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Profa. Maria Laura UNIDADE I Estatística Definições de estatística, população e amostra. Classificação das variáveis: qualitativas e quantitativas. Distribuição de frequências: dados não agrupados e agrupados. Representações gráficas. Descrição da Unidade I Imagine por um instante que necessitamos tomar uma decisão administrativa. Que tipo de aplicação investir o capital da nossa empresa, ou qual o melhor processo de fabricação do nosso produto, ou, ainda, qual a melhor mídia para a campanha publicitária de lançamento de um novo produto? São questões que apresentam algum grau de incerteza. A Estatística vai nos ajudar nessas questões, primeiro coletando, organizando e “digerindo” as informações históricas para, em seguida, tomar as decisões. Estatística no cotidiano Estatística é um conjunto de técnicas que possibilita coletar, organizar, analisar e interpretar dados provenientes de experimentos ou observações para a tomada de decisões. A Estatística pode ser dividida em duas partes: Estatística Descritiva: cuida da coleta, da organização, do resumo e da apresentação dos dados de um conjunto. Estatística Indutiva (Inferência Estatística): responsável pela análise mais elaborada e interpretação dos dados obtidos pela Estatística Descritiva. Conceito Figura 1: Imagem associada ao conceito de estatística. Fonte: EAD Bioestatística. População: é a coleção de todos os resultados, respostas, medições ou contagens que são de interesse, que possuem pelo menos uma característica comum. Amostra: é o subconjunto ou parte da população. População e amostra Figura 2: Representação dos conceitos de população e amostra, sendo esta classificada com um subconjunto da população no caso dos praticantes de exercícios físicos. Fonte: EAD Bioestatística. Estatística Descritiva ensina como: coletar; organizar; representar. Estatística descritiva Figura 3: Imagem associada à representação gráfica da estatística descritiva. Fonte: Apostila Aluno_Exercicios_Desenvolvimento_Habili dades_Tabelas_e_Gráficos_2016.2 Coletar: são os dados provenientes de observações, contagens, medições ou respostas. Exemplo: Uma aluna praticante de um programa de exercícios físicos realizou avaliações de massa corporal durante um ano, sendo que as medidas foram realizadas a cada 2 meses. Considere os seguintes valores de massa corporal da aluna: 73 Kg, 72 Kg, 72 Kg, 70 Kg, 69 Kg, 67 Kg. dados brutos Organizar: são os dados organizados numericamente, em ordem crescente ou decrescente. Exemplo anterior: 67 Kg, 69 Kg, 70 Kg, 72 Kg, 72 Kg, 73 Kg. rol Estatística descritiva Variável: é o conjunto de resultados possíveis de um fenômeno (dados). Qualitativa: característica ou variável não numérica, seus valores são expressos por atributos. Ex.: forte, rápido, esporte que pratica, religião. Classificação das variáveis Nominal (nomes, rótulos) Ex.: cor dos olhos verde, castanho, azul Ordinal (ordem ou posição) Ex.: grau de instrução ensino fundamental I e II, ensino médio, Superior... Classificação Quantitativa: consistem em medidas numéricas. Classificação das variáveis Contínuas (medições) Ex.: peso de uma carta 100 gramas Ex.: temperatura 0 ºC, 32 ºC Discretas (contagem) Ex.: idade 2 meses, 13 anos Classificação A Estatística envolve técnicas para coletar, organizar, descrever, analisar e interpretar dados biológicos provenientes de experimentos ou observações. Esses dados também são chamados de variáveis, que são representações de cada característica da unidade experimental de uma amostra ou população. As variáveis podem ser classificadas como qualitativas ou quantitativas. Vamos supor que seu objetivo seja comparar a variável altura e peso corporal de dois alunos. Por exemplo, um aluno pode ter 1,58 m e outro 1,47 m de altura. Entretanto, e se considerar a variável peso corporal: podemos ter 60,4 Kg e 59,7 Kg, podemos classificá-las como discreta ou contínua? Interatividade Podemos classificá-las como contínuas, já que as variáveis contínuas podem apresentar qualquer valor em um intervalo de variação possível, ou seja, elas podem ser expressas em números fracionados. Resposta Uma distribuição de frequência é uma tabela em que se resumem os dados de uma variável estudada. A frequência simples é o número de vezes que cada dado ocorre e a frequência relativa é a porcentagem com que aparece. Frequência relativa: ou n = total de dados coletados (ou tamanho do conjunto de dados). Distribuição de frequência if ifr n f fr ii 100.(%) n f fr ii Dados Agrupados (Sem intervalo de classe): é a simples condensação dos dados conforme as repetições. Exemplo: Considere que todas as variáveis que constam na tabela abaixo são qualitativas e os dados brutos foram obtidos a partir de uma pesquisa com estudantes universitários. Distribuição de frequência – Variáveis qualitativas Tabela 1: Exemplifica os dados brutos de uma pesquisa fictícia entre 10 alunos de uma universidade. Fonte: Disciplina On-line Administração. Código de identificação do estudante Curso de graduação Sexo Meio de transporte principal 1 Psicologia Masculino Metrô 2 Direito Masculino Ônibus 3 Administração Feminino Carro 4 Psicologia Masculino Moto 5 Psicologia Feminino Carro 6 Direito Feminino Ônibus 7 Administração Feminino Ônibus 8 Psicologia Masculino Metrô 9 Direito Feminino Moto 10 Administração Masculino Metrô Partiremos desta informação para montar a tabela de distribuição de frequências abaixo: Análise dos dados da tabela: Qual a porcentagem de alunos que estudam administração? Quantos alunos estudam direito e psicologia? Quantos estudantes usam metrô? Distribuição de frequência – Variáveis qualitativas Curso de graduação f fr fr % Psicologia 5 Administração 2 Direito 3 Total Tabela 2. Fonte: Autoria própria. 50100.5,0% fr 20100.2,0% fr 30100.3,0% fr 100% rf1 rf 3,0 10 3 n f fr 2,0 10 2 n f fr 5,0 10 5 n f fr 10 nf Dados Agrupados (Sem intervalo de classe): É a simples condensação dos dados conforme as repetições de seus valores. Exemplo: Consideremos a idade de um grupo de pessoas. 41, 41, 41, 42, 42 43, 44, 45, 46, 46, 50, 50, 51, 52, 54, 57, 58, 58, 60, 60 Distribuição de frequência – Variáveis quantitativas Tabela 3: Exemplifica os dados brutos de uma pesquisa fictícia de um grupo de 20 pessoas. Fonte: Autoria própria. Idade f fr % 41 3 15 42 2 10 43 1 5 44 1 5 45 1 5 46 2 10 50 2 10 51 1 5 52 1 5 54 1 5 57 1 5 58 2 10 60 2 10 Total 20 100 15100.15,015,0 20 3 n f fr Dados Agrupados (Com intervalo de classe): Quando o tamanho da amostra é elevado é mais racional efetuar o agrupamento dos valores em vários intervalos de classe. Distribuição de frequência – Variáveis quantitativas Idade f fr % Fac Fac % 41 |------- 45 7 (7:20).100 = 35 7 35 45 |------- 49 3 (3:20).100 =15 3+7 = 10 15+35 = 50 49 |------- 53 4 20 10+4 = 14 50+20 = 70 53 |------- 57 1 5 14+1 = 15 70+5 = 75 57 |------- 61 5 25 15+5 = 20 75+25 =100 Total 20 100 Tabela 4. Fonte: Autoria própria. Fonte: https://clipartstation.com/clipart-bonhomme-qui-reflechit-13/ Elementos de uma distribuição de frequência (com intervalos de classe) Classe: são os intervalos de variação da variável e é simbolizada por i e o número total de classes simbolizado por k. Ex.: na tabela anterior k = 5 e 49 |------- 53 é a 3ª classe, em que i = 3. Limites de classe: são os extremos de cada classe. O menor número é o limite inferior de classe (li) e o maior número, limite superior de classe (Li). Ex.: em 49 |------- 53 =>> l3 = 49 e L3 = 53. =>> Simbologia dos intervalos: |------- Limite fechado à esquerda e aberto à direita. Distribuição de frequência – Variáveis quantitativas Amplitude do intervalo de classe (hi = Li – li): é obtida através da diferença entreo limite superior e inferior da classe. Ex: na tabela anterior h3 = 53 - 49 = 4. Observação Na distribuição de frequência com classe o hi será igual em todas as classes. Amplitude total da distribuição (At = Lmáx – lmín): é a diferença entre o maior e o menor valor do rol. Ex.: na tabela anterior At = 60 - 41= 19. Frequência Acumulada (Fac): é a soma da frequência daquela classe com todas as frequências das classes anteriores. Ex.: na tabela anterior Fac 3 = 4 + 3 + 7 = 14. Distribuição de frequência – Variáveis quantitativas Método prático para construção de uma distribuição de frequências com classe: Organize os dados brutos em um ROL. Calcule a amplitude total. Ex.: At = 60 - 41= 19 Calcule o número de classes (k) através da “Regra de Sturges” pelo critério da raiz: nº intervalo de classe: sendo n = tamanho da amostra Ex.: n = 20 Calcule a amplitude do intervalo de classe: Ex.: Distribuição de frequência – Variáveis quantitativas 575,4 5 19 h k A h t nk 547,420 k Uma empresa de aviação observou em seus registros recentes o tempo de mão de obra gasto na revisão completa de um motor de jato. O seguinte quadro foi obtido: Interatividade Pede-se: Qual o limite superior da 2ª classe? Qual o limite inferior da 4ª classe? A amplitude total da distribuição. A amplitude do intervalo da 3ª classe. A frequência acumulada da terceira classe. Qual a porcentagem de motores revisados entre 8 e 12h? Tempo de mão de obra (horas) Nº de motores 0|--- 4 1 4|--- 8 5 8|--- 12 10 12|--- 16 12 16|--- 20 4 Total 32 Tabela 5: Exemplifica os dados brutos de uma pesquisa fictícia de uma empresa de aviação. Fonte: MEDEIROS, Ermes et al. Estatística para os cursos de economia, administração e ciências contábeis. 2.ed. São Paulo: Atlas, 1997. Pede-se: Qual o limite superior da 2ª classe? R: 8h Qual o limite inferior da 4ª classe? R: 12h A amplitude total da distribuição. R: At = Lmáx – lmín = 20 – 0 = 20h A amplitude do intervalo da 3ª classe. R: h3 = L3– l3 = 12 – 8 = 4h A frequência acumulada da terceira classe. R: Fac = 16h Qual a porcentagem de motores revisados entre 8 e 12h? R: fr% = 31% Resposta Tempo de mão de obra (horas) Nº de motores fr fr % Fac 0|--- 4 1 4|--- 8 5 8|--- 12 10 10:32=0,313 0,31 x 100=31% 10+5 + 1 =16 12|--- 16 12 16|--- 20 4 Total 32 Tabela 6. Fonte: MEDEIROS, Ermes et al. Estatística para os cursos de economia, administração e ciências contábeis. 2.ed. São Paulo: Atlas, 1997. . Tabelas Representações Gráficas MATRÍCULAS NAS ESCOLAS DO MUNICÍPIO DE MIRASOL, 2002 Título Cabeçalho Coluna indicadora Nível de ensino Nº de Alunos Ensino Fundamental 19.286 Ensino Médio 1.681 Ensino Superior 234 TOTAL 21.201 Fonte: IBGE Corpo Nota: os dados do Ensino Superior são de origem da Capes. Tabela 7: Imagem associada à representação gráfica da estatística descritiva. Exemplo: A tabela a seguir resume os resultados de uma pesquisa efetuada em um restaurante, sobre as preferências alimentares: A respeito dos resultados apresentados na tabela, foram elaboradas as seguintes afirmativas: Representações Gráficas Gênero Frutas consumidas Laranja Mamão Abacaxi Masculino 25 29 33 87 Feminino 16 41 30 87 41 70 63 Tabela 8: Exemplifica os dados brutos de uma pesquisa fictícia em um restaurante. Fonte: Autoria própria. I. Dentre os homens pesquisados, 35,03% preferem abacaxi a outros tipos de frutas. (F) II. Dentre as mulheres pesquisadas, 47,13% preferem mamão a outros tipos de frutas. (V) III. Dentre os consumidores de laranja, 60,98% são homens. (V) Representações Gráficas %93,37100. 87 33 100.% n f fr %13,47100. 87 41 100.% n f fr %98,60100. 41 25 100.% n f fr Distribuições de frequências. Histogramas: Um gráfico de barras que representa a distribuição da frequência. O eixo horizontal é quantitativo e mede os valores dos dados. O eixo vertical mede as frequências das classes. Barras consecutivas precisam se tocar. Representações Gráficas Gráfico 1: Gráfico associado à representação da estatística descritiva. Fonte: https://docplayer.com.br/4481435 7-Unidade-3-inspecao-para- aceitacao-prof-a-dr-a-luciana- leite.html Exemplo: O Departamento de Auditoria de uma firma fez um levantamento dos salários dos 120 funcionários do setor administrativo, obtendo os resultados (em salários mínimos) na tabela abaixo: Representação Gráfica Salários (R$) Nº de funcionários 0|--- 2 30 2|--- 4 48 4 |--- 6 18 6|--- 8 24 Total 120 Tabela 9: Exemplifica os dados brutos de uma pesquisa fictícia de um grupo de funcionários de uma empresa. Fonte: MEDEIROS, Ermes et al. Estatística para os cursos de economia, administração e ciências contábeis. 2.ed. São Paulo: Atlas, 1997. Gráfico 2: Gráfico associado à representação do histograma. Fonte: Autoria própria. Nº funcionários Salários (R$) Gráficos Os gráficos são representações visuais dos dados estatísticos que devem corresponder, mas nunca substituir as tabelas estatísticas: lineares; colunas ou barras; setores ou pizza; pictogramas. Representação Gráfica Lineares: O gráfico abaixo mostra a área desmatada da Amazônia, em km2, a cada ano, de 1988 a 2008. Representação Gráfica Gráfico 3: Gráfico associado à representação da estatística descritiva. Fonte: MMA. Colunas: O gráfico abaixo mostra o número de transplantes de rim, pâncreas e pulmão no Estado de São Paulo. Representação Gráfica Número de transplantes 4 8 27 44 253 344 0 50 100 150 200 250 300 350 ano de 2007 ano de 2008 pulmão pâncreas rim Gráfico 4: Gráfico associado à representação da estatística descritiva. Fonte: http://www.folhadaregiao.com.br/noticia?117641. Acesso em 31 jul. 2009. Barras: Os gráficos a seguir mostram os países que possuem o maior número de habitantes e os países com as maiores densidades demográficas (dados de 2007). Representação Gráfica População (em milhões de habitantes) 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 Brasil Indonésia EUA Índia China P a ís e s População (em milhões de habitantes) Gráfico 5: Gráfico associado à representação da estatística descritiva. Fonte. Fundo de População das Nações Unidas (FNUAP) – 2007. Setores ou pizza: Cada divisão representa uma categoria. Expressa proporções complementares (que somam 100%). Muito utilizados para fazer comparação entre grupos. Representação Gráfica Gráfico 6: Gráfico associado à representação da estatística descritiva. Fonte: https://escolakids.uol.com.br/matemática/gráfico-setores.htm Pictograma: São figuras representativas de um fenômeno. Os símbolos devem ser autoexplicativos. A desvantagem é que apenas mostram uma visão geral do fenômeno, e não de detalhes minuciosos. Representação Gráfica Gráfico 7: Gráfico associado à representação da estatística descritiva. Fonte: https://www.matematica.pt/util/resumos/tipos-graficos-estatisticos.php Distribuição das idades por sexo 14 anos 15 anos 16 anos 17 anos = 4 rapazes = 4 raparigas Aluno, vamos participar do chat! Chat ATÉ A PRÓXIMA!