Teste de hipóteses para médias e proporções amostrais

Documentos relacionados
Teste de hipóteses para médias e proporções amostrais

Teste de hipóteses para médias e proporções amostrais

Noções de Testes de Hipóteses

Rememorando. Situação-problema 5. Teorema do Limite Central. Estatística II. Aula II

Distribuição de uma proporção amostral

Testes de Hipóteses Paramétricos

Universidade Federal do Pará Instituto de Tecnologia. Estatística Aplicada I

Testes de Hipótese para uma única Amostra - parte I

Intervalos de Confiança - Amostras Pequenas

Fernando de Pol Mayer

TESTES DE HIPÓTESES. HIPÓTESES: São suposições que fazemos para testar a fixação de decisões, que poderão ser verdadeiras ou não.

TESTES DE HIPÓTESES. Conceitos, Testes de 1 proporção, Testes de 1 média

INFERÊNCIA ESTATÍSTICA. ESTIMAÇÃO PARA A PROPORÇÃO POPULACIONAL p

Estimação parâmetros e teste de hipóteses. Prof. Dr. Alberto Franke (48)

Princípios de Bioestatística Teste de Hipóteses

Teste de hipóteses para proporção populacional p

O Mistério dos Chocalhos

Bioestatística e Computação I

TESTES DE HIPÓTESES. O procedimento básico de um teste de hipóteses pode ser decomposto em quatro fases: i) Definição das hipóteses.

7 Teste de Hipóteses

Análise da Regressão múltipla: Inferência. Aula 4 6 de maio de 2013

Probabilidade e Estatística. Estimação de Parâmetros Intervalo de Confiança

Teste de hipóteses para médias e proporções amostrais

mat.ufrgs..ufrgs.br br/~viali/ mat.ufrgs..ufrgs.br

Intervalos de Confiança

Testes de Hipóteses. Professor: Josimar Vasconcelos Contato: ou

Conjunto de Valores. A Função de Probabilidade (fp)

Lista de Exercícios 2 - Estatística II

DE ESPECIALIZAÇÃO EM ESTATÍSTICA APLICADA)

Testes de Hipótese para uma única Amostra - parte II

7. Testes de Hipóteses

Estimação e Testes de Hipóteses

Carlos Antonio Filho

Nessa situação, a média dessa distribuição Normal (X ) é igual à média populacional, ou seja:

Teste de Hipóteses. Enrico A. Colosimo/UFMG enricoc/ Depto. Estatística - ICEx - UFMG 1/24

Métodos Quantitativos

HEP-5800 BIOESTATÌSTICA

Escola Secundária/3 da Sé-Lamego Ficha de Trabalho de Matemática Ano Lectivo 2003/04 Probabilidade condicionada; acontecimentos independentes 12.

Exercícios Resolvidos

3. ANÁLISE DE DADOS EXPERIMENTAIS

NOÇÕES DE TESTE DE HIPÓTESES (I) Teste de hipóteses para a proporção populacional

Turma: Engenharia Data: 12/06/2012

PROJETO E ANÁLISES DE EXPERIMENTOS (PAE) INTRODUÇÃO AOS MÉTODOS ESTATÍSTICOS EM ENGENHARIA

Inferência Estatística

Exemplo: Uma indústria usa um parafuso importado, que deve satisfazer algumas exigências, como resistência a tração. Esses parafusos são fabricados

Teste de hipóteses para uma média populacional com variância conhecida e desconhecida

NOÇÕES DE TESTE DE HIPÓTESES (I) Teste de hipóteses para a proporção populacional

Profa.: Patricia Maria Bortolon, D.Sc. Statistics for Managers Using Microsoft Excel, 5e 2008 Pearson Prentice-Hall, Inc. Chap 9-1

Estatística e Probabilidade

Estatística Inferencial

Testes de Aderência, Homogeneidade e Independência

UFRGS - Graduação em Estatística Disciplina: Mat2282 Análise Estat. Não Paramétrica Lista de exercícios 02: testes paramétricos de hipóteses

Teste de hipóteses. Testes de Hipóteses. Valor de p ou P-valor. Lógica dos testes de hipótese. Valor de p 31/08/2016 VPS126

Inferência Estatística Básica. Teste de Hipóteses para uma média populacional Cálculo do Valor p

M odulo de Potencia c ao e D ızimas Peri odicas Nota c ao Cient ıfica e D ızimas Oitavo Ano

Inferência Estatística. Teoria da Estimação

Exemplo 1: Sabemos que a média do nível sérico de colesterol para a população de homens de 20 a 74 anos é 211 mg/100ml.

Inferência Estatística: DEEST/UFOP Prof.: Spencer Barbosa da Silva

Testes de Hipóteses. Prof. Adriano Mendonça Souza, Dr. Departamento de Estatística - PPGEMQ / PPGEP - UFSM

Instituto Tecnológico de Aeronáutica Divisão de Engenharia Mecânica-Aeronáutica. MOQ-13 Probabilidade e Estatística

Inferência Estatística

MB-210 Probabilidade e Estatística

Função par e função ímpar

MAE Introdução à Probabilidade e Estatística II Resolução Lista 5

APOSTILA DE MÉTODOS QUANTITATIVOS

Bioestatística CE001 Prof. Fernando de Pol Mayer Departamento de Estatística DEST Exercícios: inferência Nome: GABARITO

ISCTE Instituto Superior de Ciências do Trabalho e da Empresa

AULA 07 Inferência a Partir de Duas Amostras

Aula 6. Testes de Hipóteses Paramétricos (I)

Teste de Hipótese e Intervalo de Confiança

Testes de Aderência, Homogeneidade e Independência

Conceitos Básicos Teste t Teste F. Teste de Hipóteses. Joel M. Corrêa da Rosa

Testes de Hipóteses. Henrique Dantas Neder

Universidade Federal da Paraíba Departamento de Estatística Lista Intervalo de Confiança e Teste de Hipótese

Prof. a Dr. a Simone Daniela Sartorio de Medeiros. DTAiSeR-Ar

ESCOLA SUPERIOR DE TECNOLOGIA

Prova Final de Estatística I

Hipóteses. Hipótese. É uma pressuposição de um determinado problema.

Distribuição T - Student. Prof. Herondino S. F.

Intervalos Estatísticos para uma única Amostra - parte I

Exercício 4 Calcule média e o desvio padrão distribuição de frequências dada abaixo:

Intervalos de Confiança

Prova de Estatística

Capítulo 7 - Wattímetros

Limite e Continuidade

UFPE - Universidade Federal de Pernambuco Curso: Economia Disciplina: Estatística Econômica Professor: Waldemar Araújo de S. Cruz Oliveira Júnior

Testes de hipóteses com duas amostras CURSO DE ESPECIALIZAÇÃO EM ESTATÍSTICA APLICADA. Módulo: ESTIMATIVA E TESTE DE HIPÓTESE.

Parte 8 Testes de hipóteses Comparação de dois grupos

1.1. Definições importantes

Estatística stica na Pesquisa Clínica

Cálculo das Probabilidades e Estatística I

Questão 1 Sabe-se que o consumo mensal per capita de um determinado produto tem distribuição normal com desvio padrão σ = 2kg

a) 19% b) 20% c) Aproximadamente 13% d) 14% e) Qualquer número menor que 20%

TÉCNICAS DE AMOSTRAGEM

SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO Generalidades Metodologia do teste de hipóteses As hipóteses A escolha do teste estatístico 5

Parâmetros do Hidrograma Unitário para bacias urbanas brasileiras

Estatística. Guia de Estudos P1

Por outras palavras, iremos desenvolver a operação inversa da derivação conhecida por primitivação.

Teste de hipótese de variância e Análise de Variância (ANOVA)

Transcrição:

Teste de hióteses ara médias e roorções amostrais Prof. Marcos Pó Métodos Quantitativos ara Ciências Sociais

Questão rática Abrir a lanilha Alunos MQCS_16-18 e calcular a média, o desvio adrão e o tamanho da amostra dos alunos no geral e ara cada turma. Diurno Noturno Total Geral Média (cm) Desvio Padrão (cm) Considerando que segundo o IBGE* a mediana de alturas da oulação entre 20 e 29 anos é de 173cm e que é válido assumir esse valor como equivalente à média, odemos afirmar que: (a). Os alunos de MQCS são mais baixos que a oulação brasileira? (b). Os alunos de elo menos uma das turmas são mais baixos que a oulação brasileira? n * htt://www.ibge.gov.br/home/estatistica/oulacao/condicaodevida/of/2008_2009_encaa/tabelas_df/tab1_1.df, acesso em 07/03/2016 2

Questão rática Abrir a lanilha Alunos MQCS_16-18 e calcular a média, o desvio adrão e o tamanho da amostra dos alunos no geral e ara cada turma. Média (cm) Desvio Padrão (cm) Diurno 166,5 9,40 101 Noturno 169,1 12,00 93 Total Geral 167,8 10,87 194 Considerando que segundo o IBGE* a mediana de alturas da oulação entre 20 e 29 anos é de 173cm e que é válido assumir esse valor como equivalente à média, odemos afirmar que: (a). Os alunos de MQCS são mais baixos que a oulação brasileira? (b). Os alunos de elo menos uma das turmas são mais baixos que a oulação brasileira? n * htt://www.ibge.gov.br/home/estatistica/oulacao/condicaodevida/of/2008_2009_encaa/tabelas_df/tab1_1.df, acesso em 07/03/2016 3

Hiótese estatística Hiótese é uma exlicação rovisória roosta ara um fenômeno, assível de ser demonstrada ou testada. Hiótese estatística é uma afirmação sobre um arâmetro oulacional, a ser testada com base em estatísticas amostrais: H 0 - Hiótese nula: normalmente é uma afirmação de igualdade. É nula no sentido de significar que o fenômeno investigado não está ocorrendo e que os valores amostrais encontrados são exlicados aenas or acasos amostrais. H A - Hiótese alternativa: é o comlemento da hiótese nula e significa que os valores encontrados naquela amostra são tão raros que rovavelmente devem-se ao fato de tratarmos de duas oulações diferentes. 4

Teste estatístico de hiótese Processo que usa estatísticas amostrais ara testar uma afirmação sobre um arâmetro de uma oulação. É uma metodologia ara julgar se os dados amostrais trazem evidências que aoiem ou refutem uma hiótese quantitativa, assim como ermite estimar a robabilidade de cometer determinados tios de erro nesse julgamento. Ele nos fornece uma regra de decisão em relação a uma afirmação com base nas robabilidade de erro que odemos incorrer. Ou seja, nos ermite resonder com algum grau de confiança: essa evidência ode nos convencer que a hiótese está errada? 5

6

Tios de erro de decisão em um TH Julgamento Erro Tio I: rejeitar uma hiótese verdadeira. Erro Tio II: aceitar uma hiótese falsa. Realidade Verdadeiro Falso Verdadeiro Erro Tio II Falso Erro Tio I 7

Erro Tio I: rejeitar uma hiótese verdadeira A robabilidade de incorrermos nesse erro é denominada α e é chamada de nível de significância do teste, ou seja, o resultado da amostra é tanto mais significante ara rejeitar H 0 quanto menor for o valor de α Normalmente α é fixado em: 10% 5% * Evento raro 1% ** Evento raríssimo 0,1% *** Evento raríssimo O alfa (α) é um valor definido arbitrariamente elo esquisador. 8

Exemlo de raridade Como sabemos que determinado card de Pokémon é raro? 9

Erro Tio II: aceitar uma hiótese falsa A robabilidade de se incorrer no Erro Tio II é denominada β (beta). Nem semre conseguimos determinar ou definir β em um teste de hiótese, ois normalmente a Hiótese Alternativa de um roblema não contém muitos elementos. 10

Exemlo de erros de decisão Uma cooerativa retende usar um novo tio de vergalhões em suas obras. Haverá um leilão de um lote, orém não se sabe se são do tio antigo ou do novo. Antes do leilão será disonibilizado o resultado do teste de resistência à tração de uma amostra aleatória de 16 eças. Os arâmetros de cada tio são mostrados na tabela. (a). Se a regra de decisão fosse: caso o resultado do teste seja inferior à 1500kg, considero que os vergalhões são do tio antigo e não comro; se for maior que 1500kg considero serem novos e comro, verifique a robabilidade dos seguintes erros: Tio I: dizer que os vergalhões são antigos quando na realidade são novos. Tio II: dizer que os vergalhões novos, quando na verdade são antigos. (b). Qual deveria ser a regra de decisão se desejarmos que o risco de comrar eças antigas seja menor que 5%? Tio Resistência à tração Desvio-adrão Antigo 1.400 kg 300 kg Novo 1.600 kg 250 kg 11

Como escolher o erro que aceitamos cometer? Ao se diminuir a robabilidade de Erro I, aumenta-se a chance de Erro II. Para escolher que risco queremos correr é necessário analisar qual seria mais rejudicial ara a esquisa e ara os seus ossíveis imactos. Ex.: Por causa de um erro amostral excessivo seria mais grave considerar que...... há ou não diferenças no desemenho acadêmico de estudantes de acordo com o gênero?... há ou não diferenças no desemenho de motoristas que tomam bebidas alcoólicas? 12

Teste de hiótese = decisão com base em evidências A artir de qual nível de evidência oderíamos julgar com segurança que determinado suseito cometeu o crime? 1. Ele estava na cidade no dia do crime. 2. Ele tinha motivos ara querer matar a vítima. 3. Não aresentou um álibi convincente. 4. Ele ossuía uma arma do mesmo calibre da utilizada no crime. 5. Foi filmado entrando e saindo do local do crime. Prof. Marcos Vinicius Pó Ícone: Aldric Rodríguez, The Noun Project 13

Regra de decisão: Região Crítica Testar uma hiótese significa verificar se a nossa evidência amostral é tão forte (= tão imrovável) a onto de odermos rejeitar a Hiótese Nula. Para isso estabelecemos um intervalo de valores em que consideraremos haver elementos suficientes ara fazer essa rejeição. Esse intervalo de rejeição de H 0 é chamado região crítica. Se a estatística do teste cair na região crítica, rejeita-se H 0, ou seja, consideramos que há forte evidência de H 0 ser falsa e que odemos aceitar a H A. Esse risco é o nosso alfa (). Quando a evidência estatística não cair na região crítica dizemos que não houve evidência amostral significativa ara rejeitar H 0. 14

Probabilidade de significância (-valor) Invés de se definir arbitrariamente um valor ara α, um rocedimento alternativo consiste em determinar a robabilidade de significância, ou -valor do teste. Nesse caso, em vez de se calcular a região crítica ara aceitar ou rejeitar a hiótese, calcula-se qual a robabilidade de ocorrerem ^ valores ara x ou mais desfavoráveis à H 0. A seguir julga-se se tal valor consiste em um evento raro. Em muitos casos, em vez de se determinar simlesmente se H 0 é rejeitada, diz-se que H 0 é rejeitada a um determinado nível de - valor. 15

Roteiro ara o teste de hiótese 1. Definir as hióteses. Nula (H 0 ) Alternativa (H A ) 2. Esecificar as evidências estatísticas que serão usadas. Estimadores Proriedades da estatística (distribuição, média, desvio-adrão...) 3. Fixar a robabilidade de cometer o Erro Tio I (α) e esecificar a regra de decisão. Referência ara aceitar ou rejeitar a hiótese (região crítica) 4. Areciar a evidência. 5. Decidir e interretar o resultado. 16

Usar t ou z ara teste de hiótese? Se conhecermos o desvio-adrão da oulação (σ), ode-se usar a distribuição z. Caso não se conheça σ, temos que usar o s da amostra ara determinar o intervalo de confiança. Assim, segue-se a mesma regra que ara intervalos de confiança: Amostras grandes: nesse caso ode-se considerar que a amostra aroxima-se da normal Amostras equenas: usar a distribuição t de Student 17

TESTE DE HIPÓTESE DE MÉDIAS PARA DUAS POPULAÇÕES 18

Teste de hióteses da média de duas oulações Objetivo: testar hióteses que comaram médias de duas amostras, ossivelmente de oulações distintas. Tios de amostras: Indeendentes: não há relação entre as amostras selecionadas em cada oulação Deendentes: cada membro de uma amostra corresonde a um membro da outra amostra. Também chamadas de emarelhadas ou relacionadas. Poulação 1 (μ 1 ; σ 1 )? Amostra (m, Y, s)? Amostra (n, X, s) Poulação 2 (μ 2 ; σ 2 ) 19

Testes ossíveis Diferença entre médias Diferença entre desvios-adrão (será tratado juntamente com ANOVA) 20

Considerações: teste de médias Poulações: Normais (= distribuição amostral da média) Homocedásticas (σ X = σ Y = σ) Lembrar que: E( X Y) E( X ) E( Y) E( X Y) E( X ) E( Y) Var ( X Y) Var ( X ) Var ( Y) 2 Var ( k X ) k Var ( X ) 21

Amostras indeendentes Podemos definir um intervalo de confiança da diferença da média das amostras X e Y, com n e m elementos resectivamente. E( X Y) ~ N0; 2 2 X Y n m Z X Y 2 2 X Y n m Como as oulações são homocedásticas odemos simlificar: z s X Y 1. n 1 m Caso seja usada a distribuição t, os graus de liberdade serão ν = n+m-2 22

IC do teste da diferença de duas médias 4 2 1 8 N(0,1) 6 4 2 2 1 2 0 - -z z + 0 0 5 10 15 20 E( X Y ) Var( X Y ) Var( X ) Var( Y ) 0 z s X Y 1. n 1 m

Amostras deendentes Nesse caso, a quantidade de elementos de X e Y são iguais (n). As amostras odem ser entendidas como ares (X 1 -Y 1,..., X n - Y n ) e, assim, odemos definir a variável D = X Y, resultando na amostra D 1,...,D n. Dessa forma, reduzimos o roblema a uma única oulação e amostra, com as seguintes características: D 1 n n i 1 X Y X i Y i S 2 D 1 n 1 n i1 Di D 2 24

Teste de hiótese ara roorção Idêntico ao teste de médias, considerando que a estatística tem distribuição aroximadamente normal. n N ) (1, ~ ˆ 25 m n N E ) (1 ) (1 0; ~ ) ˆ ˆ ( 2 2 1 1 2 1 m n Z ) (1 ) (1 ˆ ˆ 2 2 1 1 2 1 ^

Exemlo: amostra x oulação 1. Mediu-se as alturas de 30 recém-nascidos no deartamento de ediatria de um hosital, obtendo-se uma média de 49cm e um desvioadrão de 2,8cm. Teste a hiótese de que a média dos recém-nascidos seja de 51cm conforme o eserado elos adrões da OMS, admitindo o risco de 5% de cometer o erro tio I. 26

Exemlo: diferença entre amostras 2. Uma rede de suermercados testou duas estratégias diferentes de venda em lojas de mesmo orte e erfil do úblico. Para comará-las utilizaram-se amostras de 50 clientes, obtendo-se as médias de gasto resectivamente em R$62 e R$71. Sabendo-se que o desvio-adrão em ambos os casos é de R$20, é ossível afirmar que o gasto médio das duas filiais é o mesmo? Caso contrário, dê um intervalo de confiança ara a diferença. Cena de mercado. Século 15 www.wga.hu 27

Exemlo: roorção x oulação (baseado em fatos reais) 3. Desconfiada dos resultados do sorteio de gruos realizado or seu rofessor de Métodos Quantitativos, a aluna R. resolveu testar o dado utilizado fazendo 600 lançamentos, onde o lado três foi sorteado 123 vezes. (a) Qual o -valor do teste? (b) Podemos afirmar, ao nível de 5%, que o dado é viciado em relação ao lado 3? (c) Podemos afirmar que o dado é viciado ao nível de 1%? 28

Exemlo: amostras areadas 4. Uma lanchonete quer saber se a introdução de uma ausa afeta a rodutividade dos seus funcionários. Para isso verificou o total de lanches roduzidos or cada um de seus 6 chaeiros ao longo de dias aletaórios sem e com o intervalo. Os resultados indicam que há melhora na rodutividade? Chaeiro Sem intervalo Com intervalo Diferença (Sem-Com) 1 23 28-5 2 35 38-3 3 29 29 0 4 33 37-4 5 43 42 1 6 32 30 2 média 32,5 34-1,5 dad 6,63 5,76 2,88 29