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MEDIDAS CARACTERÍSTICAS DE UMA DISTRIBUIÇÃO MÓDULO 3: BIOESTATÍSTICA INTEGRALIZAÇÃO A PRÁTICA FARMACÊUTICA MEDIDAS DE TENDÊNCIA CENTRAL • A busca de valores típicos de uma população é uma tentativa de melhorar o entendimento do receptor da informação; • Podem ser classificadas em moda, média e mediana. MÉDIA ARITMÉTICA • A média aritmética simples de um conjunto pode ser obtida através da seguinte expressão: MÉDIA ARITMÉTICA •No caso de um conjunto com diferentes valores, {x1,x2, ..., xn}, que aparecerem no conjunto com frequências iguais a f1, f2, ..., fm, a média pode ser calculada usando a seguinte expressão: EXEMPLO 1 Dado o número de casos de certa moléstia nas idades i1, i2, i3 com diferentes frequências, o cálculo correto da idade média de incidência deverá considerar o peso do número de casos verificados em cada uma das 3 idades. Se x1 = 20, x2 = 21 e x3 = 22, com f1 = 5, f2 = 3 e f3 = 2, a média das idades resulta então: MÉDIA PONDERADA • Em alguns casos, quando um dos dados do conjunto possui particular importância, adota-se um peso diferente (maior) para esse dado, em relação aos outros. A média calculada com pesos diferentes é denominada média ponderada, e pode ser calculada, fazendo: EXEMPLO 2 Um estudante de ensino médio realizou o ENEM 2017 quis ingressar no curso de química no IFCE Maracanaú, ao se inscrever no Sisu, se deparou com os seguintes pesos para suas notas: Sabendo que suas notas foram 600 (Linguagens e códigos), 650 (Matemática), 650 (Ciências humanas), 650 (Ciências da natureza) e 900 (Redação), qual será média desse aluno? PROPRIEDADE DA MÉDIA ARITMÉTICA SIMPLES A soma algébrica dos desvios de um conjunto X com n números em relação à média aritmética, x, é sempre igual a zero. Em termos matemáticos: EXEMPLO 3 MÉDIA GEOMÉTRICA Outro critério de cálculo da média é o que leva à denominada Média Geométrica, G. A Média Geométrica pode ser calculada, empregando-se as expressões: resumidamente MÉDIA HARMÔNICA Um outro conceito da média é o da Média Harmônica, H, que pode ser calculada: EXEMPLO 4 Considere que uma lesão provocada por um determinado tipo de bactéria tenha se ampliado em 10 centímetros a partir da origem da lesão. Suponha que até atingir os primeiros 5 cm, deslocou-se a uma velocidade de 1 cm/dia e, a partir desse local, a lesão começa a se ampliar a uma velocidade de 2 cm/dia. Qual seria a velocidade média de crescimento da lesão na área afetada? EXEMPLO 4 MODA •Moda é o valor que aparece um maior número de vezes. MODA CLASSIFICAÇÃO MEDIANA •Mediana é uma medida de caráter central. EXEMPLO 1 EXEMPLO 2 Suponha que os dados referentes ao número de cáries em sete crianças de idade pré-escolar obtidos a partir de uma amostra em uma escola pública foram os que constam no quadro a seguir: Considerando seu valor médio e mediano, qual valor é mais representativo neste caso? Aluno 1 2 3 4 5 6 7 Cáries 2 0 1 1 0 0 10 OUTRAS MEDIDAS BASEADAS NO CONCEITO DE ORDEM Separatriz • Quartil • Decil • Percentil MEDIDAS DE DISPERSÃO OU VARIABILIDADE Classificação: TRATAMENTO PARA DADOS SIMPLES Amplitude Total Desvantagens: • A amplitude total não considera a totalidade dos dados do conjunto e, sim, apenas dois desses (o maior e o menor). Desta forma, o indicador não é sensível à posição que os “n-2” valores restantes ocupam no conjunto. EXEMPLO 1 A = {1,7,7,8,8,8,9,9,12,15} B = {3,3,4,4,8,11,13,13,14,14} A análise dos conjuntos A e B, segundo o critério da amplitude total, leva a concluir que a dispersão em A é maior que em B. De fato, Dispersão[A] = AT a = 15 – 1 = 14 Dispersão[B] = AT b = 14 – 3 = 11 DESENHO DOS CONJUNTOS EM UMA ESCALA GRADUADA SOMA DOS DESVIOS SIMPLES EXEMPLO NA LOUSA DESVIO MÉDIO A SOMA DOS QUADRADOS DOS DESVIOS A VARIÂNCIA E O DESVIO PADRÃO CÁLCULOS ABREVIADOS PARA VARIÂNCIA E PARA DADOS AGRUPADOS UMA MEDIDA DE VARIABILIDADE NORMALIZADA: O COEFICIENTE DE VARIAÇÃO Recém- nascido 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Comprimento (cm) 52 48 45 49 51 54 47 50 46 51 Peso (g) 3.300 3.200 2.950 3.150 3.350 3.450 2.900 3.300 3.150 3.250 COEFICIENTE DE VARIAÇÃO Voltando ao exemplo anterior MEDIDAS DE ASSIMETRIA Assimetria a direita ou Assimetria positiva Assimetria a esquerda ou Assimetria negativa COEFICIENTE DE ASSIMETRIA DE PEARSON [ASSIMETRIA] = [MÉDIA – MODA] • Quando a distribuição é simétrica, MODA = MÉDIA e. portanto, P = 0 • Quando a distribuição é à esquerda MÉDIA < MODA e. portanto, P < 0 • Quando a distribuição é à direita MODA< MÉDIA e. portanto, P > 0 EXEMPLO 1 OUTRAS FORMAS DE CALCULAR A ASSIMETRIA Coeficiente quartílico de assimetria Coeficiente do momento de assimetria COEFICIENTE DO MOMENTO DE ASSIMETRIA EXEMPLO 2 EXEMPLO 2 Usando o coeficiente quartílico de assimetria: EXEMPLO 2 Usando o coeficiente do momento de assimetria: CURTOSE • Conceito: o conceito de curtose busca identificar se a curva que representa uma distribuição de frequência apresenta um formato "achatado" ou "alongado". •Medidas de curtose são úteis para se precaver contra erros ao estabelecer a suposição de populações distribuídas normalmente. • O que significa analisar um conjunto quanto à Curtose? Significa apenas verificar o “grau de achatamento da curva”. Ou seja, saber se a Curva de Frequência que representa o conjunto é mais “afilada” ou mais “achatada”. CURTOSE Teremos, portanto, no tocante às situações de Curtose de um conjunto, as seguintes possibilidades: Logo, como vemos acima, uma curva (um conjunto) poderá ser, quanto à sua Curtose: Mesocúrtica:“Meso” lembra meio, esta curva está no meio termo. Platicúrtica: é a curva mais achatada. Leptocúrtica: é a curva mais afilada MEDIDAS DE CURTOSE Uma medida de curtose baseada no conceito de ordem é o coeficiente percentílico de curtose, que pode ser calculado a partir da expressão: Em que: ASQ=amplitude semi-interquartílica; AEP10-90= amplitude entre os percentis 10 e 90; Q3= terceiro quartil; Q1 = primeiro quartil; P90= nonagésimo percentil; P10= décimo percentil. O valor de referência para K é de aproximadamente 0,263 CURTOSE • Se K = 0,263 diz-se que a curva correspondente à distribuição de frequencia mesocúrtica; • Se K > 0,263 diz-se que a curva correspondente à distribuição de frequencia platicúrtica; • Se K < 0,263 diz-se que a curva correspondente à distribuição de frequencia leptocúrtica; CURTOSE • A curtose pode ser também avaliada pelo coeficiente do momento de curtose, que é uma medida semelhante ao coeficiente do momento de assimetria, porém baseada no quarto momento em relação à média. Portanto: Assim, valores de a4 maiores que 3 indicam distribuições leptocúrticas (alongadas) e menores do que 3, distribuições platicúrticas, ou achatadas. EXEMPLO 1 EXERCÍCIO 1 A tabela a seguir mostra a evolução da receita bruta anual nos três últimos anos de cinco microempresas (ME) que se encontram à venda. Um investidor deseja comprar duas das empresas listadas na tabela. Para tal, ele calcula a média da receita bruta anual dos últimos três anos (de 2009 até 2011) e escolhe as duas empresas de maior média anual. As empresas que este investidor escolhe comprar são: EXERCÍCIO 2 Os níveis de ácido úrico, em (mg/100 ml), encontrados nos exames bioquímicos de sangue de 10 pacientes do Laboratório de Pesquisas clínicas do Hospital Escola da FMIt, são os seguintes: Paciente AJF CHJ WT APC FGS MD HS SEG RM CR Ácido úrico(mg%) 4,0 5,2 6,5 5,0 4,5 9,0 5,5 4,5 6,0 7,0 Com base nessas informações, pede-se: a) Calculara taxa média de ácido úrico no sangue dos dez pacientes; b) Calcular a mediana dos valores referidos no quadro; c) Calcular a moda das taxas de ácido úrico; d) Qual das três MTC poderia ser convenientemente adotada como valor típico ou referencial do grupo de pacientes ? Por quê?
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