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Probabilidade e estatística http://bit.ly/RESPONDA_1 1 INTRODUÇÃO À ESTATÍSTICA Taxa de juros INTRODUÇÃO À ESTATÍSTICA Desde a Antiguidade, os povos já sentiam a necessidade de um desenvolvimento social, registravam o número de habitantes, de nascimentos, de óbitos, faziam estimativas das riquezas individuais e sociais. http://www.acervosaber.com.br/listas/matematica.htm A Natureza da Estatística - Histórico Taxa de juros Primeiras estatísticas foram realizadas para que os governantes das grandes civilizações antigas tomassem conhecimento dos bens que o Estado possuía e como estavam distribuídos pela população. Idade Média: estatísticas eram feitas com finalidades de cobranças de impostos e para recenseamento militar. Século XVI: surgiram as primeiras tábuas e tabelas que registravam fatos sociais, como batizados, casamentos e funerais. INTRODUÇÃO À ESTATÍSTICA Taxa de juros O termo estatística deriva do neolatim statisticum collegium ("conselho de Estado") e do Italiano statista ("estadista" ou "político"). Século XVIII: o estudo dessas informações foi adquirindo um caráter mais científico e o alemão Gottfried Achenwall, sugeriu o nome Statistik (Estatística) que designava a análise de dados sobre o Estado. A palavra adquiriu o significado de coleta e classificação de dados. INTRODUÇÃO À ESTATÍSTICA Taxa de juros Historicamente, o crescimento e o desenvolvimento da estatística moderna estão relacionados a três fenômenos isolados: Necessidade dos governos coletarem dados sobre os seus cidadãos. Desenvolvimento da teoria da probabilidade. Advento da informática. Software para análise de dados e gráficos: SAS, Eviews, R-Project. INTRODUÇÃO À ESTATÍSTICA Taxa de juros O QUE É ESTATÍSTICA? É a Ciência que estuda métodos de coleta, organização, descrição, análise e interpretação de dados, para a obtenção de conclusões válidas e, principalmente, para tomadas de decisão. INTRODUÇÃO À ESTATÍSTICA Taxa de juros Um estatístico é aquele que, tendo a cabeça a arder e os pés enterrados no gelo, ainda diz que “Na média está tudo bem!....” http://www.educ.fc.ul.pt/icm/icm2003/icm24/introducao.htm#O que e INTRODUÇÃO À ESTATÍSTICA Taxa de juros Está provado que festejar o aniversário é saudável. A estatística mostra que aqueles que mais vezes festejam os seus anos mais velhos se tornam. http://www.educ.fc.ul.pt/icm/icm2003/icm24/introducao.htm INTRODUÇÃO À ESTATÍSTICA Taxa de juros ESTATÍSTICA DESCRITIVA Coleta, organização e descrição de dados ESTATÍSTICA INFERENCIAL ESTATÍSTICA DAS PROBABILIDADES Responsável pela Análise e a interpretação dos dados: suposições no teste de hipóteses Estudo do risco e do acaso de eventos futuros e determina se é provável ou não seu acontecimento Responsável pela Responsável pelo A Estatística está dividida em três grandes grupos: INTRODUÇÃO À ESTATÍSTICA Taxa de juros Aplicações da Estatística Na Saúde Fornece metodologia que possibilita decidir sobre a eficiência de um novo tratamento no combate a doenças. Na Política Utiliza-se de pesquisas de opinião para corrigir estratégias de campanha eleitoral. INTRODUÇÃO À ESTATÍSTICA Taxa de juros No Controle de Qualidade Analisa índices de peças defeituosas em uma produção viabilizando a implementação de medidas corretivas. Na Mídia Calcula índices de audiência em um determinado horário, para estabelecer o preço a ser cobrado aos anunciantes pela veiculação de suas propagandas. Em Marketing Testa a reação de um grupo de consumidores sobre um novo produto e com base nas respostas decide-se pela produção em larga escala. Em Finanças Observa índices de inflação, emprego e desemprego para estimar aspectos econômicos do cenário nacional. INTRODUÇÃO À ESTATÍSTICA Taxa de juros POPULAÇÃO E AMOSTRA Ao conjunto ou grupo de indivíduos que possuem pelo menos uma característica em comum, denominamos de população estatística ou de universo estatístico. INTRODUÇÃO À ESTATÍSTICA Taxa de juros Exemplos de população/amostras: Estudantes constituem uma população, pois apresentam pelo menos uma característica em comum: são os que estudam. Amostra: Apenas os estudantes universitários. Os brasileiros que votaram nas últimas eleições. Amostra: Apenas os eleitores do Sul do país. As peças produzidas na indústria no mês passado. Amostra: Apenas as peças produzidas na última semana do mês. INTRODUÇÃO À ESTATÍSTICA Taxa de juros Estudar o tipo de moradia, condições de trabalho, número de cômodos, estado civil, uso da terra, tempo de trabalho, local de nascimento, tipo de cultivo no AM. População: Todos os agricultores do AM. Amostra: 100 agricultores de cada uma das três maiores cidades do AM. Estudar a precipitação pluviométrica anual (em mm) em Manaus. População: informações coletadas pela Estação Pluviométrica no ano. INTRODUÇÃO À ESTATÍSTICA Taxa de juros AMOSTRA Amostra é um subconjunto finito não vazio de uma população estatística. População Amostra INTRODUÇÃO À ESTATÍSTICA Taxa de juros Amostra População Estimativas e testes Estatística amostral INTRODUÇÃO À ESTATÍSTICA Taxa de juros Amostragem: coleta das informações de parte da população chamada amostra, mediante métodos de seleção. Amostra: é um subconjunto finito de uma população. Objetivo: fazer inferências e tirar conclusões sobre populações com base nos resultados da amostra; para isso é necessário garantir que amostra seja representativa, ou seja, amostra deve conter as mesmas características da população, no que diz respeito ao fenômeno a pesquisar. Variáveis quantitativas: raça: branca, negra, parda, outra. Variáveis qualitativas: classe social: A, B, C, D. INTRODUÇÃO À ESTATÍSTICA Taxa de juros Resumindo Para obtermos previsões válidas sobre um determinado problema não usamos todos os elementos da população; trabalhamos apenas com amostras desta população. Exemplo – Previsão baseada em amostra Antes de uma eleição, os institutos de pesquisa entrevistaram 2000 pessoas e, com base em suas respostas, conseguiram prever o resultado da eleição. INTRODUÇÃO À ESTATÍSTICA Taxa de juros CONCEITO DE VARIÁVEL Para cada experimento obtemos um número de resultados possíveis, por exemplo: Se o experimento refere-se à categoria “gênero de uma pessoa” são dois os resultados possíveis: masculino ou feminino. Se o experimento refere-se à categoria “estatura de uma pessoa” temos vários resultados possíveis dentro de um intervalo de números. INTRODUÇÃO À ESTATÍSTICA Taxa de juros VARIÁVEL é o conjunto de resultados possíveis de um experimento. Ao depender dos dados coletados em um experimento as variáveis podem ser classificadas em qualitativas e quantitativas: Variáveis são qualitativas quando os seus valores são expressos por um atributo como: gênero: masculino ou feminino. cor da pele: branco, pardo, amarelo, preto. estatura: alto, médio e baixo, etc. As variáveis qualitativas podem ser nominais e ordinais. INTRODUÇÃO À ESTATÍSTICA Taxa de juros As variáveis são classificadas como nominais quando não permitem comparações. Exemplos o nome ou o gênero de um indivíduo: João ou Maria; masculino ou feminino. Não é possível estabelecer qual a prioridade ou o mais importante nessas características. INTRODUÇÃO À ESTATÍSTICA Taxa de juros As variáveis são classificadas como ordinais quando permitem comparações. Exemplo Atribuição de status alto, médio ou baixo para um indivíduo. É possível estabelecer comparações de intensidade e ordenamento. INTRODUÇÃO À ESTATÍSTICA Taxa de juros Variáveis são quantitativas quando os seus valores são expressos por números como: quantidade de filhos salários de empregados idades dos alunos de uma universidade etc. As variáveis quantitativas podem ser subdivididas em discretas e contínuas. INTRODUÇÃO À ESTATÍSTICA Taxa de jurosA variável será discreta quando assumir valores pertencentes a um conjunto enumerável. Exemplo: número de filhos de um casal : 0, 1, 2,...,n. A variável será contínua quando puder assumir qualquer valor em um determinado intervalo. Exemplo: peso de um indivíduo com a precisão desejada: 52 Kg; 52,3 kg; 52, 317 Kg, etc. INTRODUÇÃO À ESTATÍSTICA Taxa de juros INTRODUÇÃO À ESTATÍSTICA Taxa de juros A tabela mostra uma base de dados de uma loja de modas: Código da Compra Nome do cliente Bairro Renda $ Node itens comprados Valor da compra $ 1 Maria Barra 2 000,00 3 500,00 2 João Tijuca 1800,00 2 130,00 3 Patricia Centro 1500,00 4 89,00 4 Roberto Ipanema 3 500,00 5 400,00 5 Rafael Piedade 700,00 1 57,00 INTRODUÇÃO À ESTATÍSTICA Taxa de juros A classificação das seis variáveis apresentadas: Variável Classificação Código da Compra Qualitativa nominal Nome do Cliente Qualitativa nominal Bairro onde mora Qualitativa nominal Renda ($) Quantitativa continua Node itens comprados Quantitativa discreta Valor da compra ($) Quantitativa continua INTRODUÇÃO À ESTATÍSTICA Taxa de juros Arredondamento de dados: O arredondamento de um dado estatístico deve obedecer as seguintes regras. 1. Arredondamento por falta: Quando o primeiro dígito, aquele situado mais à esquerda entre os que irão ser eliminados, for igual ou menor que quatro, não deverá ser alterado o dígito remanescente (ou seja, frações de 0,000... a 0,4999... são simplesmente eliminadas, arredondadas para baixo). Exemplos: 3, 49 ≈ 3; 2,43 ≈ 2,4; 1,734999 ≈ 1,73 Número a arredondar Arredondamento para Número arredondado 12,489 Inteiros 12 12,733 Décimos 12,7 12,992 Centésimos 12,99 INTRODUÇÃO À ESTATÍSTICA 2/7/2019 2. Arredondamento por excesso: Quando o primeiro dígito após aquele que será arredondado for maior ou igual a cinco seguido por dígitos maiores que zero, o digito remanescente será acrescido de uma unidade (ou seja, frações maiores de 0,500... até 0,999... são eliminadas, mas o algarismo a ser arredondado aumenta 1 unidade, arredondadas para cima). Exemplos: 3,688 ≈ 3,69; 5,6501 ≈ 5,7 Número a arredondar Arredondamento para Número arredondado 15,504 Inteiros 16 15,561 Décimos 15,6 15,578 Centésimos 15,58 INTRODUÇÃO À ESTATÍSTICA 2/7/2019 3. Arredondamento de dígitos seguidos do cinco: Quando o dígito situado mais à esquerda dos que serão eliminados for um cinco ou um cinco seguido somente de zeros, o último dígito remanescente, se for par, não se alterará, e se for impar será aumentado de uma unidade (ou seja, se a fração a ser eliminada é exatamente 0,50000..., então o algarismo a ser arredondado, só aumentará de 1 unidade caso torne-se um algarismo par). Exemplos: 3,5 ≈ 4; 6,5 ≈ 6; 5,6500 ≈ 5,6; 5,700 ≈ 5,8; 9,475 ≈ 9,48; 3,325 ≈ 3,32 Número a arredondar Arredondamento para Número arredondado 215,500 Inteiro 216 216,500 Inteiro 216 216,750 Décimos 216,8 216,705 Centésimos 216,70 INTRODUÇÃO À ESTATÍSTICA 2/7/2019 Nunca se deve fazer arredondamentos sucessivos. Exemplo: 17,3452 → 17,3 (correto) 17,3452 → 17,35 → 17,4 (incorreto) Se for necessário um novo arredondamento, recomenda-se o retorno aos dados originais. Observações: INTRODUÇÃO À ESTATÍSTICA 2/7/2019 Algarismos significativos Números Notação científica Algarismos significativos 3200 1,55 8,3400 32050 0,032 0,03200 3,2 x 103 1,55 x 100 8,3400 x 100 3,205 x 104 3,2 x 10-2 3,200 x 10-2 2 3 5 4 2 4 Os algarismos significativos de um número são os dígitos diferentes de zero, contados a partir da esquerda até o último dígito diferente de zero à direita, caso não haja vírgula decimal, ou até o último dígito (zero ou não) caso haja uma vírgula decimal. Exemplos: INTRODUÇÃO À ESTATÍSTICA 2/7/2019 Algarismos significativos: Todos os dígitos diferentes de zero são significativos. Exemplos: 7,3; 32 e 210 possuem 2 algarismos significativos. Os zeros entre dígitos diferentes de zero são significativos Exemplos: 303 e 1,03 possuem 3 algarismos significativos. Se existir uma vírgula decimal, todos os zeros à direita da vírgula decimal são significativos Exemplos: 1,000 e 33,30 possuem 4 algarismos significativos. INTRODUÇÃO À ESTATÍSTICA 2/7/2019 Algarismos significativos: Valores medidos ou calculados: o número de algarismos significativos de uma grandeza medida ou um valor calculado é uma indicação da incerteza, ou seja, quanto mais algarismos significativos, menor a incerteza no valor. Exemplo: O valor de uma grandeza medida com 3 algarismos significativos, indica que o valor do 3º algarismo tem uma incerteza menor ± 0,5ºC. Caso seja apresentada uma temperatura como 32ºC (2 significativos), está indicado que a temperatura está entre 31,5 e 32,5ºC. Caso ela seja apresentada como 32,5ºC (3 significativos), está indicado que a temperatura está entre 32,45 e 32,55ºC. INTRODUÇÃO À ESTATÍSTICA 2/7/2019 Algarismos significativos: Números inteiros que são resultados experimentais, seguem as regras anteriores. Exemplo: a pressão em uma caldeira é 6 atm, possui 1 algarismo significativo. Números inteiros que descrevem o número de objetos discretos possuem precisão mínima. Exemplo: 5 dias = 5,0000000... dias. Números inteiros que são parte de uma expressão física possuem precisão infinita. Exemplo: o 2 na equação do perímetro do círculo 2πR, possui uma precisão infinita uma vez que por definição o diâmetro é 2 vezes o raio. INTRODUÇÃO À ESTATÍSTICA 2/7/2019 Na adição e na subtração faz-se a operação normalmente e no final reduz-se o resultado, usando os critérios de arredondamento, para o número de casas decimais da grandeza menos precisa. Exemplos: 12441 + 57,91 + 1,987 + 0,0031 + 119,20 = 12620,1001 = 12620 12441,2 7856,32 = 4584,88 = 4584,9 Na multiplicação e na divisão o resultado deverá ter igual número de algarismos (ou um algarismo a mais) que a grandeza com menor quantidade de algarismos significativos que participa da operação. Exemplos: 12,46 x 39,83 = 496,2818 = 496,28 803,407 / 13,1 = 61,328 = 61,33 Observações: INTRODUÇÃO À ESTATÍSTICA 2/7/2019 Nas operações de potenciação e radiciação o resultado deverá ter o mesmo número de algarismos significativos da base (potenciação) ou do radicando (radiciação). Exemplos: (1,52 x 103)2 = 2,31 x 106 (0,75 x 104)1/2 = 0,87 x 102 Observações: INTRODUÇÃO À ESTATÍSTICA 2/7/2019 Organizando e Contando Dados Os dados coletados da observação de um fenômeno, sem manipulação ou ordenação, são chamados de dados brutos. Ex: As notas de matemática de um grupo de alunos ao final da primeira avaliação são: 2,1; 7,1; 4,3; 3,3; 4,7; 6,9; 6,1; 7,1 e 8,3; 6,9. A série numérica exposta poderia ser de melhor forma apresentada se estabelecêssemos uma ordenação para as notas. Esta etapa consiste na elaboração de um Rol ou conjunto ordenado de dados. INTRODUÇÃO À ESTATÍSTICA Taxa de juros Um tipo de Rol para esta série de notas poderia ser colocá-las em ordem crescente na forma: {2,1; 3,3; 4,3; 4,7; 6,1; 6,9; 6,9; 7,1; 7,1; 8,3} Nota Frequênciade notas 2,1 1 3,3 1 4,3 1 4,7 1 6,1 1 6,9 2 7,1 2 8,3 1 () 10 INTRODUÇÃO À ESTATÍSTICA Taxa de juros DISTRIBUIÇÃO DE FREQÜÊNCIAS (TABELA DE FREQÜÊNCIA) É a série estatística que condensa um conjunto de dados conforme as freqüências ou repetições de seus valores. Exemplo: Dados amostrais para número de filhos de um grupo de 50 casais. INTRODUÇÃO À ESTATÍSTICA Taxa de juros 2 3 0 2 1 1 1 3 2 5 6 1 1 4 0 1 5 6 0 2 1 4 1 3 1 7 6 2 0 1 3 1 3 5 7 1 3 1 1 0 3 0 4 1 2 2 1 2 3 2 Exemplo: Dados amostrais para número de filhos de um grupo de 50 casais BrutosRol INTRODUÇÃO À ESTATÍSTICA Taxa de juros 2 3 0 2 1 1 1 3 2 5 6 1 1 4 0 1 5 6 0 2 1 4 1 3 1 7 6 2 0 1 3 1 3 5 7 1 3 1 1 0 3 0 4 1 2 2 1 2 3 2 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 4 4 4 5 5 5 6 6 6 7 7 Exemplo: Dados amostrais para número de filhos de um grupo de 50 casais Brutos Rol INTRODUÇÃO À ESTATÍSTICA Taxa de juros N° filhos N° casais Freq. Relativa % 0 6 6/50 = 0,12 12% 1 16 16/50 = 0,32 32% 2 9 9/50 = 0,18 18% 3 8 8/50 = 0,16 16% 4 3 3/50 = 0,06 6% 5 3 3/50 = 0,06 6% 6 3 3/50 = 0,06 6% 7 2 2/50 = 0,04 4% () 50 1,00 100% TABELA DE FREQUÊNCIA * A notação sigma, , que é muito comum em Estatística, designa soma de números. 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 4 4 4 5 5 5 6 6 6 7 7 INTRODUÇÃO À ESTATÍSTICA Taxa de juros Exercício: Sejam as alturas (em cm) de 25 atletas de uma determinada categoria esportiva: 150, 159, 157, 151, 152, 156, 153, 163, 159, 174, 162, 162, 164, 158, 159, 164, 168, 166, 160, 162, 171, 169, 174, 165, 167. Determinar a amplitude do ROL e a distribuição de frequências. INTRODUÇÃO À ESTATÍSTICA Taxa de juros Alltura N° atletas Freq. Relativa % 150 4 4/25 = 0,16 16% 151 6 6/15 = 0,24 24% 152 2 2/25 = 0,08 8% 153 3 3/25 = 0,12 12% 156 1 1/25 = 0,04 4% 160 4 4/25 = 0,16 16% 166 3 3/25 = 0,12 12% 170 2 2/25 = 0,08 8% () 25 1,00 100% * A notação sigma, , que é muito comum em Estatística, designa soma de números. 150 151 152 153 156 157 158 159 159 159 160 162 162 162 163 164 164 165 166 167 168 169 171 174 174 150, 166, 170, 151, 152, 156, 153, 151, 166, 153, 160, 152, 170, 160, 150, 160, 151, 166, 160, 153, 151, 150, 150, 151, 151 Rol INTRODUÇÃO À ESTATÍSTICA Taxa de juros Próxima Aula: Apresentação e Organização de dados não agrupados 47