Baixe Estatística e outras Notas de estudo em PDF para Estatística, somente na Docsity! Resumão Estatística Básica 1 RESUMO ESTATÍSTICA BÁSICA Conteúdo 1. Introdução pag. 02 2. Organização de Dados Estatísticos pag. 03 3. Medidas de Posição pag. 14 4. Medidas de Dispersão pag. 27 5. Medidas de Assimetria e Curtose pag. 32 Resumão Estatística Básica 2 RESUMÃO - ESTATÍSTICA BÁSICA 1. INTRODUÇÃO ESTATÍSTICA: ramo da matemática aplicada. ANTIGUIDADE: os povos já registravam o número de habitantes, nascimentos, óbitos. Faziam "estatísticas". IDADE MÉDIA: as informações eram tabuladas com finalidades tributárias e bélicas. SEC. XVI: surgem as primeiras análises sistemáticas, as primeiras tabelas e os números relativos. SEC. XVIII: a estatística com feição científica é batizada por GODOFREDO ACHENWALL. As tabelas ficam mais completas, surgem as primeiras representações gráficas e os cálculos de probabilidades. A estatística deixa de ser uma simples tabulação de dados numéricos para se tornar "O estudo de como se chegar a conclusão sobre uma população, partindo da observação de partes dessa população (amostra)". MÉTODO ESTATÍSTICO MÉTODO: é um meio mais eficaz para atingir determinada meta. MÉTODOS CIENTÍFICOS: destacamos o método experimental e o método estatístico. MÉTODO EXPERIMENTAL: consiste em manter constante todas as causas, menos uma, que sofre variação para se observar seus efeitos, caso existam. Ex: Estudos da Química, Física, etc. MÉTODO ESTATÍSTICO: diante da impossibilidade de manter as causas constantes (nas ciências sociais), admitem todas essas causas presentes variando-as, registrando essas variações e procurando determinar, no resultado final, que influências cabem a cada uma delas. Ex: Quais as causas que definem o preço de uma mercadoria quando a sua oferta diminui? Seria impossível, no momento da pesquisa, manter constantes a uniformidade dos salários, o gosto dos consumidores, nível geral de preços de outros produtos, etc. A ESTATÍSTICA  É uma parte da matemática aplicada que fornece métodos para coleta, organização, descrição, análise e interpretação de dados e para a utilização dos mesmos na tomada de decisões.  A coleta, a organização ,a descrição dos dados, o cálculo e a interpretação de coeficientes pertencem à ESTATÍSTICA DESCRITIVA, enquanto a análise e a interpretação dos dados, associado a uma margem de incerteza, ficam a cargo da ESTATÍSTICA INDUTIVA ou INFERENCIAL, também chamada como a medida da incerteza ou métodos que se fundamentam na teoria da probabilidade. Resumão Estatística Básica 5 VARIÁVEL CONTÍNUA: Resulta normalmente de uma mensuração, e a escala numérica de seus possíveis valores corresponde ao conjunto R dos números Reais, ou seja, podem assumir, teoricamente, qualquer valor entre dois limites. Ex.: Quando você vai medir a temperatura de seu corpo com um termômetro de mercúrio o que ocorre é o seguinte: O filete de mercúrio, ao dilatar-se, passará por todas as temperaturas intermediárias até chegar na temperatura atual do seu corpo. Exemplos - . Cor dos olhos das alunas: qualitativa . Índice de liquidez nas indústrias capixabas: quantitativa contínua . Produção de café no Brasil: quantitativa contínua . Número de defeitos em aparelhos de TV: quantitativa discreta . Comprimento dos pregos produzidos por uma empresa: quantitativa contínua . O ponto obtido em cada jogada de um dado: quantitativa discreta AMOSTRAGEM MÉTODOS PROBABILÍSTICOS  Exige que cada elemento da população possua determinada probabilidade de ser selecionado. Normalmente possuem a mesma probabilidade. Assim, se N for o tamanho da população, a probabilidade de cada elemento ser selecionado será 1/N. Trata-se do método que garante cientificamente a aplicação das técnicas estatísticas de inferências. Somente com base em amostragens probabilísticas é que se podem realizar inferências ou induções sobre a população a partir do conhecimento da amostra.  É uma técnica especial para recolher amostras, que garantem, tanto quanto possível, o acaso na escolha. . AMOSTRAGEM CASUAL ou ALEATÓRIA SIMPLES  É o processo mais elementar e freqüentemente utilizado. É equivalente a um sorteio lotérico. Pode ser realizada numerando-se a população de 1 a n e sorteando-se, a seguir, por meio de um dispositivo aleatório qualquer, x números dessa seqüência, os quais corresponderão aos elementos pertencentes à amostra. Ex: Vamos obter uma amostra, de 10%, representativa para a pesquisa da estatura de 90 alunos de uma escola: 1º - numeramos os alunos de 1 a 90. 2º - escrevemos os números dos alunos, de 1 a 90, em pedaços iguais de papel, colocamos na urna e após mistura retiramos, um a um, nove números que formarão a amostra. OBS: quando o número de elementos da amostra é muito grande, esse tipo de sorteio torna-se muito trabalhoso. Neste caso utiliza-se uma Tabela de números aleatórios, construída de modo que os algarismos de 0 a 9 são distribuídos ao acaso nas linhas e colunas. . .AMOSTRAGEM PROPORCIONAL ESTRATIFICADA:  Quando a população se divide em estratos (sub-populações), convém que o sorteio dos elementos da amostra leve em consideração tais estratos, daí obtemos os elementos da amostra proporcional ao número de elementos desses estratos. Resumão Estatística Básica 6 Ex: Vamos obter uma amostra proporcional estratificada, de 10%, do exemplo anterior, supondo, que, dos 90 alunos, 54 sejam meninos e 36 sejam meninas. São portanto dois estratos (sexo masculino e sexo feminino). Logo, temos: SEXO POPULACÃ O 10 % AMOSTR A MASC. 54 5,4 5 FEMIN. 36 3,6 4 Total 90 9,0 9 Numeramos então os alunos de 01 a 90, sendo 01 a 54 meninos e 55 a 90, meninas e procedemos o sorteio casual com urna ou tabela de números aleatórios. . AMOSTRAGEM SISTEMÁTICA:  Quando os elementos da população já se acham ordenados, não há necessidade de construir o sistema de referência. São exemplos os prontuários médicos de um hospital, os prédios de uma rua, etc. Nestes casos, a seleção dos elementos que constituirão a amostra pode ser feita por um sistema imposto pelo pesquisador. Ex: Suponhamos uma rua com 900 casas, das quais desejamos obter uma amostra formada por 50 casas para uma pesquisa de opinião. Podemos, neste caso, usar o seguinte procedimento: como 900/50 = 18, escolhemos por sorteio casual um número de 01 a 18, o qual indicaria o primeiro elemento sorteado para a amostra; os demais elementos seriam periodicamente considerados de 18 em 18. Assim, suponhamos que o número sorteado fosse 4 a amostra seria: 4ª casa, 22ª casa, 40ª casa, 58ª casa, 76ª casa, etc. AMOSTRAGEM POR CONGLOMERADOS (ou AGRUPAMENTOS)  Algumas populações não permitem, ou tornam extremamente difíci l que se identifiquem seus elementos. Não obstante isso, pode ser relativamente fácil identificar alguns subgrupos da população. Em tais casos, uma amostra aleatória simples desses subgrupos (conglomerados) pode se colhida, e uma contagem completa deve ser feita para o conglomerado sorteado. Agrupamentos típicos são quarteirões, famílias, organizações, agências, edifícios etc. Ex: Num levantamento da população de determinada cidade, podemos dispor do mapa indicando cada quarteirão e não dispor de uma relação atualizada dos seus moradores. Pode-se, então, colher uma amostra dos quarteirões e fazer a contagem completa de todos os que residem naqueles quarteirões sorteados. MÉTODOS NÃO PROBABILÍSITCOS  São amostragens em que há uma escolha deliberada dos elementos da amostra. Não é possível generalizar os resultados das pesquisas para a população, pois as amostras não-probabilísticas não garantem a representatividade da população. AMOSTRAGEM ACIDENTAL  Trata-se de uma amostra formada por aqueles elementos que vão aparecendo, que são possíveis de se obter até completar o número de elementos da amostra. Geralmente utilizada em pesquisas de opinião, em que os entrevistados são acidentalmente escolhidos. Ex: Pesquisas de opinião em praças públicas, ruas de grandes cidades; Resumão Estatística Básica 7 AMOSTRAGEM INTENCIONAL  De acordo com determinado critério, é escolhido intencionalmente um grupo de elementos que irão compor a amostra. O investigador se dirige intencionalmente a grupos de elementos dos quais deseja saber a opinião. Ex: Numa pesquisa sobre preferência por determinado cosmético, o pesquisador se dirige a um grande salão de beleza e entrevista as pessoas que ali se encontram. AMOSTRAGEM POR QUOTAS  Um dos métodos de amostragem mais comumente usados em levantamentos de mercado e em prévias eleitorais. Ele abrange três fases: 1ª - classificação da população em termos de propriedades que se sabe, ou presume, serem relevantes para a característica a ser estudada; 2ª - determinação da proporção da população para cada característica, com base na constituição conhecida, presumida ou estimada, da população; 3ª - fixação de quotas para cada entrevistador a quem tocará a responsabilidade de selecionar entrevistados, de modo que a amostra total observada ou entrevistada contenha a proporção e cada classe tal como determinada na 2ª fase. Ex: Numa pesquisa sobre o "trabalho das mulheres na atualidade", provavelmente se terá interesse em considerar: a divisão cidade e campo, a habitação, o número de filhos, a idade dos filhos, a renda média, as faixas etárias etc. A primeira tarefa é descobrir as proporções (porcentagens) dessas características na população. Imagina-se que haja 47% de homens e 53% de mulheres na população. Logo, uma amostra de 50 pessoas deverá ter 23 homens e 27 mulheres. Então o pesquisador receberá uma "quota" para entrevistar 27 mulheres. A consideração de várias categorias exigirá uma composição amostral que atenda ao n determinado e às proporções populacionais estipuladas. . SÉRIES ESTATÍSTICAS TABELA: É um quadro que resume um conjunto de dados dispostos segundo linhas e colunas de maneira sistemática. De acordo com a Resolução 886 do IBGE, nas casas ou células da tabela devemos colocar :  um traço horizontal ( - ) quando o valor é zero;  três pontos ( ... ) quando não temos os dados;  zero ( 0 ) quando o valor é muito pequeno para ser expresso pela unidade utilizada;  um ponto de interrogação ( ? ) quando temos dúvida quanto à exatidão de determinado valor. Obs: O lado direito e esquerdo de uma tabela oficial deve ser aberto. . SÉRIE ESTATÍSTICA: É qualquer tabela que apresenta a distribuição de um conjunto de dados estatísticos em função da época, do local ou da espécie. Resumão Estatística Básica 10 Quando representamos, em um mesmo sistema de coordenadas, a variação de dois fenômenos, a parte interna da figura formada pelos gráficos desses fenômenos é denominada de área de excesso. 1.5- Gráficos em setores. Este gráfico é construído com base em um círculo, e é empregado sempre que desejamos ressaltar a participação do dado no total. O total é representado pelo círculo, que fica dividido em tantos setores quantas são as partes. Os setores são tais que suas áreas são respectivamente proporcionais aos dados da série. O gráfico em setores só deve ser empregado quando há, no máximo, sete dados. Obs: As séries temporais geralmente não são representadas por este tipo de gráfico. . 2 - ESTEREOGRAMAS:  São gráficos geométricos dispostos em três dimensões, pois representam volume. São usados nas representações gráficas das tabelas de dupla entrada. Em alguns casos este tipo de gráfico fica difícil de ser interpretado dada a pequena precisão que oferecem. . 3 - PICTOGRAMAS:  São construídos a partir de figuras representativas da intensidade do fenômeno. Este tipo de gráfico tem a vantagem de despertar a atenção do público leigo, pois sua forma é atraente e sugestiva. Os símbolos devem ser auto-explicativos. A desvantagem dos pictogramas é que apenas mostram uma visão geral do fenômeno, e não de detalhes minuciosos. Veja o exemplo abaixo: 4- CARTOGRAMAS:  São ilustrações relativas a cartas geográficas (mapas). O objetivo desse gráfico é o de figurar os dados estatísticos diretamente relacionados com áreas geográficas ou políticas. DISTRIBUIÇÃO DE FREQÜÊNCIA  É um tipo de tabela que condensa uma coleção de dados conforme as freqüências (repetições de seus valores). Tabela primitiva ou dados brutos: É uma tabela ou relação de elementos que não foram numericamente organizados. É difícil formarmos uma idéia exata do comportamento do grupo como um todo, a partir de dados não ordenados. Ex : 45, 41, 42, 41, 42 43, 44, 41 ,50, 46, 50, 46, 60, 54, 52, 58, 57, 58, 60, 51 Resumão Estatística Básica 11 ROL: É a tabela obtida após a ordenação dos dados (crescente ou decrescente). Ex : 41, 41, 41, 42, 42 43, 44, 45 ,46, 46, 50, 50, 51, 52, 54, 57, 58, 58, 60, 60 Distribuição de freqüência SEM INTERVALOS DE CLASSE: É a simples condensação dos dados conforme as repetições de seu valores. Para um ROL de tamanho razoável esta distribuição de freqüência é inconveniente, já que exige muito espaço. Veja exemplo abaixo: Dados Freqüência 41 3 42 2 43 1 44 1 45 1 46 2 50 2 51 1 52 1 54 1 57 1 58 2 60 2 Total 20 Distribuição de freqüência COM INTERVALOS DE CLASSE:Quando o tamanho da amostra é elevado, é mais racional efetuar o agrupamento dos valores em vários intervalos de classe. Classes Freqüências 41 |------- 45 7 45 |------- 49 3 49 |------- 53 4 53 |------- 57 1 57 |------- 61 5 Total 20 ELEMENTOS DE UMA DISTRIBUIÇÃO DE FREQÜÊNCIA (com intervalos de classe)  CLASSE: são os intervalos de variação da variável e é simbolizada por i e o número total de classes simbolizada por k. Ex: na tabela anterior k = 5 e 49 |------- 53 é a 3ª classe, onde i = 3. LIMITES DE CLASSE: são os extremos de cada classe. O menor número é o limite inferior de classe ( li ) e o maior número, limite superior de classe ( Li ). Ex: em 49 |------- 53,... l3 = 49 e L3 = 53. O símbolo |------- representa um intervalo fechado à esquerda e aberto à direita. O dado 53 do ROL não pertence a classe 3 e sim a classe 4 representada por 53 |------- 57. Resumão Estatística Básica 12 AMPLITUDE DO INTERVALO DE CLASSE: é obtida através da diferença entre o limite superior e inferior da classe e é simbolizada por hi = Li - li. Ex: na tabela anterior hi = 53 - 49 = 4. Obs: Na distribuição de freqüência c/ classe o hi será igual em todas as classes. AMPLITUDE TOTAL DA DISTRIBUIÇÃO: é a diferença entre o limite superior da última classe e o limite inferior da primeira classe. AT = L(max) - l(min). Ex: na tabela anterior AT = 61 - 41= 20. AMPLITUDE TOTAL DA AMOSTRA (ROL): é a diferença entre o valor máximo e o valor mínimo da amostra (ROL). Onde AA = Xmax - Xmin. Em nosso exemplo AA = 60 - 41 = 19. Obs: AT sempre será maior que AA. PONTO MÉDIO DE CLASSE: é o ponto que divide o intervalo de classe em duas partes iguais. .......Ex: em 49 |------- 53 o ponto médio x3 = (53+49)/2 = 51, ou seja x3=( l3 + L3 )/2. Método prático para construção de uma Distribuição de Freqüências c/ Classe  1º - Organize os dados brutos em um ROL. 2º - Calcule a amplitude amostral AA.  No nosso exmplo: AA = 60 - 41 = 19 3º - Calcule o número de classes através da "Regra de Sturges": n I nº de classes 3 |-----| 5 3 6 |-----| 11 4 12 |-----| 22 5 23 |-----| 46 6 47 |-----| 90 7 91 |-----| 181 8 182 |-----| 362 9 Obs: Qualquer regra para determinação do nº de classes da tabela não nos levam a uma decisão final; esta vai depender, na realidade de um julgamento pessoal, que deve estar ligado à natureza dos dados. No nosso exemplo: n = 20 dados, então ,a princípio, a regra sugere a adoção de 5 classes. Resumão Estatística Básica 15 Dados não-agrupados: Quando desejamos conhecer a média dos dados não-agrupados em tabelas de freqüências, determinamos a média aritmética simples. Ex: Sabendo-se que a venda diária de arroz tipo A, durante uma semana, foi de 10, 14, 13, 15, 16, 18 e 12 kilos, temos, para venda média diária na semana de: .= (10+14+13+15+16+18+12) / 7 = 14 kilos Desvio em relação à média: é a diferença entre cada elemento de um conjunto de valores e a média aritmética, ou seja:. . di = Xi - No exemplo anterior temos sete desvios:... d1 = 10 - 14 = - 4 , ...d2 = 14 - 14 = 0 , d3 = 13 - 14 = - 1 , ...d4 = 15 - 14 = 1 ,... d5 = 16 - 14 = 2 ,... d6 = 18 - 14 = 4 ...e. .. d7 = 12 - 14 = - 2. . Propriedades da média aritmética  1ª propriedade: A soma algébrica dos desvios em relação à média é nula. No exemplo anterior : d1+d2+d3+d4+d5+d6+d7 = 0 2ª propriedade: Somando-se (ou subtraindo-se) uma constante (c) a todos os valores de uma variável, a média do conjunto fica aumentada ( ou diminuída) dessa constante. Se no exemplo original somarmos a constante 2 a cada um dos valores da variável temos: Y = 12+16+15+17+18+20+14 / 7 = 16 ki los ou Y = .+ 2 = 14 +2 = 16 kilos 3ª propriedade: Multiplicando-se (ou dividindo-se) todos os valores de uma variável por uma constante (c), a média do conjunto fica multiplicada ( ou dividida) por essa constante. Se no exemplo original multiplicarmos a constante 3 a cada um dos valores da variável temos: Y = 30+42+39+45+48+54+36 / 7 = 42 ki los ou Y = x 3 = 14 x 3 = 42 kilos . Resumão Estatística Básica 16 Dados agrupados: Sem intervalos de classe  Consideremos a distribuição relativa a 34 famílias de quatro filhos, tomando para variável o número de filhos do sexo masculino. Calcularemos a quantidade média de meninos por família: Nº de meninos freqüência = fi 0 2 1 6 2 10 3 12 4 4 total 34 Como as freqüências são números indicadores da intensidade de cada valor da variável, elas funcionam como fatores de ponderação, o que nos leva a calcular a média aritmética ponderada, dada pela fórmula: ..xi. ..fi. ..xi.fi . 0 2 0 1 6 6 2 10 20 3 12 36 4 4 16 total 34 78 onde 78 / 34 = 2,3 meninos por família Com intervalos de classe  Neste caso, convencionamos que todos os valores incluídos em um determinado intervalo de classe coincidem com o seu ponto médio, e determinamos a média aritmética ponderada por meio da fórmula: .. onde Xi é o ponto médio da classe. Ex: Calcular a estatura média de bebês conforme a tabela abaixo. Estaturas (cm) freqüência = fi ponto médio = xi ..xi.fi. 50 |------------ 54 4 52 208 54 |------------ 58 9 56 504 58 |------------ 62 11 60 660 62 |------------ 66 8 64 512 66 |------------ 70 5 68 340 70 |------------ 74 3 72 216 Total 40 2.440 Resumão Estatística Básica 17 Aplicando a fórmula acima temos: 2.440 / 40.= 61. logo... = 61 cm MÉDIA GEOMÉTRICA = g  É a raiz n-ésima do produto de todos eles. Média Geométrica Simples: ou . Ex.: - Calcular a média geométrica dos seguintes conjuntos de números:E a) { 10, 60, 360 }.: = ( 10 * 60 * 36 0) ^ (1/3) ....R: 60 b) { 2, 2, 2 }........: = (2 * 2 * 2 ^ (1/3) .. .R: 2 c) { 1, 4, 16, 64 }: = (1 * 4 * 16 * 64 ) ^(1/4) ....R: 8 . Média Geométrica Ponderada : ou .. Ex - Calcular a média geométrica dos valores da tabela abaixo: ...xi... ...fi... 1 2 3 4 9 2 27 1 Total 9 = (12 * 34 * 92 * 271) (1/9)........R: 3,8296 . MÉDIA HARMÔNICA - h  É o inverso da média aritmética dos inversos. . Média Harmônica Simples:. (para dados não agrupados) .. ou . Média Harmônica Ponderada : (para dados agrupados em tabelas de freqüências) .. Resumão Estatística Básica 20 . Método mais elaborado pela fórmula de CZUBER: Mo = l* + (d1/(d1+d2)) x h* l* = limite inferior da classe modal..... e..... L* = limite superior da classe modal d1 = freqüência da classe modal - freqüência da classe anterior à da classe modal d2 = freqüência da classe modal - freqüência da classe posterior à da classe modal h* = amplitude da classe modal Mo = 58 + ((11-9) / ((11-9) + (11 – 8)) x 4  Mo = 59,6 Obs: A moda é utilizada quando desejamos obter uma medida rápida e aproximada de posição ou quando a medida de posição deva ser o valor mais típico da distribuição. Já a média aritmética é a medida de posição que possui a maior estabilidade. MEDIANA - Md  A mediana de um conjunto de valores, dispostos segundo uma ordem ( crescente ou decrescente), é o valor situado de tal forma no conjunto que o separa em dois subconjuntos de mesmo número de elementos. . A mediana em dados não-agrupados  Dada uma série de valores como, por exemplo: { 5, 2, 6, 13, 9, 15, 10 } De acordo com a definição de mediana, o primeiro passo a ser dado é o da ordenação (crescente ou decrescente) dos valores: { 2, 5, 6, 9, 10, 13, 15 } O valor que divide a série acima em duas partes iguais é igual a 9, logo a Md = 9. . Método prático para o cálculo da Mediana:  Se a série dada tiver número ímpar de termos: O valor mediano será o termo de ordem dado pela fórmula : .( n + 1 ) / 2 Ex: Calcule a mediana da série { 1, 3, 0, 0, 2, 4, 1, 2, 5 } 1º - ordenar a série { 0, 0, 1, 1, 2, 2, 3, 4, 5 } n = 9 logo (n + 1)/2 é dado por (9+1) / 2 = 5, ou seja, o 5º elemento da série ordenada será a mediana A mediana será o 5º elemento = 2 . Se a série dada tiver número par de termos: O valor mediano será o termo de ordem dado pela fórmula :.... .[( n/2 ) +( n/2+ 1 )] / 2 Obs: n/2 e (n/2 + 1) serão termos de ordem e devem ser substituídos pelo valor correspondente. Resumão Estatística Básica 21 Ex: Calcule a mediana da série { 1, 3, 0, 0, 2, 4, 1, 3, 5, 6 } 1º - ordenar a série { 0, 0, 1, 1, 2, 3, 3, 4, 5, 6 } n = 10 logo a fórmula ficará: [( 10/2 ) + (10/2 + 1)] / 2 [( 5 + 6)] / 2 será na realidade (5º termo+ 6º termo) / 2 5º termo = 2 6º termo = 3 A mediana será = (2+3) / 2 ou seja, Md = 2,5 . A mediana no exemplo será a média aritmética do 5º e 6º termos da série. Notas: Quando o número de elementos da série estatística for ímpar, haverá coincidência da mediana com um dos elementos da série. Quando o número de elementos da série estatística for par, nunca haverá coincidência da mediana com um dos elementos da série. A mediana será sempre a média aritmética dos 2 elementos centrais da série. Em uma série a mediana, a média e a moda não têm, necessariamente, o mesmo valor. A mediana, depende da posição e não dos valores dos elementos na série ordenada. Essa é uma da diferenças marcantes entre mediana e média ( que se deixa influenciar, e muito, pelos valores extremos). Vejamos: Em { 5, 7, 10, 13, 15 } a média = 10 e a mediana = 10 Em { 5, 7, 10, 13, 65 } a média = 20 e a mediana = 10 isto é, a média do segundo conjunto de valores é maior do que a do primeiro, por influência dos valores extremos, ao passo que a mediana permanece a mesma. A mediana em dados agrupados  a) Sem intervalos de classe: Neste caso, é o bastante identificar a freqüência acumulada imediatamente superior à metade da soma das freqüências. A mediana será aquele valor da variável que corresponde a tal freqüência acumulada. Ex.: conforme tabela abaixo: Variável xi Freqüência fi Freqüência acumulada 0 2 2 1 6 8 2 9 17 3 13 30 4 5 35 total 35 Quando o somatório das freqüências for ímpar o valor mediano será o termo de ordem dado pela fórmula : . Como o somatório das freqüências = 35 a fórmula ficará: ( 35+1 ) / 2 = 18º termo = 3.. Resumão Estatística Básica 22 Quando o somatório das freqüências for par o valor mediano será o termo de ordem dado pela fórmula: Ex: Calcule Mediana da tabela abaixo: Variável xi Freqüência fi Freqüência acumulada 12 1 1 14 2 3 15 1 4 16 2 6 17 1 7 20 1 8 total 8 Aplicando fórmula acima teremos:[(8/2)+ (8/2+1)]/2 = (4º termo + 5º termo) / 2 = (15 + 16) / 2 = 15,5 b) Com intervalos de classe: Devemos seguir os seguintes passos: 1º) Determinamos as freqüências acumuladas ; 2º) Calculamos ; 3º) Marcamos a classe correspondente à freqüência acumulada imediatamente superior à . Tal classe será a classe mediana ; 4º) Calculamos a Mediana pela seguinte fórmula:. M Md = l* + [( - FAA ) x h*] / f* l* = é o limite inferior da classe mediana. FAA = é a freqüência acumulada da classe anterior à classe mediana. f* = é a freqüência simples da classe mediana. h* = é a amplitude do intervalo da classe mediana. Ex: classes freqüência = fi Freqüência acumulada 50 |------------ 54 4 4 54 |------------ 58 9 13 58 |------------ 62 11 24 62 |------------ 66 8 32 66 |------------ 70 5 37 70 |------------ 74 3 40 total 40 = 40 / 2 =.20........... logo.a classe mediana será 58 |---------- 62 Resumão Estatística Básica 25 . - O quartil 3 : 3.E fi / 4 = 30 Q3 = . l* + [(3.E fi / 4 - FAA ) x h*] / f* Q3 = 62 + [ (30 -24) x 4] / 8 = 62 + 3 = 65 = Q3 DECIS - D  A definição dos decis obedece ao mesmo princípio dos quartis, com a modificação da porcentagem de valores que ficam aquém e além do decil que se pretende calcular. A fórmula básica será : k .E fi / 10 onde k é o número de ordem do decil a ser calculado. Indicamos os decis : D1, D2, ... , D9. Deste modo precisamos de 9 decis para dividirmos uma série em 10 partes iguais. De especial interesse é o quinto decil, que divide o conjunto em duas partes iguais. Assim sendo,o QUINTO DECIL É IGUAL AO SEGUNDO QUARTIL, que por sua vez É IGUAL À MEDIANA. Para D5 temos : 5.E fi / 10 = E fi / 2 Ex: Calcule o 3º decil da tabela anterior com classes. k= 3 onde 3 .E fi / 10 = 3 x 40 / 10 = 12. Este resultado corresponde a 2ª classe. D3 = 54 + [ (12 - 4) x 4] / 9 = 54 + 3,55 = 57,55 = D3 PERCENTIL ou CENTIL  Denominamos percentis ou centis como sendo os noventa e nove valores que separam uma série em 100 partes iguais. Indicamos: P1, P2, ... , P99. É evidente que P50 = Md ; P25 = Q1 e P75 = Q3. O cálculo de um centil segue a mesma técnica do cálculo da mediana, porém a fórmula será : k .E fi / 100 onde k é o número de ordem do centil a ser calculado. Dispersão ou Variabilidade: É a maior ou menor diversificação dos valores de uma variável em torno de um valor de tendência central ( média ou mediana ) tomado como ponto de comparação. A média - ainda que considerada como um número que tem a faculdade de representar uma série de valores - não pode, por si mesma, destacar o grau de homogeneidade ou heterogeneidade que existe entre os valores que compõem o conjunto. Resumão Estatística Básica 26 Consideremos os seguintes conjuntos de valores das variáveis X, Y e Z: X = { 70, 70, 70, 70, 70 } Y = { 68, 69, 70 ,71 ,72 } Z = { 5, 15, 50, 120, 160 } - Observamos então que os três conjuntos apresentam a mesma média aritmética = 350/5 = 70 Entretanto, é fácil notar que o conjunto X é mais homogêneo que os conjuntos Y e Z, já que todos os valores são iguais à média. O conjunto Y, por sua vez, é mais homogêneo que o conjunto Z, pois há menor diversificação entre cada um de seus valores e a média representativa. Concluímos então que o conjunto X apresenta DISPERSÃO NULA e que o conjunto Y apresenta uma DISPERSÃO MENOR que o conjunto Z. Resumão Estatística Básica 27 4. MEDIDAS DE DISPERSÃO ABSOLUTA AMPLITUDE TOTAL: É a única medida de dispersão que não tem na média o ponto de referência. Quando os dados não estão agrupados a amplitude total é a diferença entrE o maior e o menor valor observado: AT = X máximo - X mínimo. Ex: Para os valores 40, 45, 48, 62 e 70 a amplitude total será: AT = 70 - 40 = 30 Quando os dados estão agrupados sem intervalos de classe ainda temos : AT = X máximo - X mínimo. Ex: xi fi 0 2 1 6 3 5 4 3  AT = 4 - 0 = 4 * Com intervalos de classe a AMPLITUDE TOTAL é a diferença entre o limite superior da última classe e o limite inferior da primeira classe. Então: AT = L máximo - l mínimo Ex: Classes fi 4 |------------- 6 6 6 |------------- 8 2 8 |------------- 10 3  AT = 10 - 4 = 6 A amplitude total tem o inconveniente de só levar em conta os dois valores extremos da série, descuidando do conjunto de valores intermediários. Faz-se uso da amplitude total quando se quer determinar a amplitude da temperatura em um dia, no controle de qualidade ou como uma medida de cálculo rápido sem muita exatidão. DESVIO QUARTIL: Também chamado de amplitude semi-interquatílica e é baseada nos quartis. Símbolo: Dq e a Fórmula: Dq = (Q3 - Q1) / 2 Observações: 1 - O desvio quartil apresenta como vantagem o fato de ser uma medida fácil de calcular e de interpretar. Além do mais, não é afetado pelos valores extremos, grandes ou pequenos, sendo recomendado, por conseguinte, quando entre os dados figurem valores extremos que não se consideram representativos. Resumão Estatística Básica 30 Quando os dados estão agrupados (temos a presença de freqüências) a fórmula do desvio padrão ficará : ou quando se trata de uma amostra Ex: Calcule o desvio padrão populacional da tabela abaixo: Xi f i Xi . f i . f i 0 2 0 2,1 -2,1 4,41 8,82 1 6 6 2,1 -1,1 1,21 7,26 2 12 24 2,1 -0,1 0,01 0,12 3 7 21 2,1 0,9 0,81 5,67 4 3 12 2,1 1,9 3,61 10,83 Total 30 63 E = 32,70 - Sabemos que E fi = 30 e 32,7 / 30 = 1,09. - A raiz quadrada de 1,09 é o desvio padrão = 1,044 - Se considerarmos os dados como sendo de uma amostra o desvio padrão seria : a raiz quadrada de 32,7 / (30 -1) = 1,062 Obs: Nas tabelas de freqüências com intervalos de classe a fórmula a ser utilizada é a mesma do exemplo anterior. VARIÂNCIA - S2  É o desvio padrão elevado ao quadrado. A variância é uma medida que tem pouca utilidade como estatística descritiva, porém é extremamente importante na inferência estatística e em combinações de amostras. MEDIDAS DE DISPERSÃO RELATIVA Coeficiente de Variação de Pearson - CVP  Na estatística descritiva o desvio padrão por si só tem grandes limitações. Assim, um desvio padrão de 2 unidades pode ser considerado pequeno para uma série de valores cujo valor médio é 200; no entanto, se a média for igual a 20, o mesmo não pode ser dito.  Além disso, o fato de o desvio padrão ser expresso na mesma unidade dos dados limita o seu emprego quando desejamos comparar duas ou mais séries de valores, relativamente à sua dispersão ou variabilidade, quando expressas em unidades diferentes. Resumão Estatística Básica 31  Para contornar essas dificuldades e limitações, podemos caracterizar a dispersão ou variabilidade dos dados em termos relativos a seu valor médio, medida essa denominada de CVP: Coeficiente de Variação de Pearson (É A RAZÃO ENTRE O DESVIO PADRÃO E A MÉDIA REFERENTES A DADOS DE UMA MESMA SÉRIE). CVP = (S / ) x 100  o resultado neste caso é expresso em percentual, entretanto pode ser expresso também através de um fator decimal, desprezando assim o valor 100 da fórmula. Ex: Tomemos os resultados das estaturas e dos pesos de um mesmo grupo de indivíduos: Discriminação M É D I A DESVIO PADRÃO ESTATURAS 175 cm 5,0 cm PESOS 68 kg 2,0 kg - Qual das medidas (Estatura ou Peso) possui maior homogeneidade ? Resposta: Teremos que calcular o CVP da Estatura e o CVP do Peso. O resultado menor será o de maior homogeneidade ( menor dispersão ou variabilidade). CVP estatura = ( 5 / 175 ) x 100 = 2,85 % CVP peso = ( 2 / 68 ) x 100 = 2,94 %. Logo, nesse grupo de indivíduos, as estaturas apresentam menor grau de dispersão que os pesos. Coeficiente de Variação de Thorndike - CVT  É igual ao quociente entre o desvio padrão e a mediana. CVT = ( S / Md ) x 100 % Coeficiente Quartílico de Variação - CVQ  Esse coeficiente é definido pela seguinte expressão: CVQ = [(Q3 - Q1) / (Q3 + Q1)] x 100 % . Desvio quartil Reduzido – Dqr Dqr = [(Q3 - Q1) / 2Md ] x 100 %. Resumão Estatística Básica 32 5. MEDIDAS DE ASSIMETRIA Introdução:  Uma distribuição com classes é simétrica quando : Média = Mediana = Moda  Uma distribuição com classes é : Assimétrica à esquerda ou negativa quando : Média < Mediana < Moda Assimétrica à direita ou positiva quando : Média > Mediana > Moda Coeficiente de assimetria: A medida anterior, por ser absoluta, apresenta a mesma deficiência do desvio padrão, isto é, não permite a possibilidade de comparação entre as medidas de duas distribuições. Por esse motivo, daremos preferência ao coeficiente de assimetria de Person: As = 3 ( Média - Mediana ) / Desvio Padrão Escalas de assimetria: | AS | < 0,15  assimetria pequena 0,15 < | AS | < 1  assimetria moderada | AS | > 1  assimetria elevada Obs: Suponhamos AS = - 0,49  a assimetria é considerada moderada e negativa Suponhamos AS = 0,75  a assimetria é considerada moderada e positiva MEDIDAS DE CURTOSE Introdução:  Denominamos CURTOSE o grau de achatamento de uma distribuição em relação a uma distribuição padrão, denominada curva normal (curva correspondente a uma distribuição teórica de probabilidade).  Quando a distribuição apresenta uma curva de freqüência mais fechada que a normal (ou mais aguda ou afilada em sua parte superior), ela recebe o nome de leptocúrtica.  Quando a distribuição apresenta uma curva de freqüência mais aberta que a normal (ou mais achatada em sua parte superior), ela recebe o nome de platicúrtica.