FAAP APRESENTAÇÃO (1)

Transcrição

1 ARESENTAÇÃO A Estatístca é uma cênca que organza, resume e smplfca nformações, além de analsá-las e nterpretá-las. odemos dvdr a Estatístca em três grandes campos:. Estatístca Descrtva- organza, resume, smplfca nformações; constró tabelas e gráfcos; calcula meddas que representam os dados observados.. robabldade- estuda os fenômenos lgados ao acaso.. Inferênca Estatístca- através de observações fetas numa amostra analsa, nterpreta e conclu na população. () or que estudar Estatístca? A Estatístca é cada vez mas utlzada nos meos de comuncação. Além dsso, é amplamente utlzada em pesqusas de mercado, pesqusas de opnão, fnanças, estudos lgados a saúde, a jogos, etc. () Em Estatístca, chamamos de população ao conjunto de todos os elementos que possuem a característca que está sendo estudada. A amostra é um subconjunto da população. ara que a população fque bem representada (ndspensável num estudo estatístco), a amostra deve ser seleconada de modo que todos os elementos da população tenham chance de fazer parte dela.

2 NOTAÇÃO SIGMA (SOMATÓRIO) Dado o conjunto:,,,..., n, n n... Eemplos: Dados os conjuntos X:, 5, 7, 9, e Y:, 6,, 4, 5, calcular: 8 49 ) ( y y

3 DISTRIBUIÇÕES DE FREQÜÊNCIAS. DISTRIBUIÇÕES DE FREQÜÊNCIAS.. Varável Aleatóra (v.a.): é a característca que está sendo estudada. Seu valor vara de uma observação para outra de manera aleatóra. Eemplos: peso, altura, número de alunos, relgão, cor do cabelo, grau de nstrução, número de gols, velocdade, etc... Classfcação das Varáves Aleatóras: a. Qualtatvas: representam uma qualdade do objeto em observação. a.. Nomnas: não apresentam nenhum tpo de herarqua entre os possíves valores da varável. Eemplos: tpo de morada, cor dos olhos, relgão, etc. b.. or ostos (Ordnas): apresentam algum tpo de ordenação ou herarqua entre seus possíves valores. Eemplos: grau de nstrução, cargos numa empresa, etc. b. Quanttatvas: são numércas. b.. Dscretas: assumem apenas valores nteros, por sua própra natureza. São varáves que resultam de contagens. Eemplos: número de gols, de faltas, de acdentes, de produtos venddos, etc. b.. Contínuas: podem assumr qualquer valor real. São varáves que resultam de medções. Eemplos: peso, altura, velocdade, pressão, etc. Cada um dos valores observados de uma varável, numa amostra ou na própra população, é um dado estatístco... Rol: é a lsta dos dados observados, em ordem crescente..4. Dstrbuções de Freqüêncas: são tabelas ou gráfcos onde os dados observados são organzados. Neles aparecem os valores observados para a varável em estudo, suas respectvas freqüêncas e/ou a porcentagem que os valores representam no total de observações. a. Dstrbução de Freqüêncas para uma Varável Qualtatva: Grau de Instrução dos Funconáros da Empresa X 4 Grau de Instrução Número de Funconáros % Fundamental % Médo 4% Superor 5 % ós-graduação 5 % Total 5 % Fonte: Departamento de Recursos Humanos da Empresa X

4 obs: a coluna Número de Funconáros representa a freqüênca (número de observações ) de cada categora. Sua soma é o número total de observações (n). n = f A coluna % é calculada dvdndo-se o número de observações da categora pelo número total de observações. Mutas vezes essa porcentagem aparece na forma decmal e é chamada de freqüênca relatva (f rel ). f rel = f /n A freqüênca relatva representa a proporção de determnada categora no total de dados observados. p = /n. Gráfco de Setores: Grau de nstrução dos funconáros da empresa X - 4 % % % 4% Fundamental Médo Superor ós-graduação 4

5 Gráfco de Barras: Grau de nstrução dos funconáros da empresa X - 4 Grau de nstrução Fundamental Número de funconáros b. Dstrbução de Freqüêncas para uma Varável Quanttatva Dscreta: Número de Flhos dos Funconáros da Empresa X - 4 Número de Número de % Flhos Funconáros 6% 4 8% 5 % 7 4% 4 8 6% 5 4% 6 % Total 5 % Fonte: Departamento de Recursos Humanos da Empresa X obs: a coluna Número de Flhos representa os valores assumdos pela varável. Ela pode ser ndcada por. A coluna Número de Funconáros representa as freqüêncas (f ). 5

6 Gráfco de ontos: Número de flhos dos funconáros da empresa X - 4 Número de funconáros Número de flhos c. Dstrbução de Freqüêncas para uma Varável Quanttatva Contínua: Incremento percentual na cotação de ações da Empresa X set/4 Incremento percentual na cotação da ação Número de ações %,4,9 6,67%,9,4 9 %,4 4,9 8 6,67% 4,9 6,4 6 % 6,4 7,9 5 6,67% Total % Fonte: Departamento Fnancero da Empresa X Elementos de uma dstrbução de freqüêncas de varável contínua: classes: ntervalos de varação,4,9 lmte nferor da classe (l ) lmte superor da classe (L ) _ ponto médo da classe( ): _ = (l + L )/ 6

7 Hstograma: Incremento percentual das ações da empresa X - set/4 número de ações 8 6 4,4 -,9,9 -,4,4-4,9 4,9-6,4 6,4-7,9 ncremento percentual olígono de Freqüêncas: Incremento percentual das ações da empresa X - set/4 número de ações ncremento percentual 7

8 MEDIDAS DE TENDÊNCIA CENTRAL Meddas de tendênca central são meddas que resumem os dados. odemos ter uma boa déa do que ocorre com os dados quando observamos suas meddas de tendênca central. Essas meddas podem ser localzadas numa reta de números reas, motvo pelo qual também são chamadas de meddas de posção. _. Méda (X): é o ponto de equlíbro entre os dados. X n. Moda (Mo): é a observação que tem a maor freqüênca.. Medana (Md): é a medda que dvde a dstrbução em duas partes guas. n ímpar: Md = (n+)/ n par: Md = ( n/ + n/+ )/ n 4. Quarts (Q ): são meddas que dvdem a dstrbução em quatro partes guas. n ímpar: Q = (n+)/4 ; Q = (n+)/4 n par: Q = ( n/4 + n/4+ )/; Q = ( n/4 + n/4+ )/ Eemplos: ) Os valores abao referem-se ao número de faltas de alunos em determnado mês.,,,,,,,,,, Calcular a méda, a moda, a medana, o prmero e o tercero quarts. Solução: Em prmero lugar, devemos dspor os dados em rol:,,,,,,,,,,. X Mo Md 6 Q Q 9 8

9 ) Os valores abao referem-se ao número de gols fetos em 8 jogos do últmo campeonato naconal., 4,,,,,, Calcular a méda, a moda, a medana, o prmero e o tercero quarts. Solução: Em prmero lugar, devemos dspor os dados em rol:,,,,,,,4. 4 X,5 8 Mo 4 5 Md,5 Q 6 7 Q VALORES DISCREANTES Numa dstrbução de freqüêncas são valores atípcos aqueles maores que Q +,5.(Q -Q ) e aqueles menores que Q -,5.(Q -Q ). Esses valores podem ser resultado de um erro de observação caso em que serão chamados dscrepantes ou outlers - ou podem ser efetvamente atípcos naquela dstrbução, porém reas e verdaderos. É mportante que se nvestgue a orgem de um valor atípco para que se decda se ele é apenas atípco ou se é dscrepante. Eemplos: ) Verfque se a dstrbução de freqüêncas abao possu valores dscrepantes.,,,,,,, 5, 6, 6, 6, 7, 9,, 5 n 5 Q Q Q 7,5.(Q Q ) 7,5.(7 ) 4,5 Q,5.(Q Q ),5.(7 ) 5,5 4 5 é um valor dscrepante. 9

10 Nesse eemplo é precso nvestgar a orgem do valor 5 para decdr se ele é realmente dscrepante ou apenas atípco. ) A dstrbução a segur representa a população de algumas cdades.verfque se ela possu valores dscrepantes. Cdade opulação (em mlhões de habtantes) Adalante, Barro do Norte, Manguernha 4,5 az do Mundo, Rberão Velho,4 Salnas, Terra do Cacau,95 n 7 rol :,,,,4,95, 4,5 Q, Q 6, Q,5.(Q Q ),5.(,),47 Q,5.(Q Q ),,5.(,),45 4,5 é um valor dscrepante. Este eemplo mostra uma stuação na qual um valor realmente observado é atípco, porém verdadero. Nesse caso, ele deve ser consderado na dstrbução.

11 MEDIDAS DE DISERSÃO São meddas que avalam a varabldade dos dados e a representatvdade das meddas de tendênca central.. AMLITUDE: A = mámo - mínmo. INTERVALO: É o ntervalo de observação da varável. VARIÂNCIA: 4. DESVIO ADRÃO: amostral : S populaconal : ( X ) n ( X ) n amostral : S S populaconal : 5. COEFICIENTE DE VARIAÇÃO: mede a representatvdade da méda. S amostral : CV X populaconal : CV X Se CV,5, a méda representa muto bem os dados (baa dspersão). Se,5 < CV,5, a méda representa por os dados conforme o CV se aproma de,5 (méda dspersão). Se CV >,5, a méda não representa bem os dados (alta dspersão). Eemplo: Os valores abao referem-se às dades de 5 pessoas que se nscreveram num concurso de desenho. 6,8,,5,5 Calcular a ampltude, o ntervalo, a varânca, o desvo padrão e o coefcente de varação.

12 Solução: A Intervalo : 6;5 S CV 4, X 5 (6 ) (8 ) ( ) S 4 6,5 4,6,9, por tan to (5 ) (5 ) 6,5 a méda não representa muto bem as dades ASSIMETRIA dos nscrtos A dstrbução de freqüêncas representada no gráfco acma é smétrca. Nas dstrbuções smétrcas, o ponto médo, a méda, a moda e a medana são guas.

13 A dstrbução de freqüêncas representada no gráfco acma é assmétrca. ROORÇÃO roporção é uma parte do todo. É uma medda usada para varáves qualtatvas. É calculada assm: p n onde n é a quantdade total de elementos (tamanho da amostra) e é a quantdade de elementos com a característca de nteresse. Eemplo: Num grupo de 5 donas-de-casa, têm lava-louças em casa. A proporção de donas-de-casa que possu lava-louças em casa é: p,4 ou 4% 5

14 ROBABILIDADES. DEFINIÇÕES.. Epermento Aleatóro: epermento que apresenta resultados dferentes quando repetdo váras vezes... Espaço Amostral (): conjunto de todos os possíves resultados de um epermento aleatóro... Evento (A,B,...): qualquer subconjunto do espaço amostral, nclusve ele mesmo ou o conjunto vazo..4. Eventos Independentes: A e B são ndependentes se a ocorrênca de um deles não modfca a probabldade de ocorrênca do outro..5. Eventos Mutuamente Eclusvos: AB.6. Eventos Coletvamente Eaustvos: AB =.7. Eventos Complementares (A e A c ): AA c e AA c =. CÁLCULOS E RORIEDADES:.. (A) = n(a)/n(), onde n(*) é o número de elementos do conjunto *. conseqüêncas: () = n()/n() = () = n()/n() = (A).. (AB) = (A)+(B), quando A e B são mutuamente eclusvos... (AB) = (A)+(B)-(AB), quando A e B não são mutuamente eclusvos..4. (AB) = (A).(B), quando A e B são ndependentes..5. (AB) = (A/B).(B), quando A e B são ndependentes, onde (A/B) é a probabldade condconal de A em relação a B..6. (A) + (A c ) = 4

15 . EXEMLOS:. Consdere o lançamento de um dado e os eventos: A: sar face par. B: sar face menor que. C: sar face maor que. Calcule: a. (AB) = /6 + /6 = 4/6 = / b. (AC) = /6 + 4/6 /6 = 5/6 c. (BC) = /6 + 4/6 = 5/6 d. (AB) = e. (AC) = /6 =/ f. (BC) =. Consdere a tabela abao: Número Número Total Bolas vermelhas 5 5 Bolas azus Total 5 45 Uma bola será escolhda ao acaso. Calcule a probabldade de que a bola escolhda: a. seja vermelha e tenha o número. (V ) = /45 = /9 b. seja azul e tenha o número. (A ) = /45 = 4/9 c. seja vermelha e tenha o número. (V ) = 5/45 = /9 d. seja azul e tenha o número. (A ) = /45 = /9 e. seja vermelha. (V) = 5/45 = / f. seja azul. (A) = /45 = / g. tenha o número. () = /45 = / 5

16 h. tenha o número. () = 5/45 = /. tenha o número, se for vermelha. (/V) = /5 = / j. tenha o número, se for azul. (/A) = / = / k. tenha o número, se for vermelha. (/V) = 5/5 = / l. tenha o número, se for azul. (/A) = / = / m. seja vermelha, se tver o número. (V/) = / = / n. seja azul, se tver o número. (A/) = / = / o. seja vermelha, se tver o número. (V/) = 5/5 = / p. seja azul, se tver o número. (A/) = /5 = / 4. REGRA DE BAYES: A A A A n... B A 4 A ( A / B ) n ( A ). ( B / A ) j ( A j ). ( B / A j ) 6

17 EXEMLO: Uma fábrca tem máqunas, A, B e C, responsáves por 5%, % e 45% da produção, respectvamente. A máquna A produz 4% de peças defetuosas, a B, % e a C, %. Etrau-se uma peça da produção conjunta das máqunas e verfcou-se que ela é defetuosa. Qual é a probabldade dela Ter sdo produzda pela máquna A? ( A / D ) ( A ). ( D / A ) ( A ). ( B ). ( D ( D / / A ) B ) ( C ). ( D / C ), 5., 4, 5,., 4.,, 45.,, 45 Outra estratéga de resolução:,4 D,5 A,96, B, D,45,99, D C,98 ( A / D ) ( A ( D D ) ), 5., 4, 5,.., 4,, 45.,, 45 7

18 VARIÁVEIS ALEATÓRIAS. Varável aleatóra Uma varável aleatóra assoca um número a cada resultado de um epermento aleatóro. Se forem assocados apenas números nteros aos resultados, dzemos que a varável aleatóra é dscreta. or eemplo, suponhamos que estam, numa urna, oto bolas, das quas três são brancas (B) e as outras vermelhas (V). Etrando-se duas bolas dessa urna, os resultados possíves são: BB, BV, VB e VV. odemos defnr a segunte varável aleatóra dscreta: número de bolas brancas na etração de duas bolas dessa urna. Denotamos essa varável por X e seus possíves valores, a saber:, e, por.. Dstrbução de robabldades Uma dstrbução de probabldades assoca, a cada ponto do espaço amostral de um epermento aleatóro, sua respectva probabldade. Analsemos o eemplo dado no tem anteror. O espaço amostral do epermento é = {,,} e suas respectvas probabldades são 5/64, 5/ e 9/64, supondo que as etrações das bolas sejam fetas com reposção. odemos representar essa dstrbução de probabldades da segunte manera: (X=) 5/64 5/ 9/64 Total 8

19 odemos construr, também, a dstrbução de probabldades da varável aleatóra Y: número de bolas brancas em duas etrações sem reposção. A dstrbução de probabldades da varável Y é: y (Y=y) 5/4 5/8 /8 Total. Esperança Matemátca, Varânca e Desvo adrão E(X) = =.(X=) No eemplo dado acma, E(X) =.5/4 +.5/8 +./8 = /8 =,75 VAR(X) = = E(X ) [E(X)], onde E(X ) =.(X=) No eemplo: E(X )=.5/4 +.5/8 +./8 = 7/8 =,964 VAR(X) = (7/8) (/8) =,48 D( X ) No eemplo : D( X ),48,69 4. ropredades E(c) = c e VAR(c) =, c é uma constante. E(cX) = c.e(x) e VAR(cX) = c.var(x), c é uma constante. E(X±Y) = E(X) ± E(Y). VAR(X ±Y) = VAR(X) + VAR(Y), se X e Y forem ndependentes. 9

20 DISTRIBUIÇÃO BINOMIAL É uma dstrbução de probabldades utlzada para varáves aleatóras dscretas tas que: Um epermento aleatóro é repetdo n vezes de manera ndependente; Estem duas possbldades de resultado, mutuamente eclusvas (sucesso e fracasso); A probabldade de sucesso p é constante. A probabldade de ocorrer sucessos em n repetções é dada por: ( X ) C onde C n, n, p. n!!( n )! p n, Méda: = n.p Varânca: = n.p.(-p) Eemplo: Uma moeda é vcada, de modo que a probabldade de sar coroa é,5. Em oto lançamentos dessa moeda, calcule: a) a probabldade de saírem coroas. b) a probabldade de sar pelo menos coroa. c) A probabldade de saírem mas de 6 coroas. d) a méda, a varânca e o desvo padrão da dstrbução. Solução: a) ( X b) ( X c) ( X 8! ).(,5).(,5)!(8 )! ) ( X 6) ( X c) 8.,5,8; 8! ).(,5).(,5)!(8 )! 7) ( X 7) ( X 8! 7 8! 8.(,5).(,5).(,5).(,5) 7!(8 7)! 8!(8 8)!,,,5 5,786 8) 8.,5.,65,8;,8,49 8,968