1 Transcrição Aula 01 Estatistica Semana 1 Univesp

Prévia do material em texto

Olá!
Seja muito bem vindo à disciplina Estatística do curso de Licenciatura em Ciências e Matemática. Meu nome é André Leone Fleury, eu sou professor de Engenharia de Produção da Escola Politécnica, da USP e também no curso de Design da FAU-USP. Sou o Coordenador de Tecnologia na Engenharia de Produção da Pole e também tenho como área de pesquisas a gestão de tecnologias e as metodologias ágeis de desenvolvimento.
Você deve estar perguntando o que o professor com essas características têm a ver com curso de estatística. Bom, eu já tive o privilégio de conduzir duas experiências bastante bem sucedidas, anteriores, relacionadas com esse tema. A primeira, um curso de estatística semipresencial no contexto da Escola Politécnica, um curso pioneiro. Uma das primeiras iniciativas nesse formato que foi desenvolvido no contexto dessa escola e que foi bastante bem sucedido nesse curso. Posteriormente virou um MOOC (Massiv Open Online Course), é um curso aberto gratuito, foi publicado e é trabalhado junto com o Veduca e um grande sucesso, sendo hoje em dia, umdos principais MOOCs do brasil. Então essa é a minha história, a minha trajetória em curso de estatística. Eu espero ser capaz de viabilizar uma experiência tão bacana e tão interessante no contexto do curso da Univesp.
APRESENTAÇÃO DA DISCIPLINA
DEFINIÇÃO
Então, apresentando um pouquinho da nossa disciplina: o que é estatística? Para a grande maioria das pessoas, estatística uma palavrinha que dá medo, ou seja,estatística é um negócio complicado. Na verdade, ao longo desse curso, nós vamos trabalhar conceitos, métodos e ferramentas de uma maneiramuitoaplicada, com foco no contexto e na realidade de vocês, de forma a tornar o aprendizado mais prazeroso e efetivo possível. Do que trata estatística? Aqui na tela nós temos a definição mais clássica da estatística, ou seja,estatística emprega métodos para coleta, organização, descrição,análise e interpretação de dados para a tomada de decisões em ambiente de incerteza e variações.Esse é o ponto principal, então, da estatística. E por que ela é tão importante? De uma maneira geral a gente está acostumado a chegar a respostas absolutamente precisas, como por exemplo: um cálculo que deu 4,4321543, mas na verdade nem sempre isto acontece, na maioria das vezes, no nosso mundo,o resultado está situado dentro do intervalo de confiança, ele não é tão preciso assim, ele é na verdade 4,4, mais ou menos alguma coisinha pra cima, mais ou menos alguma coisinha pra baixo. Essa é a ideia então da estatística, desenvolver procedimentos para ser capaz de obter resultados precisos em ambientes de incerteza e de variações.
TÓPICOS ABORDADOS
Os tópicos abordados ao longo da nossa disciplina.
Primeiro nós vamos trabalhar as diferentes definições, as diferentes áreas eos diferentes conceitos relacionados com o que é estatística.Depois, nós vamos ter como foco, trabalhar as aplicações da estatística no seu cotidiano, ou seja,nós temos um foco, também bastante grande, em trazer exemplos de aplicações que estejam inseridos no cotidiano prático e profissional de vocês, alunos do curso da Univesp.E finalmente, nós vamos procurar destacar a importância da estatística para o seu trabalho enquanto professor de cursos de Licenciatura e de cursos de Matemática. Esses, então, são os três principais objetivos da nossa disciplina.
OBJETIVOS DA DISCIPLINA
Objetivos específicos: primeiro:proporcionar ao aluno uma visão abrangente das ferramentas estatísticas aplicadas nos domínios do conhecimento (em Licenciatura em Ciências Naturais e Matemática). Nosso foco, então, é trazer uma visão geral, nós não vamos nos ater nos detalhes, nós não vamos nos preocupar muito com o detalhamento, aespecificidade. A nossa visão geral, o nosso objetivo geral é trazer uma visão mais de alto nível, uma visão que seja capaz de viabilizar pra você uma aplicação efetiva da estatística no ensino e também enquanto uma ferramenta de gestão. No segundo objetivoespecífico: capacitar o aluno para o processo de coleta, apresentação e análise de dados, elaboração e interpretação de tabelas e gráficos estatísticos bem como para o cálculo e análise dos principais indicadores estatísticos. Isso, então, está relacionado a uma parte desta estatística descritiva,vai ser um dos focos principais do nosso curso, como desenvolver experimentos e a partir das informações obtidas com esses experimentos, ser capaz de analisar e interpretar as informações obtidas para tomada de decisões.Esse é o segundo objetivo específico do nosso curso. Oterceiro objetivo específico do nosso curso: dominar as técnicas estatísticas e aplicações de probabilidade de uma maneira aplicada. Tendo como foco o contexto específico de vocês, nós vamos procurar transmitir as técnicas e aplicações principais para o desenvolvimento desses cálculos. Opróximo objetivo aplicar essas técnicas na análise de dados e na interpretação dos resultados obtidos nos experimentos.
Esperamos que ao final da disciplina você seja:
capaz de desenvolver experimentos para aplicar de forma prática os conselhos da estatística, em outras palavras, que você seja capaz de desenvolver iniciativas em sala de aula aonde seja possível transmitir de maneira efetiva estes conhecimentos para os seus alunos.
Ministrar aulas sobre esses tópicos,claro, sejam os objetivos principais do nosso curso: viabilizar o referencial de ferramentas para que você seja capaz, também,de ministrar aulas sobre esses tópicos no contexto profissional específico. 
Aplicar os conceitos de estatística no processo de gestão,a estatística não só é útil enquanto uma ferramenta para ministrar a aula,mas do contexto da licenciatura e da matemática, ela também é uma ferramenta importante para a gestão das atividades cotidianas do professor.Nós vamos ter um cuidado especial emrelação à estes exemplos todos. 
Aplicar os conceitos de probabilidade estatística no contexto do projeto integrador do curso de licenciatura.Vocês já devem ter praticado algumas das atividades relacionadas com o projectointegrador.O conteúdo da nossa disciplina vai ser utilizado extensivamente dentro do contexto, então,do projeto integrador desse bimestre.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS DA AULA
Apresentar os principais conceitos e aplicações da estatística e demonstrar a importância da estatística na vida diária são os objetivos específicos dessa nossa aula,ou seja,nesses próximos slides e até o final da aula nós vamos dar a primeira panorâmica de quais são, então, os principais conceitos e aplicações e porque eles são tão importantes.
ORIGENS DA ESTATÍSTICA
Vamos iniciar então o conteúdo específico dessa aula contando um pouco das origens da estatística. A estatística é uma disciplina bastante antiga, na verdade ela está relacionada com o surgimento dos primeiros governos,em outras palavras, os primeiros governos que surgiram na antiguidade já tinham a necessidade de obter informações sobre as suas populações para conhecerem melhor os seus habitantes.E aestatística teve um certo“bum”, ou seja,ela se popularizou e ela se tornou uma ferramenta mais efetiva quando foram desenvolvidas as teorias dos cálculos de probabilidade, especial ao longo da idade média alguns dos teoremas e alguns dos postulados mais importantes da estatística foram desenvolvidos e viabilizaram a expansão dessa disciplina enquanto uma disciplina de grande relevância para todo o contexto das organizações e dos indivíduos.Então como mencionado anteriormente aorigem da estatística está ligado ao recenseamento,ou seja, realizado pelos governos para conhecer os seus habitantes, sua condição socioeconômica, cultura,religião e assim por diante. Especificamente na antiguidade o foco era o registro do número de habitantes, de nascimentos e de óbitos, mas desde aquele momento os governos viviam da coleta de impostos, logo,estes governos tinham grande interesse em entender qualquer a distribuição de riqueza naquele momento tendo como foco exatamente viabilizar uma maior cobrança de impostos e realização de outraspesquisas quantitativas relacionadas.Ao longo da idade média a estatística permanece enquanto uma ferramenta muito importante para a compreensão das características da população pelos governos, mas ela também passa a ser utilizado em contextos bélicos, ou seja, ela passa então a viabilizar a guerra, ou seja, os estudos decomo ser mais efetivos e mais eficazes nas guerras que predominavam naquele momento.
A ESTATÍSTICA ATUALMENTE
Atualmente a estatística permeia quase todos os setores da nossa sociedade,em outras palavras, ela é fundamental para a obtenção de informações numéricas que são necessárias para cidadãos e organizações de qualquer natureza e de qualquer parte do mundo globalizado. 
É uma disciplina central,hoje em dia, em quase todos os aspectos da nossa vida cotidiana como nós vamos ver a seguir. Aplicações atuais: várias. Se vocês abrirem o jornal, o jornal basicamente ele é composto por notícias que vão ter diversos indicadores estatísticos para ilustrar e para promover a compreensão das notícias relacionadas. 
Exemplos:índices econômicos como o crescimento do PIB ou então inflação,pesquisa de intenção de voto em períodos eleitorais, de extrema relevância,gráficos e médias publicados na mídia e assim sucessivamente.A estatística, então, ela é uma disciplina fundamental em todos os contextos da nossa sociedade atual que envolvam análise de processos que têm variabilidade, em outras palavras, que não são determinísticos, em outras palavras, que eles variam de alguma maneira, que eles têm algum tipo, então, de variabilidade. É importante fazer uma distinção neste momento; estatísticas com “s”, ou seja, o foco número. Estatísticas sem “s”, ou seja, o foco no método. Vamos explorar um pouco mais destas duas definições:primeiro,como a gente consegue ver aqui na tela,estatísticas no plural indica qualquer coleção de dados numéricos reunidos com a finalidade de fornecer informações acerca de uma atividade qualquer.
Então, quando eu tenho um número que ilustra alguma média eu digo que esta é umaestatística número, ou seja, ela representa o resultado final de um procedimento estatístico e que chegou então neste número. 
Exemplo:
estatísticasdemográficas, por exemplo: dados numéricos sobre residentes, sobre nascimentos, falecimentos, matrimônios e assim por diante.
estatísticas econômicas: dados numéricos relacionados com o desempenho do governo, das empresas e de todos os demais agentes econômicos envolvidos nas atividades de um país.
TOMADAS DE DECISÃO
Estatística
Por sua vez, a estatística enquanto método, aqui sem o“s”,aidéia é um método para coleta,classificação, apresentação, análise e interpretação de dados quantitativos.Nós vamos voltar várias vezes neste tema.Aidéia do método estatístico enquanto um procedimento estruturado para obtenção de dados, manipulação desses dados e a análise, tendo em vista a sua interpretação para a tomada de decisão, esse, então,um método estatístico. Estatística, então, vai ser utilizada para tomada de decisão e aí,elaboração e aplicação de análises posteriores em relação ao fenômeno que está sendo observado.
Por exemplo:
comosaber se uma determinada turma precisa de aulas de reforço?Olha! Que tipo de informação que eu tenho que ser capaz de obter a partir dessa turma pra saber se eu devo ou não tomar algum tipo de iniciativa para aprimorar o desempenho? Aulas de reforço?Exercícios complementares e outras iniciativas relacionadas? Você já desenvolveu esse tipo de procedimento? Você já fez esse tipo de análise? Qual foi o resultado que você obteve?Então, pra resolver esse tipo de problema que a gente apresentou anteriormente,a gente vai precisar de informações. Ecomo obter essas informações processadas ea partir daí analisar e interpretar é um dos objetivos principais do nosso curso.Certo?
IMPORTÂNCIA DA ESTATÍSTICA
Que tipo de informações vão ser necessárias? Qual quantidade de informações que é suficiente? Como vamos processar essas informações?
Todas estas questões que nós vamos trabalhar ao longo do nosso curso. Nosso foco, então, é viabilizar pra vocês as ferramentas, as técnicas e os conceitos de maneira a ser capaz de resolver estas questões.
Então,a estatística associa dados aos problemas gerando informações relevantes para o estabelecimento de conclusões capaz de viabilizar a tomada de decisões. Então, numa síntese dessa primeira parte da nossa aula, a gente afirma, então, que a estatística tem este objetivo: obter informações,viabilizar o processamento efetivo de forma que a gente consiga chegar a conclusões para a tomada de decisões.
Importância da estatística. Basicamente quase todo mundo hoje em dia tem de usar estatística nas suas atividades cotidianas,por exemplo, um engenheiro tem que usar a estatística para determinar quais são os pontos de falha de uma determinada peça ou ainda como fazer o controle estatístico de um processo. Por sua vez, um biólogo vai utilizar as ferramentas da estatística para analisar as características de uma população, interpretar como vai a evolução da população e tomar decisões. Como, por exemplo, alertar sobre o perigo de extinção de uma determinada espécie. No contexto das ciências sociais,a estatística vai ser utilizado, então,pra entender como está evoluindo a população, quais são os principais indicadores que vão ser utilizados para descrevê-la e como estão evoluindo esses indicadores (Melhorando? Piorando?),quais são as atitudes e ações que têm que ser tomadas em cima desses resultados.
ÁREAS DA ESATÍSTICA
Em relação às áreas de estatística. Esse é um tema que nós vamos apresentar agora e na próxima aula nós vamos detalhar um pouco mais. A estatística basicamente é composta por três áreas principais: probabilidade, estatística descritiva e amostragem e estatística é diferencial.
A primeira delas a probabilidade. A probabilidade, por definição, consiste no estudo da aleatoriedade e da incerteza, então, por exemplo, no caso de um lançamento de uma moeda, se eu colocar a moeda escondido aqui, ninguém vai saber qual é o resultado. Qual que a probabilidade de ocorrência de cara? Qual é a probabilidade de ocorrência de coroa? Essa informação que não está disponível ainda, logo existe variabilidade em relação a esses resultados. A probabilidade está interessado em entender quais são as possibilidades associadas com um resultado “cara” quais são as possibilidades associadas com o resultado “coroa”, dado que a gente ainda não sabe qual foi a face da moeda que foi obtida. Um outro exemplo: qual a probabilidade de chover amanhã? Nós estamos vivendo atualmente um período de grande seca, é de grande relevância entender qual é a probabilidade de chuva amanhã, de maneira que a gente tem as nossas represas melhor abastecidas, essa é uma informação extremamente relevante. 
O segundo tipo de estatística que nós vamos também trabalhar com bastante detalhe, em especial na terceira aula, é estatística descritiva e amostragem, ou seja, conceitos e métodos para a coleta, organização, apresentação, análise e síntese dos dados obtidos em uma população ou amostra. Aqui, então, nós estamos com foco principal no método, ou seja, nas atividades que eu tenho que ser capaz de desenvolver de maneira a descrever o comportamento de uma determinada população ou então o comportamento de uma determinada amostra. Por exemplo, como determinar o perfil dos alunos em uma sala de aula? Existem diversas maneiras de descrever o perfil dos alunos de uma sala de aula. Podemos analisar a idade, podemos caracterizar no sexo, mas eu posso ir além, eu posso querer saber quais são os hábitos alimentares dos alunos, eu posso querer saber quais são os hábitos esportivos dos meus alunos. Ou então, qual a constituição das suas famílias, quem mora com o pai mãe, quem mora em família só com o pai ou com a mãe, por exemplo. Então, ou seja, a estatística descritiva tem como foco estruturar os procedimentos para a obtenção de informações para esse tipo de análise.
E por último a estatística inferencial. A estatística édiferencial, ela basicamente tem como foco estimar informações sobre uma população a partir dos resultados obtidos em uma amostra, em outras palavras, eu vou aplicar os procedimentos da estatística descritiva numa amostra e utilizando os princípios da estatística diferencial eu vou procurar generalizar estes valores de maneira a entender e prevê qual é o comportamento de uma população. Esse, então, um conceito de estatística inferencial. A partir de uma amostra eu sou capaz de prever como vai funcionar e como vai atuar em uma determinada população.
Por exemplo: qual o tempo de formatura esperada para um aluno que está ingressando neste momento na escola? quantos anos ele vai ficar na escola em média? Em outras palavras, para ser capaz de obter essa informação, eu tenho que buscar informações sobre os alunos que estão se formando, e aí, fazendo uma série de projeções, estimar qual é a expectativa de anos na escola para este meu aluno que está ingressando agora na escola.
TERMOS DA ESTATÍSTICA
E pra finalizar nossa aula a gente vai apresentar alguns dos principais termos estatísticos que vamos, então, estar empregando ao longo do nosso curso.
População inclui todos os elementos que serão estudados.
Primeiro, população: população entre todos os elementos que vão ser estudados. Por exemplo: em 2015 a população no brasil é de aproximadamente 200 milhões de pessoas. Essa totalidade, então, das pessoas que residem ou que são brasileiras. 
Amostra inclui os elementos selecionados da população que serão analisados para estabelecer conclusões.
Amostra é um extrato, é um substrato desta população, ou seja, ela entre os elementos selecionados e que serão analisados para estabelecer conclusões. Por exemplo: quando a gente fala de pesquisa eleitoral, normalmente as pesquisas mais efetivas selecionam duas mil pessoas e essas duas mil pessoas são consultadas tendo como foco entender qual que é a intenção de voto desta amostra.
Parâmetro é a medida numérica que descreve uma característica de uma população.
Parâmetro: é a variável que a gente está interessado em estudar, ou seja, uma medida que vai ser depois traduzida de uma maneira numérica, de maneira de descrever as características de uma população. Por exemplo: quando eu falo expectativa de vida, eu utilizo como parâmetro, para descrever a expectativa de vida de uma população, o número de anos que ela sobrevive em média.
Estatística é a medida numérica que descreve uma característica de uma população.
E a estatística, como a gente mencionou lá atrás, ela é a medida numérica que vai escrever a característica dessa população, ou seja, que vai estar associado ao parâmetro. Por exemplo: a expectativa de vida no brasil ela é de 75 anos.
Dados discretos: os resultados possíveis são finitos e podem ser associados a pontos.
Dados discretos são os resultados possíveis quando a gente tem um conjunto de pontos, em outras palavras, os dados discretos são finitos e estão associados a ponto de uma determinada escala. Por exemplo: um dado. Num dado eu tenho seis possibilidades resultado: 1-2-3-4-5-6, são estas as possibilidades, são discretos, ou seja, cada ponto é um resultado específico. 
Dados contínuos: os resultados possíveis são infinitos e só podem ser associados a escalas contínuas.
Dados contínuos: os resultados possíveis são infinitos e só podem ser associados escalas contínuas. Por exemplo: a altura de uma pessoa, em outras palavras, uma pessoa que mede 1 metro e 80, ela mede exatamente 1 metro e 80? Não. Ela, provavelmente, vai medir 1,80345, algum valor absolutamente impossível de ser definido com precisão, então, na verdade quando a gente fala da altura de uma pessoa, normalmente ela está relacionada ao intervalo 1,79 e meio até 1,80 e meio, vai descrever com precisão a altura dessa pessoa. Essa ideia, então, de um dado contínuo que só pode ser, então, associado a uma escala contínua. 
Então, esse é o conteúdo da nossa aula de hoje. Basicamente, nesta aula, nós trabalhamos, então, a apresentação da disciplina. Logo depois nós apresentamos pra você as principais definições relacionadas com estatística. Contamos um pouco das origens dessa disciplina bastante tradicional e antiga. Destacamos as três áreas principais a estatística que serão tema da nossa próxima aula, da aula 2, e os principais termos que são utilizados quando a gente fala, então, de experimentos estatísticos e das suas aplicações.
Os próximos passos. Agora é com você. A idéia, então, é que você estude os exercícios resolvidos. Os exercícios resolvidos apresentam a resolução de cada problema que é proposto, a ideia é que você estude com atenção como realizar, então, essas resoluções.
Depois. A gente vai trazer também exercícios propostos. A idéia é que você pratique com estes exercícios. Os exercícios propostos não tem a resolução, mas trazem a resposta correta. Então, a idéia é que você pratique utilizando, então, os exercícios propostos. E além disso que você conheça os recursos complementares. Existe uma infinidade de recursos muito interessantes relacionados com estatística na internet. A idéia é que nós vamos apontar quais são esses recursos e fica contigo acessar esses recursos, pesquisar pra sanar eventuais dúvidas e aprofundar os seus conhecimentos na área que você considerou como mais importantes, como mais interessantes. A idéia é que essas atividades vão te auxiliar a resolver os exercícios do portfólio e também contribuir com o desenvolvimento do projeto integrador. 
Muito obrigado e até a próxima aula.