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Questão 01 Efetue o cálculo do IMC dos 20 pacientes, e elabore uma tabela de frequências (com valores absolutos e relativos) conforme a classificação dada pela ABESO. Os resultados encontrados, a partir da tabela construída, confirmam as informações ao percentual da população acima do peso? Peso Altura IMC Classificação Classificação Referencia ABESO Valor Absoluto Valor Relativo 1 50 1.66 18.1 Abaixo do peso Obesidade Grau III Acima de 40 0 0.0% 2 56 1.6 21.9 Normal Obesidade Grau II Entre 35 - 39,9 1 5.0% 3 60 1.62 22.9 Normal Obesidade Grau I Entre 30 - 34,9 3 15.0% 4 64 1.65 23.5 Normal Sobrepeso Entre 25 - 29,9 8 40.0% 5 65 1.7 22.5 Normal Peso Normal Entre 18,6 - 24,9 7 35.0% 6 67 1.64 24.9 Normal Abaixo do Peso Abaixo de 18,5 1 5.0% 7 68 1.67 24.4 Normal TOTAL 20 8 68 1.74 22.5 Normal 9 70 1.63 26.3 Sobrepeso 10 78 1.75 25.5 Sobrepeso 11 82 1.78 25.9 Sobrepeso 60% dos 20 pacientes estão acima do peso, ou seja, na faixa de sobrepeso e obesidade. 12 88 1.71 30.1 Grau I Logo confirma as informações apresentadas pelo ABESO 13 89 1.8 27.5 Sobrepeso 14 90 1.83 26.9 Sobrepeso 15 90 1.85 26.3 Sobrepeso 16 91 1.86 26.3 Sobrepeso 17 95 1.9 26.3 Sobrepeso 18 96 1.79 30.0 Sobrepeso 19 99 1.81 30.2 Grau I 20 100 1.69 35.0 Grau II Peso dos pacientes Valor Relativo Obesidade Grau III Obesidade Grau II Obesidade Grau I Sobrepeso Peso Normal Abaixo do Peso 0 0.05 0.15 0.4 0.3 5 0.05 Questão 2 Para as duas variáveis (Y = peso e X = altura), encontre os valores das seguintes medidas: Média, desvio-padrão e coeficiente de variação. Peso (X) (Xi -média)^2 Altura (Y) (Xi -média)^2 1 50 800.89 Media 78.3 1.9 0.027556 Media 1.734 2 56 497.29 Desvio Padrão 15.5126434002 1.86 0.015876 Desvio Padrão 0.0896425651 3 60 334.89 C. de Variação 20% 1.85 0.013456 C. de Variação 5% 4 64 204.49 1.83 0.009216 5 65 176.89 1.81 0.005776 6 67 127.69 1.8 0.004356 7 68 106.09 1.79 0.003136 8 68 106.09 1.78 0.002116 9 70 68.89 1.75 0.000256 10 78 0.09 1.74 0.000036 11 82 13.69 1.71 0.000576 12 88 94.09 1.7 0.001156 13 89 114.49 1.69 0.001936 14 90 136.89 1.67 0.004096 15 90 136.89 1.66 0.005476 16 91 161.29 1.65 0.007056 17 95 278.89 1.64 0.008836 18 96 313.29 1.63 0.010816 19 99 428.49 1.62 0.012996 20 100 470.89 1.6 0.017956 Total 4572.2 Variância 240.6421 Total 0.15268 Variância 0.0080357895 É possível encontrar um valor médio para o IMC? E o valor do desvio-padrão? Quais seriam esses valores? Interprete os resultados obtidos. Para achar a média dos IMC’s, é preciso somar todas as medidas de IMC calculadas e dividir pelo número de medidas. Para encontrar o desvio padrão, deve-se achar a raiz quadrada da variância. E para encontrar o desvio padrão da média, deve-se dividir o desvio padrão pela raiz do número de medidas. Peso Altura IMC (Xi -média)^2 1.734 1 50 1.66 18.14 59.2755501232 1.66 0.005476 2 56 1.6 21.87 15.7524074904 Media 25.84 1.6 0.017956 8 68 1.74 22.46 11.450751595 Desvio Padrão 3.6852581645 1.62 0.012996 5 65 1.7 22.49 11.2397979489 C. de Variação 14% 1.65 0.007056 3 60 1.62 22.86 8.8897103433 1.7 0.001156 4 64 1.65 23.51 5.4574797554 1.64 0.008836 7 68 1.67 24.38 2.1361497169 1.67 0.004096 6 67 1.64 24.91 0.8707929418 1.74 0.000036 10 78 1.75 25.47 0.1402820957 1.63 0.010816 11 82 1.78 25.88 0.0013425163 1.75 0.000256 15 90 1.85 26.30 0.2048798616 Desvio padrão da média 0.824048777 1.78 0.002116 16 91 1.86 26.30 0.2113136505 1.71 0.000576 17 95 1.9 26.32 0.2226511078 1.8 0.004356 9 70 1.63 26.35 0.252570337 1.83 0.009216 14 90 1.83 26.87 1.062065936 1.85 0.013456 13 89 1.8 27.47 2.6412930218 1.86 0.015876 18 96 1.79 29.96 16.9553002333 1.9 0.027556 12 88 1.71 30.09 18.0692983625 1.79 0.003136 19 99 1.81 30.22 19.1399907872 1.81 0.005776 20 100 1.69 35.01 84.0677992152 Raiz do n° de amostras 4.472135955 1.69 0.001936 Total 258.0414270398 Variância 13.5811277389 Mediante os resultados obtidos acima, a média do IMC é de 25,8 com o desvio padrão de 3,69. Ou seja, observando os resultados efetuados nos 20 pacientes, podemos observar que o IMC dos pacientes giram em torno de 25,8, logo , os pacientes têm em média sobrepeso. O desvio-padrão da média consiste na divisão do desvio-padrão (3,68,53) pela raiz do tamanho da amostra. 20 amostras. =RAIZ(A51) = 4,472135955 Questão 3 No que se refere às distribuições de probabilidade das variáveis X (altura) e Y (peso), e com base nos dados amostrais do problema: Sabe-se que a variável peso Y é normalmente distribuída.Desse modo, qual é a probabilidade de uma pessoa selecionada ao acaso ter peso menor que 80 kg? Variavel Peso ( Y) 0.110 Media 78.3 Desvio Padrão 15.5126434 Sabendo-se que podemos atribuir uma nova variável aleatória nesse estudo: o IMC, e que essa variável é normalmente distribuída. Desse modo, você acha que seria alta a probabilidade de uma pessoa, selecionada ao acaso, ter o IMC maior ou igual do que 30? Justifique. Variavel IMC ( X) 1.13 Media 25.84 Desvio Padrão 3.69 Tabela da Distribuição Normal https://uva.epic-sam.net/Resource/9428136/Templates/Data/RES3/anexo/Tabela-da-Distribuicao-Normal.pdf Na tabela da distribuição normal encontramos o valor de z= 0,0438 e somamos com 0,5 P(Y<80) = P(Z < 0,11) = 0,5 + 0,0438 = 0,5438 = 54,38% Logo: A probabilidade de uma pessoa ser selecionada ter menor que 80kg é de 4,38% Na tabela da distribuição normal encontramos o valor de z= 0,3729. Subtraímos 0,5 - 0,3729 e encontramos a probabilidade solicitada. P(X>30) = P(Z ≥ 1,13) = 0,5 - 0,3729 = 0,127 = 12,7% Logo, a probabilidade de uma pessoa ser selecionada ter IMC maior ou igual a 30 é de 12,7%. https://uva.epic-sam.net/Resource/9428136/Templates/Data/RES3/anexo/Tabela-da-Distribuicao-Normal.pdf Questão 4 Encontre o intervalo de 95% confiança para o peso médio dos pacientes. Nível de confiança é a probabilidade de que o intervalo estimado contenha o parâmetro populacional, ou seja, quando definirmos um intervalo de confiança, poderemos afirmar, com uma probabilidade igual à do nível de confiança, que esse intervalo contém o parâmetro que queremos encontrar. Utilizaremos a tabela da distribuição t-Student para amostras pequenas Números de amostras = 20 IC(μ ,1-α)= (78,3 - 2,0930 . ; 78,3 + 2,0930 . ) IC(μ ,1-α)= (78,3 - 7,2599) ; ( 78,3+ 7,2599) IC(μ ,1-α)= ( 71,05 ; 85,55) Das amostras do peso calculam-se as seguintes estatísticas - Media do Peso = 78,3 - Desvio-padrão = 15,5126 - Tamanho da amostra (n): 20 medidas. Logo, teremos n - 1 = 19 graus de liberdade - Nível de Confiança: 95% - t20 ; 5% = 2,0930 Linha da tabela: n - 1 = 19 graus de liberdade (ou seja, linha 19 da tabela t-Student) Coluna da tabela: metade da diferença (100% - 95%), ou seja, 5% ÷ 2 = 2,5% Teremos então o valor: t = 2,0930 Substituindo essas informações na definição do intervalo de confiança, teremos: Então, podemos dizer que, com 95% de confiança, o peso medio dos pacientes μ está entre os valores mínimo de 71,05 e máximo de 85,55. Questão 5 Elabore um gráfico de dispersão para as variáveis. Calcule o coeficiente de correlação linear de Pearson das variáveis altura (X) e peso (Y). Classifique o grau de correlação entre as variáveis. Altura Peso Altura 2 Peso 2 Altura X Peso 1.66 50 2.7556 2500 83 1.6 56 2.56 3136 89.6 1.62 60 2.6244 3600 97.2 1.65 64 2.7225 4096 105.6 1.7 65 2.89 4225 110.5 1.64 67 2.6896 4489 109.88 1.67 68 2.7889 4624 113.56 1.74 68 3.0276 4624 118.32 1.63 70 2.6569 4900 114.1 1.75 78 3.0625 6084 136.5 1.78 82 3.1684 6724 145.96 1.71 88 2.9241 7744 150.48 1.8 89 3.24 7921 160.2 1.83 90 3.3489 8100 164.7 1.85 90 3.4225 8100 166.5 1.86 91 3.4596 8281 169.26 1.9 95 3.61 9025 180.5 1.79 96 3.2041 9216 171.84 1.81 99 3.2761 9801 179.19 1.69 100 2.8561 10000 169 Total 34.68 1566 60.2878 127190 2735.89 Peso x Altura Peso 1.66 1.6 1.62 1.65 1.7 1.64 1.67 1.74 1.63 1.75 1.78 1.71 1.8 1.83 1.85 1.86 1.9 1.79 1.8 1 1.69 50 56 60 64 65 67 68 68 70 78 82 88 89 90 90 91 95 96 99 100 O coeficiente de correlação linear mede o quanto a distribuição de pontos e sua dispersão no gráfico aproximam-se de uma reta. Sendo assim, indica o nível de intensidade com que ocorre a relação entre as variáveis que se pretende relacionar. Karl Pearson estabeleceu uma equação que permite calcular o grau de correlação entre as variáveis, denominada coeficiente de correlação linear ou coeficiente de correlação de Pearson (r). r: coeficiente de correlação de Pearson n: número de observações das variáveis ( 20 linhas ) xi: variável independente yi: variável dependente Para efetuar o cálculo acima definimos os valores de altura, peso, altura X peso, altura^2 e peso^2. Utilizando a formula do Excel utilizaremos = correl(matriz X; matriz Y). Em nosso exemplo: =CORREL(B5:B24;C5:C24) A intensidade da correlação está associada aos valores numéricos de r. Como o valor encontrado é: 0,77384623 e se encontra entre os intervalos 0,6 < |r| ≤ 1. A correlação é de média para forte, ou seja, as variáveis mantêm dependência significativa. Questão 6 Encontre a reta de regressão com a variável dependente sendo o peso (Y) e a altura como variável independente (X). Iremos analisar os dados considerando que a altura influencia no peso; assim, a tabela será descrita na seguinte forma: Altura (Xi) Peso (yi) (Xi X Yi) (Xi)2 1.66 50 83 2.7556 1.6 56 89.6 2.56 1.62 60 97.2 2.6244 1.65 64 105.6 2.7225 1.7 65 110.5 2.89 1.64 67 109.88 2.6896 1.67 68 113.56 2.7889 1.74 68 118.32 3.0276 1.63 70 114.1 2.6569 1.75 78 136.5 3.0625 1.78 82 145.96 3.1684 1.71 88 150.48 2.9241 1.8 89 160.2 3.24 1.83 90 164.7 3.3489 1.85 90 166.5 3.4225 1.86 91 169.26 3.4596 1.9 95 180.5 3.61 1.79 96 171.84 3.2041 1.81 99 179.19 3.2761 1.69 100 169 2.8561 Total 34.68 1566 2735.89 60.2878 ∑xi ∑yi ∑xi ∙ yi ∑xi2 Com base nesse modelo de regressão linear, encontre o IMC de uma pessoa com altura de 1,92 metros. Para o paciente com altura de 1,92 m Y = 133,91*1,92 – 153,9 Y= 103,20kg Altura Peso IMC 1.92 103.2 27.995 Logo, a pessoa com altura de 1,92 e peso de 103,20 tem IMC de 27,99 e classificada com sobrepeso. Grafico de disperção e reta de regressão linear Peso (yi) y = 133,91x - 153,9 1.66 1.6 1.62 1.65 1.7 1.64 1.67 1.74 1.63 1.75 1.78 1.71 1. 8 1.83 1.85 1.86 1.9 1.79 1.81 1.69 50 56 60 64 65 67 68 68 70 78 82 88 89 90 90 91 95 96 99 100 excluir nota do trabalho 9,0 resposta do professor Olá como vimos na proposta da atividade. a Organização Mundial de Saúde aponta a obesidade como um dos maiores problemas de saúde pública no mundo, sendo no Brasil essa uma realidade com números cada vez mais maiores. Nesse sentido, o nosso trabalho parte dos dados de peso e altura de um grupo de 20 pacientes de um hospital para avaliação do IMC. Considerando as demandas solicitadas em cada uma das etapas das atividades, as respostas corretas apontam que: 1. 60% da amostra está acima do peso 2. O IMC apresenta como média 25,8 e desvio padrão 3,6853, fato que configura uma série homogênea. Portanto, o grupo apresenta, em média, grau de sobrepeso. 3. a) 54,38% é a probabilidade de uma pessoa, selecionada ao acaso, ter peso menor que 80 kg. b) 12,93% é probabilidade de uma pessoa, selecionada ao acaso, ter o IMC maior do que 30. 4. O intervalo de confiança para o IMC (com 95% de credibilidade) está entre 71,04 e 85,56. 5. A correlação entre as séries é positiva (r=0,7738) 6. A previsão do comportamento pode ser realizada a partir da equação: y=154,03+133,91x Portanto, na atividade encaminhada por você, as etapas 1, 2, 3,4 e 5 estão corretas.
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