Amostra Aleatória. Tiago Viana Flor de Santana

Documentos relacionados
Tiago Viana Flor de Santana

Tiago Viana Flor de Santana

Tamanho Amostral. Tiago Viana Flor de Santana

Variável Aleatória Contínua. Tiago Viana Flor de Santana

Uma estatística é uma característica da amostra. Ou seja, se

Catarina Marques. Estatística II Licenciatura em Gestão. Conceitos: População, Unidade Estatística e Amostra

Variáveis Aleatórias Contínuas

Introdução à Probabilidade e à Estatística II

Introdução à Inferência Estatística

Teste de hipóteses para a média. Tiago Viana Flor de Santana

Análise de Dados e Simulação

Simulação com Modelos Teóricos de Probabilidade

Processo de Amostragem

Estatítica Descritiva e Exploratória

ESTATÍSTICA. Lucas Santana da Cunha 18 de setembro de Universidade Estadual de Londrina

a) o time ganhe 25 jogos ou mais; b) o time ganhe mais jogos contra times da classe A do que da classe B.

Estatística Aplicada

Inferência Estatística. Tiago Viana Flor de Santana

5 TORIA ELEMENTAR DA AMOSTRAGEM

Amostragem e Distribuição Amostral. Tipos de amostragem, distribuição amostral de média, proporção e variância

Teorema do Limite Central, distribuição amostral, estimação por ponto e intervalo de confiança

ESTATÍSTICA DESCRITIVA E INDUTIVA 2EMA010

A Inferência Estatística é um conjunto de técnicas que objetiva estudar a população através de evidências fornecidas por uma amostra.

Noções de Simulação. Ciências Contábeis - FEA - Noturno. 2 o Semestre MAE0219 (IME-USP) Noções de Simulação 2 o Semestre / 23

Professora Ana Hermínia Andrade. Universidade Federal do Amazonas Faculdade de Estudos Sociais Departamento de Economia e Análise. Período 2017.

Probabilidade. Prof. Tiago Viana Flor de Santana Sala 07

MOQ-13 PROBABILIDADE E ESTATÍSTICA. Professor: Rodrigo A. Scarpel

Estatística Descritiva e Exploratória

GET00116 Fundamentos de Estatística Aplicada Lista de Exercícios de Revisão para a P2 Profa. Ana Maria Farias

Probabilidade e Estatística

EST012 - Estatística Econômica I Turma A - 1 o Semestre de 2019 Lista de Exercícios 3 - Variável aleatória

Lucas Santana da Cunha 12 de julho de 2017

3. Considere uma amostra aleatória de tamanho 7 de uma normal com média 18. Sejam X e S 2, a média e a variância amostral, respectivamente.

Lucas Santana da Cunha de junho de 2018 Londrina

Inferência Estatistica

Amostragem e distribuições por amostragem

Lucas Santana da Cunha de junho de 2018 Londrina

Técnicas de Amostragem

Professora Ana Hermínia Andrade. Universidade Federal do Amazonas Faculdade de Estudos Sociais Departamento de Economia e Análise. Período 2017.

Distribuições derivadas da distribuição Normal. Distribuição Normal., x real.

Fundamentos da Teoria da Probabilidade

Lucas Santana da Cunha de junho de 2017

Bioestatística. AULA 6 - Variáveis aleatórias. Isolde Previdelli

Distribuição Amostral e Estimação Pontual de Parâmetros

Prof. Tiago Viana Flor de Santana

PRINCIPAIS DISTRIBUIÇÕES DISCRETAS DE PROBABILIDADE

4.1. ESPERANÇA x =, x=1

Probabilidade, distribuição normal e uso de tabelas padronizadas

Distribuições Amostrais e Estimação Pontual de Parâmetros

4. Distribuições de probabilidade e

Técnicas Computacionais em Probabilidade e Estatística I. Aula I

Bioestatística F. Modelo Binomial. Enrico A. Colosimo

Distribuições Amostrais e Estimação Pontual de Parâmetros

Variável Aleatória Contínua (v.a.c)

Conceitos básicos, probabilidade, distribuição normal e uso de tabelas padronizadas

Prof. Eduardo Bezerra. 6 de abril de 2018

Probabilidade, distribuição normal e uso de tabelas padronizadas. Prof. Marcos Vinicius Pó Métodos Quantitativos para Ciências Sociais

Lucas Santana da Cunha e 30 de julho de 2018 Londrina

Variáveis Aleatórias. Esperança e Variância. Prof. Luiz Medeiros Departamento de Estatística - UFPB

Aula 3 - Revisão de Probabilidade e Estatística: Esclarecimento de Dúvidas

Teste para a variância de uma normal. Tiago Viana Flor de Santana

Nome: N. o : f(u) du para todo o x (V) d) Se F (x) tiver pontos de descontinuidade, então X é discreta (F)

5 a Lista de PE Solução

TÉCNICAS DE AMOSTRAGEM

1 Variáveis Aleatórias

Segunda Lista de Exercícios Cálculo de Probabilidades II Prof. Michel H. Montoril

PROBABILIDADE. ENEM 2016 Prof. Marcela Naves

Variáveis Aleatórias. Departamento de Matemática Escola Superior de Tecnologia de Viseu

SME0801- Probabilidade II Distribuições conjuntas. Primeiras definições e propriedades

6- Probabilidade e amostras: A distribuição das médias amostrais

DISTRIBUIÇÃO AMOSTRAL E ESTIMAÇÃO PONTUAL INTRODUÇÃO ROTEIRO POPULAÇÃO E AMOSTRA. Estatística Aplicada à Engenharia

Aula 4 Inferência Estatística conceitos básicos

EELT-7035 Processos Estocásticos em Engenharia. Variáveis Aleatórias. EELT-7035 Variáveis Aleatórias Discretas. Evelio M. G.

Lista de Exercicios 1 MEDIDAS RESUMO. ESTIMAÇÃO PONTUAL.

Estatística Aplicada II. } Revisão: Probabilidade } Propriedades da Média Amostral

Estatísticas Inferenciais Distribuições Amostrais. Estatística

6. Amostragem e estimação pontual

Métodos Experimentais em Ciências Mecânicas

1) Considere Y N(1, 1) e X Y = y N(y, 4). A quantidade de interesse é θ = P (X > 1).

Inferência para Duas Populações

Les Estatística Aplicada II AMOSTRA E POPULAÇÃO

Distribuições de Probabilidade. Variáveis aleatórias contínuas

Distribuição Normal. Prof. Eduardo Bezerra. (CEFET/RJ) - BCC - Inferência Estatística. 25 de agosto de 2017

Prof. Dr. Lucas Santana da Cunha de maio de 2018 Londrina

Métodos Estatísticos Aplicados à Economia II (GET00118) Inferência Estatística

Ciclo 3 Encontro 2 PROBABILIDADE. Nível 3 PO: Márcio Reis 11º Programa de Iniciação Científica Jr.

Testes de Hipóteses. Ricardo Ehlers Departamento de Matemática Aplicada e Estatística Universidade de São Paulo

ESCOLA SUPERIOR DE TECNOLOGIA E GESTÃO

2. Distribuições amostrais

Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz Universidade de São Paulo. Variáveis Aleatórias

Departamento de Matemática Escola Superior de Tecnologia de Viseu. Engenharia e Gestão Industrial

Amostra Aleatória Simples

Cálculo das Probabilidades e Estatística I

Par de Variáveis Aleatórias

Estatística e Modelos Probabilísticos - COE241

Daniel Queiroz VARIÁVEIS ALEATÓRIAS DISCRETAS

Análise Bayesiana de Dados - Aplicações 1 -

SUMÁRIOS DE VARIÁVEIS ALEATÓRIAS CONTINUAS

TESTE DE KOLMOGOROV-SMIRNOV. Professor Ewaldo Santana Universidade Estadual do Maranhão - UEMA

Transcrição:

ESTATÍSTICA BÁSICA Amostra Aleatória Tiago Viana Flor de Santana www.uel.br/pessoal/tiagodesantana/ tiagodesantana@uel.br sala 07 Curso: MATEMÁTICA Universidade Estadual de Londrina UEL Departamento de Estatística DSTA

Amostra Aleatória 1 Amostra aleatória 2 Estatística e parâmetros 3 Distribuições Amostrais Santana,T.V.F. (UEL/DSTA) ESTATÍSTICA 2 / 26

Amostra aleatória Passos para obtenção de uma amostra aleatória simples (AAS) 1 Utilizando um procedimento aleatório; 2 Sorteia-se um elemento da população; 3 Todos os elementos da população tem igual probabilidade de pertencer a amostra (independência); 4 Repete-se o procedimento até que sejam sorteadas as n unidades da amostra. Santana,T.V.F. (UEL/DSTA) ESTATÍSTICA 3 / 26

Amostra aleatória Exemplo 10.7 Em uma urna, há cinco tiras de papel, numeradas: 1, 3, 5, 5, 7. Para retirar uma amostra aleatória de tamanho 2 desta urna: 1 Sorteia-se uma tira observa-se sua numeração e recolocada na urna; 2 Então, sorteia-se uma segunda tira. As possíveis amostras de tamanho n = 2 são: (1, 1) (1, 3) (1, 5) (1, 7) (3, 1) (7, 7) Totalizando 25 possíveis amostras de tamanho 2. Santana,T.V.F. (UEL/DSTA) ESTATÍSTICA 4 / 26

Amostra aleatória Denotando por X o resultado de cada extração. A distribuição de X pode ser representada por: X = x 1 3 5 7 P(X = x) 1/5 1/5 2/5 1/5 Assim, a amostra aleatória de tamanho 2 pode ser representada de forma genérica pelo par ordenado (X 1, X 2 ) ou simplesmente X 1, X 2. Em que X 1 representa a primeira extração e X 2 a segunda extração. E tanto X 1 como X 2 com a mesma distribuição de X. Santana,T.V.F. (UEL/DSTA) ESTATÍSTICA 5 / 26

Amostra aleatória Definição Uma amostra aleatória simples (AAS) de tamanho n de uma variável aleatória X, com dada distribuição, é o conjunto de n variáveis aleatórias independentes X 1, X 2,..., X n, cada uma com a mesma distribuição de X. Santana,T.V.F. (UEL/DSTA) ESTATÍSTICA 6 / 26

Amostra aleatória 1 Quando a população é caracterizada por uma distribuição de probabilidade, o modo mais simples para sortear uma AAS é usar os procedimentos de simulação. 2 O processo de simular uma observação de uma distribuição especificada por seus parâmetros nada mais é do que retirar uma AAS de tamanho um da população; 3 Assim, para retirar uma AAS de n indivíduos da poupulação X, basta gerar n números aleatórios independentes dessa distribução. Santana,T.V.F. (UEL/DSTA) ESTATÍSTICA 7 / 26

Amostra aleatória Exemplo 10.8 Retira-se uma AAS de 5 alturas (em cm) de uma população de mulheres cujas alturas X seguem a distribuição Normal(167, 25). Pode-se obter essa amostra no R por meio da sequência de códigos: > set.seed(1) > round(rnorm(n=5,mean=167,sd=5),0) 164 168 163 175 169 Santana,T.V.F. (UEL/DSTA) ESTATÍSTICA 8 / 26

Amostra aleatória Algumas possíveis amostras Amostras X 1 X 2 X 3 X 4 X 5 Amostra1 164 168 163 175 169 Amostra2 170 166 159 168 174 Amostra3 163 171 171 172 164 Amostra4 166 164 169 167 166 Amostra5 168 182 172 164 162 Amostra6 159 171 164 174 174 Santana,T.V.F. (UEL/DSTA) ESTATÍSTICA 9 / 26

Amostra aleatória Definição Dada uma população X contínua, com fdp f X (x). A fdp conjunta da amostra (X 1, X 2,..., X n ) será expressa por f X1,X 2,...,X n (x 1, x 2,..., x n ) = f X1 (x 1 ) f X2 (x 2 )... f Xn (x n ) em que f i (x i ) denota a distribuição (marginal) de X i, i = 1,..., n. Santana,T.V.F. (UEL/DSTA) ESTATÍSTICA 10 / 26

Estatística e parâmetros Santana,T.V.F. (UEL/DSTA) ESTATÍSTICA 11 / 26

Estatística e parâmetros Após a obtenção da amostra (X 1, X 2,..., X n ), muitas vezes é de interesse estudar características específicas dessa amostra; Por exemplo: Se o interesse é estudar a média amostral, essa será obtida por meio da expressão X = 1 n {X 1 + X 2 +... + X n } X é uma variável aleatória pois é função de variáveis aleatórias. Santana,T.V.F. (UEL/DSTA) ESTATÍSTICA 12 / 26

Estatística e parâmetros Exemplo 10.8 Cont. Alturas (em cm) de uma população de mulheres cujas alturas X seguem a distribuição Normal(167, 25). Amostras X 1 X 2 X 3 X 4 X 5 X Amostra1 164 168 163 175 169 168,4 Amostra2 170 166 159 168 174 167,8 Amostra3 163 171 171 172 164 167,4 Amostra4 166 164 169 167 166 168,2 Amostra5 168 182 172 164 162 166,4 Amostra6 159 171 164 174 174 169,6 Santana,T.V.F. (UEL/DSTA) ESTATÍSTICA 13 / 26

Estatística e parâmetros Definição Uma estatística T é uma função de X 1, X 2,..., X n, ou seja, uma função da amostra. Exemplo X = 1/n S 2 = 1 n 1 T = g(x 1, X 2,..., X n ) n X i média amostral; i=1 n (X i X ) 2 variância amostral; i=1 X (1) = min{x 1, X 2,..., X n } o menor valor da amostra; X (n) = max{x 1, X 2,..., X n } o maior valor da amostra; Santana,T.V.F. (UEL/DSTA) ESTATÍSTICA 14 / 26

Estatística e parâmetros Definição Um parâmetro é uma medida usada para descrever uma característica da população. Exemplo Dada a população X, dois parâmetros de interesse podem ser µ = E(X ) σ 2 = Var(X ) Santana,T.V.F. (UEL/DSTA) ESTATÍSTICA 15 / 26

Distribuições Amostrais Santana,T.V.F. (UEL/DSTA) ESTATÍSTICA 16 / 26

Distribuições Amostrais O objetivo da inferência estatística é fazer uma afirmação a respeito dos parâmetros da população através da amostra. Santana,T.V.F. (UEL/DSTA) ESTATÍSTICA 17 / 26

Distribuições Amostrais 1 Seja θ um parâmetro da população X ; 2 E seja (X 1, X 2,..., X n ) uma amostra sorteada da população; 3 A afirmação sobre θ será baseada na estatística T, que é função da amostra, ou seja: T = g(x 1, X 2,..., X n ) ; 4 Após obtida a amostra, (x 1, x 2,..., x n ), obtém-se um valor particular de T, por exemplo: t 1 = g(x 1, x 2,..., x n ) ; 5 Se outras amostras fossem sorteadas outros valores para T seriam obtidos {t 1, t 2,..., t m } Santana,T.V.F. (UEL/DSTA) ESTATÍSTICA 18 / 26

Distribuições Amostrais Qual valor utilizar para estimar o parâmetro populacional θ? t 1 t 2 obtido da primeira amostra? obtido da segunda amostra?. t m obtido da m-ésima amostra? Faz-se necessário, portanto, estudar a distribuição amostral da estatística T. Santana,T.V.F. (UEL/DSTA) ESTATÍSTICA 19 / 26

Distribuições Amostrais Exemplo 10.9 Dada a população Descreva a distribuição da estatística X = x 1 3 5 7 P(X = x) 1/5 1/5 2/5 1/5 O espaço amostral é: X = X 1 + X 2 2. Ω = {(1, 1), (1, 2), (1, 3),..., (7, 7)}, com #Ω = 25 Santana,T.V.F. (UEL/DSTA) ESTATÍSTICA 20 / 26

Distribuições Amostrais Note que P( X = 1) = ( X1 + X 2 P 2 ) = 1 = P(X 1 + X 2 = 2) = P(X 1 = 1, X 2 = 1) = P(X 1 = 1)P(X 2 = 1 X 1 = 1) = 1/5 1/5 = 1/25. Logo a distribuição amostral da estatística X é dada por X = x 1 2 3 4 5 6 7 Total P( X = x) 1/25 2/25 5/25 6/25 6/25 4/25 1/25 1 Santana,T.V.F. (UEL/DSTA) ESTATÍSTICA 21 / 26

Distribuições Amostrais Distribuição de X 0.04 0.08 0.16 0.20 0.24 1 2 3 4 5 6 7 Santana,T.V.F. (UEL/DSTA) ESTATÍSTICA 22 / 26

Distribuições Amostrais Exemplo Qual seria a distribuição amostral da mediana das alturas de amostras de 5 mulheres retidas da população X Normal(167, 25)? Note que não é possível obter todas as amostras de tamanho 5 da população X (variável contínua). Portanto, deve-se simular uma quantidade grande de amostras e estudar sua distribuição. Simulando 200 amostras tem-se: E(Md) = 166, 9727 Var(Md) = 5, 6829 dp(md) = 2, 3838 Md 1 = 160, 1694 Md 200 = 172, 8020 Santana,T.V.F. (UEL/DSTA) ESTATÍSTICA 23 / 26

Distribuições Amostrais Pode-se obter as 200 amostras no R por meio da sequência de códigos: > amostras=matrix(data=0,nrow=200,ncol=5) > medianas.amostras=matrix(data=0,nrow=200,ncol=1) > set.seed(1) > for(i in 1:200){ + amostras[i,]=rnorm(n=5,mean=167,sd=5) + medianas.amostras[i,1]=median(amostras[i,]) + } > Santana,T.V.F. (UEL/DSTA) ESTATÍSTICA 24 / 26

Distribuições Amostrais Distribuição amostral da mediana, obtida de 200 amostras Densidade 0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 População X ~ N(167, 25) 160.2 161.1 162.0 162.9 163.8 164.7 165.6 166.5 167.4 168.3 169.2 170.1 171.0 171.9 172.8 Medianas das amostras Santana,T.V.F. (UEL/DSTA) ESTATÍSTICA 25 / 26

Distribuições Amostrais Para o lar Exercícios 4, 5 e 6 da página 280. Santana,T.V.F. (UEL/DSTA) ESTATÍSTICA 26 / 26