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IFCE - INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO CIENCIA E TECNOLOGIA DISC. BIOESTATÍSTICA BÁSICA PROF. Clenio Avaliação de Bioestatística Nome: SUZY CRISTINE SOUSA CAMPOS Nota: ___________________ 01 - Classifique os seguintes estudos como observacionais ou experimentais. Identifique os grupos de comparação. (1,0 ponto) a. Os bebês e os peixes (Revista Veja de 04/09/2002): Ácidos graxos presentes peixes e frutos do mar reduzem os riscos de parto prematuro ou de bebês de baixo peso. Um estudo realizado por professores de dois centros médicos dinamarqueses especializados em acompanhamento de gestação avaliou 8729 mulheres. Entre as que nunca comiam peixe, 7,1% deram a luz bebês abaixo do peso ideal. No grupo das gestantes que consumiam pelo menos 15 gramas uma vez por semana, a porcentagem encontrada foi de 1,9%. Estudo do tipo OBSEERVACIONAL Grupos de Comparação GESTANTES QUE NUNCA COMIAM PEIXES X GESTANTES QUE CONSOMEM <15g/d b. Dentes sadios (Revista Época de 01/09/2003): Grávidas que sofrem de periodontite – inflamação da gengiva que abala os dentes e facilita a entrada de bactérias da boca na corrente sanguínea – correm risco de ter o bebê antes da hora. A boa notícia é que medidas simples como a remoção da placa bacteriana e do tártaro acumulado ajudam a combater a prematuridade. Um estudo realizado pela Universidade do Alabama com 366 gestantes que sofriam de periodontite mostrou que o tratamento bucal reduziu em 84% o índice de partos prematuros. Gestantes ou mulheres que pretendem engravidar são aconselhadas a fazer um check- up dentário. Estudo do tipo EXPERIMENTAL Grupos de Comparação GESTANTES COM PERIODONTITE SUBMETIDAS A TRATAMENTOX GESTANTES COM PERIODONTITE SEM TRATAMENTO c. Sono tranquilo e silencioso (Revista Época de 25/08/2003): Crianças em idade pré-escolar que roncam regularmente são duas vezes mais propensas a sofrer de asma e tosse noturna do que as que dormem como 974 crianças pela Universidade de Sydney, na Austrália, o estudo demonstra que tratar o ronco é a medida mais efetiva para combater a tosse. Estudo do tipo OBSERVACIONAL Grupos de Comparação CRIANÇAS QUE RONCAM X CRIANÇAS QUE NÃO RONCAM 02 - Complete a tabela abaixo. (1,0 ponto) Tabela 2.1: Resposta de pacientes após receberem uma determinada vacina Resposta Frequência Absoluta Frequência Relativa (%) Frequência Absoluta acumulada Frequência Relativa acumulada (%) Baixa 6 17.14 6 17.14 Moderada 18 51.43 24 68.57 Alta 11 31.43 35 100 Total 35 03 - Os dados abaixo se referem a quinze pacientes de uma clinica de ortopedia que foram entrevistados quanto ao número de meses previstos de fisioterapia, se haverá (S) ou não (N) sequelas após o tratamento e o grau de complexidade da cirurgia realizada: alto (A), médio (M) ou baixo (B). (1,0 ponto) a. Classifique as variáveis em estudo: • NUMERO DE MESES PREVISTOS DE FISIOTERAPIA – quantitativa discreta • SE HAVERÁ OU NÃO SEQUELAS – qualitativa nominal • GRAU DE COMPLEXIDADE DA CIRURGIA Qualitativa ordinal b. Para cada variável, construa a tabela de frequências. NUMERO DE MESES PREVISTOS DE FISIOTERAPIA classe Fca absoluta Fca relativa (%) Fca absoluta acumulada Fca relativa acumulada (%) 4 2 13.33 2 13.33 5 5 33.33 7 46.67 6 3 20 10 66.67 7 3 20 13 86.67 8 2 13.33 15 100 TOTAL: 15 100 SE HAVERÁ OU NÃO SEQUELAS Classes Fca absoluta Fca relativa (%) Fca absoluta acumulada Fca relativa acumulada (%) S 7 47 7 47 N 8 53 15 100 TOTAL 15 100 GRAU DE COMPLEXIDADE DA CIRURGIA Classes Fca absoluta Fca relativa (%) Fca absoluta acumulada Fca relativa acumulada (%) A 4 27 4 27 M 7 46 11 73 B 4 27 15 100 TOTAL: 15 100 c. Construa gráficos adequados para cada variável. Interprete cada uma. O grafico mostra que a maioria dos pacientes precisam de em média 5 meses (em uma taxa de 33.33%) seguido de 20% que precisam de 6 ou 7 meses e 26.68% precisam de 4 e 8 meses de terapia em média. 0 1 2 3 4 5 6 4 5 6 7 8 NUMERO DE MESES PREVISTOS DE FISIOTERAPIA Nesse caso a possibilidade de sequelas é menor, sendo uma média de 53% de chances de não haver sequelas Nessse caso se mostra um risco médio no ato cirurgico em uma porcentagem de 47% em comparação com o risco alto e baixo que estão em 27% 6,4 6,6 6,8 7 7,2 7,4 7,6 7,8 8 8,2 S N POSSIBILIDADE DE SEQUELAS 0 1 2 3 4 5 6 7 8 A M B RISCO CIRURGICO 3. Os dados a seguir foram obtidos em indivíduos contaminados pelo veneno de certo tipo de inseto e submetidos a tratamento. A variável de interesse Recup é definida como o tempo (em horas) entre a administração do tratamento e a recuperação do indivíduo. Os valores de Recup são os seguintes: (1,0 ponto) a. Determine a média, mediana, quartis Q1, Q3 e desvio padrão. Média : 𝒙 = ∑ 𝒇𝒙 𝒏 𝒙 = 𝟔𝟑𝟒 𝟐𝟔 = 𝟐𝟒, 𝟑𝟖 Mediana 𝑴𝒆𝒅𝒊𝒂𝒏𝒂 = 𝟏𝟐 + 𝟏𝟔 𝟐 = 𝟐𝟖 𝟐 = 𝟏𝟒 Q1: 𝑄1 = 𝑖 ∙ (𝑛 + 1) 4 𝑄1 = 1 ∙ (26 + 1) 4 𝑄1 = 1 ∙ 27 4 𝑄1 = 6,75 (𝑝𝑜𝑠𝑖çã𝑜) 𝑄1 = 3 Q3: 𝑄3 = 3 ∙ (26 + 1) 4 𝑄3 = 3 ∙ 27 4 𝑄3 = 3 ∙ 6,75 𝑄3 = 20,25 (𝑝𝑜𝑠𝑖çã𝑜) 𝑄3 = 45 + 46 2 𝑄3 = 91 2 = 45,5 Desvio padrão 𝑺𝟐 = 𝟏 𝒏 − 𝟏 [∑ 𝒙𝒊 𝟐 𝑭𝒊 − (∑ 𝒙𝒊 𝑭𝒊)² 𝒏 ] 𝑺𝟐 = 𝟏 𝟐𝟔 − 𝟏 [𝟐𝟗𝟑𝟓𝟎 − (𝟔𝟑𝟒)² 𝟐𝟔 ] 𝑺𝟐 = 𝟏 𝟐𝟓 [𝟐𝟗𝟑𝟓𝟎 − 𝟒𝟎𝟏 𝟗𝟓𝟔 𝟐𝟔 ] 𝑺𝟐 = 𝟎, 𝟎𝟒 ∙ [𝟐𝟗𝟑𝟓𝟎 − 𝟏𝟓 𝟒𝟓𝟗, 𝟖𝟒𝟔] 𝑺𝟐 = 𝟎, 𝟎𝟒 ∙ [𝟏𝟑 𝟖𝟗𝟎, 𝟏𝟓𝟒] 𝑺𝟐 = 𝟓𝟓𝟓, 𝟔𝟎𝟔 𝑺 = √𝟓𝟓𝟓, 𝟔𝟎𝟔 𝑺 = 𝟐𝟑, 𝟓𝟕 b. Separe o conjunto de dados em três grupos denominados cura rápida, com valor de Recup menor ou igual a 12, cura normal, se o valor de Recup for maior do que 12 e menor ou igual a 45, e cura lenta, se o valor de Recup estiver acima de 45. Compare a variabilidade desses três grupos através de seus coeficientes de variação. Cura normal Tempo em h (trat/recup) F Fac 𝒙 ∙ 𝑭 𝒙𝟐 𝒙𝟐 ∙ 𝑭 16 1 1 16 256 256 22 1 2 22 484 484 23 1 3 23 529 529 37 1 4 37 1369 1369 39 1 5 39 1521 1521 42 1 6 42 1764 1764 45 1 7 45 2025 2025 Total 7 224 7948 7948 𝒙 = 𝟐𝟐𝟒 𝟕 = 𝟑𝟐 𝑺𝟐 = 𝟏 𝟔 [𝟕𝟗𝟒𝟖 − 𝟐𝟐𝟒² 𝟕 ] 𝑺𝟐 = 𝟏𝟑𝟎 𝑺 = √𝟏𝟑𝟎 𝑺 = 𝟏𝟏, 𝟒𝟎 𝑪𝑽𝑷 = ( 𝟏𝟏, 𝟒𝟎 𝟑𝟐 ) ∙ 𝟏𝟎𝟎 = 𝟑𝟓, 𝟔𝟑% Cura lenta Tempo em h (trat/recup) F Fac 𝒙 ∙ 𝑭 𝒙𝟐 𝒙𝟐 ∙ 𝑭 46 1 1 46 2116 2116 47 1 2 47 2209 2209 51 1 3 51 2601 2601 52 1 4 52 2704 2704 56 1 5 56 3136 3136 90 1 6 90 8100 8100 Total 6 342 20866 20866 𝒙 = 𝟐𝟐𝟒 𝟔 = 𝟓𝟕 𝑺𝟐 = 𝟐𝟕𝟒, 𝟒 𝑺 = √𝟐𝟕𝟒, 𝟒 𝑺 = 𝟏𝟔, 𝟓𝟕 𝑪𝑽𝑷 = ( 𝟏𝟔, 𝟓𝟕 𝟓𝟕 ) ∙ 𝟏𝟎𝟎 = 𝟐𝟗, 𝟎𝟔% Comparação Cura rápida Cura normal Cura lenta 74,19 35,63 29,06 O grupo denominado cura rápida apresenta um maior coeficiente de variação e uma dispersão maior em comparação ao grupo denominado de cura lenta que tem menor coeficiente de variação e menor dispersão. As informações sobre a Energia (kj/100g) de 16 marcas de chocolate estão representadas na Tabela abaixo: (2,0 pontos) Tabela: Frequência da Energia Energia Frequência Absoluta Ponto médio 1600|--- 1750 2 1675 1750|--- 1900 1 1825 1900|--- 2050 8 1975 2050|--- 2200 3 2125 2200|--- 2350 2 2275 Total 16 Calcule: a) Média, mediana e moda; • Média 𝒙 = ∑ 𝒇𝒙 𝒏 𝒙 = 𝟑𝟏𝟗𝟎𝟎 𝟏𝟔 𝒙 = 𝟏𝟗𝟗𝟑, 𝟕𝟓 • Mediana 𝑴𝒆 = 𝒍𝒊 + [ 𝑵 𝟐⁄ − 𝑭𝒂𝒄′ 𝑭𝒇𝒊 ] ∙ 𝒉 𝑵 𝟐⁄ = 𝟏𝟔 𝟐 = 𝟖 𝑴𝒆 = 𝟏𝟗𝟎𝟎 + [ 𝟖 − 𝟑 𝟖 ] ∙ 𝟏𝟓𝟎 𝑴𝒆 = 𝟏𝟗𝟎𝟎 + 𝟔𝟖, 𝟐 = 𝟏𝟗𝟔𝟖, 𝟐 • Moda 𝑴𝒐 = 𝒍 + ∆𝟏 ∆𝟏 + ∆𝟐 ∙ 𝒉 classe modal é 1900|-- 2050, 𝑴𝒐 = 𝟏𝟗𝟎𝟎 + 𝟖 − 𝟏 (𝟖 − 𝟏) + (𝟖 − 𝟑) ∙ 𝟏𝟓𝟎 𝑴𝒐 = 𝟏𝟗𝟎𝟎 + 𝟕 𝟕 + 𝟓 ∙ 𝟏𝟓𝟎 𝑴𝒐= 𝟏𝟗𝟎𝟎 + 𝟕 𝟏𝟐 ∙ 𝟏𝟓𝟎 𝑴𝒐 = 𝟏𝟗𝟎𝟎 + 𝟖𝟕, 𝟓 = 𝟏𝟗𝟖𝟕, 𝟓 b) Variância, desvio padrão e coeficiente de variação; Variância 𝑺𝟐 = 𝟏 𝒏 − 𝟏 [∑ 𝒙𝒊 𝟐 𝑭𝒊 − (∑ 𝒙𝒊 𝑭𝒊)² 𝒏 ] 𝑺𝟐 = 𝟏 𝟏𝟔 − 𝟏 [𝟔𝟒𝟎𝟒𝟓𝟎𝟎𝟎 − (𝟑𝟏𝟗𝟎𝟎)² 𝟏𝟔 ] 𝑺𝟐 = 𝟏 𝟏𝟓 [𝟔𝟒𝟎𝟒𝟓𝟎𝟎𝟎 − 𝟏 𝟏𝟎𝟕 𝟔𝟏𝟎 𝟎𝟎𝟎 𝟐𝟔 ] 𝑺𝟐 = 𝟎, 𝟎𝟔 ∙ [𝟔𝟒𝟎𝟒𝟓𝟎𝟎𝟎 − 𝟒𝟐 𝟔𝟎𝟎 𝟑𝟖𝟒, 𝟔𝟐] 𝑺𝟐 = 𝟎, 𝟎𝟒 ∙ [𝟐𝟏 𝟒𝟒𝟒 𝟔𝟏𝟓, 𝟑𝟖] 𝑺𝟐 = 𝟖𝟓𝟕 𝟕𝟖𝟒, 𝟔𝟏𝟓𝟐 Desvio padrão 𝑺 = √𝟖𝟓𝟕 𝟕𝟖𝟒, 𝟔𝟏𝟓𝟐 𝑺 = 𝟐𝟑, 𝟓𝟕 Coeficiente de variação 𝑪𝑽𝑷 = ( 𝟏𝟕𝟐, 𝟏𝟐 𝟏𝟗𝟗𝟑, 𝟕𝟓 ) ∙ 𝟏𝟎𝟎 = 𝟖, 𝟔𝟑% Distúrbio de Hiperatividade com Déficit de Atenção, DHDA, é uma desordem que afeta crianças em idade escolar. As 1000 crianças de uma amostra aleatória de uma população foram classificadas de acordo com seu sexo e se sofrem de DHD. Os resultados são mostrados na Tabela: (1,0 ponto) Sexo DHDA Presente Ausente Totais Masculino 60 440 500 Feminino 6 494 500 Totais 66 934 1000 Calcule a probabilidade de uma criança: a) Ter o distúrbio: 𝑷(𝑫𝑯𝑫𝑨) = 𝟔𝟔 𝟏𝟎𝟎𝟎⁄ = 𝟎, 𝟎𝟔𝟔 (𝟔, 𝟔%) b) Do sexo feminino: 𝑷(𝑭) = 𝟓𝟎𝟎 𝟏𝟎𝟎𝟎⁄ = 𝟎, 𝟓 (𝟓𝟎%) c) Ter o distúrbio e ser do sexo masculino: 𝑷(𝑵𝑫𝑯𝑫𝑨 ∩ 𝑴) = 𝟔𝟎 𝟏𝟎𝟎𝟎⁄ = 𝟎, 𝟎𝟔 (𝟔%) d) Não ter o distúrbio e ser do sexo feminino: 𝑷(𝑵𝑫𝑯𝑫𝑨 ∩ 𝑭) = 𝟒𝟗𝟒 𝟏𝟎𝟎𝟎⁄ = 𝟎, 𝟒𝟗𝟒 (𝟒𝟗, 𝟒%) e) Ter o distúrbio dado que é do sexo masculino: 𝑷(𝑫𝑯𝑫𝑨 | 𝑴) = 𝑷(𝑫𝑯𝑫𝑨 ∩ 𝑴) 𝑷(𝑴)⁄ 𝑷(𝑫𝑯𝑫𝑨 | 𝑴) = 𝟔𝟎 𝟓𝟎𝟎⁄ = 𝟎, 𝟏𝟐 (𝟏, 𝟐%) f) Não apresentar o distúrbio dado que é do sexo feminino. 𝑷(𝑵𝑫𝑯𝑫𝑨 | 𝑭) = 𝑷(𝑵𝑫𝑯𝑫𝑨 ∩ 𝑭) 𝑷(𝑭)⁄ 𝑷(𝑵𝑫𝑯𝑫𝑨 | 𝑭) = 𝟒𝟗𝟒 𝟓𝟎𝟎⁄ = 𝟎, 𝟗𝟖𝟖 (𝟗𝟖, 𝟖%) Sabe-se que com determinado tratamento se alcança 70% de cura para certa doença quando o mesmo é administrado a pacientes em condições bem definidas. Um grupo de três pacientes é sorteado, dentre a população que receberam o tratamento. Determine a distribuição de probabilidade binomial da variável aleatória “número de pacientes que se submeteram ao tratamento e foram curados”. (1,0 ponto) p = 0,7 (probabilidade de cura) q = 0,3 N = 3 X = 0 (nenhum curado), 1, 2 ou 3 (todos curados) C para pacientes curados; N para pacientes não curados; As possibilidades para 3 pacientes escolhidos aleatoriamente: Cálculos: - CCC: P (3 em 3) = 𝟑! 𝟑!(𝟑−𝟑)! ∙ 𝟎, 𝟕𝟑 ∙ 𝟎, 𝟑𝟑−𝟑 = 𝟏 ∙ 𝟎, 𝟕𝟑 ∙ 𝟏 = 𝟎, 𝟕³ - CCN, CNC, NCC: P (2 em 3) = 𝟑! 𝟐!(𝟑−𝟐)! ∙ 𝟎, 𝟕𝟐 ∙ 𝟎, 𝟑𝟑−𝟐 = 𝟏 ∙ 𝟎, 𝟕𝟐 ∙ 𝟎, 𝟑 = 𝟑 ∙ 𝟎, 𝟕² ∙ 𝟎, 𝟑 - NNN: P (0 em 3) = 𝟑! 𝟎!(𝟑−𝟎)! ∙ 𝟎, 𝟕𝟎 ∙ 𝟎, 𝟑𝟑−𝟎 = 𝟏 ∙ 𝟏 ∙ 𝟎, 𝟑³ = 𝟎, 𝟑³ - CNN, NCC, NCN: P (1 em 3) = 𝟑! 𝟏!(𝟑−𝟏)! ∙ 𝟎, 𝟕𝟏 ∙ 𝟎, 𝟑𝟑−𝟏 = 𝟑 ∙ 𝟎, 𝟕 ∙ 𝟎, 𝟑² X P (X = x) 0 0,3³ 1 3 · 0,7 · 0,3² 2 3 · 0,7² · 0,3² 3 0,7³ Total 1 Suponha que em uma determinada cidade 60% da população tem alergia respiratória. Deseja-se selecionar 12 pessoas aleatoriamente para que essas sejam submetidas a um novo ambiente, para averiguar os efeitos a um novo ambiente 7 das 12 pessoas devem ter a alergia e o restante deve ser saudável. Usando a fórmula Binomial encontre a probabilidade de se obterem exatamente 7 pessoas alérgicas quando 12 pessoas serão selecionadas. (1,0 ponto) P = 0,6 (probabilidade de ser alérgico) Q = 0,4 N = 12 𝑷 (𝟕 𝒆𝒎 𝟏𝟐) = 𝟏𝟐! 𝟕! (𝟏𝟐 − 𝟕)! ∙ 𝟎, 𝟔𝟕 ∙ 𝟎, 𝟒𝟏𝟐−𝟕 𝑷 (𝟕 𝒆𝒎 𝟏𝟐) = 𝟏𝟐! 𝟕! 𝟓! ∙ 𝟎, 𝟎𝟐𝟖 ∙ 𝟎, 𝟎𝟏𝟎 𝑷 (𝟕 𝒆𝒎 𝟏𝟐) = 𝟏𝟐! 𝟕! 𝟓! ∙ 𝟎, 𝟎𝟐𝟖 ∙ 𝟎, 𝟎𝟏𝟎 𝑷 (𝟕 𝒆𝒎 𝟏𝟐) = 𝟏𝟐 ∙ 𝟏𝟏 ∙ 𝟏𝟎 ∙ 𝟗 ∙ 𝟖 ∙ 𝟕! 𝟕! 𝟓! ∙ 𝟎, 𝟎𝟐𝟖 ∙ 𝟎, 𝟎𝟏𝟎 𝑷 (𝟕 𝒆𝒎 𝟏𝟐) = 𝟏𝟐 ∙ 𝟏𝟏 ∙ 𝟏𝟎 ∙ 𝟗 ∙ 𝟖 𝟓 ∙ 𝟒 ∙ 𝟑 ∙ 𝟐 ∙ 𝟏 ∙ 𝟎, 𝟎𝟐𝟖 ∙ 𝟎, 𝟎𝟏𝟎 𝑷 (𝟕 𝒆𝒎 𝟏𝟐) = 𝟗𝟗𝟓 𝟎𝟒𝟎 𝟏𝟐𝟎 ∙ 𝟎, 𝟎𝟐𝟖 ∙ 𝟎, 𝟎𝟏𝟎 𝑷 (𝟕 𝒆𝒎 𝟏𝟐) = 𝟕𝟗𝟐 ∙ 𝟎, 𝟎𝟐𝟖 ∙ 𝟎, 𝟎𝟏𝟎 𝑷 (𝟕 𝒆𝒎 𝟏𝟐) = 𝟎, 𝟐𝟐𝟕 A probabilidade de se obterem exatamente 7 pessoas alérgicas em 12 pessoas selecionadas é de 22,7%. Os níveis de colesterol sérico nos homens com 18 a 24 anos têm distribuição normal com média 178,1 e desvio-padrão 40,7. Todas as unidades são em mg/100 mL. (1,0 ponto) a) Escolhido aleatoriamente um homem entre 18 e 24 anos, determine a probabilidade de seu nível de colesterol sérico ser inferior a 200. média = 178,1 mg/100mL desvio-padrão = 40,7 mg/100mL x = nível de colesterol sérico; P(X<200) = ? z = 𝒙−𝒎é𝒅𝒊𝒂 𝒅𝒆𝒔𝒗𝒊𝒐 𝒑𝒂𝒅𝒓ã𝒐 Pela tabela de escore z, 𝑷(𝒙 < 𝟐𝟎𝟎) = 𝑷 (𝒛 < 𝟐𝟎𝟎 − 𝟏𝟕𝟖, 𝟏 𝟒𝟎, 𝟕 ) = 𝑷(𝒛 < 𝟎, 𝟓𝟒) = 𝟎, 𝟕𝟎𝟓𝟒 A probabilidade de seu nível de colesterol sérico ser inferior a 200 é de 70,54%. b) Se um nível de colesterol sérico deve ser julgado muito alto se estiver entre os 7% superiores, determine o nível de separação dos níveis demasiadamente altos. Colocando a como um valor que separa os níveis de colesterol sérico que fazem parte do grupo do 7% (0,07) mais alto dos outros valores mais baixos: P(x>a) = 0,07 E, como consequênccia, P(x<a) = 0,93. a corresponde ao percentil de ordem 93. 𝑷(𝒙 < 𝒂) = 𝑷 (𝒛 < 𝒃 − 𝟏𝟕𝟖, 𝟏 𝟒𝟎, 𝟕 ) = 𝟎, 𝟗𝟑 Na tabela de escore z, o valor de z mais preenche 93% da área abaixo dele é 1,47. 𝒃 − 𝟏𝟕𝟖, 𝟏 𝟒𝟎, 𝟕 = 𝟏, 𝟒𝟕 → 𝒃 − 𝟏𝟕𝟖, 𝟏 = 𝟏, 𝟒𝟕 ∙ 𝟒𝟎, 𝟕 𝒃 = 𝟓𝟗, 𝟖𝟑 + 𝟏𝟕𝟖, 𝟏 = 𝟐𝟑𝟕, 𝟗𝟑 𝒎𝒈/𝟏𝟎𝟎𝒎𝑳
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