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1 2 ESTATÍSTICA A palavra estatística surge da expressão em Latim statisticum collegium palestra sobre os assuntos do Estado, de onde surgiu a palavra em língua italiana statista, que significa "homem de estado", ou político, e a palavra alemã Statistik, designando a análise de dados sobre o Estado. A palavra adquiriu um significado de coleta e classificação de dados, no início do século 19. A Estatística é uma ferramenta presente em todas as áreas do conhecimento humano que realizam a coleta e análise de dados, transformando os resultados obtidos em informação a ser utilizada para uma tomada de decisão. Sendo assim, a Estatística pode ser pensada como a ciência de aprendizagem a partir de dados, com uso indispensável em problemas onde existem incertezas. Na literatura encontramos vários conceitos e definições para a Estatística, alguns autores a definem como um ramo da matemática, já outros defendem a ideia de que a Estatística representa por si só uma área única da ciência desconsiderando ser esta uma subdivisão da matemática. 3 Rao (1999) define estatística como: "A estatística é uma ciência que estuda e pesquisa sobre: o levantamento de dados com a máxima quantidade de informação possível para um dado custo; o processamento de dados para a quantificação da quantidade de incerteza existente na resposta para um determinado problema; a tomada de decisões sob condições de incerteza, sob o menor risco possível. Finalmente, a estatística tem sido utilizada na pesquisa científica, para a otimização de recursos econômicos, para o aumento da qualidade e produtividade, na otimização em análise de decisões” Este conceito apresenta de forma clara e concisa todos os aspectos que envolvem as diversas formas de utilização da Estatística: levantamento de dados, processamento, análise e auxílio na tomada de decisões. ESTATÍSTICA DESCRITIVA E INFERENCIAL A Estatística, pode ser dividida em duas áreas: Descritiva e Inferencial. A área descritiva é mais simples, contemplando ferramentas de organização de dados e síntese de informação. A área Inferencial, por sua vez, permite ao pesquisador projetar resultados amostrais para populações, bem como testar hipóteses concernentes a parâmetros populacionais. Inferência estatística é o processo pelo qual estatísticos tiram conclusões acerca da população usando informação de uma amostra. A Estatística Inferencial está baseada em dois pilares fundamentais: a Amostragem e a Probabilidade. 4 Ao iniciar uma análise estatística deve-se também considerar alguns elementos relacionados à metodologia do estudo realizada, como as definições de População e Amostra da pesquisa: Uma população (N) é conjunto de elementos de interesse em um determinado estudo, que podem ser pessoas ou resultados experimentais, com uma ou mais características comuns, que se pretendem estudar. Uma amostra (n) é um subconjunto da população usado para obter informação acerca do todo. Obtemos uma amostra para fazer inferências de uma população. Nossas inferências são válidas somente se a amostra é representativa da população. ESTATÍSTICAESTATÍSTICA INFERENCIALINFERENCIALDESCRITIVADESCRITIVA - técnicas que dizem respeito à sintetização e à descrição de dados - técnicas que dizem respeito à sintetização e à descrição de dados - técnicas por meio das quais são tomadas decisões sobre uma população estatística, baseadas em uma amostra. - técnicas por meio das quais são tomadas decisões sobre uma população estatística, baseadas em uma amostra. 5 Para ilustrar estes conceitos através de um exemplo, considere a seguinte situação de pesquisa: “Uma empresa operadora de T.V. a cabo deseja realizar uma pesquisa com seus clientes da cidade de Porto Alegre referente ao grau de satisfação deles com o serviço prestado. Ao todo essa operadora possui, nesta cidade, 217.193 assinantes dos quais foram selecionados 620 para participarem desta pesquisa.” Considerando essas informações podemos destacar: População: 217.193 assinantes da operadora de T.V. a cabo de Porto Alegre Amostra: 620 assinantes da operadora de T.V. a cabo de Porto Alegre que participaram da pesquisa Outro conceito muito importante é o da Variável, que vem a ser a matéria prima de qualquer pesquisa, ou seja, quando se termina uma coleta de dados em um primeiro momento dispomos de um conjunto de valores ou ainda respostas pertinentes as nossas variáveis de pesquisa. 6 As variáveis podem ser classificadas em: A) Variáveis Quantitativas: são as características que podem ser medidas em uma escala quantitativa, ou seja, apresentam valores numéricos/quantidades. Podem ser contínuas ou discretas. A.1) Discretas: características mensuráveis que podem assumir apenas um número finito ou infinito contável de valores e, assim, somente fazem sentido valores inteiros. Exemplos: números de carros vendidos, número de filhos, número de reclamações recebidas por dia, etc. A.2) Contínuas: características mensuráveis que assumem valores em uma escala para as quais valores fracionais fazem sentido. Exemplos: renda mensal, tempo de entrega da mercadoria, tamanho do imóvel em m2, etc. B) Variáveis Qualitativas: são as características que não possuem valores quantitativos, mas, ao contrário, são definidas por várias categorias, ou seja, representam uma classificação dos elementos. Podem ser nominais ou ordinais. B.1) Nominais: não existe ordenação dentre as categorias. Exemplos: marca do carro, tipo de fornecedor, profissão, etc. B.2) Ordinais: existe uma ordenação entre as categorias. Exemplos: escolaridade (Fundamental, Médio ou Superior), grau de importância (nenhuma, pouca, razoável, muito), etc. Uma variável (x) é uma característica dos elementos investigados que difere de um elemento para outro e do qual temos interesse em estudar. Cada unidade (elemento) da população que é escolhido como parte de uma amostra fornece uma medida de uma ou mais variáveis, também chamadas observações. 7 Figura 1. Classificação das variáveis Uma pesquisa foi realizada com filhos de pais separados em grandes escolas da região metropolitana de Porto Alegre. Foram selecionados para fazer parte da pesquisa 400 alunos, todos filhos de pais separados, e algumas questões foram observadas como desempenho escolar (notas nas disciplinas), ocorrência de repetência escolar (sim ou não) e grau de satisfação com o relacionamento com seus pais (muito satisfeito, satisfeito, etc.) População: Filhos de pais separados em grandes escolas da região metropolitana de Porto Alegre Amostra: 400 alunos, filhos de pais separados em grandes escolas da região metropolitana de Porto Alegre Variável Qualitativa Nominal Exemplo: Profissão Ordinal Exemplo: Grau da Satisfação Quantitativa Discreta Exemplo: Nº de Clientes Contínua Exemplo: Renda 8 Variável 1: Desempenho escolar (nota nas disciplinas) Classificação: Quantitativa contínua Variável 2: Ocorrência de repetência escolar (sim ou não) Classificação: Qualitativa nominal Variável 3: Grau de satisfação com o relacionamento com seus pais muito satisfeito, satisfeito, etc.) Classificação: Qualitativa Ordinal Para cada caso abaixo identifique: população, amostra, variável e classificação da variável a) Uma pesquisa tem a finalidade de conhecer a porcentagem de pessoas que possuem curso superior completo na cidade Gandú. Para isso, 200 habitantes foram selecionados para amostra. b) O fabricante de carros marca “Alfa” deseja saber o consumo de gasolina (Km/l). Selecionou, então, os 500 primeiros carrosfabricados para fazer a investigação. c) Um pesquisador interessado em conhecer a inteligência média de pacientes esquizofrênicos, aplicou determinado teste de inteligência em 100 indivíduos hospitalizados. 9 d) A escola Maria Gorete quer saber o tempo despendido pelos alunos no deslocamento residência-escola. Realizou uma seleção de 100 alunos, anotando o tempo gasto neste trajeto. GABARITO a) Uma pesquisa tem a finalidade de conhecer a porcentagem de pessoas que possuem curso superior completo na cidade Gandú. Para isso, 200 habitantes foram selecionados para amostra. População: Habitantes da cidade de Gandú Amostra: 200 habitantes da cidade de Gandú Variável: Possui curso superior (sim ou não) Classificação: Qualitativa nominal b) O fabricante de carros marca “Alfa” deseja saber o consumo de gasolina (Km/l). Selecionou, então, os 500 primeiros carros fabricados para fazer a investigação. População: Carros da marca Alfa Amostra: 500 Carros da marca Alfa Variável: Consumo de gasolina (km/l) Classificação: Quantitativa contínua c) Um pesquisador interessado em conhecer a inteligência média de pacientes esquizofrênicos, aplicou determinado teste de inteligência em 100 indivíduos hospitalizados. População: Pacientes esquizofrênicos Amostra: 100 Pacientes esquizofrênicos hospitalizados Variável: Inteligência – QI Classificação: Quantitativa discreta d) A escola Maria Gorete quer saber o tempo despendido pelos alunos no deslocamento residência-escola. Realizou uma seleção de 100 alunos, anotando o tempo gasto neste trajeto. População: Alunos da escola Maria Gorete 10 Amostra: 100 Alunos da escola Maria Gorete Variável: Tempo despendido pelos alunos no deslocamento residência-escola Classificação: Quantitativa contínua