teoria da estimação

16
1 eral de Uberlândia eral de Uberlândia e Matemática e Matemática em Estatística Empresarial em Estatística Empresarial Teoria da Estimação Teoria da Estimação Prof. Dr. Rogério de Melo Costa Pinto Prof. Dr. Rogério de Melo Costa Pinto Universidade Fede Universidade Fede Faculdade de Faculdade de Curso de Especialização e Curso de Especialização e Curso de Pós Curso de Pós-Graduação Graduação Especialização em Estatística Empresarial Especialização em Estatística Empresarial eral de Uberlândia eral de Uberlândia e Matemática e Matemática em Estatística Empresarial em Estatística Empresarial Estimação: É o processo que consiste no uso de dados amostrais para estimar valores de parâmetros populacionais desconhecidos, tais como média, desvio padrão, proporções, etc. Universidade Fede Universidade Fede Faculdade de Faculdade de Curso de Especialização e Curso de Especialização e Estimação por ponto Estimação por ponto vs vs Estimação por intervalo Estimação por intervalo eral de Uberlândia eral de Uberlândia e Matemática e Matemática em Estatística Empresarial em Estatística Empresarial Estimação de Parâmetros Estimação de Parâmetros População População Amostra Amostra Distribuição de Probabilidade (ou FDP) Distribuição de Probabilidade (ou FDP) Parâmetros Parâmetros Distribuição Amostral Distribuição Amostral Estatísticas Estatísticas (valor fixo) (valor fixo) estimar estimar (variável aleatória) (variável aleatória) Universidade Fede Universidade Fede Faculdade de Faculdade de Curso de Especialização e Curso de Especialização e pontual ( pontual (estatísticas estatísticas) por intervalo ( por intervalo (intervalos de confiança intervalos de confiança) Estimação Estimação OBS: OBS: estatística estatística: é a v.a. que estima (pontualmente) um parâmetro (populacional) é a v.a. que estima (pontualmente) um parâmetro (populacional) as vezes é chamada simplesmente de as vezes é chamada simplesmente de estimador estimador estimativa estimativa: é o valor do estimador obtido para uma amostra específica : é o valor do estimador obtido para uma amostra específica

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Page 1: Teoria da Estimação

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Prof. Dr. Rogério de Melo Costa PintoProf. Dr. Rogério de Melo Costa Pinto

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Curso de PósCurso de Pós--GraduaçãoGraduação

Especialização em Estatística EmpresarialEspecialização em Estatística Empresarial

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Estimação: É o processo que consisteno uso de dados amostrais paraestimar valores de parâmetrospopulacionais desconhecidos, taiscomo média, desvio padrão,proporções, etc.

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Estimação por pontoEstimação por pontovsvs

Estimação por intervaloEstimação por intervalo

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PopulaçãoPopulação AmostraAmostra

Distribuição de Probabilidade (ou FDP)Distribuição de Probabilidade (ou FDP)

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Distribuição AmostralDistribuição Amostral

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pontual (pontual (estatísticasestatísticas))

por intervalo (por intervalo (intervalos de confiançaintervalos de confiança))EstimaçãoEstimação

OBS:OBS: estatísticaestatística:: é a v.a. que estima (pontualmente) um parâmetro (populacional)é a v.a. que estima (pontualmente) um parâmetro (populacional)as vezes é chamada simplesmente de as vezes é chamada simplesmente de estimadorestimador

estimativaestimativa: é o valor do estimador obtido para uma amostra específica: é o valor do estimador obtido para uma amostra específica

Page 2: Teoria da Estimação

2

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Estimação por ponto: neste caso obtém-se um únicovalor amostral que serve como uma aproximaçãodo parâmetro estimado.

Ex: o resultado da média amostral é uma estimativapor ponto da média populacional μ

Estimação por intervalo: fazemos uma estimativa de umintervalo de possíveis valores, no qual se admite

x

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intervalo de possíveis valores, no qual se admiteque o parâmetro populacional, com umadeterminada confiança.

Ex: = 50 (40 < μ < 60) = 0,95 ou sejaa verdadeira média populacional está dentro dointervalo de 40 a 60 com uma certeza de 95%.

x estimar

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InferênciaInferênciaConceitosConceitos BásicosBásicos

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x e +−

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INTERVALO DE CONFIANÇAINTERVALO DE CONFIANÇA

E: margem de erroE: margem de erro

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Como estimar osparâmetros deuma grandezacom base numasimples amostra?

Questões Comuns.....Questões Comuns.....

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Qual a confiançaneste resultado?

Como seamostrar?

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Propriedades dos estimadoresPropriedades dos estimadoresAcurácia vs precisão.

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al Eficiência relativaEficiência relativa

é mais eficiente que se: 1̂θ 2θ̂

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(0,1)N

Intervalo de Confiança para μ

~ ?X

~ ?X μσ− (0,1)N ((Normal Padrão)Padrão)

2~ ( , )X N μ σ μ desconhecido, mas σ2 conhecido

2

~ ( , )X Nnσμ

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--∞∞ ++∞∞00

n

zz--zz

(| | )P Z z α> =

2α 1 α−

( ) 1P z Z z α− < < = −

( ) 1XP z z

n

μ ασ−

− < < = −

( ) 1P z X zn nσ σμ α− < − < = −

( ) 1P X z X zn nσ σμ α− < < + = −

IC para μ

nível de significância

nível de confiança

Z

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Intervalo de Confiança para μ

1O Caso - Amostras grandes (n>30)

(i) O IC IC x e( ) :μ α1− ±

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(ii) erro da estimativa nsze

nze .;.

22αα

σ==

z depende da confiança que se queira do intervalo

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1 6490%

Zα/2GRAU DE

CONFIANÇA

Valores tValores tíípicos de zpicos de z

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2,5799%

1,9695%

1,6490%

Page 6: Teoria da Estimação

6

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al

Intervalo de Confiança para Intervalo de Confiança para μμExemplo: uma v.a. qualquer tem uma distribuição desconhecida com média μ também

desconhecida e variância σ2 = 16. Retira-se uma amostra de 25 valores e calcula-se a média amostral. Construa um IC de 95% para μ supondo que 12,7.X =

( ) 0,95P X z X zn nσ σμ− < < + =

(0,1)N

4 4(12 7 1 96 12 7 1 96 ) 0 95P μ− < < + =

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-∞ +∞00

95%95%

z-z

2,5%2,5%

??1,96

(12,7 1,96 12,7 1,96 ) 0,9525 25

P μ− < < + =

(12,7 1,568 12,7 1,568) 0,95P μ− < < + =

(11,132 14,268) 0,95P μ< < =

Como poderia obter intervalos de confiança mais estreitos,ou seja, com limites mais próximos a média verdadeira?

-- diminuindo-se o nível de confiança- aumentando-se o tamanho da amostra

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em

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al

Como Interpretar o IC para Como Interpretar o IC para μμ??

Sorteiam-se 50 valores aleatoriamente e calcula-se . Em seguida determina-se o IC para μ com 95% de confiança, ou seja

X

2 2( 1,96 1,96 ) 95%50 50

P X Xμ− < < + =

I t t ã 95% d í i IC btid ti d t d

~ (10,4)X N→Suponha uma v.a. X normalmente distribuída com μ = 10 e σ2 = 4

( 0,5544 0,5544) 95%P X Xμ− < < + =

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o e Interpretação: 95% dos possíveis ICs obtidos a partir de uma amostra de

tamanho 50, conterão de fato a verdadeira média μ

μμ

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al Dimensionamento da Amostra

nz s

eo =α 22 2

2

.

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Nnnn 11 0

0

−+

=

Page 7: Teoria da Estimação

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Uma pesquisa nos bancos de dados deum call-center mostrou que, em 121chamadas amostradas, a venda média

ExemploExemplo

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o e chamadas amostradas, a venda média

foi de R$ 700, com desvio padrão de R$100. Como estimar a venda média destenegócio?

Resp: intervalo de confiança da média

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12110096,1700:venda ±

SoluSoluçção do exemploão do exemplo

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%)95:confiança(8,17$R700$R:venda ±

Repetir para confiança de 90% e 99%Repetir para confiança de 90% e 99%

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al

Volta ao exemplo do call-center (média R$700, desvio-padrão R$100, 95% confiança)e: R$ 10 tamanho do intervalo desejado (semi-amplitude);

(690) (700) (710)

Tamanho da Amostra (n) para Tamanho da Amostra (n) para Estimativa da MEstimativa da Méédiadia

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o e (690)__________(700)__________(710)

ne 10096,1= 2)

1010096,1(n =

385n =

Page 8: Teoria da Estimação

8

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Intervalo de Confiança para μ

2O Caso - Amostras pequenas (n 30)

(i) O IC IC x e( ) :μ α1− ±

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(ii) erro da estimativa

GL= nGL= n--11

nste .

2α=

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1nt −

Intervalo de Confiança para μ

~ ?Xsn

μ−1nt −

2~ ( , )X N μ σ μ e σ2 desconhecidos

TT

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--∞∞ ++∞∞00 tt--tt

2α 1 α−

( ) 1XP t tsn

μ α−− < < = −

( ) 1s sP t X tn n

μ α− < − < = −

( ) 1s sP X t X tn n

μ α− < < + = −

IC para μ

TT

( ) 1P t T t α− < < = −

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Est

atí

stic

a E

mpre

sari

al

Intervalo de Confiança para μExemplo: uma v.a. qualquer tem uma distribuição desconhecida com média μ e variância σ2

também desconhecidas. Retira-se uma amostra de 25 valores e calcula-se a média amostral e a variância amostral. Construa um IC de 95% para μ supondo quee s2 = 16.

12,7X =

( ) 0,95s sP X t X tn n

μ− < < + =

24t

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o d

e Esp

eci

alizaçã

o e

-∞ ++∞∞00

95%

tt--tt

2,5%2,5%

??2,064

4 4(12,7 2,064 12,7 2,064 ) 0,9525 25

P μ− < < + =

(12,7 1,6512 12,7 1,6512) 0,95P μ− < < + =

(11,0488 14,3512) 0,95P μ< < =

Page 9: Teoria da Estimação

9

era

l de

Uber

lândia

era

l de

Uber

lândia

e M

ate

máti

ca

e M

ate

máti

ca

em

Est

atí

stic

a E

mpre

sari

al

em

Est

atí

stic

a E

mpre

sari

al Dimensionamento da Amostra

nt s

eo =α 22 2

2

.

Univ

ers

idade F

ede

Univ

ers

idade F

ede

Facu

ldade d

eFacu

ldade d

eC

urs

o d

e Esp

eci

alizaçã

o e

Curs

o d

e Esp

eci

alizaçã

o e e

Nnn

n1

1 0

0

−+

=

era

l de

Uber

lândia

era

l de

Uber

lândia

e M

ate

máti

ca

e M

ate

máti

ca

em

Est

atí

stic

a E

mpre

sari

al

em

Est

atí

stic

a E

mpre

sari

al

Intervalo de Confiança para μ1 - μ2

1 ~ ?X

1 2 1 22 2

( ) ( ) ~ ?X X μ μ− − −(0,1)N

(0,1)N

21 1 1~ ( , )X N μ σ

21

1 11

~ ( , )X Nnσμ

22 2 2~ ( , )X N μ σ desconhecidas, mas conhecidasiμ

2iσ

22

2 22

~ ( , )X Nnσμ 1 2 ~ ?X X−

2 21 2

1 2 1 21 2

~ ( , )X X Nn nσ σμ μ− − +

Univ

ers

idade F

ede

Univ

ers

idade F

ede

Facu

ldade d

eFacu

ldade d

eC

urs

o d

e Esp

eci

alizaçã

o e

Curs

o d

e Esp

eci

alizaçã

o e

2 21 2

1 2n nσ σ

+

-∞ +∞00 z--zz

2α 1 α−

( ) 1P z Z z α− < < = −

1 2 1 22 21 2

1 2

( ) ( )( ) 1X XP z z

n n

μ μ ασ σ

− − −− < < = −

+

2 2 2 21 2 1 2

1 2 1 2 1 21 2 1 2

( ) 1P X X z X X zn n n nσ σ σ σμ μ α− − + < − < − + + = −

IC para μ1 - μ2

ZZ

era

l de

Uber

lândia

era

l de

Uber

lândia

e M

ate

máti

ca

e M

ate

máti

ca

em

Est

atí

stic

a E

mpre

sari

al

em

Est

atí

stic

a E

mpre

sari

al

Intervalo de Confiança para μ1 - μ2

1O Caso - Amostras Grandes (n > 30)

(i) O IC IC x x e( ) :( )μ μ α1 2 1 1 2− − ±−

Univ

ers

idade F

ede

Univ

ers

idade F

ede

Facu

ldade d

eFacu

ldade d

eC

urs

o d

e Esp

eci

alizaçã

o e

Curs

o d

e Esp

eci

alizaçã

o e

(ii) erro da estimativa

;.;.2

22

1

21

22

22

1

21

2 ns

ns

zenn

ze +=+= αασσ

Page 10: Teoria da Estimação

10

era

l de

Uber

lândia

era

l de

Uber

lândia

e M

ate

máti

ca

e M

ate

máti

ca

em

Est

atí

stic

a E

mpre

sari

al

em

Est

atí

stic

a E

mpre

sari

al

Estão sendo estudados dois processos (A e B) paraconservar alimentos, cuja principal variável deinteresse é o tempo de duração dos mesmos.Sorteiam-se duas amostras independentes. Admita

â

Exemplo

Univ

ers

idade F

ede

Univ

ers

idade F

ede

Facu

ldade d

eFacu

ldade d

eC

urs

o d

e Esp

eci

alizaçã

o e

Curs

o d

e Esp

eci

alizaçã

o e que as populações apresentam variâncias iguais.

Para uma amostra nA=nB=100 latas que apresentoutempo médio de duração de 50 e 60 dias e variância de100 e 75 dias2 para A e B, respectivamente. Construaum IC de 98% para a diferença entre médias. O que seconclui com este IC?

era

l de

Uber

lândia

era

l de

Uber

lândia

e M

ate

máti

ca

e M

ate

máti

ca

em

Est

atí

stic

a E

mpre

sari

al

em

Est

atí

stic

a E

mpre

sari

al

Intervalo de Confiança para μ1 - μ2

2O Caso - Amostras pequenas (n 30),independentes e variâncias populacionaisestatisticamente iguais

(i) O ICIC x x e( ) :( )μ μ 1 2− − ±

Univ

ers

idade F

ede

Univ

ers

idade F

ede

Facu

ldade d

eFacu

ldade d

eC

urs

o d

e Esp

eci

alizaçã

o e

Curs

o d

e Esp

eci

alizaçã

o e

(ii) erro da estimativa

IC x x e( ) :( )μ μ α1 2 1 1 2 ±−

211.. 21212

−+=∴+= nnGLnn

ste pα

sn s n s

n np =− + −

+ −( ) . ( ) .1 1

22 2

2

1 2

1 12

era

l de

Uber

lândia

era

l de

Uber

lândia

e M

ate

máti

ca

e M

ate

máti

ca

em

Est

atí

stic

a E

mpre

sari

al

em

Est

atí

stic

a E

mpre

sari

al

Intervalo de Confiança para μ1 - μ2

3O Caso - Amostras pequenas (n 30), independentese variâncias populacionais estatisticamentedesiguais

(i) O IC IC x x e( ) :( )μ μ α1 2 1 1 2− − ±−

Univ

ers

idade F

ede

Univ

ers

idade F

ede

Facu

ldade d

eFacu

ldade d

eC

urs

o d

e Esp

eci

alizaçã

o e

Curs

o d

e Esp

eci

alizaçã

o e

(ii) erro da estimativa

( ) ( )11

.

2

22

22

1

21

21

2

2

22

1

21

2

22

1

21

2

−+

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+

=∴+=

nns

nns

ns

ns

gns

nste α

Page 11: Teoria da Estimação

11

era

l de

Uber

lândia

era

l de

Uber

lândia

e M

ate

máti

ca

e M

ate

máti

ca

em

Est

atí

stic

a E

mpre

sari

al

em

Est

atí

stic

a E

mpre

sari

al

Os dados a seguir referem-se aos pesos médios de latas dealumínio (gr) produzidas por 2 empresas.

A: 34 30 31 33 34 34 33 32

B: 25 20 34 28 32 30 27 3120 29

ExemploExemplo

Univ

ers

idade F

ede

Univ

ers

idade F

ede

Facu

ldade d

eFacu

ldade d

eC

urs

o d

e Esp

eci

alizaçã

o e

Curs

o d

e Esp

eci

alizaçã

o e

a) Encontre o IC para a diferença entre médias das 2 empresascom uma confiança de 95% (considere que as populaçõesapresentam variâncias diferentes);

b) Encontre o IC para a diferença entre médias das 2 empresascom uma confiança de 99% (considere que as populaçõesapresentam variâncias iguais);

interprete os resultados dos itens (a) e (b).

era

l de

Uber

lândia

era

l de

Uber

lândia

e M

ate

máti

ca

e M

ate

máti

ca

em

Est

atí

stic

a E

mpre

sari

al

em

Est

atí

stic

a E

mpre

sari

al

Intervalo de Confiança para amostras relacionadas

4O Caso - Amostras dependentes, dados aparecem empares (Ex.: antes e depois)

(i) O IC IC D e Dd

nd X XD

ii i i( ) :μ α1 1 2− ± ∴ = ∴ = −

Univ

ers

idade F

ede

Univ

ers

idade F

ede

Facu

ldade d

eFacu

ldade d

eC

urs

o d

e Esp

eci

alizaçã

o e

Curs

o d

e Esp

eci

alizaçã

o e

(ii) erro da estimativa

1

)(

.

22

2 −

−=∴=

∑ ∑

nnd

ds

nste

ii

DD

α

era

l de

Uber

lândia

era

l de

Uber

lândia

e M

ate

máti

ca

e M

ate

máti

ca

em

Est

atí

stic

a E

mpre

sari

al

em

Est

atí

stic

a E

mpre

sari

al

A seguir são mostradas as perdas semanais médias de horas-homem devido a acidentes em 10 indústrias, antes e depois daadoção de um programa de segurança.

Antes: 45 73 46 124 33 57 83 3426 17

ExemploExemplo

Univ

ers

idade F

ede

Univ

ers

idade F

ede

Facu

ldade d

eFacu

ldade d

eC

urs

o d

e Esp

eci

alizaçã

o e

Curs

o d

e Esp

eci

alizaçã

o e 26 17

Depois: 36 60 44 119 35 51 77 2924 11

a) Encontre um IC de 90% para o efeito da intervenção;

b) Quantas indústrias você recomendaria usar numa próximapesquisa para estimar a eficiência do programa com 90% deconfiança e um erro de 0,5 horas-homem.

Page 12: Teoria da Estimação

12

era

l de

Uber

lândia

era

l de

Uber

lândia

e M

ate

máti

ca

e M

ate

máti

ca

em

Est

atí

stic

a E

mpre

sari

al

em

Est

atí

stic

a E

mpre

sari

al

ˆ ~ ( , )pqp N pn

Intervalo de Confiança para proporção p

ˆ~ ?p p

pqn

−(0,1)N

ZZ

(0,1)N

Univ

ers

idade F

ede

Univ

ers

idade F

ede

Facu

ldade d

eFacu

ldade d

eC

urs

o d

e Esp

eci

alizaçã

o e

Curs

o d

e Esp

eci

alizaçã

o e ˆ

( ) 1p pP z zpqn

α−− < < = −

IC para p

ZZ

-∞ +∞00 z-z

2α 1 α−

( ) 1P z Z z α− < < = −

ˆ ˆ( ) 1pq pqP p z p p zn n

α− < < + = −

ˆ ˆ ˆ ˆˆ ˆ( ) 1pq pqP p z p p zn n

α− < < + = −

era

l de

Uber

lândia

era

l de

Uber

lândia

e M

ate

máti

ca

e M

ate

máti

ca

em

Est

atí

stic

a E

mpre

sari

al

em

Est

atí

stic

a E

mpre

sari

al

σσ

Intervalo de Confiança para proporção p

IC p p e( ) : $1− ±α

Univ

ers

idade F

ede

Univ

ers

idade F

ede

Facu

ldade d

eFacu

ldade d

eC

urs

o d

e Esp

eci

alizaçã

o e

Curs

o d

e Esp

eci

alizaçã

o e

n)p̂1(p̂zp̂p 2/

−±= α

era

l de

Uber

lândia

era

l de

Uber

lândia

e M

ate

máti

ca

e M

ate

máti

ca

em

Est

atí

stic

a E

mpre

sari

al

em

Est

atí

stic

a E

mpre

sari

al

Dimensionamento da Amostra

nz p q

e= α 2

2

2

$ $

Univ

ers

idade F

ede

Univ

ers

idade F

ede

Facu

ldade d

eFacu

ldade d

eC

urs

o d

e Esp

eci

alizaçã

o e

Curs

o d

e Esp

eci

alizaçã

o e

Nnn

n1

1 0

0

−+

=

Page 13: Teoria da Estimação

13

era

l de

Uber

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era

l de

Uber

lândia

e M

ate

máti

ca

e M

ate

máti

ca

em

Est

atí

stic

a E

mpre

sari

al

em

Est

atí

stic

a E

mpre

sari

al

Uma pesquisa de mercado com 90

consumidores mostrou que o market-

ExemploExemplo

Univ

ers

idade F

ede

Univ

ers

idade F

ede

Facu

ldade d

eFacu

ldade d

eC

urs

o d

e Esp

eci

alizaçã

o e

Curs

o d

e Esp

eci

alizaçã

o e

share de sua empresa é de 25%. Como

estimar o market-share do mercado,

com 95% de confiança?

era

l de

Uber

lândia

era

l de

Uber

lândia

e M

ate

máti

ca

e M

ate

máti

ca

em

Est

atí

stic

a E

mpre

sari

al

em

Est

atí

stic

a E

mpre

sari

al

)25,01(25,0961250 −±=p

Solução do exemplo

Univ

ers

idade F

ede

Univ

ers

idade F

ede

Facu

ldade d

eFacu

ldade d

eC

urs

o d

e Esp

eci

alizaçã

o e

Curs

o d

e Esp

eci

alizaçã

o e

09,025,090

96,125,0

±=

±=

p

p

Repetir p/outros níveis de confiança

era

l de

Uber

lândia

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Uber

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e M

ate

máti

ca

e M

ate

máti

ca

em

Est

atí

stic

a E

mpre

sari

al

em

Est

atí

stic

a E

mpre

sari

al

Volta ao exemplo do market-share ( =0,25, 95% confiança)e: 2% tamanho do intervalo desejado (semi-amplitude);

Tamanho da Amostra (n) para Tamanho da Amostra (n) para Estimativa da ProporEstimativa da Proporççãoão

Univ

ers

idade F

ede

Univ

ers

idade F

ede

Facu

ldade d

eFacu

ldade d

eC

urs

o d

e Esp

eci

alizaçã

o e

Curs

o d

e Esp

eci

alizaçã

o e

p );(23%)___________(25%)________(27%)

1801n =2

2

02,075,0.25,0.96,1

=n

Page 14: Teoria da Estimação

14

era

l de

Uber

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Uber

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e M

ate

máti

ca

e M

ate

máti

ca

em

Est

atí

stic

a E

mpre

sari

al

em

Est

atí

stic

a E

mpre

sari

al

Intervalo de Confiança para p1 – p2

IC p p p p e( ) : ( )1 2 1 1 2− − ±−α

Univ

ers

idade F

ede

Univ

ers

idade F

ede

Facu

ldade d

eFacu

ldade d

eC

urs

o d

e Esp

eci

alizaçã

o e

Curs

o d

e Esp

eci

alizaçã

o e

e zp qn

p qn

= +α 21 1

1

2 2

2

$ $ $ $

era

l de

Uber

lândia

era

l de

Uber

lândia

e M

ate

máti

ca

e M

ate

máti

ca

em

Est

atí

stic

a E

mpre

sari

al

em

Est

atí

stic

a E

mpre

sari

al

Em uma pesquisa de proprietários de carrosem uma universidade, entre alunos e alunas,foram obtidos: 24 de 100 alunos possuem

ExemploExemplo

Univ

ers

idade F

ede

Univ

ers

idade F

ede

Facu

ldade d

eFacu

ldade d

eC

urs

o d

e Esp

eci

alizaçã

o e

Curs

o d

e Esp

eci

alizaçã

o e automóveis e 19 de 100 alunas possuem

automóveis. Encontre um IC de 98% e 90%para a diferença entre proporções.

Interprete os resultados.

era

l de

Uber

lândia

era

l de

Uber

lândia

e M

ate

máti

ca

e M

ate

máti

ca

em

Est

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stic

a E

mpre

sari

al

em

Est

atí

stic

a E

mpre

sari

al

Intervalo de Confiança para Intervalo de Confiança para σσ22

22

12( 1) ~ nn s χσ −−

21nχ −

1 α−

2

2

( 1)( ) 1a bn sP x x ασ−

< < = −

Univ

ers

idade F

ede

Univ

ers

idade F

ede

Facu

ldade d

eFacu

ldade d

eC

urs

o d

e Esp

eci

alizaçã

o e

Curs

o d

e Esp

eci

alizaçã

o e

IC para IC para σσ22

00 ++∞∞ax bx

21( ) 1a n bP x xχ α−< < = −

2

2

1 1 1( 1)b a

Px n s x

σ α⎛ ⎞

< < = −⎜ ⎟−⎝ ⎠

2 22( 1) ( 1) 1

b a

n s n sPx x

σ α⎛ ⎞− −

< < = −⎜ ⎟⎝ ⎠

Page 15: Teoria da Estimação

15

era

l de

Uber

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Uber

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e M

ate

máti

ca

e M

ate

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ca

em

Est

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stic

a E

mpre

sari

al

em

Est

atí

stic

a E

mpre

sari

al

Intervalo de Confiança para Intervalo de Confiança para σσ22

Exemplo: uma v.a. qualquer tem uma distribuição desconhecida com média μ evariância σ2 desconhecidas. Retira-se uma amostra de 25 valores e calcula-se avariância amostral. Construa um IC de 95% para σ2 supondo que s2 = 2,34.

2 22( 1) ( 1) 0,95n s n sP

x xσ

⎛ ⎞− −< < =⎜ ⎟

⎝ ⎠

224χ

Univ

ers

idade F

ede

Univ

ers

idade F

ede

Facu

ldade d

eFacu

ldade d

eC

urs

o d

e Esp

eci

alizaçã

o e

Curs

o d

e Esp

eci

alizaçã

o e b ax x⎝ ⎠

??12,40

224 2,34 24 2,34 0,9539,36 12,40

P σ⎛ ⎞< < =⎜ ⎟⎝ ⎠

( )21,43 4,53 0,95P σ< < =

2,5%2,5%

00 ++∞∞ax bx

95%

??39,36

era

l de

Uber

lândia

era

l de

Uber

lândia

e M

ate

máti

ca

e M

ate

máti

ca

em

Est

atí

stic

a E

mpre

sari

al

em

Est

atí

stic

a E

mpre

sari

al

CASE1) Se a proporção de pessoas que pretendem votar no

Partido Verde deve ser estimada com um nível deconfiança de 95%, que tamanho de amostra deveráser definido:

Univ

ers

idade F

ede

Univ

ers

idade F

ede

Facu

ldade d

eFacu

ldade d

eC

urs

o d

e Esp

eci

alizaçã

o e

Curs

o d

e Esp

eci

alizaçã

o e

a) Se o erro for no máximo 0,01?

b) Se o erro for no máximo 0,03?

c) Se o erro for no máximo 0,06?

d) Repita os itens acima com um nível de confiança de90%.

era

l de

Uber

lândia

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Uber

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e M

ate

máti

ca

e M

ate

máti

ca

em

Est

atí

stic

a E

mpre

sari

al

em

Est

atí

stic

a E

mpre

sari

al

2) A gerência de um restaurante local pretende determinar ogasto mensal médio das famílias em restaurantes de luxo.Algumas famílias nada gastam, enquanto outras gastam atéR$300,00 por mês, sendo o desvio-padrão de R$40,00. Agerência pretende ter 95% de confiança nos resultados e nãoquer que o erro exceda mais ou menos R$5,00.

Univ

ers

idade F

ede

Univ

ers

idade F

ede

Facu

ldade d

eFacu

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eC

urs

o d

e Esp

eci

alizaçã

o e

Curs

o d

e Esp

eci

alizaçã

o e

a) Qual o tamanho amostral que deve ser usado paradeterminar a despesa mensal média por família?

b) Após feita a pesquisa, obteve-se uma despesa média deR$90,30, com desvio padrão de R$45,00. Construa umintervalo de 95% de confiança. Que se pode dizer quanto aonível de precisão?

Page 16: Teoria da Estimação

16

era

l de

Uber

lândia

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l de

Uber

lândia

e M

ate

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ca

e M

ate

máti

ca

em

Est

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stic

a E

mpre

sari

al

em

Est

atí

stic

a E

mpre

sari

al

3) Para determinar a efetividade da campanha depropaganda para um novo vídeo cassete, a gerência estáinteressada em saber que porcentagem das residênciasconhece realmente a nova marca. A agência depropaganda acha que essa cifra chega aos 70%. Agerência deseja um intervalo de confiança de 95% e uma

Univ

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idade F

ede

Univ

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idade F

ede

Facu

ldade d

eFacu

ldade d

eC

urs

o d

e Esp

eci

alizaçã

o e

Curs

o d

e Esp

eci

alizaçã

o e

margem de erro não superior a mais ou menos 2%.

a) Qual deve ser o tamanho da amostra para esse estudo?

b) Suponha que a gerência deseja 99% de confiança, masesteja disposta a tolerar um erro de mais ou menos 3%.Como se modificaria o tamanho da amostra?