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Convite

By Ana Li

Convite

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Published
Jun 9, 2026
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  • CoverEAD EDUCAÇÃO A DISTÂNCIA
  • Estatística IndutivaCaracterizada pelo uso de técnicas que possibilitam avaliar características de uma população por meio do estudo de uma amostra dela. Ela nasce da ideia de que nem sempre uma amostra grande é uma amostra boa.
  • Bases da Estatística Indutiva■ Ao trabalharmos com estatística indutiva, de modo geral, chamamos de X a variável aleatória que representa a característica que queremos estudar em dada população. ■ Dessa população, retiramos uma amostra de tamanho n, representada por (X1, X2,..., Xi, ..., Xn).
  • ParâmetroÉ a quantidade da característica da população que estamos estudando. ■ Na maioria das vezes, não conhecemos tal valor.
  • EstimadorRepresenta o resultado da amostra usado para estimar determinado parâmetro populacional. É uma variável aleatória que depende dos componentes X1, X2, ..., Xi, ..., Xn da amostra. Exemplo ■ X é o símbolo do estimador usado para estimar o parâmetro peso médio das pessoas entre 15 e 65 anos que moram na cidade Novo Brasil.
  • EstimadorUm bom estimador deve ser: ■ não viciado (seu valor esperado é o valor do parâmetro em foco);
  • Estimativa■ Uma estimativa é um valor "específico" de um estimador quando usamos valores "específicos" de determinada amostra. Exemplo: Imagine que, para determinada amostra de 12 pessoas entre 15 e 65 anos que moram na cidade Novo Brasil, tenhamos observado os valores a seguir de pesos, em kg. (X₁, X21 X3 X4 X5 X6 X7, X1 X1 X101 X₁₁1 X₁2) = (58, 67, 76, 57, 69, 77, 72, 63, 65, 54, 51, 66)
  • Teorema central do limite (TCL)Amostra aleatória simples de tamanho "n" de uma população cujos parâmetros são μ e o². Considere os seus estimadores média amostral X e variância amostral S² calculadas por: n
  • Importância do TCL■ O TCL é extremamente importante para a estatística indutiva, porque assegura que a média amostral de uma amostra aleatória simples é um estimador não viciado para a média populacional. ■ Isso significa que, se extraíssemos muitas amostras aleatórias simples de uma mesma população e calculássemos a média das médias amostrais, ela seria muito próxima da média populacional verdadeira.
  • Estimadores pontuais x Estimadores intervalares■ Os estimadores apresentados até agora são chamados de estimadores pontuais, pois estimam, por meio de “números fixos", os valores (parâmetros) da média populacional µ e da μ variância populacional σ². Fonte: Adaptado do livro-texto.
  • Intervalo de confiança para a média com variância populacional conhecida■ Vamos pensar, inicialmente, no intervalo de confiança para a média u de uma população que segue modelo normal e cuja variância σ2 seja conhecida. Imagine que, dessa população, retiremos uma amostra de tamanho n representada pelas variáveis aleatórias independentes (X1, X2, ..., Xn), sendo X a média amostral.
  • Intervalo de confiança para a média com variância populacional conhecidaNesse caso, o intervalo de confiança para a média μ, com coeficiente de confiança c, indicado por IC(u;c), para dado valor de média amostral observada Xobs, é calculado por: -[x
  • InteratividadeA quantidade da característica da população que estudamos em um processo utilizando estatística indutiva é chamada de: a) Parâmetro.
  • RespostaA quantidade da característica da população que estudamos em um processo utilizando estatística indutiva é chamada de: a) Parâmetro.
  • Exemplo 1 de estimativa intervalarImagine que a distribuição das alturas das pessoas com mais de 18 anos que moram na cidade fictícia Novo Mundo obedeça a um modelo normal com média µ desconhecida e com variância σ2 igual a 1,06 m². ■ Foi feita uma amostra aleatória de 55 dessas pessoas, o que forneceu média amostral observada Xobs igual a 1,71 m.
  • Resumo dos dados fornecidos pelo exemplo 1■ Modelo de distribuição de probabilidades das alturas: normal. ■ Média populacional das alturas: parâmetro μ desconhecido. ■ Variância populacional das alturas: parâmetro σ² = 1,06 m². ■ Desvio padrão populacional das alturas: parâmetro σ = √σ² = 1,03 m.
  • Resolução do Exemplo 1■ Se o coeficiente de confiança "c" vale 0,80, então c/2 = 0,40. ■ Precisamos achar Zc/2, tal que tenhamos as configurações ilustradas a seguir.
  • Resolução do Exemplo 1Agora, podemos calcular o intervalo de confiança para a média populacional das alturas μ, com coeficiente de confiança c = 0,8 (80%), indicado por IC(μ;c), para o valor de média amostral observada Xobs = 1,71 m, com Zc/2 = 1,28, n = 55 e σ = 1,03 m. [1,71
  • Exemplo 2 de estimativa intervalar■ Considerando a mesma situação e aumentando a confiança para 95%, o que acontecerá com o intervalo de confiança para a média populacional? Como c vale 0,95, c/2 vale 0,475. Encontramos o Z c/2 a partir das funções a seguir:
  • Resolução do Exemplo 2Agora, podemos calcular o intervalo de confiança para a média populacional das alturas μ, com coeficiente de confiança c = 0,95 (95%), indicado por IC(μ;c), para o valor de média amostral observada Xobs = 1,71 m, com Zc2= 1,96, n = 55 e σ = 1,03 m. (14; c)= [Xxat
  • Introdução ao teste de hipóteses■ Um teste de hipóteses tem o objetivo de, com base nas características de uma amostra representativa de uma população, concluir informações sobre a população como um todo, atividade conhecida como inferência estatística. Exemplo:
  • Resposta para o exemplo de teste de hipótese(Apresentando as hipóteses) ■ Para a situação em estudo, vamos chamar de X a variável aleatória contínua que representa o tempo, em segundos, que a máquina leva para retificar a peça.
  • Page 23Resposta para o exemplo de teste de hipótese (Explicando os tipos de erros) Erros quando rejeitamos Ho e quando aceitamos Ho:
  • Resposta para o exemplo de teste de hipótese(Explicando as probabilidades de erros) Vamos chamar de "a" a probabilidade de ocorrência de erro tipo I e de "B" a probabilidade de ocorrência de erro tipo II. Assim temos:
  • Page 25Resposta para o exemplo de teste de hipótese (Voltando ao exemplo) Voltemos à situação da nova máquina retificadora.
  • InteratividadeEm um teste de hipótese, aquela conhecida como hipótese nula é conhecida como: a) Hnulo.
  • RespostaEm um teste de hipótese, aquela conhecida como hipótese nula é conhecida como: a) Hnulo.
  • Resposta para o exemplo de teste de hipótese(Continuando o exemplo) Imagine que façamos uma amostra de 30 tempos de retificação da máquina nova, ou seja, obtemos uma amostra de tamanho n = 30. Assim, para o exemplo em estudo, temos:
  • Page 29Resposta para o exemplo de teste de hipótese (Continuando o exemplo) ■ Precisamos encontrar, "dentro" da tabela normal reduzida, o valor 0,95, em que o valor mais próximo de é 0,9505, que corresponde a z* = 1,65.
  • Resposta para o exemplo de teste de hipótese(Continuando o exemplo) ■ Podemos dizer que testar uma hipótese estatística é estabelecer uma regra que possibilite, com base na informação de uma amostra, decidir pela rejeição ou pela não rejeição da hipótese nula Ho.
  • Resposta para o exemplo de teste de hipótese (Conclusão)■ Com uma amostra de tamanho n = 30, o conjunto de valores de tempo, representado pela variável X, que levam à não aceitação da hipótese nula Ho é dado por x < 118,5s. ■ Ou seja, se a média amostral dos tempos resultar em valor menor do que 118,5s, ao nível de significância de 5%, não aceitaremos que o tempo médio de retificação da nova máquina seja igual a 120 segundos (nesse caso, acataremos a hipótese Ha, segundo a qual o tempo médio de retificação da nova máquina é menor do que 120s).
  • Page 32Etapas em um teste de hipóteses para média com variância populacional conhecida ■ Etapa 1: Estabelecer as hipóteses Ho e Ha em relação ao valor de média amostral de referência μo, em que podemos ter o caso 1 (unilateral à esquerda), o caso 2 (unilateral à direita) ou o caso 3 (bilateral).
  • Page 33Etapas em um teste de hipóteses para média com variância populacional conhecida Etapa 2: Definir uma regra de decisão com base em Ha, em que Xc representa o valor crítico e RC representa a região crítica (zona de rejeição de Ho).
  • Page 34Etapas em um teste de hipóteses para média com variância populacional conhecida ■ Etapa 3: Identificar o estimador e o tipo de distribuição de probabilidades que essa variável aleatória segue.
  • Testes qui-quadradoTeste de aderência ■ Visam a testar se dado modelo probabilístico é adequado a determinado conjunto de dados.
  • Teste de independência■ Inicialmente, organizamos as frequências "O" observadas em uma tabela de dupla entrada, com r linhas es colunas, como a mostrada a seguir. A/B
  • Teste de independência■ Sendo Eij a frequência esperada para a medida ij, fazemos a quantificação das diferenças entre as frequências observadas e suas respectivas frequências esperadas por meio da estatística a seguir, indicada por Q2. 03 = ΣΣ ΣΣΟ -E2 i=1 j=1 Eij r s
  • Teste de independência■ Na expressão, q é o número de graus de liberdade, sendo q = (r− 1). (s − 1). ■ Identificamos P = P(x²q ≥ Q²obs), em que, como acabamos de dizer, Q2obs é o valor calculado para Q² com base nos dados observados.
  • Exemplo de Teste de independênciaImagine que a fábrica Chocolate Delicioso produza 4 tipos de chocolate: Choc A, Choc B, Choc C e Choc D. O gestor dessa fábrica quer saber se a preferência por tipo de chocolate é ou não é independente do local de moradia do consumidor (zona sul, zona norte ou zona central). Para isso, fez uma pesquisa com 1320 consumidores e obteve as observações apresentadas a seguir.
  • InteratividadeA região expressa pela regra que possibilite, com base na informação de uma amostra, decidir pela rejeição ou pela não rejeição da hipótese nula Ho, é chamada de: a) Região nula.
  • RespostaA região expressa pela regra que possibilite, com base na informação de uma amostra, decidir pela rejeição ou pela não rejeição da hipótese nula Ho, é chamada de: a) Região nula.
  • Exemplo de Teste de independência(Estabelecendo hipóteses e apresentando o número de observações) As hipóteses a serem testadas são: Hipótese nula (Ho): a preferência por determinado tipo de chocolate não depende do local em que o consumidor mora.
  • Exemplo de Teste de independência(Construção da tabela de valores observados e esperados) ■ Se há independência entre o local em que o consumidor mora e o tipo de chocolate que ele prefere, temos as quantidades esperadas mostradas na tabela que será apresentada.
  • Exemplo de Teste de independência(Construção da tabela de valores observados e esperados) ■ Na tabela a seguir, temos, nas colunas azuis, as quantidades observadas e, nas colunas verdes, as quantidades esperadas de consumidores.
  • Exemplo de Teste de independência■ Na tabela a seguir, temos o destaque das indicações das quantidades observadas (em azul) e das quantidades esperadas (em verde) de consumidores. Choc A Choc B
  • Exemplo de Teste de independênciaAssim, temos X = 54,01 e procuramos, em uma tabela de distribuição qui-quadrado, na linha de graus de liberdade (g.l.) igual a 6 (q = 6). g.l.
  • Coeficiente de correlaçãoSerá que essas duas variáveis estão relacionadas ou correlacionadas entre si de maneira aproximadamente linear? X
  • Coeficiente de correlação■ Temos um coeficiente, chamado de coeficiente de correlação e indicado por R, que quantifica o grau de associação entre duas variáveis. Esse coeficiente é calculado pela expressão a seguir, em que n é o número de pares (X;Y). R = n
  • Xobs =Yobs n i=1 Calculando o Coeficiente de correlação
  • Calculando o Coeficiente de correlação■ O coeficiente R igual a 0,997 indica que as variáveis X e Y em estudo têm forte correlação positiva: se X aumenta, Y aumenta, e esse aumento é praticamente linear. ■ O coeficiente de correlação R também é chamado de coeficiente de Pearson.
  • Variação do coeficiente de correlação■ se R > 0, quando uma variável aumenta, a outra variável aumenta; ■ se R < 0, quando uma variável aumenta, a outra variável diminui;
  • Regressão linear■ Muitas vezes, queremos saber qual é a reta que se ajusta da melhor maneira aos pontos de um gráfico de dispersão. ■ Nesse caso, usamos o chamado método dos mínimos quadrados para estimar os coeficientes m en de uma função do 1º grau y = m. x + n (cujo gráfico é uma reta) que minimizam a soma dos quadrados dos resíduos vindos da diferença entre os valores y efetivamente observados e os seus valores esperados E(Y/X = x). Nesse sentido, observe a figura a seguir.
  • Regressão linearÉ possível demonstrar que os coeficientes me n são calculados segundo as equações a seguir. n
  • Cálculo do coeficiente■ Como o cálculo do coeficiente m é extenso, é interessante que o façamos por partes. Xobs
  • Cálculo do coeficiente■ No gráfico, temos os 5 pares (x;y) observados e a reta y = 3,336x - 0,202. n = Yobs - m. Xobs = 1,8-3,336. 0,6 = 1,8 - 2,002 = -0,202
  • InteratividadeQual é o coeficiente que informa se duas variáveis estão relacionadas entre si de maneira aproximadamente linear? a) Coeficiente de independência.
  • RespostaQual é o coeficiente que informa se duas variáveis estão relacionadas entre si de maneira aproximadamente linear? a) Coeficiente de independência.
  • Page 58ATÉ A PRÓXIMA!
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Cover

EAD EDUCAÇÃO A DISTÂNCIA
  • EAD
  • EDUCAÇÃO A DISTÂNCIA
  • UNIDADE II
  • Estatística e Probabilidade
  • Prof. Me. Antônio Palmeira
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Estatística Indutiva

Caracterizada pelo uso de técnicas que possibilitam avaliar características de uma população por meio do estudo de uma amostra dela. Ela nasce da ideia de que nem sempre uma amostra grande é uma amostra boa.

Caracterizada pelo uso de técnicas que possibilitam avaliar características de uma população por meio do estudo de uma amostra dela.

Ela nasce da ideia de que nem sempre uma amostra grande é uma amostra boa.

Exemplo:

■ Encontrar a idade média dos 600 alunos da Escola ABC, que tem estudantes de 6 a 17 anos matriculados no Ensino Fundamental (10 turmas) e no Ensino Médio (6 turmas).

Se pegarmos uma amostra grande, com 400 alunos, mas todos do Ensino Fundamental, e calcularmos a média das idades desses alunos, NÃO teremos uma boa aproximação da idade média de todos os 600 estudantes da Escola ABC.

■ Observação: Amostra boa é amostra que traz consigo todas as características presentes na população e na proporção em que ocorrem na população.

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Bases da Estatística Indutiva

■ Ao trabalharmos com estatística indutiva, de modo geral, chamamos de X a variável aleatória que representa a característica que queremos estudar em dada população. ■ Dessa população, retiramos uma amostra de tamanho n, representada por (X1, X2,..., Xi, ..., Xn).

■ Ao trabalharmos com estatística indutiva, de modo geral, chamamos de X a variável aleatória que representa a característica que queremos estudar em dada população.

■ Dessa população, retiramos uma amostra de tamanho n, representada por (X1, X2,..., Xi, ..., Xn).

■ A partir disso precisamos definir: parâmetro, estimador e estimativa.

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Parâmetro

É a quantidade da característica da população que estamos estudando. ■ Na maioria das vezes, não conhecemos tal valor.

É a quantidade da característica da população que estamos estudando.

■ Na maioria das vezes, não conhecemos tal valor.

■ Por isso utilizamos uma estimativa para fazer inferências.

Exemplo:

▪ μ (média) é o parâmetro cujo valor fornece o peso médio das pessoas entre 15 e 65 anos que moram em uma cidade fictícia, chamada de Novo Brasil, que tem cerca de 5 mil habitantes;

■ σ² (variância) é o parâmetro cujo valor fornece a variância do peso médio das pessoas entre 15 e 65 anos que moram na cidade Novo Brasil.

Veja que, nos exemplos apresentados, a população é formada por todas as pessoas entre 15 e 65 anos que moram na cidade Novo Brasil.

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Estimador

Representa o resultado da amostra usado para estimar determinado parâmetro populacional. É uma variável aleatória que depende dos componentes X1, X2, ..., Xi, ..., Xn da amostra. Exemplo ■ X é o símbolo do estimador usado para estimar o parâmetro peso médio das pessoas entre 15 e 65 anos que moram na cidade Novo Brasil.

Representa o resultado da amostra usado para estimar determinado parâmetro populacional. É uma variável aleatória que depende dos componentes X1, X2, ..., Xi, ..., Xn da amostra. Exemplo

■ X é o símbolo do estimador usado para estimar o parâmetro peso médio das pessoas entre 15 e 65 anos que moram na cidade Novo Brasil.

Imagine que, para constituirmos esse estimador, usamos uma amostra aleatória formada por 12 pessoas entre 15 e 65 anos que moram na cidade Novo Brasil.

■ Essa amostra, de tamanho n = 12, é representada por (X1, X2, ..., X12).

Suponha que o estimador x seja a média das observações X1, X2, X12. Assim, nesse caso, temos:

+X12

X₁₂+ X 2 +

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Page 6

Estimador

Um bom estimador deve ser: ■ não viciado (seu valor esperado é o valor do parâmetro em foco);

Um bom estimador deve ser:

■ não viciado (seu valor esperado é o valor do parâmetro em foco);

■ consistente (quanto mais aumentamos o tamanho da amostra, mais seu valor converge para o "valor" do parâmetro em foco e mais sua variância vai para 0).

  • Parâmetro
  • Estimador
  • Estimativa
  • Média μ obs n n
  • S² obs
  • Variância n-1 i=1
  • Fonte: Adaptado do livro-texto.
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Estimativa

■ Uma estimativa é um valor "específico" de um estimador quando usamos valores "específicos" de determinada amostra. Exemplo: Imagine que, para determinada amostra de 12 pessoas entre 15 e 65 anos que moram na cidade Novo Brasil, tenhamos observado os valores a seguir de pesos, em kg. (X₁, X21 X3 X4 X5 X6 X7, X1 X1 X101 X₁₁1 X₁2) = (58, 67, 76, 57, 69, 77, 72, 63, 65, 54, 51, 66)

■ Uma estimativa é um valor "específico" de um estimador quando usamos valores "específicos" de determinada amostra.

Exemplo: Imagine que, para determinada amostra de 12 pessoas entre 15 e 65 anos que moram na cidade Novo Brasil, tenhamos observado os valores a seguir de pesos, em kg. (X₁, X21 X3 X4 X5 X6 X7, X1 X1 X101 X₁₁1 X₁2) = (58, 67, 76, 57, 69, 77, 72, 63, 65, 54, 51, 66)

Admita que a "fórmula" do estimador X empregado para estimar o peso médio da população da cidade Novo Brasil seja a média das observações X1, X2, ..., X12, conforme já vimos:

X = X 1 + x 2 + ... + X 12

Se aplicarmos os valores da amostra coletada à expressão anterior, obteremos uma estimativa pontual, indicada por x obs, para a média populacional μ:

Xobs

= 64,6 kg

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Teorema central do limite (TCL)

Amostra aleatória simples de tamanho "n" de uma população cujos parâmetros são μ e o². Considere os seus estimadores média amostral X e variância amostral S² calculadas por: n

Amostra aleatória simples de tamanho "n" de uma população cujos parâmetros são μ e o². Considere os seus estimadores média amostral X e variância amostral S² calculadas por:

+Xn S²

n-1 n i=1

■ Observe que diferentes amostras geram diferentes médias amostrais. Por exemplo A, B, Ce D, geram, respectivamente, médias amostrais XA, XB,XC e XD.

■ Se n é suficientemente grande, a distribuição das médias amostrais comporta-se como uma distribuição normal, que tem como média a média populacional (µ) e como variância a variância populacional (σ2) dividida pela raiz quadrada do tamanho da amostra (√n). Assim, o TCL garante que, em amostras aleatórias simples grandes, a distribuição da média amostral é a seguinte:

X ~N [H

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Importância do TCL

■ O TCL é extremamente importante para a estatística indutiva, porque assegura que a média amostral de uma amostra aleatória simples é um estimador não viciado para a média populacional. ■ Isso significa que, se extraíssemos muitas amostras aleatórias simples de uma mesma população e calculássemos a média das médias amostrais, ela seria muito próxima da média populacional verdadeira.

■ O TCL é extremamente importante para a estatística indutiva, porque assegura que a média amostral de uma amostra aleatória simples é um estimador não viciado para a média populacional.

■ Isso significa que, se extraíssemos muitas amostras aleatórias simples de uma mesma população e calculássemos a média das médias amostrais, ela seria muito próxima da média populacional verdadeira.

▪ Esse teorema aponta que a média amostral é um estimador bastante eficiente, pois a variância da média amostral é inversamente proporcional ao tamanho da amostra.

Por exemplo, como a variância da média amostral é igual a σ²/n, caso tenhamos uma amostra do peso de 1000 crianças, a variância da média amostral do peso será 1000 vezes menor do que a variância amostral do peso das crianças.

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Estimadores pontuais x Estimadores intervalares

■ Os estimadores apresentados até agora são chamados de estimadores pontuais, pois estimam, por meio de “números fixos", os valores (parâmetros) da média populacional µ e da μ variância populacional σ². Fonte: Adaptado do livro-texto.

■ Os estimadores apresentados até agora são chamados de estimadores pontuais, pois estimam, por meio de “números fixos", os valores (parâmetros) da média populacional µ e da μ variância populacional σ².

  • Fonte: Adaptado do livro-texto.
  • Parâmetro
  • Média μ
  • Variância
  • Estimador
  • X₁+X₂+...+X; +...+Xn n n
  • S² n-1 i=1
  • Estimativa
  • X obs
  • S²ob obs

Muitas vezes, é interessante usar estimadores intervalares, em vez de estimadores pontuais, dizendo que:

■ a média populacional µ situa-se, com determinado coeficiente de confiança c, entre µ – a e µ + a, ou seja, no intervalo de confiança IC = [µ − a;µ + a];

■ a variância populacional σ² situa-se, com determinado coeficiente de confiança c, entre σ² – be σ² + b, ou seja, no intervalo de confiança IC = [σ² – b;σ² + b].

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Intervalo de confiança para a média com variância populacional conhecida

■ Vamos pensar, inicialmente, no intervalo de confiança para a média u de uma população que segue modelo normal e cuja variância σ2 seja conhecida. Imagine que, dessa população, retiremos uma amostra de tamanho n representada pelas variáveis aleatórias independentes (X1, X2, ..., Xn), sendo X a média amostral.

■ Vamos pensar, inicialmente, no intervalo de confiança para a média u de uma população que segue modelo normal e cuja variância σ2 seja conhecida.

Imagine que, dessa população, retiremos uma amostra de tamanho n representada pelas variáveis aleatórias independentes (X1, X2, ..., Xn), sendo X a média amostral.

■ De acordo com o TCL, a média amostral também segue distribuição normal de probabilidades com média μ e variância σ²/n. Logo:

~N(0;1)

Fixado determinado coeficiente de confiança c, com 0 < c< 1, podemos encontrar Z c/2, de modo que:

  • P(-Z cp <Z<Zc/2) = c
  • CR c/2 c/2
  • -ZC12
  • Fonte: Adaptado do livro-texto.
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Intervalo de confiança para a média com variância populacional conhecida

Nesse caso, o intervalo de confiança para a média μ, com coeficiente de confiança c, indicado por IC(u;c), para dado valor de média amostral observada Xobs, é calculado por: -[x

Nesse caso, o intervalo de confiança para a média μ, com coeficiente de confiança c, indicado por IC(u;c), para dado valor de média amostral observada Xobs, é calculado por:

  • IC(μ; c) = Xobs -Zc12
  • Xobs +Zc/2.
  • P(-Zcn<Z<+Z cp) =
  • C c/2 c/2
  • Fonte: Adaptado do livro-texto.
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Interatividade

A quantidade da característica da população que estudamos em um processo utilizando estatística indutiva é chamada de: a) Parâmetro.

A quantidade da característica da população que estudamos em um processo utilizando estatística indutiva é chamada de:

  • a) Parâmetro.
  • b) Correlação.
  • c) Estimativa.
  • d) Estimador. e) Média.
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Resposta

A quantidade da característica da população que estudamos em um processo utilizando estatística indutiva é chamada de: a) Parâmetro.

A quantidade da característica da população que estudamos em um processo utilizando estatística indutiva é chamada de:

  • a) Parâmetro.
  • b) Correlação.
  • c) Estimativa.
  • d) Estimador. e) Média.
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Exemplo 1 de estimativa intervalar

Imagine que a distribuição das alturas das pessoas com mais de 18 anos que moram na cidade fictícia Novo Mundo obedeça a um modelo normal com média µ desconhecida e com variância σ2 igual a 1,06 m². ■ Foi feita uma amostra aleatória de 55 dessas pessoas, o que forneceu média amostral observada Xobs igual a 1,71 m.

Imagine que a distribuição das alturas das pessoas com mais de 18 anos que moram na cidade fictícia Novo Mundo obedeça a um modelo normal com média µ desconhecida e com variância σ2 igual a 1,06 m².

■ Foi feita uma amostra aleatória de 55 dessas pessoas, o que forneceu média amostral observada Xobs igual a 1,71 m.

Para essa situação, qual é a estimativa intervalar da média populacional μ com coeficiente de confiança de 80%?

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Resumo dos dados fornecidos pelo exemplo 1

■ Modelo de distribuição de probabilidades das alturas: normal. ■ Média populacional das alturas: parâmetro μ desconhecido. ■ Variância populacional das alturas: parâmetro σ² = 1,06 m². ■ Desvio padrão populacional das alturas: parâmetro σ = √σ² = 1,03 m.

■ Modelo de distribuição de probabilidades das alturas: normal. ■ Média populacional das alturas: parâmetro μ desconhecido.

■ Variância populacional das alturas: parâmetro σ² = 1,06 m². ■ Desvio padrão populacional das alturas: parâmetro σ = √σ² = 1,03 m.

■ Média amostral das alturas: estimador X.

■ Tamanho da amostra: n = 55.

■ Média amostral das alturas observada na amostra: estimativa X obs = 1,71 m.

■ Coeficiente de confiança da estimativa intervalar: c = 0,80.

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Page 17

Resolução do Exemplo 1

■ Se o coeficiente de confiança "c" vale 0,80, então c/2 = 0,40. ■ Precisamos achar Zc/2, tal que tenhamos as configurações ilustradas a seguir.

■ Se o coeficiente de confiança "c" vale 0,80, então c/2 = 0,40.

■ Precisamos achar Zc/2, tal que tenhamos as configurações ilustradas a seguir.

  • Área
  • Area =
  • Zc12
  • Área = 0,5
  • Área 0,4
  • Área = 0,5 +0,4 = 0,9

■ Observando a tabela normal reduzida, o valor 0,9, encontramos 0,8997, e ele corresponde a Z c/2 = 1,28.

Fonte: Adaptado do livro-texto.

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Resolução do Exemplo 1

Agora, podemos calcular o intervalo de confiança para a média populacional das alturas μ, com coeficiente de confiança c = 0,8 (80%), indicado por IC(μ;c), para o valor de média amostral observada Xobs = 1,71 m, com Zc/2 = 1,28, n = 55 e σ = 1,03 m. [1,71

Agora, podemos calcular o intervalo de confiança para a média populacional das alturas μ, com coeficiente de confiança c = 0,8 (80%), indicado por IC(μ;c), para o valor de média amostral observada Xobs = 1,71 m, com Zc/2 = 1,28, n = 55 e σ = 1,03 m.

  • IC(u;0,8)=1,71-1,28.
  • [1.71-1.28. 103 σ
  • Zc/2

IC(u;0,8)= [1,71 - 0,18; 1,71 + 0,18] = [1,53;1,89]

Veja que, com confiança de 80%, "acreditamos" que a média populacional das alturas μ das pessoas com mais de 18 anos que moram na cidade fictícia Novo Mundo esteja entre 1,53 m e 1,89 m.

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Page 19

Exemplo 2 de estimativa intervalar

■ Considerando a mesma situação e aumentando a confiança para 95%, o que acontecerá com o intervalo de confiança para a média populacional? Como c vale 0,95, c/2 vale 0,475. Encontramos o Z c/2 a partir das funções a seguir:

■ Considerando a mesma situação e aumentando a confiança para 95%, o que acontecerá com o intervalo de confiança para a média populacional?

Como c vale 0,95, c/2 vale 0,475. Encontramos o Z c/2 a partir das funções a seguir:

  • Área Área = 0,5
  • Zc12
  • Área =
  • Área =
  • Zc/2

■ Observando a tabela normal reduzida, o valor 0,975 corresponde a Zc/2 = 1,96.

Área = 0,5 + 0,475 = 0,975 0

Fonte: Adaptado do livro-texto.

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Resolução do Exemplo 2

Agora, podemos calcular o intervalo de confiança para a média populacional das alturas μ, com coeficiente de confiança c = 0,95 (95%), indicado por IC(μ;c), para o valor de média amostral observada Xobs = 1,71 m, com Zc2= 1,96, n = 55 e σ = 1,03 m. (14; c)= [Xxat

Agora, podemos calcular o intervalo de confiança para a média populacional das alturas μ, com coeficiente de confiança c = 0,95 (95%), indicado por IC(μ;c), para o valor de média amostral observada Xobs = 1,71 m, com Zc2= 1,96, n = 55 e σ = 1,03 m.

  • (14; c)= [Xxat
  • IC(μ; c) Xobs Zc/2.
  • =iXobs + Zc/2⋅

IC(μ;0,95) = [1,71 -0,27; 1,71 +0,27] = [1,44;1,98]

IC(u;0,95) 1,71-1,96. =

Veja que, com confiança de 95%, "acreditamos" que a média populacional das alturas μ das pessoas com mais de 18 anos que moram na cidade fictícia Novo Mundo esteja entre 1,44 m e 1,98 m.

■ Observação: Quanto mais aumentamos a confiança, mais aumentamos a amplitude do intervalo de confiança.

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Introdução ao teste de hipóteses

■ Um teste de hipóteses tem o objetivo de, com base nas características de uma amostra representativa de uma população, concluir informações sobre a população como um todo, atividade conhecida como inferência estatística. Exemplo:

■ Um teste de hipóteses tem o objetivo de, com base nas características de uma amostra representativa de uma população, concluir informações sobre a população como um todo, atividade conhecida como inferência estatística.

Exemplo:

■ O tempo de retífica de peça em uma máquina é uma variável aleatória contínua e segue uma distribuição normal de probabilidades com média igual a 120s e desvio padrão igual a 5s.

■ Essa máquina será substituída por outra, mais nova, cujo tempo de retífica segue a mesma distribuição.

É verdadeira a suspeita de que o tempo médio de retífica da peça diminua?

■ A resposta pode ser dada por meio de um teste de hipóteses.

■ Nesse teste, tomamos uma hipótese como referência: trata-se da hipótese nula, indicada por Ho.

Prosseguimos fazendo uma comparação entre a hipótese nula e uma hipótese alternativa, indicada por Ha.

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Resposta para o exemplo de teste de hipótese

(Apresentando as hipóteses) ■ Para a situação em estudo, vamos chamar de X a variável aleatória contínua que representa o tempo, em segundos, que a máquina leva para retificar a peça.

(Apresentando as hipóteses)

■ Para a situação em estudo, vamos chamar de X a variável aleatória contínua que representa o tempo, em segundos, que a máquina leva para retificar a peça.

■ Sabemos que X segue uma distribuição normal de média μ = 120s e desvio padrão σ = 5s, ou seja, de variância σ² = 5² = 25 s², o que é indicado por X ~ N(120;25).

Queremos testar as hipóteses a seguir.

Hipótese nula (Ho): o tempo médio de retífica permanece igual a 120s com a máquina nova. Ho: μ = 120s.

Hipótese alternativa (Ha): o tempo médio de retífica é menor do que 120s com a máquina nova. Ha: u < 120s.

■ Não sabemos exatamente o que irá acontecer, visto que a hipótese nula Ho e a hipótese alternativa Ha são conjecturas (suposições) que fazemos sobre um parâmetro populacional que não conhecemos.

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Resposta para o exemplo de teste de hipótese (Explicando os tipos de erros) Erros quando rejeitamos Ho e quando aceitamos Ho:

Resposta para o exemplo de teste de hipótese (Explicando os tipos de erros)

Erros quando rejeitamos Ho e quando aceitamos Ho:

■ Erro tipo | (falso positivo) - ocorre quando rejeitamos Ho, sendo Ho, na realidade, verdadeira.

■ Erro tipo II (falso negativo) – ocorre quando não rejeitamos Ho, sendo Ho, na realidade, falsa.

As decisões em que não cometemos erros são as seguintes.

Rejeitamos Ho, e Ho é falsa.

■ Não rejeitamos Ho, e Ho é verdadeira.

  • Decisão
  • Rejeito Ho
  • Não rejeito Ho
  • Realidade
  • Ho é falsa
  • Ho é verdadeira
  • Erro tipo I
  • Sem erro
  • Erro tipo II
  • Sem erro
  • Fonte: Adaptado do livro-texto.
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Resposta para o exemplo de teste de hipótese

(Explicando as probabilidades de erros) Vamos chamar de "a" a probabilidade de ocorrência de erro tipo I e de "B" a probabilidade de ocorrência de erro tipo II. Assim temos:

(Explicando as probabilidades de erros)

Vamos chamar de "a" a probabilidade de ocorrência de erro tipo I e de "B" a probabilidade de ocorrência de erro tipo II. Assim temos:

■ A probabilidade a é chamada de nível de significância do teste e está relacionada ao controle do erro tipo I.

■ α = P(erro tipo 1) = P(rejeitar Ho/Ho é verdadeira)

A probabilidade ẞ é chamada de poder do teste e está relacionada ao controle do erro tipo II.

B = P(erro tipo II) = P(não rejeitar Ho/Ho é falsa)

Observação: a soma das probabilidades a e b não resulta em 1 (ou 100%). Mas, quanto mais diminuímos a, mais aumentamos ẞ.

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Resposta para o exemplo de teste de hipótese (Voltando ao exemplo) Voltemos à situação da nova máquina retificadora.

Resposta para o exemplo de teste de hipótese (Voltando ao exemplo)

Voltemos à situação da nova máquina retificadora.

Imagine que façamos uma amostra de 30 tempos de retificação.

■ Para dado nível de significância a do teste de hipóteses, descrevemos o valor crítico xc, conforme segue.

a = P(erro tipo I) = P(rejeitar Ho/Ho é verdadeira) = P(X < 120/µ = 120)

Imagine que adotemos nível de significância de 5% (a = 0,05). Assim, ficamos com: 0,05 = P(X < 120/µ = 120)

Vimos, pelo TCL, que, se a variável X segue uma distribuição normal de média µ e variância σ², ou seja, X ~ N(µ;σ²), então a μ média amostral também segue distribuição normal de probabilidades com média μ e variância σ²/n, ou seja, X ~ N(μ;o²/n). Logo:

2 = X - 11

· N(0;1)

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Interatividade

Em um teste de hipótese, aquela conhecida como hipótese nula é conhecida como: a) Hnulo.

Em um teste de hipótese, aquela conhecida como hipótese nula é conhecida como:

  • a) Hnulo.
  • b) Ho.
  • c) Ha.
  • e) H1.
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Resposta

Em um teste de hipótese, aquela conhecida como hipótese nula é conhecida como: a) Hnulo.

Em um teste de hipótese, aquela conhecida como hipótese nula é conhecida como:

  • a) Hnulo.
  • b) Ho.
  • c) Ha.
  • e) H1.
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Resposta para o exemplo de teste de hipótese

(Continuando o exemplo) Imagine que façamos uma amostra de 30 tempos de retificação da máquina nova, ou seja, obtemos uma amostra de tamanho n = 30. Assim, para o exemplo em estudo, temos:

(Continuando o exemplo)

Imagine que façamos uma amostra de 30 tempos de retificação da máquina nova, ou seja, obtemos uma amostra de tamanho n = 30. Assim, para o exemplo em estudo, temos:

  • Xc-120 √ √30
  • 0,05= P(X<120/µ = 120) = P|
  • XC-120
  • X-u de Ze
  • Chamamos

5/√30 de z e chegamos a: 0,05 = P(Z <z)

▪ Queremos achar Z de modo que tenhamos o que se ilustra na gaussiana a seguir.

  • Área
  • = α = 0,05
  • Fonte: Adaptado do livro-texto.
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Resposta para o exemplo de teste de hipótese (Continuando o exemplo) ■ Precisamos encontrar, "dentro" da tabela normal reduzida, o valor 0,95, em que o valor mais próximo de é 0,9505, que corresponde a z* = 1,65.

Resposta para o exemplo de teste de hipótese (Continuando o exemplo)

■ Precisamos encontrar, "dentro" da tabela normal reduzida, o valor 0,95, em que o valor mais próximo de é 0,9505, que corresponde a z* = 1,65.

■ Como z* = 1,65 e z* = −Z, então Z = −1,65.

  • X-120
  • XC-120
  • =×₁ −120⇒ −1,5=xc−120⇒x=118,5
  • Área
  • = α = 0,05
  • Área = 1 = α =
  • Área = α = 0,05
  • Fonte: Adaptado do livro-texto.
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Resposta para o exemplo de teste de hipótese

(Continuando o exemplo) ■ Podemos dizer que testar uma hipótese estatística é estabelecer uma regra que possibilite, com base na informação de uma amostra, decidir pela rejeição ou pela não rejeição da hipótese nula Ho.

(Continuando o exemplo)

■ Podemos dizer que testar uma hipótese estatística é estabelecer uma regra que possibilite, com base na informação de uma amostra, decidir pela rejeição ou pela não rejeição da hipótese nula Ho.

■ No caso em análise, com uma amostra de tamanho n = 30, essa regra, expressa pela região crítica (RC) ao nível de significância de 5% (a = 0,05), ilustrada a seguir, é dada por x < 118,5s.

  • Região crítica (RC)
  • Tempo (segundos)
  • Fonte: Adaptado do livro-texto.
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Resposta para o exemplo de teste de hipótese (Conclusão)

■ Com uma amostra de tamanho n = 30, o conjunto de valores de tempo, representado pela variável X, que levam à não aceitação da hipótese nula Ho é dado por x < 118,5s. ■ Ou seja, se a média amostral dos tempos resultar em valor menor do que 118,5s, ao nível de significância de 5%, não aceitaremos que o tempo médio de retificação da nova máquina seja igual a 120 segundos (nesse caso, acataremos a hipótese Ha, segundo a qual o tempo médio de retificação da nova máquina é menor do que 120s).

■ Com uma amostra de tamanho n = 30, o conjunto de valores de tempo, representado pela variável X, que levam à não aceitação da hipótese nula Ho é dado por x < 118,5s.

■ Ou seja, se a média amostral dos tempos resultar em valor menor do que 118,5s, ao nível de significância de 5%, não aceitaremos que o tempo médio de retificação da nova máquina seja igual a 120 segundos (nesse caso, acataremos a hipótese Ha, segundo a qual o tempo médio de retificação da nova máquina é menor do que 120s).

No entanto, se em uma amostra de 30 tempos de retificação da máquina nova tivermos a média amostral de 119 s, por exemplo, não vamos concluir, ao nível de significância de 5%, que o tempo médio de retificação da nova máquina é menor do que 120s. Fazendo com que não rejeitemos a hipótese nula Ho.

  • Região crítica (RC)
  • Tempo (segundos)
  • Fonte: Adaptado do livro-texto.
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Etapas em um teste de hipóteses para média com variância populacional conhecida ■ Etapa 1: Estabelecer as hipóteses Ho e Ha em relação ao valor de média amostral de referência μo, em que podemos ter o caso 1 (unilateral à esquerda), o caso 2 (unilateral à direita) ou o caso 3 (bilateral).

Etapas em um teste de hipóteses para média com variância populacional conhecida

■ Etapa 1: Estabelecer as hipóteses Ho e Ha em relação ao valor de média amostral de referência μo, em que podemos ter o caso 1 (unilateral à esquerda), o caso 2 (unilateral à direita) ou o caso 3 (bilateral).

  • Caso 1
  • Ho: μ = μο
  • Ha: μ < μο
  • Caso 2
  • Ho: μ = μο
  • Ha: μ > μο
  • Caso 3
  • Ho: μ = μο
  • Ha: μ # μο
  • Fonte: Adaptado do livro-texto.
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Etapas em um teste de hipóteses para média com variância populacional conhecida Etapa 2: Definir uma regra de decisão com base em Ha, em que Xc representa o valor crítico e RC representa a região crítica (zona de rejeição de Ho).

Etapas em um teste de hipóteses para média com variância populacional conhecida

Etapa 2: Definir uma regra de decisão com base em Ha, em que Xc representa o valor crítico e RC representa a região crítica (zona de rejeição de Ho).

Regra 1 Ha: μ < μο Rejeitar Ho se X≤x

  • Regra 2 Ha: μ > μο
  • Rejeitar Ho se X≥ X
  • Regra 3 Ha: μ # μο

Rejeitar Ho se X≤x, ou se XX

  • Хот
  • Хог
  • Fonte: Adaptado do livro-texto.
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Etapas em um teste de hipóteses para média com variância populacional conhecida ■ Etapa 3: Identificar o estimador e o tipo de distribuição de probabilidades que essa variável aleatória segue.

Etapas em um teste de hipóteses para média com variância populacional conhecida

■ Etapa 3: Identificar o estimador e o tipo de distribuição de probabilidades que essa variável aleatória segue.

■ Por exemplo, se a variável aleatória populacional X segue uma normal de média µ e variância σ², ou seja, X ~ N(µ;σ²), então a variável aleatória amostral X, relativa a uma amostra de tamanho n, segue uma normal de média µ e variância o²/n, ou seja, X~ N(μ;o²/n).

Etapa 4. Fixar o nível de significância a (ou seja, a probabilidade de rejeitar Ho, sendo Ho verdadeira) e determinar a RC.

Etapa 5. Concluir o teste verificando se o valor de média observado na amostra, indicado por Xobs, pertence ou não pertence à RC.

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Testes qui-quadrado

Teste de aderência ■ Visam a testar se dado modelo probabilístico é adequado a determinado conjunto de dados.

Teste de aderência

■ Visam a testar se dado modelo probabilístico é adequado a determinado conjunto de dados.

■ Nesses testes, verificamos se a distribuição das frequências absolutas de fato observadas de uma variável é significativamente diferente da distribuição das frequências absolutas esperadas para essa variável.

Teste de independência

■ Visam a testar se há independência entre duas variáveis A e B.

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Teste de independência

■ Inicialmente, organizamos as frequências "O" observadas em uma tabela de dupla entrada, com r linhas es colunas, como a mostrada a seguir. A/B

■ Inicialmente, organizamos as frequências "O" observadas em uma tabela de dupla entrada, com r linhas es colunas, como a mostrada a seguir.

  • А2
  • Total
  • B₁p. 11
  • 0,1p. 21
  • r1
  • B₂p. 2
  • r2
  • Total
  • 1s
  • 2s
  • rs n
  • Fonte: Adaptado do livro-texto.

Então, estabelecemos as hipóteses Ho e Ha indicadas a seguir:

Hipótese nula (Ho): as variáveis A e B são independentes.

Hipótese alternativa (Ha): as variáveis A e B não são independentes.

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Teste de independência

■ Sendo Eij a frequência esperada para a medida ij, fazemos a quantificação das diferenças entre as frequências observadas e suas respectivas frequências esperadas por meio da estatística a seguir, indicada por Q2. 03 = ΣΣ ΣΣΟ -E2 i=1 j=1 Eij r s

■ Sendo Eij a frequência esperada para a medida ij, fazemos a quantificação das diferenças entre as frequências observadas e suas respectivas frequências esperadas por meio da estatística a seguir, indicada por Q2.

03 = ΣΣ ΣΣΟ -E2 i=1 j=1 Eij r s

Se Ho é verdadeira, então a variável aleatória Q2 segue aproximadamente uma distribuição X² (letra grega qui elevada ao quadrado) com q graus de liberdade (X2q).

■ Isso é válido para número total de observações n "grande" (n ≥ 30) e para no mínimo 5 frequências absolutas esperadas em cada categoria.

Quando aplicamos o cálculo de Q² a um conjunto específico de observações, obtemos o valor Q2obs.

≈2 obs

Eij i=1 j=1

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Teste de independência

■ Na expressão, q é o número de graus de liberdade, sendo q = (r− 1). (s − 1). ■ Identificamos P = P(x²q ≥ Q²obs), em que, como acabamos de dizer, Q2obs é o valor calculado para Q² com base nos dados observados.

■ Na expressão, q é o número de graus de liberdade, sendo q = (r− 1). (s − 1).

■ Identificamos P = P(x²q ≥ Q²obs), em que, como acabamos de dizer, Q2obs é o valor calculado para Q² com base nos dados observados.

■ Finalmente, se, para determinado nível a fixado, temos P ≤ a, então rejeitamos Ho.

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Exemplo de Teste de independência

Imagine que a fábrica Chocolate Delicioso produza 4 tipos de chocolate: Choc A, Choc B, Choc C e Choc D. O gestor dessa fábrica quer saber se a preferência por tipo de chocolate é ou não é independente do local de moradia do consumidor (zona sul, zona norte ou zona central). Para isso, fez uma pesquisa com 1320 consumidores e obteve as observações apresentadas a seguir.

Imagine que a fábrica Chocolate Delicioso produza 4 tipos de chocolate: Choc A, Choc B, Choc C e Choc D.

O gestor dessa fábrica quer saber se a preferência por tipo de chocolate é ou não é independente do local de moradia do consumidor (zona sul, zona norte ou zona central). Para isso, fez uma pesquisa com 1320 consumidores e obteve as observações apresentadas a seguir.

O que se pode concluir dessas observações ao nível de significância de 5%?

  • Tipo de chocolate preferido
  • Local de moradia
  • Choc A Choc C
  • Choc D
  • Choc B
  • Total
  • Zona sul
  • Zona norte
  • Zona central
  • Total
  • Fonte: Adaptado do livro-texto.
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Interatividade

A região expressa pela regra que possibilite, com base na informação de uma amostra, decidir pela rejeição ou pela não rejeição da hipótese nula Ho, é chamada de: a) Região nula.

A região expressa pela regra que possibilite, com base na informação de uma amostra, decidir pela rejeição ou pela não rejeição da hipótese nula Ho, é chamada de:

a) Região nula.

b) Região hipotética c) Região crítica. d) Região normal. e) Região transiente.

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Resposta

A região expressa pela regra que possibilite, com base na informação de uma amostra, decidir pela rejeição ou pela não rejeição da hipótese nula Ho, é chamada de: a) Região nula.

A região expressa pela regra que possibilite, com base na informação de uma amostra, decidir pela rejeição ou pela não rejeição da hipótese nula Ho, é chamada de:

a) Região nula.

b) Região hipotética c) Região crítica. d) Região normal. e) Região transiente.

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Exemplo de Teste de independência

(Estabelecendo hipóteses e apresentando o número de observações) As hipóteses a serem testadas são: Hipótese nula (Ho): a preferência por determinado tipo de chocolate não depende do local em que o consumidor mora.

(Estabelecendo hipóteses e apresentando o número de observações) As hipóteses a serem testadas são:

Hipótese nula (Ho): a preferência por determinado tipo de chocolate não depende do local em que o consumidor mora.

Hipótese alternativa (Ha): a preferência por determinado tipo de chocolate depende do local em que o consumidor mora.

Encontramos o total "n" de 1320 observações dividido em:

▪ 4,02% dos 1320 consumidores entrevistados moram na zona sul, pois (53/1320). 100% = 4,02%.

■ 34,62% dos 1320 consumidores entrevistados moram na zona norte, pois (457/1320). 100% = 34,62%.

61,36% dos 1320 consumidores entrevistados moram na zona central, pois (810/1320). 100% = 61,36%.

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Exemplo de Teste de independência

(Construção da tabela de valores observados e esperados) ■ Se há independência entre o local em que o consumidor mora e o tipo de chocolate que ele prefere, temos as quantidades esperadas mostradas na tabela que será apresentada.

(Construção da tabela de valores observados e esperados)

■ Se há independência entre o local em que o consumidor mora e o tipo de chocolate que ele prefere, temos as quantidades esperadas mostradas na tabela que será apresentada.

■ Como se trata de quantidades teóricas, para fins de cálculos, consideraremos valores não inteiros, mesmo sabendo que o número de consumidores é inteiro.

Exemplo de cálculo:

Quantidade esperada de consumidores que moram na zona sul e preferem Choc A: 12,22. (% de moradores da zona sul). (Número de consumidores que preferem Choc A) =

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Exemplo de Teste de independência

(Construção da tabela de valores observados e esperados) ■ Na tabela a seguir, temos, nas colunas azuis, as quantidades observadas e, nas colunas verdes, as quantidades esperadas de consumidores.

(Construção da tabela de valores observados e esperados)

■ Na tabela a seguir, temos, nas colunas azuis, as quantidades observadas e, nas colunas verdes, as quantidades esperadas de consumidores.

  • Tipo de chocolate
  • Local de moradia
  • Choc D
  • Choc A Choc C
  • Total
  • Choc B
  • Zona sul
  • Zona norte
  • Zona central
  • Total
  • Fonte: Adaptado do livro-texto.
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Exemplo de Teste de independência

■ Na tabela a seguir, temos o destaque das indicações das quantidades observadas (em azul) e das quantidades esperadas (em verde) de consumidores. Choc A Choc B

■ Na tabela a seguir, temos o destaque das indicações das quantidades observadas (em azul) e das quantidades esperadas (em verde) de consumidores.

  • Choc A Choc B
  • Choc C
  • Choc D
  • E₁₂ = 17,33
  • E₁₁ = 9,37
  • E₁ = 12,22
  • E₁ = 14,15p. 12
  • E24 = 80,66
  • E = 149,21
  • E2₁ = 105,24
  • E₁₂ = 121,86p. 22
  • E3₁ = 186,53
  • E₁ = 142,97
  • E₁ = 264,46
  • E₁₂ = 215,99
  • 0 = 130p. 33

■ Fazemos a quantificação das diferenças entre as frequências observadas e suas respectivas frequências esperadas:

(Oij Q² obs = 1 (0;i; - Eij)² ΣΣ Eij i=1 j=1

Como temos r = 3 categorias de locais de moradia (zona sul, zona norte e zona central) e s = 4 categorias de tipos de chocolate (Choc A, Choc B, Choc C e Choc D), o número de graus de liberdade q vale 6, pois:

q = (r− 1). (s − 1) = (3 − 1) . (4 − 1) = 2.3 = 6 Fonte: Livro-texto.

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Exemplo de Teste de independência

Assim, temos X = 54,01 e procuramos, em uma tabela de distribuição qui-quadrado, na linha de graus de liberdade (g.l.) igual a 6 (q = 6). g.l.

Assim, temos X = 54,01 e procuramos, em uma tabela de distribuição qui-quadrado, na linha de graus de liberdade (g.l.) igual a 6 (q = 6).

0,500 0,100 0,050 0,025 0,010 0,005 10,645 12,592 14,449 16,812 18,548 Fonte: Livro-texto.

■ O máximo valor na linha de graus de liberdade (g.l.) igual a 6 (q = 6) é 18,548, que resulta em P(X≥ 18,548) = 0,005.

Logo, temos a certeza de que P(X ≥ 54,01) < 0,005.

Assim, concluímos que, ao nível de significância de 5% (a = 0,05), rejeitamos Ho, visto que P(X≥ 54,01) < a. ■ Ou seja, ao nível de significância de 5%, chegamos à conclusão de que a preferência por determinado tipo de chocolate depende do local em que o consumidor mora.

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Coeficiente de correlação

Será que essas duas variáveis estão relacionadas ou correlacionadas entre si de maneira aproximadamente linear? X

Será que essas duas variáveis estão relacionadas ou correlacionadas entre si de maneira aproximadamente linear?

  • Y -2,1
  • 20.p. 15
  • слp. 5
  • 0p. 2
  • Fonte: Livro-texto.
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Page 48

Coeficiente de correlação

■ Temos um coeficiente, chamado de coeficiente de correlação e indicado por R, que quantifica o grau de associação entre duas variáveis. Esse coeficiente é calculado pela expressão a seguir, em que n é o número de pares (X;Y). R = n

■ Temos um coeficiente, chamado de coeficiente de correlação e indicado por R, que quantifica o grau de associação entre duas variáveis. Esse coeficiente é calculado pela expressão a seguir, em que n é o número de pares (X;Y).

  • Xi. Yi-n. Xobs. Yobs i=1
  • 12-n. Yobs
  • -n.Xobs
  • Fonte: Livro-texto.
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Xobs =

Yobs n i=1 Calculando o Coeficiente de correlação
  • Yobs n i=1
  • Calculando o Coeficiente de correlação
  • Calculando o coeficiente de correlação:
  • Σx; · Y = (-2,1). (-4,4)+1,5.2,8+3,3.6,1+5,6.10,1+8,8.18,3
  • 17,1 i=1
  • = 3,42 np. 5

ΣX; - Y₁ = 9,24+4,2+20,13+56,56+161,04 = 251,17

i=1

32,9 n. Xobs Yobs = 5.3,42. 6,58 = 112,518

Σxi - Y₁ = X₁ - Y₁ + x2 · Y2 +X3 • Y3 +X4 · Y4+X5. Y5 i=1 n

Ex=4,41+2,25+10,89+31,36+77,44=126,35 i=1 n y₁² = (-4,4)² +2,8² +6,12+10,1²+18,32 n

Y₁ = 19,36+7,84+37,21+102,01+334,89 = 501,31 i=1

Fonte: Livro-texto.

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Calculando o Coeficiente de correlação

■ O coeficiente R igual a 0,997 indica que as variáveis X e Y em estudo têm forte correlação positiva: se X aumenta, Y aumenta, e esse aumento é praticamente linear. ■ O coeficiente de correlação R também é chamado de coeficiente de Pearson.

■ O coeficiente R igual a 0,997 indica que as variáveis X e Y em estudo têm forte correlação positiva: se X aumenta, Y aumenta, e esse aumento é praticamente linear.

■ O coeficiente de correlação R também é chamado de coeficiente de Pearson.

Σ X; - Yi-n. Xobs - Yobs

  • Σx²-n. Xobs
  • -n. Yobs
  • R = 0,997
  • Fonte: Livro-texto.
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Variação do coeficiente de correlação

■ se R > 0, quando uma variável aumenta, a outra variável aumenta; ■ se R < 0, quando uma variável aumenta, a outra variável diminui;

■ se R > 0, quando uma variável aumenta, a outra variável aumenta;

■ se R < 0, quando uma variável aumenta, a outra variável diminui;

■se R = 0, as variáveis não apresentam associação linear;

■ se R = 1, as variáveis apresentam associação linear positiva tão forte que os pontos do gráfico de dispersão são pontos de uma reta crescente;

▪ se R = −1, as variáveis apresentam associação linear negativa tão forte que os pontos do gráfico de dispersão são pontos de uma reta decrescente.

  • R = 0,08
  • R = -0,10
  • R = 0,48
  • R = -0,55
  • R = 0,91
  • R = -0,90
  • R = 1,00
  • R = -1,00
  • Fonte: Adaptado do livro-texto.
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Regressão linear

■ Muitas vezes, queremos saber qual é a reta que se ajusta da melhor maneira aos pontos de um gráfico de dispersão. ■ Nesse caso, usamos o chamado método dos mínimos quadrados para estimar os coeficientes m en de uma função do 1º grau y = m. x + n (cujo gráfico é uma reta) que minimizam a soma dos quadrados dos resíduos vindos da diferença entre os valores y efetivamente observados e os seus valores esperados E(Y/X = x). Nesse sentido, observe a figura a seguir.

■ Muitas vezes, queremos saber qual é a reta que se ajusta da melhor maneira aos pontos de um gráfico de dispersão.

■ Nesse caso, usamos o chamado método dos mínimos quadrados para estimar os coeficientes m en de uma função do 1º grau y = m. x + n (cujo gráfico é uma reta) que minimizam a soma dos quadrados dos resíduos vindos da diferença entre os valores y efetivamente observados e os seus valores esperados E(Y/X = x). Nesse sentido, observe a figura a seguir.

y E (Y/X = x)

y y = m. x + n

  • • Par (x;y) observado
  • Resíduo
  • Fonte: Adaptado do livro-texto.
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Regressão linear

É possível demonstrar que os coeficientes me n são calculados segundo as equações a seguir. n

É possível demonstrar que os coeficientes me n são calculados segundo as equações a seguir.

Σ X; . Y; - n. Xobs - Yobs m n

X; -n. Xobs i=1 n = Yobs-m.x obs

Fonte: Adaptado do livro-texto.

■ Vamos aplicar essas fórmulas para acharmos a melhor reta, de equação y = m. x + n, para representar a relação entre os pares (x;y)

  • -1p. 2
  • 0p. 5
  • Y 0,5p. 17
  • Fonte: Adaptado do livro-texto.
  • • (x₁;y₁) = (-3;-10,5)
  • (X2 Y2) = (-1;-3)
  • • (X3;Y3) = (0;0,5)
  • (x4Y4) = (2;5)
  • • (X5; 5) = (5;17)
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Cálculo do coeficiente

■ Como o cálculo do coeficiente m é extenso, é interessante que o façamos por partes. Xobs

■ Como o cálculo do coeficiente m é extenso, é interessante que o façamos por partes.

Xobs

Yobs n i=1 n

Σxi - Y₁ = (-3). (-10,5)+(−1). (-3)+0.0,5+2.5+5.17

n i=1

Σ X; - Y₁ = 31,5+3+0+10+85=129,5

= 1,8 5 n.Xobs Yobs 5.0,6. 1,8 = 5,4

‚x;² = (−3)² +(−1)² +0² +2² +5²

Xi-Yi X1 Y1 X2 Y2 + X3 ⋅ Y3 +X4 · Y4 +X5 • Y5 i=1 n

2 Σ x3² = 9+1+0+4+25=39 i=1 n

ΣX; - Yi - n. Xobs - Yobs

  • Logo:
  • 124,1 i=1
  • = 3,336 m
  • Σ x²-n. Xobs i=1
  • Fonte: Livro-texto.
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Cálculo do coeficiente

■ No gráfico, temos os 5 pares (x;y) observados e a reta y = 3,336x - 0,202. n = Yobs - m. Xobs = 1,8-3,336. 0,6 = 1,8 - 2,002 = -0,202

■ No gráfico, temos os 5 pares (x;y) observados e a reta y = 3,336x - 0,202.

n = Yobs - m. Xobs = 1,8-3,336. 0,6 = 1,8 - 2,002 = -0,202

  • 25- y=m.x+ny = 3,336x -0,202
  • -5- у
  • Fonte: Livro-texto.
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Interatividade

Qual é o coeficiente que informa se duas variáveis estão relacionadas entre si de maneira aproximadamente linear? a) Coeficiente de independência.

Qual é o coeficiente que informa se duas variáveis estão relacionadas entre si de maneira aproximadamente linear?

a) Coeficiente de independência.

b) Coeficiente de pesquisa.

c) Coeficiente de correlação. d) Coeficiente médio.

e) Coeficiente de dispersão.

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Resposta

Qual é o coeficiente que informa se duas variáveis estão relacionadas entre si de maneira aproximadamente linear? a) Coeficiente de independência.

Qual é o coeficiente que informa se duas variáveis estão relacionadas entre si de maneira aproximadamente linear?

a) Coeficiente de independência.

b) Coeficiente de pesquisa.

c) Coeficiente de correlação. d) Coeficiente médio.

e) Coeficiente de dispersão.

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ATÉ A PRÓXIMA!

ATÉ A PRÓXIMA!

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