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2ª Unidade MEDIDAS DE POSIÇÃO Vimos anteriormente a sintetização dos dados sob a forma de tabelas, gráficos e distribuições de frequências. Aqui, vamos aprender o cálculo de medidas que possibilitem representar um conjunto de dados (valores de uma variável quantitativa, isto é, informações numéricas), relativos à observação de determinado fenômeno de forma reduzida. Estes índices estatísticos são conhecidos como MEDIDAS DE POSIÇÃO e, dentre as mais importantes, citamos as Medidas de Tendência Central, que recebem tal denominação pelo fato dos dados observados tenderem, em geral, a se concentrar em torno de valores centrais. Dentre as medidas de tendência central, destacam-se: ] a Média aritmética ou Média; ] a Moda; ] a Mediana. As outras medidas de posição são as SEPARATRIZES, que englobam: ] a própria Mediana; ] os Quartis; ] os Decis ] os Percentis ou Centis. Medidas de posição São estatísticas que representam um conjunto de dados orientando-nos quanto a posição da distribuição em relação ao eixo horizontal. As medidas de posição mais importantes são as medidas de tendência central, que recebem esse nome pelo fato dos dados tenderem, em geral, a se concentrar em torno de valores centrais. Dentre as medidas de tendência central destacam-se: a média, a moda e a mediana; Ainda, dentre as medidas de posição as outras medidas de tendência central são as separatrizes, que englobam: a própria mediana, os decis, os quartis, e os percentis. Média Em poucas palavras, a média aritmética, ou simplesmente média, de um conjunto de dados numéricos é a razão entre a soma dos elementos pelo total de elementos, ou seja: Média = soma de todos os dados (valores) total de dados 22 #Definição: Dada uma população constituída de N elementos, x1, x2 , ..., xN sua média, denotada por , mede o valor médio do conjunto de dados, sendo expressa na mesma unidade, e definida por: N x...xx μ N21 PARA OS CASOS AMOSTRAIS (vistos em sala de aula) n x...xx x n21 Caso 1: Dados não agrupados É representado pela média aritmética dos elementos xi → valor observado n → Nº total de observações Exercício resolvido Calcule o tempo médio de vida útil de 10 smartphones, sabendo que o tempo de vida útil de cada aparelho, em meses é: 10-29-26- 28-15-23-25-17-0-20. xത = (10+29+...+20) / 10 = 19.3 meses Caso 2: Dados agrupados por valores Obtida através de uma média ponderada, ou seja, da i-ésima classe, fi → Frequência absoluta k → categorias Exercício resolvido Suponha que a distribuição do nº de computadores por residência é representada na tabela a seguir, determine o nº médio de PC's por residência. Tabela 11. Distribuição do número de PC’s por residência da Rua A no Santa Lúcia em 2016 Nº PCs 0 1 2 3 4 Total fi 2 6 10 12 4 34 xത = (1x6 + 2x10+3x12+4x4)/34 = 2,3 Observação: verificar conclusão, dado que um computador não existe fração a conclusão deve ser, em média tem-se 02 computadores por residência. xത = ∑ xini=1 n xത = ∑ xifiki=1 n Caso 3: Dados agrupados por classe/com intervalo de classes Neste caso, convencionamos que todos os valores incluídos em um determinado intervalo de classes coincidem com o seu ponto médio (pi), e determinamos a média pela fórmula: Em que, pi = (Li + Ls)/2 é o ponto médio da i-ésima classe. Exercício resolvido Supondo que se tem a distribuição de frequência das idades dos professores de uma instituição apresentada na tabela a seguir, determine a idade média. Tabela 12. Distribuição das idades dos professores de uma instituição em 2016 Classes de idade fi 20 |-- 40 50 40 |-- 60 90 69 |-- 80 60 Total 200 Vantagens É uma medida simples de ser obtida; A unidade de medida é a mesma dos dados originais; É de fácil interpretação; Serve para comparar conjuntos semelhantes. Desvantagens Pode ser influenciada por valores extremos Seja o Salário da Empresa A = {2,1,2,3,5,4,1,2,3} xഥ = 2,7 Seja o Salário da Empresa B = {2,1,3,5,4,1,22,4,50} xഥ = 70 Não pode ser calculada para distribuição de frequência com limites indeterminados (indefinidos) Exemplo: Calcule a média dos dados apresentados na tabela a seguir: Tabela 13. Distribuição etária dos netos de D. Maria em 2015, Aquidabã/SE. Idade fi pi <10 20 ? 10 |-- 20 30 15 >20 30 ? x ഥ= ∑ pifi k i=1 n 24 Moda É o valor que ocorre com maior frequência em um conjunto de dados. Classificação 1. Amodal → sem valor mais frequente. Ex1: 18 25 32 14 Ex2: 18 18 32 32 2. Unimodal/Modal → quando um único valor ou classe apresenta maior frequência. Ex3: 18 25 25 14 3. Bi/Tri/Polimodal → mais de 01 elemento, classe ou categoria apresenta maior frequência. Ex4: 18 18 25 25 32 Bimodal Ex5: 18 18 25 25 32 32 41 Trimodal Ex6: 18 18 25 25 32 32 41 41 49 Polimodal ATENÇÃO O que classifica a moda como Amodal, Modal, Bimodal, Trimodal ou Polimodal, não é o número de vezes que o número aparece mas o(s) número(s) que aparece mais que o(s) outro(s). Ou seja: 18 18 18 25 31 Trimodal (Modal) 18 18 25 25 31 31 41 Trimodal Caso 1: Dados não agrupados Refere-se a categoria que mais se repete Exemplo: 2, 3, 4, 4, 4, 5, 5, 5, 6, 6, 6, 7, 7, 7, 9 – Polimodal Caso 2: Dados agrupados por valores Refere-se a categoria com maior frequência. Exemplo: Bimodal Tabela 14. Distribuição etária dos vizinhos de D. Maria em 2015, Aquidabã/SE. Idades fi 12 30 15 20 25 30 33 15 Caso 3: Dados agrupados por classe/com intervalo de classes Neste caso, a moda é o valor dominante que está compreendido entre os limites da casse modal que apresenta a maior frequência. Li* = limite inferior da classe modal (CM) D'' = fi – fi' D' = fi – 'fi h* = amplitude da CM fi = frequência absoluta 'fi = frequência da classe anterior do CM fi' =frequência da classe posterior do CM Exercício Calcular a moda para a tabela da distribuição das estaturas de 40 alunos da UFS Tabela 15. Estaturas dos alunos de I.E. em 2016.1, UFS. Estaturas (cm) fi 150 |-- 158 13 158 |-- 166 19 166 |-- 174 8 Total 40 Mediana É o valor situado em um conjunto de tal forma que separa em 2 subconjuntos com o mesmo nº de elementos. X0 = Li + 1 1+ 2 × h 26 Med = Li *+ (n 2 + 'Fi) ⁄ fi * × h Caso 1: Dados não agrupados É um valor central de hall crescente dos dados. Posição Se n é ímpar: Med = X(n+1)/2 Se n é par: Med = [ X(n +1)/2 + X(n/2) ] /2 Posição Posição Exercício Seja A = {2, 6, 7, 10, 12, 13, 18, 21} e B = {6, 8, 10, 12, 14}. Obter a mediana do conjunto de dados A e B. Med = (X4 + X5)/2 = (10 + 12)/2 = 11 Posições Caso 2: Dados agrupados 1º passo Determinar as frequências acumuladas 2º passo Calcular a classe mediana ∑ 𝑛 2ൗ ୀଵ 3º passo Marca-se a classe correspondente a frequência acumulada superior imediatamente a classe mediana e aplica a formula abaixo. Exemplo: Calcular a mediana para a tabela de distribuição das estaturas de 40 alunos da UFS Tabela 16. Estaturas dos alunos de I.E. em 2016.1, UFS. Estaturas (cm) fi Fi 150 |-- 158 13 13 158 |-- 166 19 42 166 |-- 174 08 50 Total 50 - Classe mediana 40/2 = 20 observar em Fi até onde se acumula e verificar qual é a classemediana. Med = 158 + {[(20 – 13)*8]/19} = 160,95 SEPARATRIZES São medidas que dividem o rol ou a distribuição de frequências em partes iguais. Podem ser divididas em 04, 10 ou 100 partes iguais, sendo tais partições chamadas de quartis, decis ou percentis/centis, respectivamente. QUaRTiS Na Estatística, um quartil é qualquer um dos três valores que divide o conjunto ordenado de dados em quatro partes iguais, e assim cada parte representa 1/4 da amostra ou população. Assim, para determinar os quartis vamos colocar os dados por ordem crescente: Qi =Li*+ [(i × n) 4 - 'Fi] ⁄ fi * × h 1º Quartil (designado por Q1/4 ou quartil inferior) É o valor aos 25% da amostra ordenada = 25º percentil 2º Quartil (designado por Q2/4 ou mediana) É o valor até ao qual se encontra 50% da amostra ordenada = 50º percentil, ou 5º decil. 3º Quartil (designado por Q3/4 ou quartil superior) É o valor a partir do qual se encontram 25% dos valores mais elevados ou os 75% da amostra ordenada = 75º percentil Exemplo: A diferença entre os quartis superior e inferior chama-se amplitude interquartil. Idade 22 26 27 28 29 30 fi 2 2 1 1 2 3 Amplitude interquartil = 30 – 26 = 4 deCiS Na Estatística, um decil é qualquer um dos nove valores que divide o conjunto ordenado de dados em dez partes iguais, e assim cada parte representa 1/10 da amostra ou população. Assim, para determinar os decis vamos colocar os dados por ordem crescente: Di =Li*+ [(i × n) 10 - 'Fi] ⁄ fi * × h 28 PeRCenTiS/CenTiS Na Estatística, um percentil/centil é qualquer um dos noventa e nove valores que divide o conjunto ordenado de dados em cem partes iguais, e assim cada parte representa 1/100 da amostra ou população. Assim, para determinar os percentis/centis vamos colocar os dados por ordem crescente: Pi =Li*+ [(i × n) 100 - 'Fi] ⁄ fi * × h Exercício: Na tabela abaixo estão apresentados dados referentes ao consumo médio mensal de eletricidade (em kw = h) de uma amostra de 80 residências de Sergipe. Encontrar o terceiro quartil, o sétimo decil e o vigésimo quinto percentil. Tabela 17. Consumo médio mensal/residência em Sergipe, 2016. Consumo fi Fi 5|-- 15 4 4 25|-- 45 6 10 45|-- 65 14 24 65|-- 85 26 50 85|-- 105 14 64 105|-- 125 8 72 125|-- 145 6 78 145|-- 165 2 80 Total 80 -
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