Apostila 02 Estatistica 2014

Embed Size (px)

Citation preview

Centro Universitrio para o Desenvolvimento do Alto Vale do Itaja. Disciplina: Estatstica AplicadaProfessora: Emanuela Valrio Jorge

Unidade 02: Fases do Mtodo de Pesquisa e o Mtodo Estatstico

Todo o estudo da estatstica se baseia em dados, estes dados so extrados de algum lugar e eles so identificados por suas caractersticas. Assim, nesta unidade voc ter contato com este local onde as coisas acontecem para a estatstica: o Universo da Pesquisa e os indivduos que forneceram os dados de que necessitamos: a Populao. Voc ir conhecer nesta unidade alguns conceitos bsicos que so fundamentais para a Estatstica e normas que definem como os dados devem ser tratados. Agora voc ir se apropriar de mais algumas ferramentas que o acompanharo ao longo da disciplina de estatstica e ao longo de sua faculdade, portanto, cuide bem delas.

Planejamentos da Pesquisa

Para realizar qualquer processo de pesquisa social com sucesso, deve-se ter bem definido o problema a ser pesquisado, tambm recomendvel uma reviso de literatura sobre o tema em estudo.A Pesquisa Social conforme define Gil, (1999, p. 42) [...] processo formal e sistemtico de desenvolvimento do mtodo cientfico. Assim, define-se a pesquisa social o processo que, utilizando a metodologia cientfica, permite a obteno de novos conhecimentos da rea social.As pesquisas se originam de objetos, que definem seus objetivos, que segundo Selltiz et al,(1967) apud Gil (1999, p. 43) classificam as pesquisas em trs grupos: estudos exploratrios, estudos descritivos e estudos que verificam hipteses causais. Esta ltima classificao mais tarde foi definida como Estudos explicativos.O Planejamento da pesquisa compreende o conjunto de aes que devem ser sistematizadas para atingir aos resultados do estudo.

Coleta de Dados

Ao estudar Estatstica Descritiva, vimos que ela tem por objetivos observar fenmenos de mesma natureza, coletar, classificar, apresentar, interpretar e analisar dados referentes ao fenmeno atravs de grficos e tabelas, alm de calcular medidas que permitam descrever o fenmeno.A estatstica descritiva tem dois caminhos para a descrio dos fenmenos:a) o processo pelo censo, onde todos os elementos da populao so observados;b) o processo amostral onde apenas parte dos elementos de uma populao observado.

Na frase anterior, observamos um termo novo populao. Populao (N) o conjunto de elementos que apresenta pelo menos uma caracterstica comum, cujo comportamento interessa estudar. Assim, o termo populao se refere a todos os indivduos ou objetos de um determinado grupo ou local que estamos interessados em estudar.Os livros de maneira geral ignoram um elemento importante no posicionamento dos estudos, ou seja, o Universo do estudo ou da pesquisa, entendido aqui, como o local de onde se busca a populao, do local que contm os indivduos com as caractersticas de interesse do estudo. Destaque-se que alguns autores consideram que a Populao e o Universo sejam a mesma coisa. Entretanto, nao a compreenso que se tem aqui, pois, entende-se universo o local que contm os indivduos, ou objetos com as caractersticas de interesse para o estudo.Amostra (n) qualquer subconjunto formado de elementos ou observaes recolhidos a partir de um universo que contm a populao, ou seja, os indivduos com as caractersticas que se deseja estudar para tirar concluses.Como exemplo, imagine a seguinte cena: a mame est preparando sobremesa, parece deliciosa. Por um momento ela se distrai, voc tira um pedacinho e... experimenta.Temos aqui vrias situaes que se relacionam com a estatstica, por exemplo: Objeto de estudo: - A sobremesa (populao) Elemento de experimentao / observao: O pedacinho retirado (amostra) Razo do procedimento: avaliar o padro da sobremesa. Este procedimento denomina-se, em estatstica, Inferncia, ou seja, imaginar, estimar a sobremesa como um todo.Obs: neste conjunto tem mais um personagem que anda meio esquecido: o Universo.

O que define os elementos a serem estudados estatisticamente o objetivo da pesquisa, na medida em que este objetivo claramente caracterizado, fica tambm definida a populao. (lembre: a populao o conjunto de elementos que apresenta pelo menos uma caracterstica comum, cujo comportamento interessa estudar).A populao formada por elementos, que podem ser:

A populao quanto ao nmero de seus elementos pode ser:

Ainda quanto populao, devemos considerar que quanto a qualidade dos dados existem populaes homogneas: conforme suas caractersticas variem pouco e heterogneas, conforme suas caractersticas variem muito.

Os problemas do nosso colega no terminaram. Ele precisa definir: onde ele vai fazer a pesquisa, Alto Vale do Itaja? Rio do Sul? O apenas no centro de Rio do Sul?O acadmico resolveu fazer o estudo dele em Rio do Sul, porque o trabalho dele estava direcionado para a fundao Cultural de Rio do Sul. Portanto ele dever pesquisar a populao do municpio. Resumindo, para a pesquisa do nosso colega, Rio do Sul o Universo.Mas, para identificar a populao, preciso definir uma caracterstica:Pessoas com idade igual ou superior a 12 anos.Na maioria das vezes em que precisamos coletar informaes sobre uma populao, enfrentamos dificuldades em funo de: Tempo: as informaes devem ser obtidas com rapidez; Preciso: as informaes devem estar corretas; Custo: no processo de coleta, sistematizao, anlise e interpretao, o custo deve ser o menor possvel.

Censo a operao que consiste no levantamento total dos dados que constituem uma populao, que assim se classificam: censo demogrfico, que envolve edificaes e habitantes; censo industrial, que abrange levantamento de dados nas indstrias; censo de mercadorias, observa dados relativos ao comrcio de mercadorias e comrcio de valores.

Amostragem

Para evitar o levantamento total, ou o censo, que demorado e custoso, utiliza-se a Amostra que um subconjunto finito de elementos. As amostras so extradas da populao, a este processo chamamos de amostragem.O processo de amostragem pode ser: Probabilstico: a probabilidade dos elementos de uma populao (unidade amostral) vir a participar da amostra e ser conhecida e diferente de zero. No-probabilstico: a probabilidade dos elementos de uma populao (unidade amostral) vir a participar da amostra ser desconhecida.O processo ideal para os levantamentos estatsticos por amostragem o probabilstico, existindo, em funo disso, vrias tcnicas de amostragem, que seclassificam em: Amostragem casual ou aleatria simples: - esta tcnica consiste em selecionar os elementos da amostra atravs de sorteio simples.A amostra casual consiste em numerar os elementos de uma populao e escolher os n elementos dessa sequncia, que comporo a amostra, atravs da Tabela de Nmeros Aleatrios (vide Tabela no final da unidade) ou de um outro critrio qualquer.Cada elemento tem probabilidade conhecida e diferente de zero de pertencer amostra.

Exemplo: Seja a populao constituda de P = 700 elementos e dela se quer extrair uma amostra casual de n = 20 elementos.Procedimentos:1- Numerar todos os elementos da populao de 001 a 700;2- Tomar os nmeros da Tabela Aleatria em grupos de 3 algarismos;3- Sortear, ento, um algarismo qualquer da tabela e, a partir dele, tomar 20 grupos de 3 algarismos, de forma subsequente, os quais indicaro os elementos da populao sorteados para compor a amostra.

Outro exemplo: Levantamento do peso dos alunos de 7 anos de uma escola.Procedimentos:1- Listar o nome de todos os indivduos na faixa de 7 anos de idade, da referida escola levantamento da populao;2 Atribuir um nmero a cada indivduo da relao;3 Sortear tantos indivduos quantos forem os elementos necessrios para compor a amostra, utilizando os ltimos dgitos de cada coluna da Tabela de Nmero Aleatrios.

Amostragem sistemtica: - consiste na seleo dos elementos amostrais atravs de um sistema pr-estabelecido, pelo pesquisador, especialmente quando a populao j oferece algum tipo de ordenamento;

Exemplo: Sortear uma amostra de n=5 elementos em 35. Ento P/n = 35/5 = 7. Escolhemos aleatoriamente um nmero de 1 a 5, onde r = 7, especificando depois os elementos que comporo a amostra.Teremos as seguintes possveis amostras:

Amostragem estratificada proporcional: - consiste em dividir a populao em sub grupos, denominados estratos. A proporcionalidade da populao dos estratos deve ser mantida na amostra.

A diviso da populao de N elementos em sub populaes de N1, N2, ... Ni elementos. De modo que: N1 + N2 + .... + Ni = N

Uma vez determinados os estratos, selecionamos uma amostra de cada um deles separadamente; o processo de seleo da amostra em cada estrato realizado pelo mtodo de amostragem casual simples.Exemplo: Seja N = 200 elementos, do qual se vai extrair n = 20, ou seja, uma amostra n de 10% da populao N.

Exemplo: Seja N = 200 elementos, do qual se vai extrair n = 20, ou seja, 10% de P.

Clculo do Tamanho da Amostra

No processo amostral h uma atividade importante, o clculo do tamanho da amostra. Existem vrios autores que apresentam frmulas para calcular o tamanho da amostra, apenas para registro cita-se Barbetta, um autor Catarinense, pois, este assunto ser explorado com maior profundidade na Estatstica Aplicada: Teoria da Amostragem.

QUESTIONRIO MAIS UM MTODO DE OBTENO DE DADOS

Quando os dados se referirem ou estiverem em poder de pessoas, sua coleta poder ser realizada mediante respostas a questionrios previamente elaborados. Esses questionrios podem ser enviados aos entrevistados para devoluo posterior ou podem ser aplicados pelos prprios pesquisadores ou por entrevistadores externos ou contratados.Quanto s questes, elencam-se alguns cuidados a serem observados: explicar o objetivo do questionrio e como ele poder ser devolvido; a redao deve ser clara, simples e dirigida ao leitor, como se o entrevistador estivesse conversando com ele (utilizar vocabulrio compatvel com o universo a ser pesquisado); as questes devem ser curtas e objetivas, nunca exigindo duas ou mais informaes numa mesma pergunta (a no ser que este seja o objetivo); ser uma forma de informao adequada s necessidades definidas pela pesquisa; o objetivo sempre dever ser um instrumento de informaes de variveis do universo; deve-se preferir questes cujas respostas sejam quantificveis; para facilitar as respostas, as questes devem estar dispostas em ordem cronolgica e segundo um grau crescente de dificuldade; procurar incluir pontos de amarrao que permitam verificar possveis chutes; prever e dispor as respostas numa forma tal que facilite a sua tabulao para processamento posterior. deve-se evitar questes: declarativas ou opinativas em excesso, a menos que este seja o objetivo do estudo; que exijam clculos ou raciocnios complicados ou ainda a consulta a longas notas explicativas; polmicas ou que possam ferir suscetibilidades; evitar formular duas perguntas em uma (Ex.: Voc considera este veculo bonito e espaoso?) evitar perguntas negativas. (Ex: Na sua opinio o tcnico no deveria ter substitudo o jogador? A resposta sim quer dizer que no deveria...) no direcionar a pesquisa para um resultado desejado, nem refletir a posio do pesquisador em relao ao assunto

Obs.: realizar pr-teste piloto (10 a 20 pessoas) em amostra com as mesmas caractersticas da populao permite a melhoria da qualidade do questionrio bem como a reformulao de sua linha de conduo de raciocnio.

TIPOS DE PERGUNTA DE UM QUESTIONRIO

Perguntas fechadas- Dicotmicas (Ex.: sim/no; tem/no tem; V/F;...)- Respostas mltiplas (Ex.: manh/tarde/noite; sim/talvez/no...)- Alternativas hierarquizadas (Ex.: timo/bom/regular/ruim/pssimo/no sabe)Obs.: 1) as alternativas de resposta devem ser exaustivas, pois se a opo do entrevistado no est presente, ento ele optar por uma das respostas (incluir sempre alternativas como: outro, no sabe, no conhece);2) as alternativas devem ser excludentes, para que uma resposta no esteja em duasopes (Ex.: Idade ( ) menos de 20 ( ) 20 a 30 ( ) 31 a 40 ( ) acima de 40)

Vantagens de perguntas fechadasSo fceis de codificar. O entrevistado s assinala e no escreve sendo menoscansativo em responder.

Desvantagens de perguntas fechadasLimitao das respostas s alternativas propostas.

Perguntas abertasLevam a responder com frases ou oraes. (Ex.: Justifique porque voc est contente com seu emprego).

Vantagens de perguntas abertasResposta com mais liberdade.

Desvantagens de perguntas abertasDificuldade de codificao e classificao. Diferena na facilidade de escrever dos entrevistados; demora no preenchimento da resposta; no responder s questes.

Perguntas abertas e fechadasA pergunta fechada ter uma pergunta aberta. (Ex.: ( ) preto ( ) branco ( ) outro quais? ______________________________.

Existem autores e/ou pesquisadores que, de modo geral, consideram a entrevista prefervel resposta dos questionrios. A razo disto que a entrevista frequentemente permite o esclarecimento de certas dvidas do entrevistado, melhorando a qualidade das informaes coletadas e aumentando o percentual de respostas certas (para isso, o entrevistador deve esclarecer as dvidas com todo o cuidado, de modo tal a no induzir as respostas do entrevistado). O grande seno da entrevista o seu custo final, em termos de tempo e dinheiro, razo pela qual ela desaconselhada quando se deseja ouvir um grande n. de pessoas a um custo relativamente baixo.

Atividades propostas

Agora, aps vencer a leitura cuidadosa da seo 2 da unidade 1, vamos exercitar um pouco para desenvolver nossas habilidades nestes contedos.Ao realizar uma pesquisa que utilize o mtodo estatstico descritivo, necessariamente teremos que fazer um processo amostral.

1) O esquema seguinte representa uma populao de 90 domiclios, situados em quadras residenciais. Os valores dentro dos quadrinhos representam o nmero de cmodos dos respectivos domiclios.

Calcular os seguintes parmetros:a) = proporo de domiclios com mais de cinco cmodos.b) = nmero mdio de cmodo por domiclio.

1.1. Selecione uma amostra aleatria simples de 20 domiclios da populao do exerccio e com base na amostra selecionada, calcule o valor das seguintes estatsticas.a) P = proporo de domiclios com mais de cinco cmodos na amostra.b) x = nmero mdio de cmodos por domiclio na amostra.

2) Uma populao formada por 140 notas resultantes da aplicao de um teste de inteligncia:

Obtenha uma amostra formada de 26 elementos, tomando inicialmente, a 1. linha da esquerda para a direita.3) Uma indstria especializada em montagem de grandes equipamentos industriais recebeu 70 dispositivos de controle do fornecedor A e outros 30 dispositivos do mesmo tipo do fornecedor B. O aspecto relevante, que se deseja controlar, relativo a esses dispositivos, a resistncia eltrica de certo componente crtico. Vamos admitir que os 100 dispositivos recebidos foram numerados de 1 a 100 ao darem entrada no almoxarifado, e que os 70 primeiros foram os recebidos do fornecedor A. Vamos admitir tambm, que os valores reais da varivel de interesse (a resistncia eltrica do componente crtico) dos 100 dispositivos recebidos sejam os dados seguintes respectivamente na ordem de entrada no almoxarifado (l-se segundo as linhas):33 38 34 34 34 31 36 35 32 3735 34 30 37 36 33 34 34 32 3935 33 33 34 31 32 36 33 29 3634 35 34 33 31 35 35 35 37 3234 34 36 35 34 33 32 38 34 3333 32 34 35 37 35 35 30 35 3436 36 33 34 33 32 31 37 35 3439 40 40 42 39 38 40 40 40 4040 41 45 41 40 39 41 41 40 4239 40 41 40 40 42 39 39 38 40Uma amostra simples, ao acaso, de 10 dispositivos foi retirada da populao de 100 dispositivos, com auxlio dos nmeros aleatrios da tabela, tomando os algarismos da 4. e 5. coluna (dois algarismos). Qual esta amostra? Em seguida, foi calculada a resistncia eltrica mdia da amostra. Qual esta mdia?

4) Uma populao encontra-se dividida em 3 estratos com tamanhos N1 = 80, N2 = 120 e N3 = 60. Pretende-se tirar uma amostra de 50 elementos da populao.a) Por qu no recomendada uma amostra aleatria simples?b) Que tipo de amostragem a mais adequada? Descreva como seria feita a amostragem.