Prévia do material em texto
UNIVERSIDADE DO ESTADO DO AMAZONAS ESCOLA SUPERIOR DE TECNOLOGIA GABRIEL RAMOS BRUNO LUCAS RABELO SANTOS ROBSON DE SOUZA MACIEL JÚNIOR TIAGO NUNES DE CARVALHO PROBABILIDADE E ESTATÍSTICA MANAUS (AM) 2020 RESULTADOS a) Tabela 1 – Médias e Desvios padrões das variáveis quantitativas (idade, horas de estudo e conhecimento em matemática) dos alunos. Parâmetros Idade Horas_EstudoSemana Conhecimento_Matematica Média 18,756 13,305 3,214 Desvio Padrão 3,0778 12,432 0,835 Tabela 2 – Proporções dos alunos em relação ao curso. Proporções Engenharia 0,82 Meteorologia 0,0848 Licenciatura 0,0949 Tabela 3 – Proporções dos alunos em relação ao gênero. Proporções Masculino 0,719 Feminino 0,281 Tabela 4 – Proporções dos alunos que trabalham ou não. Proporções Sim 0,112 Não 0,888 Tabela 5 – Proporções dos alunos em relação à escola que cursaram o ensino médio. Proporções Escola Militar 0,0949 Escola Particular 0,281 Escola Pública Normal 0,393 Escola Técnica 0,23 b) I. n = 245 II. e0 = 0,0613 ou 6,13% c) n = 21 d) I. Engenharia + Gênero Masculino: IC95% = (53,21%; 68,79%) II. Engenharia + Escola Particular: IC95% = (14,5%; 27,5%) e) I. Idade: IC95% = (18,496; 19,684) II. Horas de Estudo por semana: IC95% = (10,249; 14,37) f) 𝑧𝑐𝑎𝑙 = 2,45 g) 𝑧𝑐𝑎𝑙 = −0,534 CONCLUSÃO a) As proporções das variáveis qualitativas para a população de 295 alunos foram feitas no Excel utilizando a função de divisão disponibilizada. A divisão foi feita tendo como base a razão entre o número de elementos com o atributo e o tamanho da população N. Para as variáveis quantitativas foram calculados as médias e os desvios padrões também utilizando as funções do Excel, que estão disponibilizadas na seção anexo. b) Para o erro amostral de 2% deveriam ter sido levantadas 245 amostras ao invés de 100, ou seja, a amostra não foi suficiente. Além disso, para uma amostra de 100 alunos o erro amostral deveria ser, aproximadamente, igual a 6,13%. c) O tamanho da amostra seria 21, levando em conta o desvio padrão populacional de 12h. d) Para o intervalo de confiança, no caso se um determinado número de pessoas for fazer o mesmo levantamento, seria encontrado que 95% dessas pessoas iriam encontrar o valor da proporção de alunos de engenharia, que são do gênero masculino, variando entre 53,21% a 68,79%. E o valor para a proporção de alunos de engenharia, que cursaram a escola particular no ensino médio, estaria entre 14,5%e 27,5%. e) Para o intervalo de confiança, no caso se um determinado número de pessoas for fazer o mesmo levantamento, seria encontrado que 95% dessas pessoas iriam encontrar o valor da média das idades variando entre 18,496 e 19,684. E o valor para a média das horas de estudo por semana estaria entre 10,249 e 14,37. f) Tendo em mente que para essa questão o gráfico para proporção é bilateral pois Ho: p = 0,6 e H1: p ≠ 0,6, pode -se traçar um gráfico com o valor de z tabelado para melhor compreensão: O fato desse gráfico ser bilateral faz com que o intervalo para aceitar Ho varie entre -1,96 e 1,96. Após ter sido calculado o zcal, verificou-se que este era correspondente a 2,45. Já que o 2,45 está fora desse intervalo, mostrado no gráfico, conclui-se que se rejeita o Ho, ou seja, a proporção de alunos do gênero masculino é, estatisticamente, diferente de 60% ao nível de significância de 5%. g) Tendo em mente que para essa questão o gráfico para média é bilateral pois Ho: μ = 13 h e H1: μ ≠ 13 h, pode-se traçar um gráfico utilizando o valor de z tabelado para melhor compreensão: O fato desse gráfico ser bilateral faz com que o intervalo para aceitar μ0 varie entre -1,96 e 1,96. Após ter sido calculado o zcal, verificou-se que este era correspondente a -0,534. Já que o -0,534 está dentro do intervalo mostrado no gráfico conclui-se que se aceita o Ho ao nível de significância de 10%, demonstrando estatisticamente que a média de horas de estudo dos alunos é igual a 13 h. ANEXO Funções do Excel utilizadas: Média: =MÉDIA(num[1];num[2];...) Desvio Padrão da população: =DESVPADPA(valor1;valor2;...) Desvio Padrão da amostra: =DESVPADA(valor1;valor2;...) Proporção: =célula1/célula2 Cálculos: b) Dados: p̂ = 0,82 n0 = zα 2 2∗p̂∗(1−p̂) e02 n0 = 1,962∗0,82∗(1−0,82) 0,022 n = 100 n0 = 1418 N = 295 α = 5% n = N∗n0 N+n0−1 n = 245∗1418 295+1418−1 e0 = 2% n = 245 zα 2 = 1,96 II) Para uma amostra de 100: 𝑒0 = 𝑧𝛼 2 ∗ √ 𝑝∗(1−𝑝) 𝑛 ∗ (𝑁−𝑛) (𝑁−1) e0 = 1,96 ∗ √ 0,82∗(1−0,82) 100 ∗ (295−100) (295−1) e0 = 0,0613 ou 6,13% c) Dados: σ = 12 h n0 = zα 2 2∗σ2 e02 n0 = 1,962∗122 52 e0 = 5 h n0 = 22 zα 2 = 1,96 n = N∗n0 N+n0−1 n = 295∗22 295+22−1 α = 5% n = 21 d) I. Dados: p̂ = 0,61 Engenharia + Gênero Masculino n = 100 1 − α = 95% IC = p̂ ± zα 2 √ p̂∗(1−p̂) n ∗ (N−n) (N−1) = 1 − α α = 5% IC = 0,61 ± 1,96√ 0,61∗(1−0,61) 100 ∗ (295−100) (295−1) = 0,95 zα 2 = 1,96 IC = 0,61 ± 0,0779 = 0,95 IC95% = 0,61 ± 0,0779 IC95% = (53,21%; 68,79%) II. Dados: p̂ = 0,21 Engenharia + Escola Particular n = 100 IC = p̂ ± zα 2 √ p̂∗(1−p̂) n ∗ (N−n) (N−1) = 1 − α 1 − α = 95% IC = 0,21 ± 1,96√ 0,21∗(1−0,21) 100 ∗ (295−100) (295−1) = 0,95 α = 5% IC = 0,21 ± 0,065 = 0,95 zα 2 = 1,96 IC95% = (14,5%; 27,5%) II. Dados: p̂ = 0,21 Engenharia + Escola Particular n = 100 IC = p̂ ± zα 2 √ p̂∗(1−p̂) n ∗ (N−n) (N−1) = 1 − α 1 − α = 95% IC = 0,21 ± 1,96√ 0,21∗(1−0,21) 100 ∗ (295−100) (295−1) = 0,95 α = 5% IC = 0,21 ± 0,065 = 0,95 zα 2 = 1,96 IC95% = (14,5%; 27,5%) e) I. Dados: �̅� = 19,09 Idade n = 100 IC = �̅� ± zα 2 S √n ∗ √ (N−n) (N−1) = 1 − α 1 − α = 95% IC = 19,09 ± 1,96 3,72 √100 ∗ √ (295−100) (295−1) = 0,95 S = 3,72 IC = 19,09 ± 0,594 = 0,95 zα 2 = 1,96 IC95% = (18,496; 19,684) II. Dados: �̅� = 12,31 h Horas de Estudo por semana n = 100 IC = �̅� ± zα 2 S √n ∗ √ (N−n) (N−1) = 1 − α 1 − α = 95% IC = 12,31 ± 1,96 12,91 √100 ∗ √ (295−100) (295−1) = 0,95 α = 5% IC = 12,31 ± 2,0607 = 0,95 zα 2 = 1,96 IC95% = (10,249; 14,37) S = 12,913 h f) Dados: Ho: p = 0,6 𝑧𝑐𝑎𝑙 = p̂−p √p∗(1−p)/n 𝑧𝑐𝑎𝑙 = 0,72−0,60 √0,60∗(1−0,60)/100 𝐻1: p ≠ 0,6 1 − α = 95% 𝑧𝑐𝑎𝑙 = 2,45 n = 100 p̂ = 0,72 zα 2 = 1,96 g) Dados: Ho: μ = 13 h 𝑧𝑐𝑎𝑙 = (X̅−μ0)∗√n S 𝑧𝑐𝑎𝑙 = (12,31−13)∗10 12,913 H1: μ ≠ 13 h n = 100 𝑧𝑐𝑎𝑙 = −0,534 X̅ = 12,31 h S = 12,913 h α = 0,1 AMOSTRA DE ENGENHARIA (82 ALUNOS) 2 41 80 106 130 153 182 201 235 8 42 81 107 131 156 185 212 240 13 47 87 110 135 162 186 216 18 48 89 112 139 164 187 221 22 54 92 113 141 166 188 224 29 60 94 115 142 168 192 225 34 66 99 117 145 170 194 226 35 67 101 120 148 175 195 227 36 73 102 121 151 179 196 228 40 74 105 122 152 180 200 230 AMOSTRA DE METEOROLOGIA (9 ALUNOS) 2 19 10 14 20 7 5 23 11 AMOSTRA DE LICENCIATURA (9 ALUNOS) 16 15 2 11 3 24 19 12 5