Pesquisa Aplicada à Estatística

Pesquisa Aplicada à Estatística Tatiene Correia de Souza / UFPB tatiene@de.ufpb.br February 3, 2016 Souza Pesquisa Aplicada à Estatística February 3, 2016 1 / 26

Estatística: ideias gerais O que é estatística? Números? Medições? Coleção de números?? Conjunto de métodos usados para coletar, organizar e analisar informações numéricas. Souza Pesquisa Aplicada à Estatística February 3, 2016 2 / 26

Trechos de jornais... Um levantamento de número de mortos no trânsito durante um final de semana de Memorial Day mostra que houve um decréscimo de 33% em fatalidades comparando com o ano anterior. Mais de três quartos de todos os bacharelandos em faculdades dos EUA completam pelo menos um estágio na graduação, enquanto 55% deles participam de dois ou mais estágios. Pergunta: Em que se baseiam os trechos apresentados acima? Souza Pesquisa Aplicada à Estatística February 3, 2016 3 / 26

Definições: Dados: consistem em informações provenientes de observações, contagens, medidas e respostas. Estatística: é a ciência cujo objetivo é coletar, analisar e interpretar dados a fim de tomar decisões. População: conjunto de todos os resultados, respostas ou medidas que são de interesse. Amostra: subconjunto da população. Souza Pesquisa Aplicada à Estatística February 3, 2016 4 / 26

Exercício Uma empresa brasileira conduz levantamentos semanais em 800 postos de gasolina para determinar o preço médio por galão de gasolina no Brasil. Em maio de 2013, o preço médio era de um real e setenta e dois centavos por galão. Identifique: a) A população? Consiste nos preços de gasolina por galão em todos os postos do Brasil. b) A amostra? Preço de gasolina por galão nos 800 postos. c) Em que consiste os dados? O conjunto de dados consiste em 800 preços. Souza Pesquisa Aplicada à Estatística February 3, 2016 5 / 26

Exercício: Identifique a população e a amostra... Para avaliar a eficácia de uma campanha de vacinação no Estado da Paraíba, 200 mães de recém-nascidos, durante o primeiro semestre de um dado ano e em uma dada maternidade em João Pessoa, foram entrevistadas a respeito da última vez em que vacinaram seus filhos. Uma amostra de sangue foi retirada de um paciente com suspeita de anemia. Para verificar a audiência de um programa de TV, 563 indivíduos foram entrevistados por telefone com relação ao canal em que estavam sintonizados. A fim de avaliar a intenção de voto para presidente dos brasileiros, 122 pessoas foram entrevistadas em João Pessoa. Souza Pesquisa Aplicada à Estatística February 3, 2016 6 / 26

Definições: Parâmetro: descrição numérica de uma característica da população. Estatística: descrição numérica de uma característica da amostra. Exercício Um levantamento de uma amostra de pessoas que possuem diploma de MBA revelou que o salário médio inicial para essas pessoas era inferior a sessenta cinco mil dólares. Estatística - Amostral. O salário inicial para os 667 diplomados em MBA pela Universidade de Chicago aumentou em 8.5% em relação ao ano passado. Parâmetro populacional - salário inicial de todos os 667 diplomados. Souza Pesquisa Aplicada à Estatística February 3, 2016 7 / 26

Pergunta: O que você faria se um jornal lhe procurasse para saber sobre a aprovação do governador no Estado da Paraíba? 1 Coletar os dados; 2 Analisar dos dados. Será que é tão simples assim...? Souza Pesquisa Aplicada à Estatística February 3, 2016 8 / 26

Alguns exemplos de estatísticas... Estatísticas de trânsito; Estatísticas de audiência de rádio e televisão; Exames de vestibulares;... Souza Pesquisa Aplicada à Estatística February 3, 2016 9 / 26

Será que há algum exemplo de mau uso da estatística? hoje em dia todo mundo come filé-mignon O que você acha? Isso parece verdade? Qual sua opinião? Cuidado... a maioria das informações é obtida com base em amostras que são subconjuntos da população. As amostras selecionas precisam ser representativas. Portanto, a seleção de amostras não deve ser feita de qualquer maneira! Há uma área na estatística muito importante chamada de amostragem que é uma técnica utilizada para obter amostras representativas da população. Tipos de amostragem: Probabilística; Não-probabilística ou de conveniência. Souza Pesquisa Aplicada à Estatística February 3, 2016 10 / 26

Atenção: muitos fatores podem tornar a amostra tendenciosa.. Horário em que se faz a pesquisa; Local em que as pessoas são procuradas para serem entrevistadas; Característica da pessoa que você está procurando. Cuidado: na formulação das perguntas que farão parte do instrumento de pesquisa - questionário. Souza Pesquisa Aplicada à Estatística February 3, 2016 11 / 26

Algumas divisões da estatística: Estatística Descritiva: em geral, é utilizada na etapa inicial da análise quando tomamos contato com os dados pela primeira vez; Probabilidades: pode ser pensada como a teoria matemática utilizada para estudar a incerteza oriunda de fenômenos de caráter aleatório; Inferência Estatística: estudo do uso de técnicas que possibilitam a extrapolação, a um grande conjunto de dados, das informações e conclusões obtidas a partir de subconjuntos de valores, usualmente de dimensão muito menor. Souza Pesquisa Aplicada à Estatística February 3, 2016 12 / 26

A probabilidade e a inferência estatística podem trabalhar juntas? Suponha que um engenheiro encontre dados de um processo de fabricação no qual 100 itens são amostrados e 10 deles têm defeitos. É esperado e antecipado que, às vezes, haverá itens defeituosos. Sabendo que os 100 itens representam a amostra. Entretanto, foi determinado que a empresa só pode tolerar 5% de defeitos no processo. Suponha que exista uma probabilidade de 0.0282 de obter dez ou mais itens defeituosos em uma amostra aleatória de 100 itens. O que quer dizer essa probabilidade? De fato existe uma pequena probabilidade de que esse evento ocorra. E de fato ocorreu! Souza Pesquisa Aplicada à Estatística February 3, 2016 13 / 26

Vamos pensar... Estatística é um conjunto de técnicas destinadas a organizar um conjunto de valores numéricos. falso A estatística é muito mais do que isso. Com o auxílio das técnicas estatísticas, podemos, por exemplo, coletar a amostra e extrapolar para toda população. Sempre que estivermos trabalhando com números, devemos utilizar a inferência estatística. falso Souza Pesquisa Aplicada à Estatística February 3, 2016 14 / 26

Vamos pensar... A estatística descritiva fornece uma maneira adequada de tratar um conjunto de valores, numéricos ou não, com a finalidade de conhecermos o fenômeno de interesse; verdadeiro Qualquer amostra representa, de forma adequada, uma população; falso As técnicas estatísticas não são adequadas para casos que envolvam experimentos destrutivos como, por exemplo, queima de equipamentos destrutivos como, por exemplo, queima de equipamentos, destruição de corpos de provas, etc. falso Souza Pesquisa Aplicada à Estatística February 3, 2016 15 / 26

Vamos discutir e argumentar... Quais os cuidados que devem ser tomados para garantir uma boa conclusão a partir de uma amostra que foi obtida de um sorteio de donas de casa para testar um novo sabão em pó. Souza Pesquisa Aplicada à Estatística February 3, 2016 16 / 26

Tipos de variáveis aleatórias Qualitativa: Ordinal: existe uma ordem dos possíveis resultados, por exemplo, grau de escolaridade; Nominal: não existe uma ordenação nos resultados, por exemplo, tipos de grão: dentado, semi-dentado e semiduro; Souza Pesquisa Aplicada à Estatística February 3, 2016 17 / 26

Quantitativa: Discreta: podem ser vistas como resultantes de contagens, assumindo assim, em geral, valores inteiros, por exemplo, número de peças defeituosas; Contínua: assumem valores em intervalos dos números reais, por exemplo, alturas das espigas de milho. Souza Pesquisa Aplicada à Estatística February 3, 2016 18 / 26

Vamos classificar as variáveis abaixo: Ocorrência de hipertensão em mulheres grávidas com mais de 35 anos de idade; Qualitativa nominal Intenção de voto para presidente; Qualitativa nominal Perda de peso de maratonista na Corrida de São Silvestre; Quantitativa contínua Grau de satisfação da população brasileira com relação ao trabalho da presidente Dilma (valores de 0 a 5, 0 indicando totalmente insatisfeito e 5 totalmente satisfeito). Qualitativa ordinal Souza Pesquisa Aplicada à Estatística February 3, 2016 19 / 26

Exercício: classificação de níveis A posição final da divisão nordeste na liga norte-americana de hóquei; Ordinal Uma lista de números de telefone; Nominal A temperatura do corpo de um atleta em exercício; Intervalar A taxa de batimento cardíaco. Razão Souza Pesquisa Aplicada à Estatística February 3, 2016 20 / 26

Coleta de dados Censo: contagem ou medição de toda população. O censo fornece informações completas, mas é frequentemente dispendioso e difícil de ser realizado. Amostra: contagem ou medição de parte de uma população. Simulação: uso de um modelo matemático para reproduzir as condições de uma situação ou de um processo. Experimento: é aplicado em tratamento em uma parte da população ou amostra, a outra parte é, em geral, usada como um grupo controle. Esse grupo que não recebe tratamento algum é chamado de placebo. Souza Pesquisa Aplicada à Estatística February 3, 2016 21 / 26

Exercício - métodos de coleta Um estudo a respeito do efeito que a mudança dos padrões de voo tem sobre o número de acidentes aéreos; simulação Um estudo sobre o efeito da aspirina na prevenção de ataques cardíacos; experimento Um estudo sobre o peso de todos os atacantes na Liga Mundial de Futebol Americano; censo Um estudo sobre o índice de aprovação do presidente dos EUA. amostragem Souza Pesquisa Aplicada à Estatística February 3, 2016 22 / 26

Discutir sobre tipos de questões: Questão aberta: O que pode ser feito para que os estudantes comam alimentos mais saudáveis? Questão fechada: Como você conseguiria que os estudantes comessem alimentos mais saudáveis? a) Um curso de nutrição obrigatório. b) Ofereceria apenas alimentos saudáveis na lanchonete e removeria os que não são saudáveis. c) Ofereceria mais alimentos saudáveis na lanchonete e aumentaria os preços dos que não são saudáveis. Cite uma vantagem e uma desvantagem de uma questão: aberta e fechada. Souza Pesquisa Aplicada à Estatística February 3, 2016 23 / 26

Elementos chave de um problema estatístico: A Guerra das Colas é o termo popular para a intensa competição entre Coca-cola e Pepsi mostrada em suas campanhas de marketing. As campanhas têm estrelas do cinema e da televisão, vídeos de rock, apoio de atletas e afirmações das preferências dos consumidores com base em testes de sabor. Como uma parte de uma campanha de marketing da Pepsi, suponha que 1000 consumidores de refrigerante sabor cola submeteram-se a um teste cego de sabor, i.e, as marcas são encobertas. Cada consumidor é questionado quanto a sua preferência em relação à marca A ou B. Descreva a população. Descreva a variável de interesse. Descreva a amostra. Descreva a inferência. Souza Pesquisa Aplicada à Estatística February 3, 2016 24 / 26

População: Consumidores de refrigerante sabor cola. Variável de interesse: Preferência pelo tipo de refrigerante. Amostra: 1000 consumidores de refrigerante tipo cola. Inferência: Generalização d preferência de refrigerante sabor cola dos 1000 consumidores da amostra para a população. Souza Pesquisa Aplicada à Estatística February 3, 2016 25 / 26

Alguns pontos importantes: Descritiva/Amostragem: Identificar a população e/ou amostra; Identificar as variáveis; Coletar os dados; Descrever os dados. Alguns pontos importantes: Tipos dados: Qualitativos (natureza numérica); Quantitativos (natureza categórica); Souza Pesquisa Aplicada à Estatística February 3, 2016 26 / 26

Alguns pontos importantes: Inferência: Inferir sobre a população baseando-se na amostra; Medir a confiabilidade para fazer inferência. Alguns pontos importantes: Problemas com amostras não aleatórias: Viés de seleção; Viés de não-resposta; Erros de medição. Souza Pesquisa Aplicada à Estatística February 3, 2016 27 / 26