52
123 4 ANÁLISE DE VARIÂNCIA E TESTES DE HIPÓTESES Um problema que se apresenta com maior freqüência do que qualquer outro na análise estatística é o de avaliar se duas ou mais amostras diferem significativamente com relação a alguma variável. Este tipo de problema ocorre tão freqüentemente porque os pesquisadores muitas vezes propõem experimentos para comparar dois ou mais tratamentos (amostras) entre si. Por exemplo, uma nova técnica de aplicação de vermífugo em caprino é comparada com a técnica tradicional, diferentes tipos de adubos orgânicos são avaliados na cultura do tomate, diferentes variedades de milho forrageiro são avaliadas numa determinada região, etc.. Em função disso, é necessário um método estatístico para solucionar problemas dessa natureza. Um dos métodos mais utilizados para resolver tais problemas é conhecido como análise de variância. 4.1 Análise de Variância A análise de variância foi introduzida por Fisher e é essencialmente um processo baseado na decomposição da variação total existente entre uma série de observações, em partes que podem ser atribuídas a causas conhecidas e numa parte devida a causas desconhecidas ou não suscetíveis de controle. Como exemplo das causas conhecidas, pode-se citar o efeito de diferentes inseticidas no controle do pulgão em batata (Solanum tuberosum L.) cv. RADOSA, e como exemplo das causas desconhecidas, as diferenças existentes entre as plantas (parcelas), condicionando um tipo diferente de resposta a um mesmo inseticida. Os efeitos dessas causas desconhecidas, ou não controláveis, contribuem para uma porção da variação total, que é isolada na análise de variância, recebendo a denominação de Erro ou Resíduo.

Estatistica

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  • 123

    4 ANLISE DE VARINCIA E

    TESTES DE HIPTESES

    Um problema que se apresenta com maior freqncia do que qualquer

    outro na anlise estatstica o de avaliar se duas ou mais amostras diferem

    significativamente com relao a alguma varivel.

    Este tipo de problema ocorre to freqentemente porque os

    pesquisadores muitas vezes propem experimentos para comparar dois ou

    mais tratamentos (amostras) entre si. Por exemplo, uma nova tcnica de

    aplicao de vermfugo em caprino comparada com a tcnica tradicional,

    diferentes tipos de adubos orgnicos so avaliados na cultura do tomate,

    diferentes variedades de milho forrageiro so avaliadas numa determinada

    regio, etc..

    Em funo disso, necessrio um mtodo estatstico para solucionar

    problemas dessa natureza. Um dos mtodos mais utilizados para resolver tais

    problemas conhecido como anlise de varincia.

    4.1 Anlise de Varincia

    A anlise de varincia foi introduzida por Fisher e essencialmente

    um processo baseado na decomposio da variao total existente entre uma

    srie de observaes, em partes que podem ser atribudas a causas conhecidas

    e numa parte devida a causas desconhecidas ou no suscetveis de controle.

    Como exemplo das causas conhecidas, pode-se citar o efeito de diferentes

    inseticidas no controle do pulgo em batata (Solanum tuberosum L.) cv.

    RADOSA, e como exemplo das causas desconhecidas, as diferenas existentes

    entre as plantas (parcelas), condicionando um tipo diferente de resposta a um

    mesmo inseticida. Os efeitos dessas causas desconhecidas, ou no

    controlveis, contribuem para uma poro da variao total, que isolada na

    anlise de varincia, recebendo a denominao de Erro ou Resduo.

  • 124

    A variao que contribui para o erro experimental pode ser de dois

    tipos:

    a) Inerente prpria variabilidade do material experimental;

    b) Proveniente da falta de uniformidade do ambiente em que

    conduzido o experimento.

    Na anlise de varincia, quando a variao total decomposta, as

    causas conhecidas e desconhecidas representam, respectivamente, a variao

    entre amostragens (tratamentos) e a variao dentro de amostragens (erro ou

    resduo).

    Como a variao total medida em termos de varincia, calculada a

    soma de quadrados total, bem como o nmero de graus de liberdade, as quais

    representam, respectivamente, o numerador e o denominador de equao da

    varincia. Atravs do desdobramento da soma de quadrados total de duas ou

    mais amostras de dados, obtm-se as suas respectivas somas de quadrados

    entre amostragens e dentro de amostragens.

    Tais somas de quadrados divididas pelos seus respectivos graus de

    liberdade fornecem os quadrados mdios (varincias) entre amostragens e

    dentro de amostragens, respectivamente, os quais so confrontados atravs de

    um teste de hiptese (por exemplo, o teste F) para verificar se as amostras

    avaliadas diferem significativamente ou no com relao a alguma varivel.

    Os dados relativos s somas de quadrados e aos graus de liberdade,

    bem como os quadrados mdios sero colocados numa tabela, chamada de

    Quadro de Anlise de Varincia. A composio desta tabela est explicitada

    na TABELA 4.1.

    TABELA 4.1 QUADRO DA ANLISE DE VARINCIA SEGUNDO UM NICO

    CRITRIO*

    Causa de

    Variao

    Graus de

    Liberdade (GL)

    Soma de

    Quadrados (SQ)

    Quadrados

    Mdios (QM)

    F Calculado

    Entre

    Amostragens

    t 1

    SQ1

    QM1 = SQ1/

    t 1

    F = QM1/

    QM2

    Dentro de

    Amostragens

    t (r 1)

    SQ2 = SQ Total

    SQ1

    QM2 = SQ2/

    t (r 1)

    Total

    t . r 1

    SQ Total

    *: A anlise de varincia denominada segundo um nico critrio, porque, no caso apresentado, foi levado em considerao apenas um critrio, representado pelos efeitos

    das vrias amostragens (tratamentos). Os experimentos planejados com base neste tipo de

    anlise so denominados experimentos inteiramente casualizados.

  • 125

    As frmulas matemticas e o processo de anlise de varincia para

    cada tipo de experimento, sero vistos em captulos posteriores, quando for

    feita uma abordagem sobre cada delineamento estatstico.

    4.1.1 Suposies da anlise de varincia

    Alm de aprender as regras para levar a cabo uma anlise de varincia,

    todo pesquisador deve buscar o domnio e a compreenso dos princpios

    inerentes a mesma, para no defrontar-se com srios problemas, como por

    exemplo, chegar a concluses que no tm justificativas ou no alcanar

    concluses importantes porque os dados no foram analisados adequadamente.

    Desse modo, para que a anlise de varincia possa ter validade, o

    pesquisador deve atender s seguintes suposies:

    a) Os efeitos principais devem ser aditivos Nos experimentos, os vrios efeitos devem ser aditivos, tanto que para cada delineamento

    estatstico existe um modelo matemtico denominado modelo linear aditivo.

    Para o delineamento inteiramente casualizado, este modelo Xij = m + ti + eij,

    onde expressa que o valor de qualquer unidade experimental resultante de

    uma mdia geral, mais um efeito de tratamentos e mais um efeito do erro

    experimental. O modelo correspondente ao delineamento em blocos

    casualizados : Xij = m + ti + bj + eij, onde o valor de qualquer unidade

    experimental resultante de uma mdia geral, mais um efeito de tratamentos,

    mais um efeito de blocos e mais um efeito do erro experimental. Para o

    delineamento em quadrado latino, este modelo : Xijk = m + t(k)ij + lj + cj + eijk,

    onde o valor de qualquer unidade experimental resultante de uma mdia

    geral, mais um efeito de tratamentos, mais um efeito de linhas, mais um efeito

    de colunas e mais um efeito do erro experimental. O aspecto importante, que

    deve notar-se nestes modelos, que os efeitos se somam; da o nome de

    modelo linear aditivo.

    O modelo para o delineamento em blocos casualizados, por exemplo,

    implica que um efeito de tratamento o mesmo para todos os blocos e que o

    efeito de bloco o mesmo para todos os tratamentos. Em outras palavras,

    encontra-se que um tratamento aumenta a produo em certa quantidade acima

    da mdia geral, supomos que este tenha o mesmo efeito tanto nos blocos de

    alta produo como nos blocos de baixa produo.

    Caso o que foi exposto acima no se verifique, necessrio

    transformar os dados experimentais para ajust-los ao modelo aditivo.

    b) Os erros de observao devem ser independentes Cada observao possui um erro que deve ser independente dos demais. O princpio

    da casualizao assegura a validade da estimativa do erro experimental, pois

    permite uma distribuio independente do mesmo. A casualizao evita que

  • 126

    todas as parcelas que recebem o mesmo tratamento ocupem posies

    adjacentes na rea experimental, visto que as parcelas adjacentes,

    principalmente no campo, tendem a estar mais relacionadas entre si do que as

    parcelas distribudas aleatoriamente.

    c) Os erros de observao devem ser normalmente distribudos A nica fonte de variao dentro de amostragens so os erros aleatrios. Estes

    devem ter distribuio normal (ou aproximadamente normal) com mdia igual

    a zero e varincia igual a S2. Felizmente, as variaes da suposio de

    normalidade no afetam muito seriamente a validade da anlise de varincia.

    A normalidade dos dados pode ser verificada por um teste de

    normalidade, como por exemplo, o teste do quiquadrado, desde que o nmero

    de amostras com as quais esto trabalhando seja definitivamente grande.

    Quando se verifica que falta normalidade aos dados, usam-se as

    transformaes para que os mesmos sejam normalmente distribudos. De

    modo geral, dados mdios de parcelas tm distribuio normal.

    d) As varincias das diferentes amostras devem ser homogneas Na anlise de varincia, o valor do Quadrado Mdio do Resduo, que

    corresponde estimativa da varincia do erro experimental, utilizado nas

    frmulas matemticas dos testes de hipteses. Tais testes so utilizados para

    verificar se existe ou no diferena significativa entre os tratamentos

    avaliados. O Quadrado Mdio do Resduo nada mais que a mdia das

    varincias de cada tratamento (amostra). Assim sendo, importante que as

    varincias das diferentes amostras sejam homogneas, de modo que os

    resultados obtidos dos testes de hipteses tenham validade.

    Entre os vrios testes estatsticos utilizados para verificar a

    homogeneidade de varincias, tem-se o teste F-mximo, proposto por Hartley.

    O teste F-mximo simples e rpido, porm apresenta menor preciso

    quando as amostras tm graus de liberdade diferentes.

    A frmula do referido teste a seguinte:

    F-mximo = mnimas

    mximas2

    2

    onde:

    s2 mxima = maior valor das estimativas das varincias entre as amostras;

    s2 mnima = menor valor das estimativas das varincias entre as amostras.

    O valor calculado de F-mximo confrontado com o valor de F-

    mximo tabelado, com K = nmero de estimativas das varincias das

    diferentes amostras e (N 1) graus de liberdade associados a cada estimativa

  • 127

    de varincia, sendo N = nmero de observao de cada amostra (TABELA

    A.1).

    Logo tem-se:

    F-mximo calculado > F-mximo tabelado (1%) - ** (as estimativas

    das varincias so estatisticamente diferentes no nvel de 1% de probabilidade,

    isto , no h homogeneidade de varincias);

    F-mximo calculado < F-mximo tabelado (1%) - recorre-se no nvel

    de 5% de probabilidade;

    F-mximo calculado > F-mximo tabelado (5%) - * (as estimativas

    das varincias so estatisticamente diferentes no nvel de 5% de probabilidade,

    isto , no h homogeneidade de varincias);

    F-mximo calculado < F-mximo tabelado (5%) - ns (as estimativas

    das varincias no diferem estatisticamente entre si no nvel de 5% de

    probabilidade, isto , as varincias so homogneas).

    Quando os graus de liberdade para cada amostra so diferentes, toma-

    se a mdia aritmtica dos mesmos para usar a TABELA A.1.

    Exemplo 1: Verificar se as varincias so homogneas pelo teste F-

    mximo a partir dos dados da TABELA 4.2.

    TABELA 4.2 PESOS DE 20 CAPULHOS, EM GRAMAS, DE VARIEDADES DE

    ALGODO HERBCEO NO MUNICPIO DE VIOSA-AL

    Variedades

    I

    II

    III

    IV

    V

    VI

    Totais de Variedades

    1 ALLEN - 333/57

    78

    90

    90

    75

    70

    88

    491

    2 AFC - 65/5236 100

    65

    78

    92

    85

    90

    510

    3 IAC - 13.1

    102

    95 102

    85

    80

    98

    562

    4 IPEANE - SU 01

    98

    70

    85

    85

    88

    80

    506

    FONTE: FERREIRA (1977).

    As varincias de cada variedade so:

    5

    6

    491553.40

    1

    22

    2

    2

    1N

    N

    XX

    s 74,5667

  • 128

    5

    6

    510098.44

    1

    22

    2

    2

    2N

    N

    XX

    s 149,6000

    5

    6

    562062.53

    1

    22

    2

    2

    3N

    N

    XX

    s 84,2667

    5

    6

    506098.43

    1

    22

    2

    2

    4N

    N

    XX

    s 85,0667

    F-mximo = mnimas

    mximas2

    2

    149,6000/74,5667 2,01

    F-mximo tabelado (K = 4; N 1 = 5): 1% = 28,0; 5% = 13,7. Logo, F-mximo = 2,01 ns. Assim, chega-se concluso de que as

    estimativas das varincias do peso de 20 capulhos de variedades de algodo

    herbceo so homogneas.

    Uma regra prtica e rpida para verificar a homogeneidade de

    varincias que a relao entre a maior e a menor delas no pode ser superior

    a mais de quatro vezes para que elas sejam homogneas.

    Quando as varincias das diferentes amostras no so homogneas,

    tem-se diversos cursos a seguir. Primeiro, pode-se separar as amostras em

    grupos, de modo que as varincias dentro de cada grupo sejam homogneas.

    Assim, a anlise de varincia poder ser efetuada para cada grupo. Segundo,

    pode-se utilizar um mtodo descrito em textos mais avanados de estatstica, o

    qual contempla um procedimento bastante complicado para ponderar mdias

    de acordo com suas varincias. Terceiro, pode-se transformar os dados de tal

    forma que eles fiquem homogneos. Este mtodo o mais utilizado na prtica.

    4.1.2 Transformaes de dados

    Como foi visto, na anlise de varincia, algumas condies so

    exigidas para que os testes de hipteses tenham validade. Contudo, como tais

    condies raramente so verificadas na prtica, vrios procedimentos so

    utilizados com o fim de reparar (pelo menos aproximadamente) a falta de

    verificao dessas condies. Dentre os procedimentos, geralmente utilizam-

    se transformaes de dados.

  • 129

    Uma transformao qualquer alterao sistemtica num conjunto de

    dados onde certas caractersticas so mudadas e outras permanecem

    inalteradas.

    As principais transformaes so:

    a) Raiz quadrada Prpria para certos tipos de dados em que a mdia aproximadamente igual varincia, ou seja, para dados oriundos de

    uma distribuio de Poisson (tipo de distribuio em que os dados apresentam

    uma probabilidade muito baixa de ocorrncia em qualquer indivduo os fenmenos naturais so os exemplos mais bvios desse tipo de ocorrncia).

    Tais tipos de dados ocorrem quando as variveis so oriundas de contagem

    como: sementes por parcela, perodo de enraizamento de bulhos, insetos por

    planta, carrapatos por animal, etc.. Os dados provenientes de uma escala de

    notas tambm devem ser transformados atravs da raiz quadrada. Tambm os

    dados de porcentagens, referentes contagens, quando variam de 0 a 20% ou

    de 80 a 100%, podem ser transformados atravs da raiz quadrada. Neste caso,

    as porcentagens entre 80 e 100% devem ser, de preferncia, subtrados de 100,

    antes de se fazer a transformao. A transformao da raiz quadrada , ainda,

    indicada no caso de porcentagens, fora dos limites acima considerados,

    quando as observaes esto claramente numa escala contnua.

    Neste caso tem-se: x .

    Quando nesse tipo de transformao os dados variam de 0 a 10,

    trabalha-se com 5,0x ou 1x , em lugar de x .

    b) Logartmica usada sempre que tem-se dados em que os desvios padres das amostras so aproximadamente proporcionais s mdias,

    ou seja, todas as amostras apresentam o mesmo coeficiente de variao.

    Tambm quando os efeitos principais so multiplicativos, em vez de aditivos,

    os dados devem ser transformados atravs desse tipo de transformao. Essas

    transformaes satisfatria quando os dados se referem contagem de

    bactrias, de esporos, de gros de plen, etc.. Dados provenientes de adio de

    vitaminas em animais tambm devem ser transformados atravs da

    transformao logartmica. utilizada, ainda, quando os dados so

    apresentados por porcentagens que abrangem uma grande amplitude de

    variao.

    Nesse caso tem-se: log x.

    Na transformao logartmica, quando a amostra possui dados iguais a

    zero ou muito prximos de zero, trabalha-se com log (x + 1).

    Essa transformao deve ser usada quando as varincias de cada

    amostra possuem, no mnimo, 12 observaes.

    c) Arcoseno ou angular Prpria para dados em que a mdia proporcional varincia, ou seja, para dados oriundos de uma distribuio

    binomial (tipo de distribuio em que os dados apresentam uma probabilidade

  • 130

    calculvel de ocorrncia ou no em qualquer indivduo). Tais tipos de dados

    ocorrem quando as variveis so oriundas de proporo como: porcentagem de

    germinao de sementes, porcentagem de mortalidade de plantas infectadas

    com vrus, porcentagem de sobrevivncia de bezerros da raa Nelore, etc..

    Nesse caso tem-se: arco seno (%)x .

    Na transformao arco seno, quando todos os dados esto entre 30 e

    70% no precisa usar a transformao. Se os dados extrapolam esta amplitude,

    usa-se ento a transformao.

    Quando o nmero de observaes for menor que 50 (N < 50), a

    proporo 0% deve ser substituda por 1/4 N e a proporo 100% para 100

    1/4 N , antes de transformar os dados em arco seno (%)x .

    Existe uma tabela prpria para esta transformao (TABELA A.2).

    4.1.2.1 Escolha da melhor transformao

    Em alguns casos fica-se sem saber qual seria a transformao mais

    adequada. Quando defrontar-se com tais situaes, tem-se vrias maneiras

    para escolher a melhor transformao. Entre as vrias maneiras, uma das mais

    simples por meio de grficos, onde se coloca no eixo dos x e y as mdias e

    varincias respectivas de cada amostra para cada transformao e seleciona-se

    a que apresentar menor disperso.

    Outro procedimento aplicar cada transformao para o maior e o

    menor dado de cada amostra. A amplitude dentro de cada amostra

    determinada e a razo entre a maior e a menor amplitude calculada. A

    transformao que produz a menor razo a selecionada.

    Exemplo 2: Escolher a melhor transformao a partir de dados da

    TABELA 4.3.

  • 131

    TABELA 4.3 PERODO DE ENRAIZAMENTO (EM DIAS) DE CULTIVARES DE CEBOLA (Allium cepa L.) DE DIAS CURTOS. PIRACICABA SP

    Cultivares

    I

    II

    Totais de Cultivares

    01 BAIA PERFORME

    48,0

    33,4

    81,4

    02 BAIA DO CEDO SMP-V 18,4 10,2 28,6

    03 BAIS TRIUNFO SMJ-II 46,6 42,8 89,4

    04 BARREIRO SMJ-II 14,0 32,0 46,0

    05 COJUMATLAN L. 2691 10,6 2,4 13,0

    06 CREOLA CATARINENSE 64,0 44,7 108,7

    07 EXCEL BEMUDAS 986 31,0 14,8 45,8

    08 IPA 2 17,0 10,8 27,8

    09 PIRA OURO A/R 16,8 26,8 43,6

    10 PIRA TROPICAL A/C 15,2 9,8 25,0

    11 TEXAS GRANO 11,4 2,5 13,9

    12 WHITE CREOLE 26,0 18,4 44,4

    13 BAIA DO CEDO SMJ-III 24,2 8,4 32,6

    14 BAIA SETE VOLTAS 19,4 18,2 37,6

    15 BARREIRO ROXA SMP-IV 8,0 14,2 22,2

    16 BARREIRO SMP-III 22,0 36,2 58,2

    17 CIGANINHA 4,6 6,2 10,8

    18 CREOLA 19,8 28,4 48,2

    19 PIRA COUTO 16,2 22,2 38,4

    20 PIRA GRANA 32,6 21,4 54,0

    21 PIRA LOPES A/R 25,8 5,0 30,8

    22 PIRA PERA A/C 19,4 16,0 35,4

    23 PIRA LOPES A/C 18,6 8,0 26,6

    24 ROXA CHATA SMP IV 13,0 5,4 18,4

    25 TUBARO 19,2 13,2 32,4

    FONTE: FERREIRA (1982).

    Os resultados esto contidos no quadro a seguir:

  • 132

    Cultivares

    Raiz Quadrada

    Logartmica

    Maior

    Menor

    Amplitude

    Maior

    Menor

    Amplitude

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    7

    8

    9

    10

    11

    12

    13

    14

    15

    16

    17

    18

    19

    20

    21

    22

    23

    24

    25

    6,9282

    4,2895

    6,8264

    5,6569

    3,2558

    8,0000

    5,5678

    4,1231

    5,1769

    3,8987

    3,3764

    5,0990

    4,9193

    4,4045

    3,7683

    6,0166

    2,4900

    5,3292

    4,7117

    5,7096

    5,0794

    4,4045

    4,3128

    3,6056

    4,3818

    5,7793

    3,1937

    6,5422

    3,7417

    1,5492

    6,6858

    3,8471

    3,2863

    4,0988

    3,1305

    1,5811

    4,2895

    2,8983

    4,2661

    2,8284

    4,6904

    2,1448

    4,4497

    4,0249

    4,6260

    2,2361

    4,0000

    2,8284

    2,3238

    3,6332

    1,1489

    1,0958

    0,2842

    1,9152

    1,7066

    1,3142

    1,7207

    0,8368

    1,0781

    0,7682

    1,7953

    0,8095

    2,0210

    0,1384

    0,9399

    1,3262

    0,3452

    0,8795

    0,6868

    1,0836

    2,8433

    0,4045

    1,4844

    1,2818

    0,7486

    1,6812

    1,2648

    1,6684

    1,5052

    1,0253

    1,8062

    1,4914

    1,2304

    1,4281

    1,1818

    1,0569

    1,4150

    1,3838

    1,2878

    1,1523

    1,5587

    0,7924

    1,4533

    1,3464

    1,5132

    1,4116

    1,2878

    1,2695

    1,1139

    1,2833

    1,5237

    1,0086

    1,6314

    1,1461

    0,3802

    1,6503

    1,1703

    1,0334

    1,2253

    0,9912

    0,3979

    1,2648

    0,9243

    1,2601

    0,9031

    1,3424

    0,6628

    1,2967

    1,2095

    1,3304

    0,6990

    1,2041

    0,9031

    0,7324

    1,1206

    0,1575

    0,2562

    0,0370

    0,3591

    0,6451

    0,1559

    0,3211

    0,1970

    0,2028

    0,1906

    0,6590

    0,1502

    0,4595

    0,0277

    0,2492

    0,2163

    0,1296

    0,1566

    0,1369

    0,1828

    0,7126

    0,0837

    0,3664

    0,3815

    0,1627

    Razo = Amplitude

    Mxima/Amplitude

    Mnima

    2,8433/0,1384 20,54

    0,7126/0,0277 25,73

    Pelos resultados apresentados acima, verifica-se que a transformao

    mais adequada a raiz quadrada, pois a mesma apresentou o menor

    coeficiente entre as amplitudes (20,54).

    4.1.2.2 Coeficiente de variao como indicativo para o uso de

    transformaes

    Uma indicao razovel do efeito favorvel das transformaes de

    dados o coeficiente de variao (CV). Quando o valor do CV dos dados

    transformados for menor que o valor do CV dos dados originais ou no

  • 133

    transformados, indica que a transformao foi vlida. Em caso contrrio, no

    se justifica o seu uso.

    Considerando os dados do Exemplo 2, tem-se:

    Dados originais CV = 38,26%

    Dados transformados em x CV = 21,35%

    Dados transformados em log x CV = 32,49%

    Realmente, as transformaes de dados foram vlidas, pois houve uma

    reduo muito significativa nos coeficientes de variao em relao aos dados

    originais, indicando que os dados experimentais foram ajustados de acordo

    com as exigncias da anlise de varincia. Contudo, a transformao da raiz

    quadrada foi novamente confirmada como sendo a melhor transformao para

    tais dados.

    4.1.2.3 Algumas consideraes

    Quando utilizada uma transformao de dados, todas as

    comparaes entre mdias de tratamentos so feitas na escala transformada.

    Quando se achar prefervel no apresentar os resultados na escala

    transformada, os dados finais devem ser transformados novamente para a

    escala original. Isto feito elevando-se ao quadrado, no caso de x ; achando

    o antilogartmo, no caso de log x; e procurando o valor correspondente na

    tabela de arco seno (%)x , no caso de transformao angular.

    Em certos casos, no existe nenhuma transformao que possibilite o

    uso da anlise de varincia. Isto ocorre quando:

    a) As mdias so aproximadamente iguais e as varincias

    heterogneas;

    b) As varincias so homogneas porm os nveis dos tratamentos so

    heterogneos em forma;

    c) As mdias variam independentemente das varincias.

    Se alguns destes casos ocorrem, a anlise dos dados feita atravs de

    mtodos no paramtricos.

    4.2 Testes de Hipteses

    A retirada de concluses sobre uma ou mais populaes feita atravs

    da estimao de parmetros ou pelos testes de hipteses. A estimao de

    parmetros (a mdia, o desvio padro, etc.) feita por diversos mtodos, os

  • 134

    quis j foram vistos no Captulo 3. Quanto aos testes de hipteses, os mesmos

    so usados pelos pesquisadores para decidir sobre a aceitao ou rejeio de

    hipteses. Hipteses so suposies acerca dos parmetros de uma ou mais

    populaes. Por exemplo, pode-se estar interessado em testar a hiptese de

    que no h diferena entre a produo mdia de duas variedades do sorgo

    granfero sujeitas s mesmas condies climticas, ou testar se trs tipos de

    raes proporcionam o mesmo ganho de peso em bezerros da raa Nelore. Os

    referidos testes so utilizados para tomar tais decises, das quais so tiradas as

    concluses.

    Antes de aplicar tais testes, deve-se formular as hipteses estatsticas.

    Pode-se considerar duas hipteses, so elas: H0 a hiptese que determina a

    ausncia de efeito de tratamentos, ou seja, indica que no existe diferena

    significativa entre os tratamentos (ela chamada de hiptese de nulidade); e

    H1, chamada de hiptese alternativa, a que determina a presena de efeito de

    tratamentos, ou seja, indica a existncia de diferena significativa entre os

    tratamentos. A rejeio de H0 implica a aceitao da hiptese alternativa H1.

    Considerando o exemplo das variedades de sorgo granfero, tem-se:

    H0 : m A = m B

    H1: m A m B

    H1 : m A > m B

    ou

    H1 : m A < m B

    Ao testar-se as hipteses pode-se cometer geralmente dois tipos de

    erros, os quais so: rejeitar H0, quando ela verdadeira (erro tipo I); aceitar

    H0, quando ela falsa (erro tipo II).

    Dos dois tipos de erros o mais importante o do tipo I. Esse tipo de

    erro, nos procedimentos de comparaes mltiplas, pode ser medido de duas

    maneiras, a saber: A primeira, refere-se avaliao da probabilidade de se

    rejeitar uma hiptese verdadeira em todas as possveis combinaes dos nveis

    dos tratamentos tomados dois a dois, sendo conhecida por taxa de erro tipo I

    por comparao. A segunda, refere-se medida do erro tipo I como a

    probabilidade de se realizar pelo menos uma inferncia errada por

    experimento e conhecida por taxa de erro tipo I por experimento. A

    probabilidade de cometer-se o erro tipo I chamada nvel de significncia

    ( ). Os nveis de significncias mais usados na prtica so 5 e 1%.

  • 135

    Existe um outro tipo de erro, quase nunca considerado, que seria

    classificar um nvel de tratamento como superior ao outro, quando de fato o

    segundo nvel supera o primeiro (erro tipo III). Esse tipo de erro tem muita

    importncia para a rea do melhoramento gentico de plantas, pois poder

    alterar a classificao dos gentipos e fazer com que o fitomelhorista

    recomende uma linhagem ou cultivar de pior desempenho.

    Para que um teste de hiptese seja considerado um bom teste deve-se

    ter uma pequena probabilidade de rejeitar H0 se esta for verdadeira, mas

    tambm, uma grande probabilidade de rejeit-la se ela for falsa. A

    probabilidade de rejeitar H0, quando ela for falsa, chamada poder do teste.

    O quadro seguinte resume a natureza dos erros tipo I e tipo II

    envolvidos no processo de deciso quando se testam as hipteses:

    H0 Verdadeira

    H0 Falsa

    Rejeio H0

    Erro Tipo I

    Deciso Correta

    Aceitao H0

    Deciso Correta

    Erro Tipo II

    Na execuo de um teste de hiptese estatstica, para que o mesmo

    tenha validade, deve-se levar em considerao as seguintes etapas:

    a) Formulao das hipteses Deve-se, inicialmente, formular as hipteses de nulidade e alternativa.

    b) Especificao do nvel de significncia ( ) A escolha do nvel de significncia deve ser feita antes de realizar os experimentos. Usa-se,

    geralmente, igual a 5 ou 1% de probabilidade, de maneira a ter-se o erro

    tipo I o menor possvel. Salvo em algumas situaes usam-se outros nveis.

    c) Escolha do teste estatstico Em funo das hipteses que vo ser testadas, pode-se usar o teste t, F, x

    2, etc., a partir dos dados de observao. O

    teste escolhido deve ser adequado ao material e ao tipo de dados.

    d) Determinao da regio crtica Dependendo do teste escolhido determinam-se s regies de aceitao e rejeio da hiptese de nulidade.

    Geralmente quando o valor calculado for menor que a probabilidade especfica

    por na tabela, aceita-se a hiptese de nulidade, enquanto que quando o valor

    calculado for igual ou maior que a probabilidade especfica por na tabela,

    rejeita-se a hiptese de nulidade.

    e) Deciso final Baseados no valor obtido pelo teste estatstico e no valor tabelado, toma-se deciso final com respeito s hipteses. Geralmente

    as concluses sobre os tratamentos so feitas observando-se as mdias

    identificadas ou no por mesma letra. Quando no h um tratamento controle

    ou testemunha convm responder as seguintes perguntas: (1) Qual o melhor

  • 136

    tratamento? (2) Quais so os tratamentos que no diferem significativamente

    do melhor? (3) Qual o pior tratamento? (4) Quais so os tratamentos que no

    diferem significativamente do pior? Por outro lado, quando um dos

    tratamentos o controle ou testemunha as concluses so feitas em relao a

    este tratamento e, em geral, procura-se responder s seguintes perguntas: (1)

    Quais so os tratamentos melhores que o controle? (2) Quais so os

    tratamentos que no diferem significativamente do controle? (3) Quais so os

    tratamentos piores que o controle?

    4.2.1 Teste F

    O teste F tem seu maior emprego nas anlises de varincia dos

    delineamentos experimentais. Ele usado para comparar varincias.

    Como foi visto anteriormente, o F calculado o quociente do

    quadrado mdio de tratamentos (QMT) pelo quadrado mdio do resduo

    (QMR), ou seja:

    F = QMR

    QMT

    Por que o teste F o quociente entre o QMT pelo QMR?

    Se se calcular, por exemplo, a esperana matemtica dos quadrados

    mdios [E (QM)] da anlise de varincia de um delineamento inteiramente

    casualizado, admitindo-se o modelo matemtico aleatrio, tem-se:

    Quadro da ANAVA

    Causa de Variao

    GL

    QM

    E(QM)

    Tratamentos

    Resduo

    t 1

    t (r 1)

    s2

    1

    s2

    2

    s2

    + r. s2

    t

    s2

    Total

    t . r 1

    De onde obtm-se:

    s 2 = s 22 que a estimativa da varincia do erro experimental;

    s 2 + r . s 2t = s2

    1

  • 137

    s 2t = r

    ss 221 que a estimativa da varincia de tratamentos.

    Por essa observao v-se o porqu do teste F ser o quociente entre

    QMT pelo QMR, ou seja,

    F = QMR

    QMT =

    2

    2

    2

    1

    s

    s =

    2

    2

    t

    2

    s

    s.rs

    Nesta expresso est-se comparando a varincia de tratamentos com a

    varincia do erro experimental.

    Verifica-se, portanto, que tanto o QMT como o QMR estimam

    varincias, e interpreta-se:

    QMR = varincia do erro experimental;

    QMT = varincia do erro experimental acrescida de uma possvel

    varincia devida aos tratamentos.

    O valor de F calculado comparado com o valor de F tabelado

    (F > 1), com n1 = graus de liberdade de tratamentos e n2 = graus de liberdade

    do resduo (TABELAS A.3 e A.4).

    Logo, tem-se:

    F calculado > F tabelado (1%) - ** (existe diferena significativa entre

    os tratamentos no nvel de 1% de probabilidade, ou seja, com mais de 99% de

    probabilidade deve existir pelo menos um contraste entre mdias de

    tratamentos que difere de zero);

    F calculado < F tabelado (1%) - recorre-se no nvel de 5% de

    probabilidade;

    F calculado > F tabelado (5%) - * (existe diferena significativa entre

    os tratamentos no nvel de 5% de probabilidade, ou seja, com mais de 95% de

    probabilidade deve existir pelo menos um contraste entre mdias de

    tratamentos que difere de zero);

    F calculado < F tabelado (5%) - ns (no existe diferena significativa

    entre os tratamentos no nvel de 5% de probabilidade, ou seja, com 95% de

    probabilidade no existe nenhum contraste entre mdias de tratamentos que

    difere de zero).

    Quando se aplica o teste F na anlise de varincia est-se testando as

    seguintes hipteses:

    a) H0 : os tratamentos no diferem entre si;

    b) H1: pelo menos dois deles diferem entre si.

    No teste, sempre se aceita uma hiptese e rejeita-se a outra.

  • 138

    Obviamente, se no h efeito de tratamentos, os dois quadrados

    mdios estimam a mesma varincia e, consequentemente, qualquer diferena

    em ordem de grandeza entre eles ser devido ao acaso.

    Exemplo 3: Verificar pelo teste F se existe ou no diferena

    significativa entre os tratamentos referentes aos dados da TABELA 4.4.

    TABELA 4.4 ANLISE DA VARINCIA E COEFICIENTE DE VARIAO DA

    REAO DE RESISTNCIA DE POPULAES DE Cucurbita ssp. A

    Colletotrichum gloeosporioides f. sp. cucurbitae. DADOS

    TRANSFORMADOS EM x . PIRACICABA, SP

    Causa da Variao

    GL

    SQ

    QM

    F

    Populaes

    Resduos

    12

    26

    1,188133

    0,794191

    0,099011

    0,030546

    3,24

    Total

    38

    1,982327

    Coeficiente de Variao: %

    10,09

    FONTE: MELO e FERREIRA (1983).

    As tabelas de F com n1 = 12 e n 2 = 26 fornecem os seguintes valores:

    1% = 2,96 e 5% = 2,15.

    Logo, F calculado (3,24) > F tabelado (1%) (2,96) - **. Assim, chega-

    se concluso que existe diferena significativa, no nvel de 1% de

    probabilidade, pelo teste F, na reao de populaes de Cucurbita ssp. a

    Colletotrichum gloeosporioides f. sp. cucurbitae.

    Quando se faz a anlise de varincia de um experimento com apenas

    dois tratamentos, pelo prprio teste F pode-se chegar ao melhor deles,

    simplesmente observando as mdias dos mesmos. Quando, porm, tem-se

    mais de dois tratamentos, no se pode chegar ao melhor deles pelo referido

    teste. Neste caso, h necessidade de aplicao de um teste de comparao de

    mdias de tratamentos para chegar-se a tal concluso.

    Como foi visto, espera-se quase sempre na anlise de varincia que

    todos os quadrados mdios de tratamentos obtidos sejam iguais ou superiores

    ao que se obtm do resduo. Nestas condies, s se justifica o uso das tabelas

    de limites unilaterais de F (TABELAS A.3 e A.4). Quando, porm, esta

    situao no se verifica, ou seja, quando o quadrado mdio de tratamentos

    menor que o quadrado mdio do resduo, aconselhar-se- o uso das tabelas de

    limites bilaterais de F (TABELAS A.5 e A.6).

  • 139

    Este fato, embora no deva ser esperado, pode ocorrer, e s vezes

    sintoma de defeitos na anlise da varincia. Uma das explicaes possveis a

    presena de erros grosseiros no clculo das somas de quadrados ou dos

    nmeros de graus de liberdade. Outra explicao bem comum a de que o

    resduo inclua alguma importante causa de variao que foi controlada, mas

    no foi isolada na anlise da varincia.

    s vezes, porm, nenhuma destas explicaes serve, mas isto no

    causa de preocupao porque, do ponto de vista do Clculo de Probabilidades,

    o caso, embora pouco provvel, no impossvel, logo dever ocorrer uma

    vez ou outra.

    Neste caso, quando se comparar o valor de F calculado com o valor de

    F tabelado ( F < 1), com n1 = graus de liberdade de tratamentos e n2 = graus de

    liberdade do resduo (TABELAS A.5 e A.6), basta apenas inverter os sinais do

    caso anterior, ou seja:

    F calculado < F tabelado (1%) - ** (existe diferena significativa entre

    os tratamentos no nvel de 1% de probabilidade, ou seja, com mais de 99% de

    probabilidade deve existir pelo menos um contraste entre mdias de

    tratamentos que difere de zero);

    F calculado > F tabelado (1%) - recorre-se no nvel de 5% de

    probabilidade;

    F calculado < F tabelado (5%) - * (existe diferena significativa entre

    os tratamentos no nvel de 5% de probabilidade, ou seja, com mais de 95% de

    probabilidade deve existir pelo menos um contraste entre mdias de

    tratamentos que difere de zero);

    F calculado > F tabelado (5%) - ns (no existe diferena significativa

    entre os tratamentos no nvel de 5% de probabilidade, ou seja, com 95% de

    probabilidade no existe nenhum contraste entre mdias de tratamentos que

    difere de zero).

    Exemplo 4: Verificar pelo teste F se existe ou no diferena

    significativa entre os tratamentos referentes aos dados da TABELA 4.5.

  • 140

    TABELA 4.5 ANLISE DA VARINCIA E COEFICIENTE DE VARIAO DA REAO DE POPULAES SEGREGANTES DE PIMENTO

    (Capsicum annuum L.) EM RELAO AO VRUS Y. DADOS

    TRANSFORMADOS EM 5,0x . PIRACICABA, SP

    Causa da Variao

    GL

    SQ QM

    F

    Populaes

    Resduos

    1

    18

    0,0092681

    0,2794557

    0,0092681

    0,0155253

    0,597

    Total

    19

    0,2887238

    Coeficiente de Variao: %

    13,90

    FONTE: FERREIRA e MELO (1983).

    As tabelas de F com n 1 = 1 e n2 = 18 fornecem os seguintes valores:

    1% = 0,0000404 e 5% = 0,0010.

    Logo, F calculado (0,597) > F tabelado (5%) (0,0010) - ns. Assim,

    chega-se concluso de que no existe diferena significativa, no nvel de 5%

    de probabilidade, pelo teste F, na reao de populaes segregantes de

    pimento em relao ao vrus Y.

    O teste F tambm pode ser utilizado quando se quer comparar as

    varincias de duas amostras (s 21 e s2

    2 ), supostas independentes.

    Assim, admitindo-se s 21 , calculada com N1 dados e s2

    2 , com N2 dados.

    Diz-se, ento, que s 21 tem N1 1 graus de liberdade e, analogamente, s2

    2 tem

    N2 1 graus de liberdade. O F neste caso o quociente entre as duas varincias, ou seja:

    F = 2

    2

    2

    1

    s

    s

    Admite-se sempre s 21 > s2

    2 , de modo que tem-se F > 1.

    O valor de F calculado comparado com o F tabelado, o qual obtido

    em funo dos nmeros de graus de liberdade N1 1 e N2 1,

    respectivamente, de s 21 e s2

    2 .

    Neste caso, quando se aplica o teste F est-se testando as seguintes

    hipteses:

    a) H0: S2

    1 = S2

    2 , isto , a hiptese de nulidade admite que as duas

    populaes tm a mesma varincia;

  • 141

    b) H1: S2

    1 > S2

    2 , isto , a hiptese alternativa admite que a populao 1

    tem maior varincia do que a populao 2.

    Exemplo 5: Verificar pelo teste F se existe ou no diferena

    significativa entre as varincias dos dois tratamentos a partir de dados da

    TABELA 4.6.

    TABELA 4.6 GANHOS DE PESO (kg), DE LEITOAS DUROC JERSEY

    ALIMENTADAS COM FENO DE ALFAFA E FENO DE QUICUIO

    POR UM PERODO DE TRS MESES

    Feno de Alfafa

    Feno de Quicuio

    67,5 kg

    70,5 kg

    76,0 kg

    67,5 kg

    65,0 kg

    58,5 kg

    65,0 kg

    64,0 kg

    Mdias 70,4 kg 63,1 kg

    FONTE: GOMES (1985).

    Logo, tem-se:

    s2 =

    1

    2

    2

    N

    N

    XX

    2

    1s =

    3

    4

    5,2815,670,765,705,67

    22222

    = 16,062333

    s 22 =

    3

    4

    5,2520,640,655,580,65

    22222

    = 9,729000

    F = 2

    2

    2

    1

    s

    s =

    729000,9

    062333,16 1,65

    As tabelas de F com n1 = 3 e n2 = 3 fornecem os seguintes valores:

    1% = 29,46 e 5% = 9,28.

  • 142

    Desse modo, F calculado (1,65) < F tabelado (5%) (9,28) - ns. Assim,

    chega-se concluso de que no existe diferena significativa, no nvel de 5%

    de probabilidade, pelo teste F, entre as varincias dos tratamentos, ou seja, as

    duas raes proporcionam o mesmo ganho de peso em leitoas Duroc Jersey.

    4.2.2 Teste t

    O teste t um teste clssico usado para comparar mdias de

    tratamentos. mais complexo que o teste de Scheff, porm o teste de

    menor rigor. Para a sua aplicao o pesquisador deve levar em conta os

    seguintes requisitos:

    a) As comparaes feitas pelo teste t devem ser escolhidas antes de

    serem examinados os dados experimentais;

    b) As comparaes feitas devem ser, no mximo, iguais ao nmero de

    graus de liberdade de tratamentos;

    c) O teste t exige que as comparaes definidas sejam contrastes

    ortogonais.

    Mas o que se deve entender por contraste e o que so contrastes

    ortogonais?

    Se ,m1 ,m2 3m e 4m so as mdias de quatro tratamentos de um

    experimento, 1Y = 1m ,m2 2Y = 1m + 2m 2 3m e 3Y = 1m + 2m + 3m

    3 4m so exemplos de contrastes. O que caracteriza um contraste que se as

    mdias que nele ocorrem forem todas iguais, o contraste dever ser nulo. Para

    que isto acontea, a soma algbrica dos coeficientes das mdias deve ser nula.

    De fato, com 1m = 2m = 3m = 4m = 1, tem-se:

    1Y = 1 1 = 0

    2Y = 1 + 1 2 (1) = 0

    3Y = 1 + 1 + 1 3 (1) = 0

    Os contrastes podem ser:

    a) simples quando envolve apenas dois tratamentos; b) mltiplos quando mais de dois tratamentos esto envolvidos. Os contrastes so ortogonais quando o somatrio da multiplicao dos

    coeficientes de cada mdia em cada contraste igual a zero.

    Considerando o exemplo a seguir, tem-se:

  • 143

    _______________________________________________________________

    Y

    1m

    2m

    3m

    4m

    1Y

    2Y

    3Y

    1

    1

    1

    1

    1

    1

    0

    2

    1

    0

    0

    3

    =

    1

    1

    0

    0 = 0

    __________________________________________________________________________

    Diz-se ento que os contrastes 1Y , 2Y e 3Y so ortogonais.

    Pode-se tolerar o uso do teste t para alguns contrastes no ortogonais,

    desde que o seu nmero no exceda o nmero de graus de liberdade de

    tratamentos.

    Na anlise de varincia, quando se tem mais de dois tratamentos e o

    teste F for significativo, pode-se utilizar o teste t na comparao de mdias de

    tratamentos, cuja frmula a seguinte:

    t = Ys0Y

    2

    onde:

    Y = um constante qualquer;

    s2 Y = a estimativa da varincia da estimativa de um contraste.

    O valor de s2 Y obtido atravs da seguinte frmula:

    a) Para o caso do delineamento inteiramente casualizado, tem-se:

    s2 Y = 2

    22

    2

    2

    1 ...21

    srN

    CN

    r

    C

    r

    C

    onde:

    C = o coeficiente do contraste;

    r = o nmero de repeties da mdia;

    s2 = a estimativa da varincia do erro experimental, que corresponde ao

    quadrado mdio do resduo.

  • 144

    Como, geralmente, na rea da agropecuria os pesquisadores tm mais

    interesse pelos contrastes simples, a frmula de s2 Y fica da seguinte

    maneira:

    s2 Y = 2s

    2r

    1

    1r

    1

    onde:

    r = o nmero de repeties da mdia;

    s2 = a estimativa da varincia do erro experimental, que corresponde ao

    quadrado mdio do resduo.

    b) Para o caso do delineamento em blocos casualizados, tem-se:

    b.1) Quando nos contrastes simples as mdias dos tratamentos

    avaliados apresentam o mesmo nmero de repeties (sem parcela perdida), a

    frmula de s2 Y fica da seguinte maneira:

    s2 Y = 2s

    r

    2

    onde:

    r = o nmero de repeties da mdia;

    s2 = a estimativa da varincia do erro experimental, que corresponde ao

    quadrado mdio do resduo.

    b.2) Quando se tem apenas uma parcela perdida, a frmula de s2 Y

    fica assim:

    s2 Y =

    2s

    1t1rr

    t

    r

    2

    onde:

    t = o nmero de tratamentos do experimento;

    r = o nmero de repeties do experimento;

    s2 = a estimativa da varincia do erro experimental, que corresponde ao

    quadrado mdio do resduo.

  • 145

    Esta frmula usada para comparar contrastes envolvendo a mdia do

    tratamento com uma parcela perdida e a mdia de qualquer um dos

    tratamentos sem parcela perdida.

    b.3) Quando se tem mais de uma parcela perdida, a frmula de s2 Y

    fica assim:

    s2 Y = 2s

    2r

    1

    1r

    1

    onde:

    r = o nmero efetivo de repeties;

    s2 = a estimativa da varincia do erro experimental, que corresponde ao

    quadrado mdio do resduo.

    Os valores de r, nmero efetivo de repeties, so obtidos atravs da

    regra prtica de Taylor, ou seja, considerando-se o contraste u1 mmY ,

    entre as mdias dos tratamentos i e u . O tratamento i ter o seguinte nmero

    efetivo de repeties: valor 1 para os blocos onde os tratamentos i e u

    aparecem; valor t 2/t 1 nos blocos onde o tratamento i aparece e o tratamento u no aparece, sendo t = nmero de tratamentos do experimento;

    valor 0 nos blocos onde o tratamento i no aparece (o tratamento u pode

    aparecer ou no). A soma dos valores de todos os blocos constituir o nmero

    efetivo de repeties do tratamento i. Para o tratamento u segue-se a mesma

    regra.

    Esta frmula usada para comparar contrastes envolvendo a mdia do

    tratamento com uma parcela perdida e a mdia de qualquer um dos

    tratamentos sem parcela perdida, bem como contraste envolvendo duas mdias

    de tratamentos com parcelas perdidas.

    c) Para o caso do delineamento em quadrado latino, tem-se:

    c.1) Quando nos contrastes simples as mdias dos tratamentos

    avaliados apresentam o mesmo nmero de repeties (sem parcela perdida), a

    frmula de s2 Y fica da seguinte maneira:

    s2 Y = 2s

    r

    2

    onde:

    r = o nmero de repeties da mdia;

    s2 = a estimativa da varincia do erro experimental, que corresponde ao

    quadrado mdio do resduo.

  • 146

    c.2) Quando se tem apenas uma parcela perdida, a frmula de s2 Y

    fica assim:

    s2 Y =

    2s

    2r1r

    1

    r

    2

    onde:

    r = o nmero de repeties do experimento;

    s2 = a estimativa da varincia do erro experimental, que corresponde ao

    quadrado mdio do resduo.

    Esta frmula usada para comparar contrastes envolvendo a mdia do

    tratamento com uma parcela perdida e a mdia de qualquer um dos

    tratamentos sem parcela perdida.

    c.3) Quando se tem mais de uma parcela perdida, deve-se seguir o

    mesmo procedimento visto para o delineamento em blocos casualizados.

    Para verificar a significncia estatstica dos contrastes, compara-se o

    valor de t calculado de cada contraste com o valor de t tabelado, com n1 =

    nvel de significncia (o nvel de 5% de probabilidade o mais utilizado na

    prtica) e n2 = graus de liberdade do resduo (TABELA A.7).

    Logo, tem-se:

    t calculado t tabelado (5%) - * (existe diferena significativa entre

    os tratamentos no nvel de 5% de probabilidade, ou seja, h uma probabilidade

    acima de 95% de que o contraste seja diferente de zero);

    t calculado < t tabelado (5%) - ns (no existe diferena significativa

    entre os tratamentos no nvel de 5% de probabilidade, ou seja, com 95% de

    probabilidade o contraste no difere de zero).

    Quando se aplica o teste t est-se testando as seguintes hipteses:

    a) H0 : Y = 0 (tratamentos semelhantes);

    b) H1 : Y 0 (tratamentos diferentes).

    Exemplo 6: Verificar pelo teste t se existe ou no diferena

    significativa em um grupo escolhido de contrastes ortogonais a partir de dados

    da TABELA 4.7.

  • 147

    TABELA 4.7 PRODUO MDIA (kg DE ACAR/t DE CANA), E VALORES DE GLR, QMR E F DE VARIEDADES DE CANA-DE-ACAR

    (Saccharum officinarum L.). PIRACICABA-SP

    Variedades

    Mdias 1/

    1 Co 775 2 Co 740 3 Co 421 4 Co 678 5 Co 419 6 Co 413

    133,75

    133,10

    120,43

    118,46

    114,77

    113,92

    GLR

    18

    QMR

    83,3753

    F

    3,77 *

    FONTE: CAMPOS (1984).

    NOTA: (1/) Dados mdios provenientes de quatro repeties no delineamento inteiramente

    casualizado.

    Pode-se organizar diversos grupos de contrastes ortogonais com os

    seis tratamentos, sendo que cada grupo dever ter, no mximo, cinco

    contrastes.

    Por exemplo, pode-se ter os seguintes contrastes ortogonais:

    1Y = 654321 mmmmmm

    2Y = 653 mmm2

    3Y = 65 mm

    4Y = 421 m2mm

    5Y = 21 mm

    Considerando-se que eles foram estabelecidos a priori, isto , no

    foram sugeridos pelos prprios resultados, ento se pode aplicar o teste t.

    Os resultados esto contidos na tabela a seguir:

  • 148

    Contraste

    Valor

    S2 ( Y )

    t calculado

    Y 1

    36,19

    125,0630 3,24 *

    Y 2 12,17 125,0630 1,09 ns

    Y 3 0,85 41,6877 0,13 ns

    Y 4 29,93 125,0630 2,68 *

    Y 5 0,65 41,6877 0,10 ns

    t tabelado (5%)

    2,10

    De acordo com os resultados obtidos pode-se chegar s seguintes

    concluses:

    a) O contraste Y 1 foi significativo no nvel de 5% de probabilidade,

    ou seja, a mdia dos rendimentos das variedades Co 775, Co 740 e Co 678

    significativamente maior do que a mdia dos rendimentos das demais

    variedades.

    b) O contraste Y 2 no foi significativo no nvel de 5% de

    probabilidade, ou seja, o rendimento mdio da variedade Co 421 no difere da

    mdia do rendimento das variedades Co 419 e Co 413.

    c) O contraste Y 3 no foi significativo no nvel de 5% de

    probabilidade, ou seja, as variedades Co 419 e Co 413 apresentam rendimento

    mdios semelhantes.

    d) O contraste Y 4 foi significativo no nvel de 5% de probabilidade,

    ou seja, a mdia dos rendimentos das variedades Co 775 e Co 740

    significativamente maior do que o rendimento mdio da variedade Co 678.

    e) O contraste Y 5 no foi significativo no nvel de 5% de

    probabilidade, ou seja, as variedades Co 775 e Co 740 apresentam

    rendimentos mdios semelhantes.

    O teste t tambm pode ser utilizado quando se quer comparar as

    mdias de duas amostras ( m 1 e m 2).

    Assim, m 1 calculada com N1 dados e m 2 , com N2 dados. Diz-se,

    ento, que m 1 tem N1 1 graus de liberdade e, analogamente, m 2 tem N2 1 graus de liberdade.

    O valor de t dado pela frmula:

    21

    2

    m

    21

    N

    1

    N

    1s

    mmt

  • 149

    onde:

    s 2m = a mdia das varincias das duas amostras (s2

    1 e s2

    2 ).

    O valor de s 2m dado pela frmula:

    s 2m = 2

    s s 222

    1 =

    2

    11 2

    2

    2

    2

    1

    1

    2

    2

    N

    N

    XX

    N

    N

    XX

    Neste caso, o valor de t calculado comparado com o de t tabelado da

    mesma forma como foi visto anteriormente. Contudo, o valor de t tabelado

    obtido na tabela (TABELA A.7) com n1 = nvel de significncia (o nvel de

    5% de probabilidade o mais utilizado na prtica) e n2 = graus de liberdade,

    que igual a N1 + N2 2. Quando se aplica o teste t, nesta situao, est-se testando as seguintes

    hipteses:

    a) H0 : 1m = 2m , isto , a hiptese de nulidade admite que as duas

    populaes tm a mesma mdia;

    b) H1 : 2m 2m , isto , a hiptese alternativa admite que as duas

    populaes tm mdias diferentes.

    Exemplo 7: Verificar pelo teste t se existe ou no diferena

    significativa entre as mdias dos dois tratamentos a partir de dados da

    TABELA 4.8.

    TABELA 4.8 PRODUO MDIA (quintais/acre) DE DUAS VARIEDADES DE

    BATATINHA DURANTE CINCO ANOS

    Variedades

    Ano Mdias

    1o 2

    o 3

    o 4

    o 5

    o

    A

    34

    30

    41

    25

    45

    35

    B 30 17 33 25 25 26

    FONTE: CENTENO (1982).

    Logo, tem-se:

  • 150

    1

    2

    2

    2

    N

    N

    XX

    s

    4

    5

    1754525413034

    s

    222222

    2

    1 65,5

    4

    5

    1302525331730

    s

    222222

    2

    2 37,0

    2

    0,375,65s2m 51,25

    1m = 5

    175 = 35

    2m = 5

    130 = 26

    21

    2

    m

    21

    N

    1

    N

    1s

    mmt

    5

    1

    5

    125,51

    2635t 1,99 ns

    t tabelado (5%) = 2,31

    De acordo com o resultado obtido pode-se concluir que o contraste

    no foi significativo no nvel de 5% de probabilidade, ou seja, as duas

    variedades de batatinha so igualmente produtivas.

    4.2.3 Teste de Bonferroni (tB)

    O teste de Bonferroni um aperfeioamento do teste t e para a sua

    aplicao o pesquisador deve levar em conta os mesmos requisitos deste.

  • 151

    Esse aperfeioamento se deve ao fato de que o teste t aplicado para

    dois ou mais contrastes num mesmo experimento no exato. Por exemplo, na

    aplicao do teste t, onde se usaram os dados da TABELA 4.7 (Exemplo 6),

    foi de 5% o nvel de significncia adotado para cada um dos cinco contrastes.

    A probabilidade de que um, pelo menos, seja significativo, por simples acaso,

    , aproximadamente, de 5 X 5 = 25%. No geral, se o nvel de probabilidade for

    para cada contraste, a probabilidade de que um pelo menos de n contrastes

    ortogonais seja significativo de n. Para resolver esse problema, o teste de Bonferroni indica o uso, para

    cada contraste, de um nvel de probabilidade = /n, pois ento, para o

    conjunto tem-se n = . No Exemplo 6, com = 5% e n = 5, o valor de tB para cada contraste deve corresponder a uma probabilidade de 5/5 = 1%. O

    resultado efetivo desse procedimento a alterao do nvel de significncia

    para a determinao do valor tabelado de t (TABELA A.7), dividindo-se o

    nvel nominal (o nvel de 5% de probabilidade o mais utilizado na prtica)

    pelo nmero de contrastes ortogonais.

    Na anlise de varincia, quando se tem mais de dois tratamentos e o

    teste F for significativo, pode-se utilizar o teste de Bonferroni na comparao

    de mdias de tratamentos, cuja frmula a seguinte:

    tB = Ys0Y

    2

    onde:

    Y = um constante qualquer;

    s2 Y = a estimativa da varincia da estimativa de um contraste (ver teste t).

    Para verificar a significncia estatstica dos contrastes, compara-se o

    valor de tB calculado de cada contraste com o valor de tB tabelado, com n1 =

    nvel de significncia = /n e n2 = graus de liberdade do resduo (TABELA A.7).

    Logo, tem-se:

    tB calculado tB tabelado () - existe diferena significativa entre os

    tratamentos no nvel de probabilidade, ou seja, h uma probabilidade acima de x% de que o contraste seja diferente de zero;

    tB calculado < tB tabelado () - ns (no existe diferena significativa

    entre os tratamentos no nvel de probabilidade, ou seja, com x% de probabilidade o contraste no difere de zero).

    Quando se aplica o teste tB est-se testando as seguintes hipteses:

    a) H0 : Y = 0 (tratamentos semelhantes);

  • 152

    b) H1 : Y 0 (tratamentos diferentes).

    Considerando os dados do Exemplo 6, tm-se os seguintes resultados

    que esto contidos na tabela a seguir:

    Contraste

    Valor

    S2 ( Y )

    tB calculado

    Y 1

    36,19

    125,0630 3,24 **

    Y 2 12,17 125,0630 1,09 ns

    Y 3 0,85 41,6877 0,13 ns

    Y 4 29,93 125,0630 2,68 ns

    Y 5 0,65 41,6877 0,10 ns

    tB tabelado (1%)

    2,88

    De acordo com os resultados obtidos pode-se chegar s seguintes

    concluses:

    a) O contraste Y 1 foi significativo no nvel de 1% de probabilidade,

    ou seja, a mdia dos rendimentos das variedades Co 775, Co 740 e Co 678

    significativamente maior do que a mdia dos rendimentos das demais

    variedades.

    b) O contraste Y 2 no foi significativo no nvel de 1% de

    probabilidade, ou seja, o rendimento mdio da variedade Co 421 no difere da

    mdia do rendimento das variedades Co 419 e Co 413.

    c) O contraste Y 3 no foi significativo no nvel de 1% de

    probabilidade, ou seja, as variedades Co 419 e Co 413 apresentam rendimento

    mdios semelhantes.

    d) O contraste Y 4 no foi significativo no nvel de 1% de

    probabilidade, ou seja, a mdia dos rendimentos das variedades Co 775 e Co

    740 no difere do rendimento mdio da variedade Co 678.

    e) O contraste Y 5 no foi significativo no nvel de 5% de

    probabilidade, ou seja, as variedades Co 775 e Co 740 apresentam

    rendimentos mdios semelhantes.

    Observa-se o rigor do teste de Bonferroni neste exemplo em relao

    ao teste t, pois ele detectou diferena significativa entre os tratamentos apenas

    no contraste Y 1, enquanto que o teste t encontrou diferena significativa

    nos contrastes Y 1 e Y 4.

  • 153

    4.2.4 Teste LSD

    O teste da diferena mnima significativa (LSD), apesar de sujeito a

    severas restries, ainda um teste bastante empregado na comparao de

    mdias de tratamentos. Apesar desse teste se basear no teste t, sua aplicao

    muito mais simples, por ter apenas um valor do LSD para comparar com todos

    os contrastes, o que no ocorre com o teste t. Desde que seja utilizado com

    cuidado, no conduz a erros demasiados.

    Na anlise de varincia, quando o teste F for significativo e se tem

    mais de dois tratamentos, o teste LSD o mais utilizado quando se deseja

    fazer comparaes planejadas (so comparaes definidas antes de serem

    examinados os dados experimentais) de mdias pareadas. Neste caso, cada

    mdia aparece em somente uma comparao.

    Sua frmula a seguinte:

    LSD (5%) = t (5%) . s ( Y ) = t (5%) r

    s.2 2

    onde:

    t (5%) = o valor tabelado do teste t no nvel de 5% de probabilidade

    (TABELA A.7);

    s2 = a estimativa da varincia do erro experimental, que corresponde ao

    quadrado mdio do resduo;

    r = o nmero de repeties do experimento e/ou da mdia.

    Quando as mdias dos tratamentos avaliados apresentarem nmero de

    repeties diferentes (caso de parcelas perdidas) o valor de s ( Y ), que a raiz

    quadrada da estimativa da varincia da estimativa de um contraste, depende do

    delineamento estatstico utilizado (ver teste t).

    O valor de cada contraste ( Y ) comparado com o valor de LSD.

    Logo, tem-se:

    Y LSD (5%) - * (existe diferena significativa entre os tratamentos

    no nvel de 5% de probabilidade, ou seja, h uma probabilidade acima de 95%

    de que o contraste seja diferente de zero);

    Y < LSD (5%) - ns (no existe diferena significativa entre os

    tratamentos no nvel de 5% de probabilidade, ou seja, com 95% de

    probabilidade o contraste no difere de zero).

    Quando se aplica o teste LSD, est-se testando as seguintes hipteses:

    a) H0 : Y = 0 (tratamentos semelhantes);

    b) H1 : Y 0 (tratamentos diferentes).

  • 154

    Exemplo 8: Verificar pelo teste LSD se existe ou no diferena

    significativa entre as mdias pareadas a partir de dados da TABELA 4.9.

    TABELA 4.9 EFEITO DA CEROSIDADE FOLIAR NA REAO DE VARIEDADES

    DE CEBOLA (Allium cepa L.) A HERBICIDAS DE PS-EMERGNCIA

    EM PLANTAS AVALIADAS AOS 54 DIAS APS A SEMEADURA,

    EXPRESSO ATRAVS DE UMA ESCALA DE NOTAS, E VALORES DE

    GL RESDUO, QM RESDUO, F E CV. PIRACICABA-SP

    Variedades BENTAZON 1/ ________________________

    A B

    PROMETRIN 1/ ________________________

    A B

    BARREIRO SMP-IV

    ROXA CHATA SMP-IV

    BAIA PERIFORME

    RED CREOLE

    2,7 + 4,1

    3,0 3,6

    2,9 4,0

    3,1 4,4

    3,2 4,3

    3,2 3,9

    3,1 4,0

    3,2 4,4

    GL Resduo

    60

    QM Resduo

    0,17154

    F Variedades

    14,07 **

    Coeficiente de Variao: %

    11,50

    FONTE: FERREIRA e COSTA (1982).

    NOTAS: ( **) Significativo no nvel de 1% de probabilidade.

    (1/) Herbicidas de ps-emergncia.

    (A) Cerosidade foliar mantida.

    (B) Cerosidade foliar removida.

    (+) Dados mdios provenientes de quatro repeties no delineamento inteiramente

    casualizado.

    Considerando-se que os contrastes foram estabelecidos a priori, ento

    se pode aplicar o teste LSD, cujos resultados esto na tabela a seguir:

  • 155

    Variedades BENTAZON

    PROMETRIN

    A B Y A B Y

    BARREIRO SMP-IV

    ROXA CHATA SMP-IV

    BAIA PERIFORME

    REF CREOLE

    2,7 4,1 1,4 *

    3,0 3,6 0,6 *

    2,9 4,0 1,1 *

    3,1 4,4 1,3 *

    3,2 4,3 1,1 *

    3,2 3,9 0,7 *

    3,1 4,0 0,9 *

    3,2 4,4 1,2 *

    LSD (5%) 0,586

    0,586

    NOTA: (*) Significativo no nvel de 5% de probabilidade pelo teste DMS.

    De acordo com os resultados obtidos pode-se chegar s seguintes

    concluses:

    a) Com relao ao herbicida de ps-emergncia BENTAZON, todos

    os contrastes foram significativos no nvel de 5% de probabilidade, ou seja,

    em todas as variedades de cebola avaliadas, a cerosidade foliar mantida

    apresentou menor ndice de injrias foliares do que a cerosidade foliar

    removida.

    b) Com relao ao herbicida de ps-emergncia PROMETRIN, todos

    os contrastes foram significativos no nvel de 5% de probabilidade, ou seja,

    em todas as variedades de cebola avaliadas, a cerosidade foliar mantida

    apresentou menor ndice de injrias foliares do que a cerosidade foliar

    removida.

    O teste LSD pode tambm ser utilizado na comparao de todas as

    mdias com um tratamento controle ou testemunha, ou na comparao de

    todas as mdias entre si. Porm, recomenda-se o uso do teste LSD em

    comparaes planejadas de mdias pareadas, visto que tm testes especficos

    para os outros tipos de comparaes.

    4.2.5 Teste de Dunnett

    O teste de Dunnett (d) usado na anlise de varincia quando se procura comparar todas as mdias de tratamentos com um controle ou

    testemunha, desde que o teste F seja significativo e se tenha mais de dois

    tratamentos. Sua aplicao muito simples, por ter apenas um valor de d para comparar com todos os contrastes.

    Sua frmula a seguinte:

    d(5%) = t (5%) . s ( Y )

  • 156

    = t (5%) r

    s.2 2

    onde:

    t (5%) = o valor tabelado do teste de Dunnett no nvel de 5% de

    probabilidade (TABELAS A.8 e A.9);

    s2 = a estimativa da varincia do erro experimental, que corresponde ao

    quadrado mdio do resduo;

    r = o nmero de repeties do experimento e/ou da mdia.

    No caso de se querer usar o teste de Dunnett no nvel de 1% de

    probabilidade, tem-se as mesmas tabelas (TABELAS A.8 e A.9) para se obter

    o valor de t. A TABELA A.8 usada para as comparaes unilaterais, ou seja,

    quando todas as mdias dos tratamentos forem inferiores ou superiores ao

    controle, enquanto a TABELA A.9 usada para comparaes bilaterais, ou

    seja, quando algumas mdias de tratamentos forem inferiores e outras

    superiores ao controle.

    Quando as mdias dos tratamentos avaliados apresentarem nmero de

    repeties diferentes (caso de parcelas perdidas) o valor de s ( Y ), que a raiz

    quadrada da estimativa da varincia da estimativa de um contrates, depende do

    delineamento estatstico utilizado (ver teste t).

    O valor de cada contraste ( Y ) comparado com o valor de d. Logo, tem-se:

    Y d(5%) - * (existe diferena significativa entre os tratamentos no nvel de 5% de probabilidade, ou seja, h uma probabilidade acima de 95% de

    que o contraste seja diferente de zero);

    Y < d(5%) - ns (no existe diferena significativa entre os tratamentos no nvel de 5% de probabilidade, ou seja, h uma probabilidade de

    95% de que o contraste no difere de zero).

    Quando se aplica o teste de Dunnett, est-se testando as seguintes

    hipteses:

    a) H0 : Y = 0 (tratamento semelhante ao controle);

    b) H1 : Y 0 (tratamento diferente do controle).

    Exemplo 9: Verificar pelo teste de Dunnett se existe ou no diferena

    significativa dos tratamentos em relao ao controle a partir de dados da

    TABELA 4.10.

  • 157

    TABELA 4.10 GANHOS DE PESO (kg), E VALORES DE GL RESDUO, QM RESDUO E F DE PORCOS ALIMENTADOS COM QUATRO

    RAES

    Raes

    Mdia 1/

    A (Controle)

    B

    C

    D

    26,0

    39,0

    32,0

    22,0

    GL Resduo 16

    QM Resduo = s2

    68,75

    F 3,99 *

    FONTE: GOMES (1985).

    NOTA: (1/) Dados mdios provenientes de cinco repeties no delineamento inteiramente

    casualizado.

    Logo, tem-se:

    d(5%) = t 5%r

    s 22

    = 2,63 5

    75,68.212,2 13,79

    0,390,26mmY BA1 13,0 ns

    0,320,26mmY CA2 6,0 ns

    0,220,26mmY DA3 4,0 ns

    De acordo com os resultados, pode-se concluir que todos os contrastes

    foram no significativos no nvel de 5% de probabilidade, ou seja, as raes B,

    C e D no diferem da rao A (controle) quanto ao ganho de peso em porcos.

    4.2.6 Teste de Tukey

    O teste de Tukey ( ) usado na anlise de varincia para comparar

    todo e qualquer contraste entre duas mdias de tratamentos. o teste de

  • 158

    comparao de mdias de tratamentos mais usado na experimentao

    agropecuria, por ser bastante rigoroso e de fcil aplicao. Ele mais exato

    quando o nmero de repeties das mdias dos tratamentos avaliados so

    iguais.

    Quando o teste F no for significativo, norma geral no se aplicar o

    teste de Tukey ou qualquer teste de comparao de mdias de tratamentos (se

    estiver prximo da significncia aconselhvel a aplicao). Por outro lado,

    pode ocorrer que o teste F tenha sido significativo e o teste de Tukey no

    acuse nenhum contraste significativo. Nestes casos tem-se trs alternativas a

    seguir, so elas:

    a) Substitui-se o teste de Tukey pelo teste de Duncan que menos

    rigoroso;

    b) Aplica-se o teste de Tukey no nvel de 10% de probabilidade;

    c) Simplesmente aceita-se o resultado (no significativo) admitindo-se

    que o (s) contraste(s) significativo(s) que o teste F diz existir, envolve mais de

    duas mdias, sendo portanto, geralmente, de pouco interesse prtico.

    Quando as mdias de tratamentos apresentam o mesmo nmero de

    repeties, sua frmula a seguinte:

    (5%) = q r

    s

    onde:

    q = o valor da amplitude total estudentizada no nvel de 5% de probabilidade

    (TABELA A.10);

    s = a estimativa do desvio padro do erro experimental, que corresponde

    raiz quadrada do quadrado mdio do resduo;

    r = o nmero de repeties do experimento e/ou da mdia.

    No caso de querer-se usar o teste de Tukey no nvel de 1% de

    probabilidade, tem-se a TABELA A.11 para obter-se o valor de q.

    O valor de cada contraste ( Y ) comparado com o valor de . Logo,

    tem-se:

    Y (5%) - * (existe diferena significativa entre os tratamentos no

    nvel de 5% de probabilidade, ou seja, h uma probabilidade acima de 95% de

    que o contraste seja diferente de zero);

    Y < (5%) - ns (no existe diferena significativa entre os

    tratamentos no nvel de 5% de probabilidade, ou seja, com 95% de

    probabilidade o contraste no difere de zero).

    a) H0 : Y = 0 (tratamentos semelhantes);

  • 159

    b) H1 : Y 0 (tratamentos diferentes).

    Exemplo 10: Verificar pelo teste de Tukey se existe ou no diferena

    significativa entre os tratamentos a partir dos dados da TABELA 4.11.

    TABELA 4.11 NMERO TOTAL DE FOLHAS POR PLANTA EM TRS CULTIVARES DE ALFACE (Lactuca sativa L.), E VALORES DE

    GL RESDUO, QM RESDUO E F

    Cultivares

    Nmero total de folhas por planta 1/

    1. MARAVILHA DE QUATRO ESTAES

    2. MARAVILHA DE INVERNO

    3. REPOLHUDA SEM RIVAL

    25,80

    29,53

    25,73

    GL Resduo 11

    QM Resduo

    6,673264

    F

    5,69 *

    FONTE: SILVA e FERREIRA (1985).

    NOTA: (1/) Dados mdios provenientes de oito repeties no delineamento em blocos

    casualizados.

    Logo, tem-se:

    8

    673264,682,3%)5(

    r

    sq 3,49

    53,2980,25mmY 211 3,73 *

    73,2580,25mmY 312 0,07 ns

    73,2553,29mmY 323 3,80 *

    De acordo com os resultados do teste de Tukey, pode-se concluir:

    a) Apenas um contraste foi no significativo no nvel de 5% de

    probabilidade, ou seja, as cultivares de alface MARAVILHA DE QUATRO

    ESTAES e REPOLHODA SEM RIVAL so semelhantes quanto ao

    nmero de folhas por planta.

    b) Os demais contrastes foram significativos no nvel de 5% de

    probabilidade, ou seja, a cultivar de alface MARAVILHA DE INVERNO

  • 160

    apresenta um maior nmero de folhas por planta do que as cultivares

    MARAVILHA DE QUATRO ESTAES e REPOLHUDA SEM RIVAL.

    Quando as mdias de tratamentos apresentam nmero de repeties

    diferentes (caso de parcelas perdidas), a frmula do teste de Tukey a

    seguinte:

    2

    Ysq%)5(

    2

    onde:

    q = o valor da amplitude total estudentizada no nvel de 5% ou de 1% de

    probabilidade (TABELAS A.10 e A.11);

    s2 = a estimativa da varincia da estimativa de um contraste, que depender

    do delineamento estatstico utilizado (ver teste t).

    4.2.7 Teste de Duncan

    O teste de Duncan (D) tambm usado na anlise de varincia para

    comparar todo e qualquer contraste entre duas mdias de tratamentos. ,

    porm, menos rigoroso do que o teste de Tukey, pois detecta diferena

    significativa entre duas mdias quando o teste de Tukey no o faz. Alm disso,

    sua aplicao um pouco mais trabalhosa, pois, levando em conta o nmero

    de mdias abrangidas em cada contraste, deve-se calcular um valor de D para

    cada contraste. Na sua aplicao deve-se ordenar as mdias de tratamentos em

    ordem crescente ou decrescente. Quando o nmero de mdias de tratamentos

    for elevado, por exemplo superior a dez, a aplicao do referido teste se torna

    muito trabalhosa. um teste bastante usado em trabalhos de sementes e de

    laboratrio. Tal como o teste de Tukey, ele exige, para ser exato, que todos os

    tratamentos tenham o mesmo nmero de repeties.

    Quando as mdias de tratamentos apresentam o mesmo nmero de

    repeties, sua frmula a seguinte:

    D (5%) = zr

    s

    onde:

    z = o valor da amplitude total estudentizada no nvel de 5% de probabilidade

    (TABELA A.12);

    s = a estimativa do desvio padro do erro experimental, que corresponde

    raiz quadrada do quadrado mdio do resduo;

    r = o nmero de repeties do experimento e/ou da mdia.

  • 161

    No caso de querer-se usar o teste de Duncan no nvel de 1% de

    probabilidade, tem-se a TABELA A.13 para obter-se os valores de z.

    Como se deve ter vrios valores de D, os valores dos contrastes com o

    mesmo nmero de mdias abrangidas pelos mesmos so comparados com o

    seu respectivo valor de D. Logo, tem-se:

    Y D (5%) - * (existe diferena significativa entre os tratamentos no

    nvel de 5% de probabilidade, ou seja, h uma probabilidade acima de 95% de

    que o contraste seja diferente de zero);

    Y < D (5%) - ns (no existe diferena significativa entre os

    tratamentos no nvel de 5% de probabilidade, ou seja, com 95% de

    probabilidade o contraste difere de zero).

    Quando se aplica o teste de Duncan, est-se testando as seguintes

    hipteses:

    a) H0 : Y = 0 (tratamentos semelhantes);

    b) H1 : Y 0 (tratamentos diferentes).

    Exemplo 11: Verificar pelo teste de Duncan se existe ou no diferena

    significativa entre os tratamentos a partir dos dados da TABELA 4.12.

    TABELA 4.12 GERMINAO DE SEMENTES ESCARIFICADAS DE SEIS

    ESPCIES DE Stylosanthes, E VALORES DE GL RESDUO, QM

    RESDUO E F. DADOS TRANSFORMADOS EM ARCO SENO

    100/%

    Espcies

    Mdias 1/

    1 Stylosanthes humilis

    67,54

    2 Stylosanthes scabra 83,74

    3 Stylosanthes leiocarpa 84,75

    4 Stylosanthes hamata 87,97

    5 Stylosanthes viscosa 88,98

    6 Stylosanthes debilis 90,00

    GL Resduo

    72

    QM Resduo 20,6518

    F

    300,32 **

    FONTE: REIS (1984).

    NOTA: (1/) Dados mdios provenientes de oito repeties no delineamento inteiramente

    casualizado.

    Logo, tem-se:

  • 162

    D2 (5%) = 8

    6518,20821,2

    r

    sz2 4,53

    74,8354,67mmY 211 16,20 *

    75,8474,83mmY 322 1,01 ns

    97,8775,84mmY 433 3,22 ns

    98,8897,87mmY 544 1,01 ns

    00,9098,88mmY 655 1,02 ns

    D3 (5%) = 8

    6518,20971,23

    r

    sz 4,77

    75,8454,67 316 mmY 17,21 *

    97,8774,83 427 mmY 4,23 ns

    98,8875,84 538 mmY 4,23 ns

    00,9097,87 649 mmY 2,03 ns

    D4 (5%) = 8

    6518,20071,32

    r

    sz 4,93

    879754,67 4110 mmY 20,43 *

    98,8874,83 5211 mmY 5,24 *

    00,9075,84 6312 mmY 5,25 *

    D5 (5%) = 8

    6518,20134,32

    r

    sz 5,04

  • 163

    98,8854,67 5113 mmY 21,44 *

    00,9074,83 6214 mmY 6,26 *

    D6 (5%) = 8

    6518,20194,32

    r

    sz 5,13

    00,9054,67 6115 mmY 22,46 *

    De acordo com os resultados do teste de Duncan, pode-se concluir:

    a) Apenas sete contrastes foram no significativos no nvel de 5% de

    probabilidade, ou seja, a germinao de sementes escarificadas foi semelhante

    entre as seguintes espcies de Stylosanthes: S. scabra com S. leiocarpa e S.

    hamata, S. leiocarpa com S. hamata e S. viscosa, S. hamata com S. viscosa e

    S. debilis, e S. viscosa com S. debilis.

    b) Os demais contrastes foram significativos no nvel de 5% de

    probabilidade, ou seja, a germinao de sementes escarificadas foi diferente

    entre as seguintes espcies de Stylosanthes: S. humilis com todas as outras, S.

    scabra com S. viscosa e S. debilis, e S. leiocarpa com S. debilis.

    c) A espcie Stylosanthes humilis apresentou a menor germinao de

    sementes escarificadas.

    d) A espcie Stylosanthes debilis apresentou a maior germinao de

    sementes escarificadas, apesar de no diferir estatisticamente das espcies

    Stylosanthes viscosa e Stylosanthes hamata.

    Quando as mdias de tratamentos apresentam nmero de repeties

    diferentes (caso de parcelas perdidas), a frmula do teste de Duncan a

    seguinte:

    2

    %)5(

    2 YszD

    onde:

    z = o valor da amplitude total estudentizada no nvel de 5% ou de 1% de

    probabilidade (TABELAS A.12 e A. 13);

    s2 )(Y = a estimativa da varincia da estimativa de um contraste, que

    depender do delineamento estatstico utilizado (ver teste t).

  • 164

    4.2.8 Teste de Student-Newman-Keuls (SNK)

    O teste SNK pode ser usado na anlise de varincia para comparar

    todo e qualquer contraste entre duas mdias de tratamentos. Em termos de

    rigor intermedirio entre os testes de Tukey e de Duncan. Ele utiliza a

    metodologia de Duncan com a tabela de Tukey.

    Quando as mdias de tratamentos apresentam o mesmo nmero de

    repeties, sua frmula a seguinte:

    SNK (5%) = qr

    s

    onde:

    q = o valor da amplitude total estudentizada no nvel de 5% de probabilidade

    (TABELA A.10);

    s = a estimativa do desvio padro do erro experimental, que corresponde

    raiz quadrada do quadrado mdio do resduo;

    r = o nmero de repeties do experimento e/ou da mdia.

    No caso de querer-se usar o teste SNK no nvel de 1% de

    probabilidade, tem-se a TABELA A.11 para obter-se os valores de q.

    Como se deve ter vrios valores de SNK, o valor dos contrastes com o

    mesmo nmero de mdias abrangidas pelos mesmos so comparados com o

    seu respectivo valor de SNK. Logo, tem-se:

    Y SNK (5%) - * (existe diferena significativa entre os tratamentos

    no nvel de 5% de probabilidade, ou seja, h uma probabilidade acima de 95%

    de que o contraste seja diferente de zero);

    Y < SNK (5%) - ns (no existe diferena significativa entre os

    tratamentos no nvel de 5% de probabilidade, ou seja, com 95% de

    probabilidade o contraste difere de zero).

    Quando se aplica o teste de SNK, est-se testando as seguintes

    hipteses:

    a) H0 : Y = 0 (tratamentos semelhantes);

    b) H1 : Y 0 (tratamentos diferentes).

    Considerando os dados do Exemplo 11, tem-se:

    NSK2 (5%) = 8

    6518,20821,2

    r

    sz2 4,53

    74,8354,67mmY 211 16,20 *

  • 165

    75,8474,83mmY 322 1,01 ns

    97,8775,84mmY 433 3,22 ns

    98,8897,87mmY 544 1,01 ns

    00,9098,88mmY 655 1,02 ns

    NSK3 (5%) = 8

    6518,20971,23

    r

    sz 5,45

    75,8454,67 316 mmY 17,21 *

    97,8774,83 427 mmY 4,23 ns

    98,8875,84 538 mmY 4,23 ns

    00,9097,87 649 mmY 2,03 ns

    NSK4 (5%) = 8

    6518,20071,32

    r

    sz 5,99

    879754,67 4110 mmY 20,43 *

    98,8874,83 5211 mmY 5,24 ns

    00,9075,84 6312 mmY 5,25 ns

    NSK5 (5%) = 8

    6518,20134,32

    r

    sz 6,38

    98,8854,67 5113 mmY 21,44 *

    00,9074,83 6214 mmY 6,26 ns

  • 166

    NSK6 (5%) = 8

    6518,20194,32

    r

    sz 6,66

    00,9054,67 6115 mmY 22,46 *

    De acordo com os resultados do teste SNK, pode-se concluir:

    a) Apenas dez contrastes foram no significativos no nvel de 5% de

    probabilidade, ou seja, a germinao de sementes escarificadas foi semelhante

    entre as seguintes espcies de Stylosanthes: S. scabra com S. leiocarpa, S.

    hamata, S. viscosa e S. debilis, S. leiocarpa com S. hamata, S. viscosa e S.

    debilis, S. hamata com S. viscosa e S. debilis, e S. viscosa com S. debilis.

    b) Os demais contrastes foram significativos no nvel de 5% de

    probabilidade, ou seja, a germinao de sementes escarificadas foi diferente

    entre as seguintes espcies de Stylosanthes: S. humilis com todas as outras.

    c) A espcie Stylosanthes humilis apresentou a menor germinao de

    sementes escarificadas.

    d) A espcie Stylosanthes debilis apresentou a maior germinao de

    sementes escarificadas, apesar de no diferir estatisticamente das espcies

    Stylosanthes viscosa, Stylosanthes hamata, Stylosanthes leiocarpa e

    Stylosanthes scabra.

    Observa-se o rigor do teste SNK neste exemplo em relao ao teste de

    Duncan, pois ele detectou diferena significativa entre os tratamentos em

    apenas cinco contrastes, enquanto que o teste de Duncan encontrou diferena

    significativa entre os tratamentos em oito contrastes.

    Quando as mdias de tratamentos apresentam nmero de repeties

    diferentes (caso de parcelas perdidas), a frmula do teste SNK a seguinte:

    2

    %)5(

    2 YszD

    onde:

    q = o valor da amplitude total estudentizada no nvel de 5% ou de 1% de

    probabilidade (TABELAS A.10 e A. 11);

    s2 )(Y = a estimativa da varincia da estimativa de um contraste, que

    depender do delineamento estatstico utilizado (ver teste t).

    4.2.9 Teste de Scott e Knott (SK)

  • 167

    O teste SK utiliza a razo de verossimilhana para testar

    4.2.10 Teste de Scheff

    O teste de Scheff usado na anlise de varincia de uma forma mais

    abrangente que os testes de Tukey e de Duncan, pois permite julgar qualquer

    contraste, ou seja, pode ser usado tanto para contrastes simples (contrastes que

    envolvem apenas duas mdias) como para contrastes mltiplos (contrastes que

    envolvem mais de duas mdias). Nos casos em que se tm contrastes

    mltiplos, o referido teste o mais indicado. No recomendado o seu uso

    para comparar mdias duas a duas. Quanto ao rigor, ele mais rigoroso que o

    teste de Tukey.

    Este teste de comparao de mdias de tratamentos s deve ser usado

    quando o teste F for significativo. Se o valor de F obtido no for significativo,

    nenhum contraste poder s-lo, e, pois, a aplicao do teste de Scheff no se

    justifica. Quando, porm, o valor de F for significativo, pelo menos um dos

    contrastes s-lo-. Mas o contraste em questo pode ser muito complicado ou

    sem interesse prtico. E pode ainda acontecer que nenhum dos contrastes entre

    duas mdias seja significativo:

    Sua frmula a seguinte:

    )(%)5()1(%)5( 2 YsFtS

    onde:

    t = nmero de tratamentos do experimento;

    F = valor de F tabelado no nvel de 5% de probabilidade (TABELAS: A.3

    para F > 1; A.5 para F < 1);

    s2 )(Y = estimativa da varincia da estimativa de um contraste, cujo valor

    obtido atravs de uma frmula, que depende do delineamento

    estatstico utilizado (ver teste t).

    No caso de querer-se usar o teste de Scheff no nvel de 1% de

    probabilidade, tem-se as TABELAS A.4 e A.6 a fim de obter-se os valores de

    F, para, respectivamente, F > 1 e F < 1.

    O valor de cada contraste( Y ) comparado com o valor de S. Logo,

    tem-se:

    Y S (5%) - * (existe diferena significativa entre os tratamentos no

    nvel de 5% de probabilidade, ou seja, h uma probabilidade acima de 95% de

    que o contraste seja diferente de zero);

  • 168

    Y S (5%) - ns (no existe diferena significativa entre os

    tratamentos no nvel de 5% de probabilidade, ou seja, com 95% de

    probabilidade o contraste no difere de zero).

    Quando se aplica o teste Scheff est-se testando as seguintes

    hipteses:

    a) H0 : Y = 0 (tratamentos semelhantes);

    b) H1 : Y 0 (tratamentos diferentes).

    Considerando os dados do Exemplo 6, tem-se:

    0630,125.77,2)16()()1( 21 YFstS = 41,62

    0630,125.77,2)16()()1( 22 YFstS = 41,62

    6877,41.77,2)16()()1( 23 YFstS = 24,03

    0630,125.77,2)16()()1( 24 YFstS = 41,62

    6877,41.77,2)16()()1( 25 YFstS = 24,03

    Y 1 = 36,19 ns

    Y 2 = 12,17 ns

    Y 3 = 0,85 ns

    Y 4 = 29,93 ns

    Y 5 = 0,65 ns

    De acordo com os resultados obtidos, pode-se chegar s seguintes

    concluses:

    a) O contraste Y 1 no foi significativo no nvel de 5% de

    probabilidade, ou seja, a mdia dos rendimentos das variedades Co 775,

    Co 740 e Co 678 no difere da mdia dos rendimentos das demais variedades.

  • 169

    b) O contraste Y 2 no foi significativo no nvel de 5% de

    probabilidade, ou seja, o rendimento mdio da variedade Co 421 no difere da

    mdia do rendimento das variedades Co 419 e Co 413.

    c) O contraste Y 3 no foi significativo no nvel de 5% de

    probabilidade, ou seja, as variedades Co 419 e Co 413 apresentam

    rendimentos mdios semelhantes.

    d) O contraste Y 4 no foi significativo no nvel de 5% de

    probabilidade, ou seja, a mdia dos rendimentos das variedades Co 775 e Co

    740 no difere do rendimento mdio da variedade Co 678.

    e) O contraste Y 5 no foi significativo no nvel de 5% de

    probabilidade, ou seja, as variedades Co 775 e Co 740 apresentam

    rendimentos mdios semelhantes.

    Observa-se o rigor do teste de Scheff neste exemplo, pois em

    nenhum dos contrastes ele detectou diferena significativa entre os

    tratamentos, enquanto que o teste t encontrou diferena significativa nos

    contrastes Y 1 e Y 4.

    4.3 Interpolao Linear e Harmnica

    Muitas vezes quando se vai aplicar os testes de hipteses na avaliao

    de tratamentos, no se dispe dos valores tabelados de F, t, q e z. Quando

    defrontar-se com tais situaes, faz-se necessrio a utilizao da interpolao

    para obteno de tais valores.

    Tem-se dois tipos de interpolao: interpolao linear e

    interpolao harmnica.

    A interpolao linear de aplicao mais simples que a harmnica,

    porm menos precisa.

    Exemplo 14: Calcular o valor de F no nvel de 1% de probabilidade,

    para o caso de F > 1, atravs da interpolao linear, sendo n1 = 5 graus de

    liberdade de tratamentos e n2 = 34 graus de liberdade do resduo.

    A TABELA A.4 fornece o seguinte:

    Para n1 = 5 e n2 = 30 .......3,70;

    Para n1 = 5 e n2 = 40 .......3,51.

    Como v-se, o valor n1 = 5 existe na tabela, mas o valor n2 = 34 no

    consta na mesma. Ento, tem-se:

    Para 30 graus de liberdade do resduo - 3,70;

    Para 40 graus de liberdade do resduo - 3,51.

    Logo, uma diferena de 10 graus de liberdade do resduo d uma

    variao de 0,19. Ento, arma-se a seguinte regra de trs:

    10 -------------- 0,19

  • 170

    4 -------------- X

    logo:

    X = 10

    19,0.4= 0,076

    donde se deduz que o limite buscado 3,70 0,076 = 3,624. A interpolao harmnica, por ser mais precisa, a mais indicada e,

    em alguns casos, a nica que pode ser utilizada. Neste tipo de interpolao,

    usa-se a recproca do nmero de graus de liberdade para armar a regra de trs.

    Exemplo 15: Calcular o valor de t no nvel de 5% de probabilidade

    atravs da interpolao harmnica correspondente a 48 graus de liberdade do

    resduo.

    A TABELA A.7 fornece o seguinte:

    Para 40 graus de liberdade do resduo - 2,02;

    Para 60 graus de liberdade do resduo - 2,00.

    Logo, uma diferena de 20 graus de liberdade do resduo d uma

    variao de 0,02.

    Arma-se, ento, a seguinte regra de trs:

    120

    1

    60

    1

    40

    1 - 0,02

    240

    1

    48

    1

    40

    1 - X

    logo:

    120

    1

    0