— 168,5 8 17 168,5 |— 174,5 3 20 ∑=20 MEDIDAS SEPARATRIZES As medidas separatrizes são aquelas medidas que "separam" ou que dividem o conjunto em um certo númerode partes iguais. A mediana é um exemplo de medida separatriz pois divide o conjunto de dados em duas partes iguais. Quartil (Q) – separa o conjunto em 4 partes iguais Decil (D) – separa o conjunto em 10 partes iguais Centil (C) ou Percentil (P) – separa o conjunto em 100 partes iguais MEDIDAS SEPARATRIZES Relação entre as medidas separatrizes Md = Q2 = D5 = C50 !-------------------!-------------------! Md !---------!---------!---------!---------! Q1 Q2 Q3 !---!---!---!---!---!---!---!---!---!---! D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 D8 D9 !---!---!---!---!---!---!---!---!---!---! C10 C20 C30 C40 C50 C60 C70 C80 C90 MEDIDAS SEPARATRIZES CALCULANDO O PRIMEIRO QUARTIL (Q1) 1) Divide-se o conjunto de dados em 4 partes (n/4) 2) Localiza-se o valor calculado na fac na tabela (Esta fac é maior ou igual a (n/4)? A classe correspondente à fac será a classe do Q1 3) Calcula-se o primeiro quartil L1 = +, + ∑B, 4 − B D E ∗ ℎ B(F+DGGH A* MN,IH,N* OPDNE,+) Onde: li – limite inferior da classe do primeiro quartil fi – frequência simples f(ant) – frequência acumulada da classe anterior à classe do primeiro quartil h – amplitude do intervalo da classe do primeiro quartil f(classe do primeiro quartil) – frequência simples da classe do primeiro quartil MEDIDAS SEPARATRIZES Exemplo: 1) n=20, portanto, n/4 = 5 2) A segunda classe corresponde à classe do primeiro quartil (em vermelho) 3) L1 = +, + ∑ Q� R S. /�0 ∗T .(UV/33W X2 1Y�ZW�Y2 [\/Y0�V) L1 = 156,5 + ]^ R S� ∗ � �,�S�� ,� � = 157,7 Q1 = 157,7 Tabela 1: Estatura de Estudantes do Ensino Fundamental Classe (estatura em cm) fi fac 150,5 |— 156,5 4 4 156,5 |— 162,5 5 9 162,5 |— 168,5 8 17 168,5 |— 174,5 3 20 ∑=20 MEDIDAS SEPARATRIZES Calculando Q2 L2 = +, + ] ∑ Q� R S. /�0 ∗T .(UV/33W X2 1Y�ZW�Y2 [\/Y0�V) que equivale a L2 = +, + ∑ Q� ] S. /�0 ∗T .(UV/33W X2 1Y�ZW�Y2 [\/Y0�V) Calculando Q3 L2 = +, + c ∑ Q� R S. /�0 ∗T .(UV/33W X2 1Y�ZW�Y2 [\/Y0�V) MEDIDAS SEPARATRIZES Calculando o primeiro decil D1 = +, + ∑ Q� �^ S. /�0 ∗T .(UV/33W X2 1Y�ZW�Y2 XWU�V) Onde: li – limite inferior da classe do primeiro decil fi – frequência simples f(ant) – frequência acumulada da classe anterior à classe do primeiro decil h – amplitude do intervalo da classe do primeiro decil f(classe do primeiro decil) – frequência simples da classe do primeiro decil Calculando D2 a D9 d2 = +, + ] ∑ Q� �^ S. /�0 ∗T .(UV/33W X2 1Y�ZW�Y2 XWU�V) D3 – 3∑fi/10 D4 – 4∑fi/10 D5 – 5∑fi/10 ... D9 – 9∑fi/10 MEDIDAS SEPARATRIZES Calculando o primeiro percentil C1 = +, + ∑ Q� �^^ S. /�0 ∗T .(UV/33W X2 1Y�ZW�Y2 UW�0�V) Onde: li – limite inferior da classe do primeiro centil fi – frequência simples f(ant) – frequência acumulada da classe anterior à classe do primeiro centil h – amplitude do intervalo da classe do primeiro centil f(classe do primeiro centil) – frequência simples da classe do primeiro centil Calculando C2 a C99 CX = +, + f ∑ Q� �^^ S. /�0 ∗T .(UV/33W X2 1Y�ZW�Y2 UW�0�V) C2 – 2∑fi/100 C3 – 3∑fi/100 C4 – 4∑fi/100 ... C99 – 99∑fi/100
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