Estatistica e o Consumo de Agua

ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DE PRODUÇÃO

PRO 2723 - Estatística

A ESTATÍSTICA E O CONSUMO DE ÁGUA

Trabalho do curso

São Paulo

Junho 2014

Estefânia Esbaile (8039918)

Fernando Seiryo Kuteken (8039387)

Giovana Nahas (7628232)

Pedro Alexandre Martins (7547204)

Orientadora: Profª Linda Lee Ho

PRO2723 - Estatítica Professora Linda Lee Ho

Estefânia Esbaile (8039918)

Fernando Seiryo Kuteken (8039387)

Giovana Nahas (7628232)

Pedro Alexandre Martins (7547204)

PRO2723 – Estatística

v. 1

Análise entregue ao departamento de

Engenharia de Produção da Escola

Politécnica da Universidade de São Paulo

PRO 2723

Orientadora: Profª Linda Lee Ho

São Paulo

Junho 2014


RESUMO

O presente trabalho concretiza os conceitos teóricos ensinados no curso de Estatística da Escola Politécnico para engenharia de produção. A teoria é aplicada a uma análise da influência e possível correlação entre diferentes fatores no consumo de água. Ou seja, preocupado com o quadro crítico dos reservatórios de água de São Paulo, o grupo escolheu contemplar uma pesquisa contendo oito variáveis para verificar se as mesmas estão ligadas ao consumo doméstico de água e se interferem no mesmo, com o intuito de incentivar o uso racional da água, que exige mudanças culturais para a conscientização da população.

A água é finita, e está cada vez mais rara e cara. Assim, o projeto é, em última instância, uma manifestação de combate ao desperdício. Isto é feito por meio de uma coleta por amostragem aleatória de dados e análises estatíticas a respeito da influência de diferentes fatores no consumo de água.


ABSTRACT

This work embodies the theoretical concepts taught in the course of Statistics of the Polytechnic School of São Paulo for Industrial Engineering. The theory is applied to an analysis of the influence and possible correlation between different factors on water consumption. Ie, concerned about the critical situation of the reservoirs of São Paulo’s water, the group chose to do a survey containing eight variables to check whether they are related to household consumption of water and interfere in it, in order to encourage the use rational use of water, which requires cultural changes for public awareness.

Water is finite, and is increasingly rare and expensive. So the project is ultimately a manifestation of fighting against waste. This is done through a collection of data and stats about the influence of different factors on water consumption analysis.


LISTA DE ILUSTRAÇÕES

Figure 1 - Gráfico com as respostas da coleta sobre o tempo escovando dentes........................................11Figure 2 - Gráfico com as respostas da coleta sobre o tempo de banho.....................................................11Figure 3 - Gráfico com as respostas da coleta sobre número de adultos por residência.............................12Figure 4 - Gráfico com as respostas da coleta sobre número de escovações por dia..................................12Figure 5 - Gráfico com as respostas da coleta sobre número de carros por residência...............................13Figure 6 - Gráfico com as respostas da coleta sobre quem desliga a torneira ao escovar os dentes...........13Figure 7 - Gráfico com as respostas sobre quem mudou a postura quanto ao uso da água........................14Figure 8 - Gráfico com as respostas sobre em que zona mora...................................................................14Figure 9 - Correlação entre tempo no banho e tempo escovando dentes................................................15Figure 10 - Correlação número carros e número adultos..........................................................................16Figure 11 - Correlação escovações por dia e tempo escovando dentes....................................................16Figure 12 - Correlação entre tempo no banho e carros por adulto...........................................................17


LISTA DE TABELAS

Table 1 - Parâmetros das distribuições das respostas.................................................................................15


SUMÁRIO

1. INTRODUÇÃO.................................................................................................................................8

2. LEVANTAMENTO DE DADOS.....................................................................................................9

3. ANÁLISE DOS DADOS.................................................................................................................10

3.1. Variáveis Contínuas.................................................................................................................10

3.2. Variáveis Discretas..................................................................................................................12

3.3. Variáveis Classificatórias........................................................................................................13

3.4. Análise dos dados.....................................................................................................................14

4. CONCLUSÃO..................................................................................................................................16

5. BIBLIOGRAFIA.............................................................................................................................17


1. INTRODUÇÃO

A água é um elemento vital para os seres humanos e seu ambiente, importante economica e culturalmente. Sua utilização pelo homem depende da sua disponibilidade, da realidade socioeconômica e cultural, das formas de captação, tratamento e distribuição. Os principais usos da água são: Abastecimento público - o uso mais nobre da água - subdividido em uso doméstico (como fonte de vida, bebida, no preparo de alimentos, higiene pessoal, limpeza na habitação, irrigação de jardins e pequenas hortas particulares, criação de animais domésticos, entre outros) e público (moradias, escolas, hospitais e demais estabelecimentos públicos, irrigação de parques e jardins, limpeza de ruas e logradouros, paisagismo, combate a incêndios, navegação, etc). Industrial - como matéria-prima, na produção de alimentos e produtos farmacêuticos, gelo e etc, em atividades industriais onde a água é utilizada para refrigeração, como na metalurgia, para lavagem nas áreas de produção de papel, tecido, em abatedouros e matadouros, etc e em atividades em que é utilizada para fabricação de vapor, como na caldeiraria, entre outros. Comercial - em escritórios, oficinas, nos centros comerciais e lojas, em bares, restaurantes, sorveterias, etc. Agrícola e pecuário - na irrigação para produção de alimentos, para tratamento de animais, lavagem de instalações, máquinas e utensílios. Recreacional - Em atividades de lazer, turismo e socioeconômicas, nas piscinas, lagos, parques, rios, etc. Geração de energia elétrica - Na produção de energia através da derivação das águas de seu curso natural. Saneamento - Na diluição e tratamento de efluentes.

Porém, trata-se de um recurso finito e não há possibilidade de consumo ilimitado do mesmo. Cada vez mais, a água se torna escassa para atender as necessidades das grandes metrópoles. Isso se deve ao crescimento demográfico e à mudança na intensidade de consumo, com o acréscimo de mais equipamentos domésticos (lava-louça, jatos d’água etc) que necessitam de água para o funcionamento.


2. LEVANTAMENTO DE DADOS

Estabeleceu-se antes do início do projeto que o número de variáveis a serem analisadas seria

oito entre contínuas, discretas e categóricas.

Uma vez definido o tema a ser estudado, escolheram-se as variáveis a serem recolhidas. Os

dados foram coletados a partir de uma pesquisa feita pelo grupo, na qual se entrevistou 118

indivíduos aleatórios, aos quais foram feitas as seguintes perguntas:

1. Quantos adultos (maiores de 18 anos) moram na sua casa?

2. A campanha de racionamento de água o fez rever sua postura quanto ao consumo

de água?

3. Você costuma desligar a torneira ao escovar os dentes?

4. Quantas vezes ao dia você escova os dentes?

5. Quanto tempo você demora escovando os dentes?

6. Quanto tempo você demora no banho?

7. Em que zona de São Paulo você mora?

8. Quantos carros há na sua casa?

A partir dessas perguntas, podemos destacar:

a) Variáveis Contínuas: Tempo de escovação dos dentes; e Tempo de banho.

b) Variáveis Discretas: Número de adultos na residência; Número de escovações dos dentes;

e Número de carros na residência.

c) Variáveis Categóricas: A campanha de racionamento de água o fez rever sua postura

quanto ao consumo de água? (Sim/Não); Você costuma desligar a torneira ao escovar os


dentes? (Sim/Não); e Em que zona de São Paulo você mora? (Norte, Sul, Leste, Oeste,

Centro e Fora de São Paulo).

O grupo fez uma pesquisa descritiva, na qual registramos, analisamos e correlacionamos os

dados, sem que houvesse manipulação. Para o registro, foi criado um questionário online, e

divulgado por todos os membros do grupo para amigos, colegas e familiares. Assim, a amostra

pode ser considerada uma amostra simples e aleatória, uma vez que a pesquisa era aberta a

qualquer um que se propusesse responde-la, e foi divulgada da forma mais abrangente possível.

Como a quantidade de dados para a pesquisa era grande e um dos objetivos do trabalho é

fazer análises sobre uma amostra, optou-se por utilizar apenas 60 respostas individuais,

quantidade que foi julgada como suficiente para os objetivos almejados. O tipo de amostra

colhido é não probabilística, por conveniência. Optamos por este tipo de amostra, pois a

intercepção de pessoas numa faculdade é relativamente “fácil” e praticável.

Os dados devidamente organizados e as medidas descritivas dos mesmos estão anexos. O

anexo A contém todos os dados colhidos. E o anexo B apresenta medidas descritivas acerca de

tais dados.

A partir dos dados coletados, realizou-se o tratamento dos dados, para verificar seu comportamento e sua validação, para em seguida realizar a analise das variáveis.

3. ANÁLISE DOS DADOS

Primeiramente, apresentamos um resumo dos dados coletados.

3.1. Variáveis Contínuas


1 2 3 4 5 6+0

5

10

15

20

25

30

35

40

Tempo escovando dentes

Tempo (min)

Figure 1 - Gráfico com as respostas da coleta sobre o tempo escovando dentes

1-5 6-10 11-15 16-20 21-25 26-30 31+05

101520253035404550

Tempo de banho

Tempo (min)

Figure 2 - Gráfico com as respostas da coleta sobre o tempo de banho


3.2. Variáveis Discretas

0 1 2 3 4 5 6 705

1015202530354045

Número de adultos por residência

Número de adultos

Figure 3 - Gráfico com as respostas da coleta sobre número de adultos por residência

1 2 3 4 50

10

20

30

40

50

60

70

80

Número de vezes que escova dentes por dia

Número de vezes

Figure 4 - Gráfico com as respostas da coleta sobre número de escovações por dia


0 1 2 3 4 50

5

10

15

20

25

30

35

Número de carros na residência

Figure 5 - Gráfico com as respostas da coleta sobre número de carros por residência

3.3. Variáveis Classificatórias

97%

3%

Pessoas que desligam a torneira ao escovar os dentes

DesligaNão Desliga

Figure 6 - Gráfico com as respostas da coleta sobre quem desliga a torneira ao escovar os dentes


52%48%

Pessoas que mudaram a postura quanto ao uso da água

MudouNão mudou

Figure 7 - Gráfico com as respostas sobre quem mudou a postura quanto ao uso da água

Norte Sul Leste Oeste Centro Fora de São Paulo

05

1015202530354045

Zona de São Paulo

Figure 8 - Gráfico com as respostas sobre em que zona mora

3.4. Análise dos dados


Número de adultos

na residência

Tempo escovando

dentes (min)

Número de vezes que

escova dente no dia

Quantidade de carros

na residência

Tempo no banho (min)

Média 3,2119 3,1864 2,7288 1,8898 14,0508Erro padrão 0,1128 0,1880 0,0656 0,1172 0,5493Mediana 3 3 3 2 15Moda 3 2 3 2 15Desvio padrão

1,2255 2,0421 0,7121 1,2729 5,9669

Variância amostral

1,5017 4,1701 0,5070 1,6202 35,6042

Table 1 - Parâmetros das distribuições das respostas

Podemos verificar que a distribuição do numero de escovações dos dentes diária, e do numero de adultos nas residências se assemelham com uma distribuição de Poisson, ainda que nenhum teste de aderência tenha sido feito.

CORRELAÇÕES

0 2 4 6 8 10 12 14 160

5

10

15

20

25

30

35

40

45


Tem

po n

o ba

nho

Figure 9 - Correlação entre tempo no banho e tempo escovando dentes

Correlação (Tempo de Banho e Tempo escovando os dentes ) = 0.257346


0 1 2 3 4 5 6 7 80

1

2

3

4

5

6

Número de adultos

Núm

ero

de ca

rros

Figure 10 - Correlação número carros e número adultos

Correlação (Numero de Carros e Numero de Adultos ) = 0.376727

0 2 4 6 8 10 12 14 160

1

2

3

4

5

6


Veze

s que

esc

ova

dent

es a

o di

a

Figure 11 - Correlação escovações por dia e tempo escovando dentes

Correlação (Vezes que Escova o Dente e Tempo Escovando Dentes ) = 0.011557


0 0.5 1 1.5 2 2.50

5

10

15

20

25

30

35

40

45

Carros por adulto

Tem

po n

o ba

nho

Figure 12 - Correlação entre tempo no banho e carros por adulto

Correlação (Tempo de Banho e Carros por Adulto ) = -0.24142

REGRESSÕES

Regressao Simples entre Numero de Carros e Numeros de Adultos

y=β 0+β 1∙ x1

Onde y = Numero de Carros x1 = Numero de Adultos

ANOVA

gl SQ MQ FF de

significaçãoRegressão 1

26.90412

26.90412

19.18608 2.61388E-05

Resíduo 116162.663

71.40227

3

Total 117189.567

8

Como F > F de Significacao, rejeitamos a hipótese nula, e portanto aceitamos a hipótese de que o Numero de Carros depende do Numero de Adultos. Com isso, podemos

CoeficientesErro

padrão Stat t valor-P95%

inferiores95%

superioresInterseção 0.633001 0.306945 2.06225 0.04141 0.025056997 1.240944Variável X 1 0.391309 0.089336 4.38019

2.61E-05 0.214367456 0.56825


afirmar que o parâmetro carros por adultos (maiores de 18 anos) pode ser um meio de comparar o poder aquisitivo dos pesquisados.Regressao Simples entre Numero de Carros e Numeros de Adultos


4. CONCLUSÃO


5. BIBLIOGRAFIA

http://www.ldsv.poli.usp.br/

http://engenhariamundorural.blogspot.com.br/2011/03/consumo-de-agua-virtual.html

http://www.rededasaguas.org.br/questao-agua/usos-da-agua/

http://www.brasilescola.com/geografia/agua.htm

http://www.sabesp.com.br/CalandraWeb/CalandraRedirect/?temp=2&temp2=3&proj=sabesp&pub=T&nome=Uso_Racional_Agua_Generico&db



http://www.brasilescola.com/geografia/agua.htm

http://www.rededasaguas.org.br/questao-agua/usos-da-agua/

http://engenhariamundorural.blogspot.com.br/2011/03/consumo-de-agua-virtual.html

http://www.ldsv.poli.usp.br/



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Estatistica e o Consumo de Agua