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ESTATÍSTICA VITAL – GABARITO Exercício 1 Os dados a seguir são relativos ao peso ao nascer (g) de 50 recém nascidos com síndrome de desconforto idiopático grave. Algumas crianças foram a óbito (*) e outras sobreviveram. 1.050* 2.500* 1.890* 1.760 2.830 1.175* 1.030* 1.940* 1.930 1.410 1.230* 1.100* 2.200* 2.015 1.715 1.310* 1.185* 2.270* 2.090 1.720 1.500* 1.225* 2.440* 2.600 2.040 1.600* 1.262* 2.560* 2.700 2.200 1.720* 1.295* 2.730* 2.950 2.400 1.750* 1.300* 1.130 2.550 3.160 1.770* 1.550* 1.575 2.570 3.400 2.275* 1.820 1.680 3.005 3.640 Fonte: van Vliet PKJ, Gupta JM. (1973) a) Os recém nascidos são descritos segundo quais características? Qual o nível de mensuração utilizado para medir cada característica? Resp: - PESO AO NASCER (g): Escala das Razões - SOBREVIVÊNCIA (Sim, Não): Escala Nominal b) Como você classificaria, segundo sua natureza de mensuração, cada variável; Resp: - PESO AO NASCER (g): Variável quantitativa contínua - SOBREVIVÊNCIA (Sim, Não): Variável qualitativa ou categórica (dicotômica) c) Apure os dados e apresente cada variável em uma tabela unidimensional; Distribuição de frequência do Peso ao Nascer Peso ao nascer (g) No. crianças(f) f% 1.030 |---- 1.552 15 30,0 1.552 |---- 2.074 15 30,0 2.074 |---- 2.596 11 22,0 2.596 |---- 3.118 6 12,0 3.118 |----| 3.640 3 6,0 Total 50 100,0 Passos para elaboração da distribuição de frequências da variável numérica Peso ao Nascer (g): 1) Min = 1.030 e Max = 3.640, Amplitude total: AT = Max – Min = 3.640 – 1.030 = 2.610 2) Escolha de número de Classes (K): 5 ≤ K ≤ 15, tomou-se o valor mínimo, K = 5 3) Amplitude ou comprimento de classe (h): h = AT /K = 2.590 / 5 = 522, ou seja, h =522. 4) Determinam-se as classes e efetua-se a contagem das frequências em cada classe. d) Classifique a variável peso ao nascer em duas categorias: baixo peso (abaixo de 2500 g) e não baixo peso (2500 g e mais) Variável - Peso ao Nascer (categórica): Baixo peso (<2.500g) e Não Baixo Peso (≥ 2.500 g) Baixo peso ao nascer (< 2.500 g) 37 crianças Não baixo peso (≥ 2.500 g) 13 crianças e) Faça uma tabela bidimensional cruzando as variáveis: condição do recém-nascido (sobrevivente ou não sobrevivente) e peso ao nascer (baixo peso e não baixo peso); Distribuição de frequência da Sobrevivência Sobrevivência No. crianças(f) f% Sobrevivente 24 48,0 Não sobrevivente 26 52,0 Total 50 100,0 TABELA - Distribuição de frequências conjunta entre Sobrevivência versus Peso ao Nascer PESO AO NASCER SOBREVIVÊNCIA Baixo peso (<2.500 g) Não Baixo peso (≥ 2.500 g) Total () Crianças Perc (%) Crianças Perc (%) Crianças Perc (%) Sobrevivente 14 37,8 10 76,9 24 48,0 Não sobrevivente 23 62,2 3 23,1 26 52,0 Total () 37 74,0 13 26,0 50 100,0 f) Interprete os resultados. Conforme os resultados da TABELA acima, observa-se dentre as crianças nascidas com a Síndrome de Desconforto Idiopático Grave (SDIG) houve uma predominância de crianças com ‘Baixo peso ao nascer’ (74,0%; 37 crianças) e segundo a Sobrevivência deles houve uma maioria de crianças ‘não sobreviventes’ (52,0%; 26 crianças). Observa-se, ainda, que dentre as crianças nascidas com ‘baixo peso (< 2.500 g)’ a maioria não sobreviveu (62,2%; 23 crianças) e dentre as que nasceram ‘sem baixo peso (≥ 2.500 g)’ a grande maioria (76,9%; 10 crianças) sobreviveu. Exercício 2 Os dados a seguir são da altura (cm) de uma amostra de mulheres de Bangladesh. Altura (cm) Frequência 137,0 |---- 140,0 71 140,0 |---- 143,0 137 143,0 |---- 145,0 154 145,0 |---- 147,0 199 147,0 |---- 150,0 279 150,0 |---- 153,0 221 153,0 |---- 155,0 94 155,0 |---- 157,0 51 157,0 |---- 160,0 37 Fonte: Hand DJ et al, 1994 (adaptado) a) Represente os dados acima, graficamente em um histograma. b) Apresente o gráfico de freqüências acumuladas. c) Com base no gráfico do item (b) identifique os valores da altura que deixam 25%, 50% e 75% das mulheres abaixo. 25% abaixo (Q1): 143,0 |---- 145,0, 50% abaixo (Q2): 147,0 |---150,0 e 75% abaixo (Q3): 150,0 |--- 153,0 Exercício 3 Os dados a seguir são referentes à mortalidade por câncer de esôfago, segundo sexo, no município de São Paulo no período de 1968-1998. Coeficientes de mortalidade por câncer de esôfago (por 100.000 hab.). Município de São Paulo, 1968-1998. Ano Masculino Feminino 1968 8,81 2,00 1973 12,38 2,61 1978 10,93 1,98 1983 9,41 2,00 1988 8,60 1,67 1993 8,33 1,27 1998 8,37 1,12 Fonte: Incidência de câncer no Município de São Paulo, 1997-1998. Registro de Câncer de São Paulo. FSP/USP. a) Represente os coeficientes de mortalidade por câncer de esôfago para o sexo masculino e feminino em um único gráfico, utilizando escala aritmética. b) Represente os coeficientes de mortalidade por câncer de esôfago para o sexo masculino e feminino em um único gráfico utilizando escala logarítmica. c) Comente os gráficos. Qual a melhor representação para os dados? Os gráficos de linha dos coeficientes de mortalidade por câncer de esôfago foram construídos de acordo com o Sexo (masculino, feminino) segundo as Escalas Aritmética e Logarítmica. Os gráficos apresentam mesmo comportamento para homens e mulheres, havendo crescimento do coeficiente de mortalidade por câncer do esôfago de 1968 a 1973 e a partir de 1973 a 1998 ocorreu uma lenta redução do coeficiente acima citado. A melhor representação gráfica, para ambos os grupos (mas, fem) é dada pela apresentação através da Escala logarítmica. Exercício 4 Os dados na Tabela 1 a seguir são referentes ao sexo e condição de sobrevivência de uma amostra de recém-nascidos com síndrome de desconforto idiopático grave. Apresente e interprete os dados em uma tabela bidimensional. Você diria que meninos sobrevivem mais que meninas? Justifique. Tabela 1. Dados sobre sexo e condição de sobrevivência de uma amostra de recém nascidos com síndrome de desconforto idiopático grave. (n = 50) Ind Sexo Condição Ind Sexo Condição Ind Sexo Condição 1 F 0 18 M 0 35 F 1 2 F 0 19 F 1 36 F 1 3 M 1 20 M 1 37 F 0 4 F 0 21 M 1 38 M 0 5 M 0 22 F 1 39 F 0 6 M 0 23 M 1 40 M 1 7 M 1 24 M 1 41 M 1 8 F 0 25 M 1 42 F 1 9 F 1 26 M 0 43 F 0 10 F 0 27 M 0 44 M 1 11 M 0 28 M 0 45 M 0 12 M 1 29 M 0 46 M 1 13 M 0 30 M 0 47 M 1 14 M 1 31 F 0 48 M 0 15 M 1 32 M 0 49 M 0 16 F 1 33 F 1 50 M 1 17 M 0 34 M 0 Obs: Sexo - F: feminino, M: masculino Condição de sobrevivência – 1: sim 0: não Tabela Y. Crianças nascidas com Síndrome de Desconforto Idiopático Grave segundo Condição de Sobrevivência versus Sexo (Percentual coluna) Sexo dos recém-nascidos Condição de Total Feminino Masculino Sobrevivência n % n % n % Não 26 52,0 9 52,9 17 51,5 Sim 24 48,0 8 47,1 16 48,5 Total 50 100,0 17 100,0 33 100,0 (Percentual linha) Sexo dos recém-nascidos Condição de Total Feminino Masculino Sobrevivência n % n % n % 0 Não 26 100,0 9 34,6 17 65,4 1 Sim 24 100,0 8 33,3 16 66,7 Total 50 100,0 17 34,0 33 66,0 De acordo com os resultados da Tabela Y acima, para as crianças que nasceram com SDIG a Condição de Sobrevivência apresentou os seguintes resultados, ‘ Não sobreviveu’ (52,0%, 26 das crianças) e ‘Sobreviveu’ (48,0%, 24 crianças) e segundo a variável Sexo dos recém-nascidos o grupo de crianças do ‘sexo masculino’ apresentou uma superioridade na condição ‘Sobreviveu, sim’, apresentando (66,7% ; 16 meninos) contra (33,3% ; 8 meninas). Entretanto, também, em relação à Condição ‘Não, sobreviveu’, há uma predominância do sexo masculino, fornecendo (65,4%, 17 meninos) contra (34,6%, 9 meninas). Exercício 5 Calcule as seguintes medidas descritivas para o conjunto de dados, supondo que eles representam: a) uma amostra b) uma população 83, 92, 100, 57, 85,88, 84, 82, 94, 93, 91, 95 (57, 82, 83, 84, 85, 88, 91, 92, 93, 94, 95, 100) • medidas de posição: média, mediana, moda e 3odecil; • medidas de dispersão: amplitude total; desvio padrão e coeficiente de variação. Resposta: a) Uma amostra - Medidas de Posição: MEDIANA: Média dos valores centrais do conjunto ordenado = (6o e o 7o) = (88 + 91) / 2= 89,5 MODA: (valor mais frequente do conjunto ordenado): NÃO EXISTE MODA 3º. DECIL: (Valor do conjunto ordenado na 4a posição) = 84 - Medidas de Dispersão: AMPLITUDE TOTAL: AT = Max – Min = 100 – 57 = 43 12 1 83 92 ... 95 1044 87 12 12 12 ii X X 2 2 2 2 1 83 87 92 87 ... 95 87 10,93 1 12 1 n ii X X S n 10,93100 100 12,6% 87 S CV x x X MÉDIA: DESVIO PADRÃO: COEFICIENTE DE VARIAÇÃO: b) Uma população - Medidas de Posição: MEDIANA: Média dos valores centrais do conjunto ordenado = (6o e o 7o) = (88 + 91) / 2= 89,5 MODA: (valor mais frequente do conjunto ordenado): NÃO EXISTE MODA 3º. DECIL: (Valor do conjunto ordenado na 4a posição) = 84 - Medidas de Dispersão: AMPLITUDE TOTAL: AT = Max – Min = 100 – 57 = 43 12 1 83 92 ... 95 1044 87 12 12 12 ii X 2 2 2 2 1 83 87 92 87 ... 95 87 10,46 12 N ii X N 10,46100 100 12,0% 87 CV x x MÉDIA: DESVIO PADRÃO: COEFICIENTE DE VARIAÇÃO: EXERCÍCIOS: PROBABILIDADES – DISTRIBUIÇÕES BINOMIAL E NORMAL Espaço Amostral e Eventos 01 – Determinar o espaço amostral dos seguintes experimentos: a) Lançamento de 3 moedas; b) Lançamento de 2 dados; c) Em famílias de 3 filhos, observar o sexo dos filhos; d) Número de crianças que nascem em uma maternidade em determinado dia; e) Três pacientes são submetidos a tratamento, observar se são curados ou não. Resposta: a) Ω = {TTT, TTH, THT, HTT, HHT, HTH, THH, HHH} , onde H: cara e T: coroa b) Faces de cada Dado = {1, 2, 3, 4, 5, 6} D1 \D2 1 2 3 4 5 6 1 (1,1) (1,2) (1,3) (1,4) (1,5) (1,6) 2 (2,1) (2,2) (2,3) (2,4) (2,5) (2,6) 3 (3,1) (3,2) (3,3) (3,4) (3,5) (3,6) 4 (4,1) (4,2) (4,3) (4,4) (4,5) (4,6) 5 (5,1) (5,2) (5,3) (5,4) (5,5) (5,6) 6 (6,1) (6,2) (6,3) (6,4) (6,5) (6,6 c) Ω = {FFF, FFM, FMF, MFF, MMF, MFM, FMM, MMM}, onde F: feminino e M: masculino d) Ω = {0, 1, 2, 3 4, . . . . } e) Ω = {CCC,CCN, CNC, NCC, NNC, NCN, CNN, NNN}, onde C = cura N = não cura 02 – Determine os seguintes eventos na distribuição dos sexos de uma família de 3 filhos: a) todos os filhos do sexo masculino; b) 2 filhos do sexo masculino e 1 do sexo feminino; c) pelo menos 1 do sexo masculino; d) no máximo 2 do sexo feminino; e) todos do mesmo sexo. Resposta: a) Evento A = {MMM}, b) Evento B = {MMF, MFM, FMM}, c) Evento C = {FFM, FMF, MFF, MMF, MFM, FMM, MMM} d) Evento D = {FFM, FMF, MFF, MMF, MFM, FMM, MMM} = C e) Evento E = {FFF, MMM} Probabilidade 03 – Num departamento de atendimento psicológico de um Ginásio de Esportes constatou-se uma incidência de uso contínuo de tóxicos a álcool entre alguns dos atletas. Num levantamento feito com 50 desses pacientes, obteve-se: Pacientes Toxicômanos Não Toxicômanos Total Alcoólatras 10 5 15 Não Alcoólatras 20 15 35 Total 30 20 50 Na escolha aleatória de um atleta, calcular a probabilidade de que o atleta escolhido seja: a) alcoólatra; b) toxicômano; c) não alcoólatra; d) não toxicômano; e) alcoólatra e toxicômano; f) alcoólatra ou toxicômano; g) não alcoólatra ou não toxicômano. Respostas: a) Evento A: Alcoólatra, P(A) = n(A)/n(S) = 15/50 = 3/10 b) Evento B: Toxicômano, P(B) = n(B)/n(S) = 30/50 = 6/10 c) Evento C: Não-alcoólatra, P(C) = 1 – P(Cc) =1 –P(A) = 1 – 15/50 = 35/50 = 7/10 d) Evento D: Não-toxicômano, P(D) = 1 – P(Dc) = 1 – P(B) = 1 – 30/50= 20/50 = 2/5 e) Evento AB: Alcoólatra e Toxicômano, P(AB)=n(AB)/n(S) = 10/50 = 1/5 f) Evento AB: Alcoólatra ou toxicômano, P(AB) = P(A) + P(B) – P(AB) = 15/50 + 30/50 – 10/50 = 35/50 = 7/10 g) Evento : AcDc: Não-alcoólatra ou Não-toxicômano P(AcDc) = P(AD)c = 1 – P(AD) = 1 – n(AD)/n(S)= 1 –10/50 = 40/50 = 4/5 03 – a) 50 15 b) 50 30 c) 50 35 d) 50 20 e) 50 10 f) 50 35 g) 50 40 Distribuição Binomial 04 – A probabilidade de uma criança contrair certa doença é 1/3. Se 3 crianças são escolhidas ao acaso, determine as seguintes probabilidades: a) todos contraírem a doença; b) apenas 1 contrair a doença; c) todos não contraírem a doença. Respostas: Variável aleatória X: Número de crianças que contraem a doença, X: segue B (n=3 , p = 1/3) Distribuição de Probabilidade de X: a) b) c) 05 – A probabilidade de êxito na aplicação de determinada vacina é igual a 80%. Duas pessoas foram vacinadas. Qual a probabilidade de resultado positivo: a) nas duas pessoas; b) em nenhuma delas; c) em apenas uma delas. Respostas: Variável aleatória X: Êxito na aplicação de determinada vacina, X: segue B (n=2 , p = 0,8) Distribuição de Probabilidade de X: a) b) c) 04 – a) 1/27 b) 12/27 c) 8/27 05- a) 0,64 b) 0,04 c) 0,32 3 3 3 3 1 1 1 1 ( 3) 1 1. .1 3 3 3 27 27 P X 0 3 0 3 1 1 8 8 ( 0) 1 1.1. 0 3 3 27 27 P X 3 3 1 1 ( ) 1 , 0,1,2,3 3 3 kk P X k k k 22 ( ) 0,8 1 0,8 , 0,1,2 k k P X k k k 1 12 ( 1) 0,8 1 0,8 =2 0,8 0,2=0,32 1 P X 0 22 ( 0) 0,8 1 0,8 =1 1 0,04=0,04 0 P X 2 02 ( 2) 0,8 1 0,8 =1 0,16 1=0,64 2 P X 1 2 3 1 1 1 4 12 ( 1) . 1 3. . 1 3 3 3 9 27 P X 06 – A probabilidade de cura do lupus eritematoso é de 0.25, suposta constante. Escolhendo- se, ao acaso, 4 pacientes submetidos a tratamento, qual a probabilidade de cura de: a) 2 pacientes; d) no máximo 3 pacientes; b) pelo menos 1 paciente ; e) número esperado de pacientes curados na amostra. c) todos os 4 pacientes. Respostas: Variável aleatória X: Cura do lúpus eritematoso, X: segue B (n=4 , p = 0,25) Distribuição de Probabilidade de X: a) b) c) d) e) E(X) = n.p =4 x 0,25 = 1 cura 06 – a) 0,2109 b) 0,6836 c) 0,0039 d) 0,9961 e) 1 44 ( ) 0,25 1 0,25 , 0,1,2,3,4 k k P X k k k 2 4 24 ( 2) 0,25 1 0,25 6 0,0625 0,5625 0,2109 2 P X 0 44 ( 1) 1 1 1 0 1 0,25 1 0,25 1 0,3164 0,6836 0 P X P X P X 4 04 ( 4) 0,25 . 1 0,25 1 0,0039 1 0,0039 4 P X ( 3) 1 3 1 4 1 0,0039 0,9961P X P X P X Distribuição Normal 01 – A um conjunto de alunos secundaristas foi administrado um exame para determinar seus conhecimentos sobre saúde e higiene pessoais. Se admitirmos que a população examinada seja normalmente distribuída com escore médio de 50 e desvio-padrão de 2,5, qual a porcentagem da população que esperamos cair: a) no intervalo entre 47 e 55? c) abaixo de um escore de 57? b) no intervalo entre 44 e 48? d) superior a um escore de 57? Respostas: a) b) c) d) 01 – a) 86,21% b) 20,37% c) 99,74%d) 0,26% 02 - Suponhamos que a pressão sangüínea sistólica normal de indivíduos com idade entre 15 e 25 anos é uma variável aleatória com distribuição normal de média 120 mm de Hg e desvio-padrão 8 mm de Hg. Nestas condições, calcule a probabilidade de um indivíduo dessa faixa etária, com pressão sangüínea sistólica normal, apresentar pressão: a) Inferior a 120 mm de Hg b) Acima de 106 mm de Hg c) Entre 100 e 110 mm de Hg d) Abaixo dos 136 mm de Hg e) Qual a menor pressão dentre os 20% dos indivíduos que têm as maiores pressões sangüíneas? f) Qual a maior pressão dentre os 18% dos indivíduos que têm as menores pressões sanguíneas? Respostas: a) b) c) 2,00 1,20 2,00 1,20 0,9772 0,1151 0,8621 86,21%P Z P Z ou 44 50 48 50 44 48 2,4 0,80 2,5 2,5 P X P Z P Z 0,80 2,40 0,2119 0,0082 0,2037 20,37%ou 57 50 57 2,80 2,80 0,9974 99,74% 2,5 P X P Z P Z ou 57 50 57 2,80 1 2,80 1 2,80 0,0026 0,26% 2,5 P X P Z P Z P Z ou 120 120 120 0,00 0,00 0,5000 50% 8 P X P Z P Z ou 100 120 110 120 100 110 2,50 1,25 8 8 P X P Z P Z 1,25 2,50 0,1056 0,0062 0,0994 9,94%ou 106 120 106 1 1,75 1 1,75 1 0,0401 0,9599 95,99% 8 P X P Z P Z ou 47 50 55 50 47 55 1,20 2,00 2,5 2,5 P X P Z P Z d) e) f) 02 – a) 0,50 b) 0,9599 c) 0,0994 d) 0,9972 e) 126,72 f) 112,64 03 - As taxas de hemócrito de 10.000 indivíduos apresentam valores em distribuição normal tendo média igual a 40% e desvio-padrão de 2%. Quantos indivíduos se espera ter taxa de hemócrito: a) menor do que 42%? c) maior do que 46%? b) entre 41% e 43%? d) inferior à taxa média? Respostas: X: Taxas de hemócrito segue distribuição Normal, ou seja, N(μ=40%, σ=2%) a) b) c) d) 03 – a) 8413 b) 2417 c) 13 d) 5000 136 120 136 2,00 2,00 0,9772 97,72% 8 P X P Z P Z ou .0,84 120 8 0,84 126,72 x x mm de Hg 10.000 1,00 10.000 0,8413 8413 10.000 0,9332 0,6915 10.000*0,2417 2417 10.000 1,50 0,50 10.000* 1,50 0,50P Z P Z 41 40 43 40 41 43 10.000 10.000 0,50 1,50 2 2 N P X P Z P Z 46 40 46 10.000 10.000 3,00 10.000 1 3,00 2 N P X P Z P Z P Z 10.000 1 3,00 10.000 1 0,9987 10.000 0.0013 13 40 40 40 10.000 10.000 0,00 10.000 0,5000 5.000 2 N P X P Z P Z 0,20 0,80 0,80 0,84 x x P X x P X x P Z 42 40 42 10.000 10.000 1,00 2 N P X P Z P Z 0,18 0,18 0,18 0,92 x x x P X x P Z 0,92 120 0,92 8 120 7,36 112,64 x x x mm de Hg 04 – Um laboratório afirma que a duração do efeito de um de seus antibióticos é normalmente distribuída com média 9 horas e desvio-padrão 0,5 horas. a) Se o controle de qualidade do laboratório exige o antibiótico com a duração do efeito igual a 9 horas mais ou menos 1 hora, que proporção da produção desse antibiótico será inaceitável? b) De 20000 cápsulas desse antibiótico, quantas serão aceitas, considerando o critério de aceitação do item a)? Respostas: X: Duração do efeito de um antibiótico segue distribuição Normal, ou seja, N(μ=9 hs, σ=0,5 hs) a) b) 04 – a) 4,56% b) 190 (errado) 19.088 (certo) 8 9 10 9 1 1 8 10 1 0,5 0,5 P inaceitavel P aceitavel P X P Z 1 2,00 2,00 1 2,00 2,00 1 0,9772 0,0228P Z 1 0,9772 0,0228 1 0,9544 0,0456 4,56%ou 20.000 ) 20.000 8 10 20.000 0,9544 19.088P aceitavel P X TABELA DA DISTRIBUIÇÃO NORMAL REDUZIDA – N(0 ; 1)
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