CAPÍTULO 1 NATUREZA DA ESTATÍSTICA

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1 CAPÍTULO 1 NATUREZA DA ESTATÍSTICA DEPARTAMENTO DE GEOCIÊNCIAS GCN 7901 ANÁLISE ESTATÍSTICA EM GEOCIÊNCIAS PROFESSOR: Dr. ALBERTO FRANKE CONTATO: alberto.franke@ufsc.br F:

2 Métodos Estatísticos na Geociências O estudo de fenômenos em geociências normalmente requerem a aplicação de métodos estatísticos para produzir uma nova compreensão Como se dá a variação dos níveis de chumbo no sangue de crianças no espaço? (Griffith et al., 1998) Quais são os efeitos do aquecimento global na distribuição geográfica das espécieis? (MacDonald et al., 1998) Há um padrão de distribuição espacial das precipitações? Há efeito sazonal? Há efeito na distribuição da cobertura florestal e fertilidade do solo? Quais fatores geográficos que condicionam a dispersão dos poluentes na Lagoa da Conceição? A análise quantitativa na geociências tem ligação com o método científico, que proporciona uma estrutura mais geral para o estudo dos problemas geográficos. semestre Prof. Franke 2

3 Abordagens em Geociências O método científico nos proporciona uma abordagem estruturada para responder às questões de interesse No cerne do método está o desejo de formar e testar hipóteses Em geociências usa-se a análise espacial, no contexto do método científico, de duas forma distintas: a) Abordagem exploratória Os métodos exploratórios de análise são usados para sugerir hipóteses b) Abordagem confirmatória Os métodos confirmatórios são usados para ajudar a confirmar as hipóteses Obs.: Nem sempre se confirma ou refutam hipóteses Uso dos métodos exploratórios tem aumentado muito com as novas ferramentas semestre Prof. Franke 3

4 O que é uma hipótese? Cite exemplos de hipóteses semestre Prof. Franke 4

5 HISTÓRICO Na antiguidade já se registravam: Habitantes Nascimentos Óbitos Riqueza individual e social Coletavam impostos Na idade média coleta-se informações para fins tributários A partir do séc XVI análise sistemática de fatos sociais: Batizados Casamentos Funerais, etc Surgem as primeiras tábuas, tabelas e números relativos semestre Prof. Franke 5

6 HISTÓRICO As primeiras aplicações da estatística estavam voltadas para as necessidades de Estado, na formulação de políticas públicas, fornecendo dados demográficos e econômicos à administração pública. A abrangência da estatística aumentou no começo do século XIX para incluir a acumulação e análise de dados de maneira geral. Hoje, a estatística é largamente aplicada nas ciências naturais, e sociais, inclusive na administração pública e privada. Seus fundamentos matemáticos foram postos no século XVII com o desenvolvimento da teoria das probabilidades por Pascal e Fermat, que surgiu com o estudo dos jogos de azar. O método dos mínimos quadrados foi descrito pela primeira vez por Carl Friedrich Gauss cerca de Fonte: Wikipidea semestre Prof. Franke 6

7 Conceito O que é probabilidade? A probabilidade pode ser pensada como uma medida de incerteza, assumindo valor que varia de zero a um. Se em um fenômeno aleatório as possibilidades são igualmente prováveis, então a probabilidade de ocorrer um evento A é: P A = número de casos favoráveis número de casos possíveis Ex.: no lançamento de um dado, um número par pode ocorrer de 3 maneiras diferentes dentre 6 igualmente prováveis, portanto, P = 3/6 = 1/2 = 50% Qual é a probabilidade de uma cidade ser atingida uma enchente de magnitude X? Qual a máxima enchente esperada nos próximos 25, 50 ou 100 anos? Como se obtém as probabilidades? Qual a diferença entre probabilidade e estatística? semestre Prof. Franke 7

8 O MÉTODO ESTATÍSTICO Método É um conjunto de meios dispostos convenientemente para se chegar a um fim desejado Método experimental Consiste em manter constantes todas as causas (fatores), menos uma, e variar esta causa de modo que o pesquisador possa descobrir seus efeitos, caso existam. Método estatístico Diante da impossibilidade de manter as causas constantes, admite todas essas causas presentes variando-as, registrando essas variações e procurando determinar, no resultado final, que influências cabem a cada uma delas. semestre Prof. Franke 8

9 Conceito A ESTATÍSTICA É a parte da Matemática Aplicada que fornece métodos para a coleta, organização, descrição, análise e interpretação de dados e para utilização dos mesmos na tomada de decisões. A estatística é uma ciência baseada na teoria das probabilidades, cujo principal objetivo é nos auxiliar a tirar conclusões, em situação de incerteza, a partir de informações da amostra. A estatística procura modelar a aleatoriedade e a incerteza de forma a estimar ou possibilitar a previsão de fenômenos futuros, conforme o caso. É a arte de torturar os números (dados) para dizerem o que eu quero? Divisão da estatística Estatística descritiva ou dedutiva: é o ramo da estatística que envolve a coleta, a organização e representação dos dados coletados. Estatística indutiva ou inferencial: é o ramo da estatística que envolve o uso das informações obtidas da amostra para chegar a conclusões sobre a população. A ferramenta básica para no estudo da estatística inferencial é a probabilidade. semestre Prof. Franke 9

10 FASES DO MÉTODO ESTATÍSTICO 1 Definição do problema 2 Delimitação do problema 3 Planejamento Como vamos fazer? Quais dados serão necessários? Como obter estes dados? 4 - Coleta de dados Direta Continua Periódica ocasional Indireta Figura 1 Etapas usuais de uma pesquisa quantitativa. Fonte: BARBETTA (2012, p.23) semestre Prof. Franke 10

11 FASES DO MÉTODO ESTATÍSTICO 5 Crítica dos dados Procura falhas ou imperfeições no dados visando não incorrer em erros grosseiros. 6 Apuração dos dados Tabulação dos dados. 7 Exposição ou apresentação dos dados Tabelas Gráficos 8 Análise dos resultados O objetivo da estatística é tirar conclusões sobre a população (todo) a partir de informações obtidos da amostra. semestre Prof. Franke 11