ESTATÍSTICA PARA O ICMS-RJ AULA 0 Sumário APRESENTAÇÃO .......................................................................... 2 1. CONCEITOS ......................................................................... 4 2. TABELAS DE FREQUÊNCIAS E HISTOGRAMAS ........................... 9 3. GRÁFICOS DE PARETO ........................................................ 13 4. MEDIDAS DE TENDÊNCIA CENTRAL ....................................... 17 5. ASSIMETRIA ...................................................................... 20 6. GRÁFICOS DE CAIXA (BLOXPLOT), QUARTIS E PERCENTIS ...... 23 7. MEDIDAS DE VARIABILIDADE .............................................. 24 8. FÓRMULA ABREVIADA DA VARIÂNCIA ................................... 28 9. PROPRIEDADES DA MÉDIA E DA VARIÂNCIA .......................... 29 10. EXERCÍCIOS RESOLVIDOS ................................................... 33 11. ENUNCIADOS DE EXERCÍCIOS ............................................. 73 12. GABARITOS ....................................................................... 84 13. FORMULÁRIO DESTA AULA ................................................... 85 14. TIPOS DE GRÁFICOS VISTOS ............................................... 87 15. RESUMÃO DE CONCEITOS ................................................... 89 Prof. André L. Santos www.passeifiscal.com.br 1 ESTATÍSTICA PARA O ICMS-RJ AULA 0 APRESENTAÇÃO Futuros auditores fiscais, Diz a frase já excessivamente repetida do clássico chinês “A Arte da Guerra” que devemos conhecer bem a nós mesmos e ao inimigo se quisermos vencer todas as batalhas. “Conhece-te a ti mesmo...” Quanto à primeira parte, digo que estudar para concursos é um ato imenso de humildade. Se realmente encarado como este desafio acima, estudar para um concurso te fará um ser humano melhor. “...Conhece teu inimigo” Quanto a conhecer bem o inimigo, no sentido do desafio, a parte ruim é esta: Estatística é difícil. É muito difícil. Não douro a pílula não. Uso estatística em meu trabalho e reconheço, muitas vezes engasgo, muitas vezes devo voltar aos conceitos originais, muitas vezes chego a beco sem saída, muitas vezes esqueço e devo estudar de novo. Estatística é uma matéria estratégica porque é desproporcionalmente difícil e consumidora de tempo para as poucas questões que caem. E pior, estatística cai sempre na prova de conhecimentos gerais, que é uma grande destruidora de sonhos. Já ouvi quem recomendasse dar os pontos por perdidos em estatística e concentrar-se em outras matérias. Não gosto deste conselho. Ao verificar seu gabarito você pode chorar lágrimas de sangue pela falta de preciosos pontos de estatística. Atualmente um dos maiores filões de mercado é vender métodos para reduzir aquelas conquistas que requerem esforço. Vende-se perder peso sem esforço. Vende-se aprender línguas sem esforço. Vende-se passar num concurso sem esforço. Quem ficou fluente em inglês sem persistir? Quem perdeu peso sem privações? Quem passou num concurso de primeira sem estudar? Não prometo que você aprenderá estatística sem sua dedicação pessoal. Mas o desafio que estas aulas se propõem é fazê-lo entender. Você, se for experiente, já ouviu a máxima “não adianta entender se não sabe resolver os exercícios”. Concordo com ela. Mas quem faz os exercícios sem entender, não entenderá quando os exercícios vierem diferentes. E eles vêm. As bancas são pouco criativas e se repetem, mas quando o examinador está inspirado, lá vem uma questão cheia de pegadinhas para te testar, muito além dos xizes e sigmas. Leia as aulas com atenção na parte teórica. Não deixe de ler a teoria, em Estatística é importante, e quando cai teoria não é nada simples. Fiz estas aulas supondo que você não gosta e não tem base de estatística (estatisticamente é maior parte dos alunos). E faça os exercícios. Não se passa sem exercícios, fique posto. Porém saiba que não há matéria que exija mais seus fundamentos teóricos básicos nos exercícios avançados que Estatística. Vai ser difícil. Vai mesmo. Mas temos de passar por isto se queremos passar. Quanto à estrutura didática desta aula, tentei ser tudo para todos. Parto do pressuposto que meu aluno não é hábil com números e equações. Procuro ser explícito. Ao mesmo tempo, rigoroso com as notações matemáticas. A teoria está na parte inicial da aula, sendo desenvolvida com calma, com bastantes exemplos gráficos e numéricos. Você precisa entender. Não adianta vender ilusão, não se passa em estatística na base do macete, mas sim na base do conhecimento. Após isto temos uma bateria de exercícios de concurso resolvidos. Finalmente, os enunciados para que você mesmo resolva. Prof. André L. Santos www.passeifiscal.com.br 2 ESTATÍSTICA PARA O ICMS-RJ AULA 0 Vamos observar como serão distribuídos em nossas aulas os itens do edital passado (FCC ICMS-RJ 2013): Aula Tema 1 Estatística Descritiva Estatística Probabilística 2 Distribuição de Probabilidades 0 3 4 5 6 Probabilidades Discretas Probabilidade Normal Inferência Estatística Teste de hipóteses e Correlação Item do edital Espaço amostral e probabilidades: conceito, axiomas Estatística Descritiva: Gráficos, tabelas, medidas de posição e de variabilidade. Amostragem: Amostras casuais e não-casuais. Distribuições de probabilidades discretas e contínuas (conceitos gerais e usos de descritiva). Proporções e regras de proporcionalidade de grandezas. Combinações, Arranjos e Permutação. Técnicas de Contagem e Análise Combinatória: Combinações, Arranjos e Permutação. Distribuições de probabilidade discretas: Bernoulli, binominal, Poisson Distribuições contínuas, especialmente a normal Processos de amostragem, incluindo estimativas de parâmetros. Inferência: Intervalos de confiança. Distribuições qui-quadrado, distribuição t de Student Testes de hipóteses para médias e proporções. Correlação e Regressão Linear simples IMPORTANTE: Este curso será atualizado quando o próximo edital do ICMS-RJ sair. O aluno poderá baixar as aulas que requererem atualização. Você não ficará desamparado e vai garantir que irá para prova com toda a matéria de Estatística, e nem um sigma a menos da ementa! É praxe para tranquilizar o aluno e saber que não está lendo material de um néscio comentar um pouco de sua biografia: Sou André Luiz dos Santos, engenheiro químico. Sou formado pela Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, mestre em Processo Industriais da Engenharia Química pelo Instituto de Pesquisas Tecnológicas de São Paulo e MBA em Gestão Empresarial pela Fundação Getúlio Vargas. Aprendi a respeitar os concurseiros em sua dedicação, pragmatismo e senso de objetivo. Procurei colocar tudo isto neste curso. Espero que vocês não só gostem, mas passem. Afinal, estamos estudando para passar. Vamos lá, bons estudos! André L. Santos Prof. André L. Santos www.passeifiscal.com.br 3 ESTATÍSTICA PARA O ICMS-RJ AULA 0 Aula 0 ESTATÍSTICA DESCRITIVA 1. CONCEITOS Durante nossos exercícios de estatística para concurso, vamos ver diversos conceitos espalhados pelos enunciados. No início desta aula de estatística descritiva é prudente que repassemos os conceitos mais pedidos pelas bancas. Dessa forma, tendo visto o conceito com rigor, poderemos rapidamente compreender os enunciados. A Ciência da Estatística é a ramo da Matemática que se preocupa com a organização, descrição, análise e interpretação dos dados experimentais. Exemplo: Este curso visa ensinar a Ciência da Estatística População é uma coleção completa de todos os elementos a serem estudados. Exemplo que veio da vida para a matemática, o conjunto de todos os brasileiros é a população brasileira. O conjunto de todos os planetas do sistema solar é uma população. Censo é uma coleção de dados relativos a todos os elementos de uma população. Como exemplo, a contagem dos cidadãos do um país feito pelo Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (por que será que tem este nome, hein?) Amostra é uma subcoleção de elementos extraídos de uma população. Ao se sortear pessoas para uma entrevista, fazemos uma “amostra” da população. Ao se tirar 2 ml de sangue para um exame clínico com uma seringa, tiramos uma “amostra” de sangue para análise. Neste exemplo, a população seria todo o sangue do paciente. Rapidamente percebese que trabalhar com populações é inviável. Parâmetro é uma medida numérica que descreve uma característica de uma população. Por exemplo, o parâmetro de expectativa de vida do brasileiro (até agora) é 76 anos. Em média, a população de cidadãos brasileiros vive 76 anos. Prof. André L. Santos www.passeifiscal.com.br 4 ESTATÍSTICA PARA O ICMS-RJ AULA 0 Uma estatística no sentido estrito é uma medida numérica que descreve uma característica de uma amostra. No exemplo do sangue, se a análise resultar que o nível de glicose é de 86 mg/dl esta é uma estatística da amostra, e só se refere à amostra. No decorrer do curso, veremos como avaliar se a amostra é representativa da população. Pode não ser. Se tomarmos uma amostra de óbitos de cidadãos brasileiros de zonas notadamente carentes de saúde, teremos uma estatística de expectativa de vida menor que 76 anos, que é diferente do parâmetro da população brasileira. Um dado é uma unidade básica de informação, normalmente o resultado da experiência ou observação. Por exemplo, “este frasco de talco tem peso líquido de 199,8g” Uma informação é o conhecimento obtido pela comparação de diversos dados. Por exemplo, “Os frascos de talco desta marca tem peso líquido médio de 200g”. Nota-se que esta informação não poderia ter sido obtida do dado de um único frasco, ela veio de mais de um dado, seja da medição de uma amostra ou população de frascos. Mas estas definições não são escritas na rocha: No caso, se o fabricante tivesse afirmado, seria um dado. Uma proposição é o conjunto de palavras ou símbolos que exprimem um pensamento ou juízo de sentido completo. Por exemplo, “este frasco de talco tem peso líquido de 199,8g” ou 9<6. As proposições são expressas em linguagem. Nos exemplos, a primeira foi em bom português, a segunda em símbolos matemáticos. As proposições podem ser verdadeiras ou falsas. No exemplo dado, 9<6 é uma proposição falsa. As proposições podem ser simples (no caso os exemplos) ou compostas, por exemplo “este frasco de talco tem peso líquido de 199,8g e tem gipsita em sua composição”. A estatística lidará com proposições, mas a disciplina que lida com elas por excelência é o raciocínio lógico. Dados quantitativos consistem em números que representam contagens ou medidas. Por exemplo, “Alturas dos alunos de uma sala em metros: 1,52; 1,61; 1,54; 1,52; 1,85; 1,71” Dados qualitativos (ou dados categóricos ou dados atributos) podem ser separados em diferentes categorias que se distinguem por Prof. André L. Santos www.passeifiscal.com.br 5 ESTATÍSTICA PARA O ICMS-RJ AULA 0 alguma característica não-numérica. Por exemplo, “Principais bancas no Brasil: CESPE, ESAF, FCC, FGV, Cesgranrio, Vunesp” Dados discretos são dados quantitativos que resultam de um conjunto finito de valores possíveis, ou de um conjunto enumerável destes valores. Por exemplo, “Pontuações possíveis num concurso de 160 questões de alternativa de um ponto cada: 0,1,2,3... 157,158,159,160” Dados contínuos (numéricos) são dados quantitativos resultam de um número infinito de valores possíveis que podem ser associados a pontos em uma escala contínua de tal maneira que não haja interrupções. Por exemplo, “Velocidades instantâneas de carros num determinado ponto da estrada em km/h: 100,2; 110,5; 96,3” Importante: A mínima unidade de medição não significa que um dado contínuo é discreto. Se minha régua mede até milímetros, não quer dizer que minha medida de distância é discreta em milímetros. Se a régua mediu 25mm, a medida real bem poderia ter sido 25,46mm se tivesse um instrumento com mais precisão, como um micrômetro, por exemplo. Nível nominal de mensuração é caracterizado por dados que consistem apenas em nomes, rótulos ou categorias. Os dados não podem ser dispostos segundo um esquema ordenado. Exemplo, “Respostas possíveis a uma pesquisa eleitoral de segundo turno: Candidato Alfa, Candidato Beta, Branco, Nulos, Indecisos”. Nível ordinal de mensuração envolvem dados que podem ser dispostos em alguma ordem, mas as diferenças entre valores dos dados não podem ser determinadas ou não tem sentido. Exemplo, “Respostas possíveis a uma pergunta em uma pesquisa: Concordo fortemente, concordo, indiferente, discordo, discordo fortemente, não sei”. Dá para perceber que há uma ordem e hierarquia, mas não há uma medição precisa da distância entre elas. Nível intervalar de mensuração é análogo ao nível ordinal, com a propriedade de que podemos determinar diferenças significativas entre os dados. Todavia não existe um ponto de partida zero inerente ou natural onde não haja qualquer quantidade presente. Isto é muito comum em escalas com zero arbitrado. Exemplo, “temperaturas médias mensais em São Paulo em graus Celsius, 25; 24;20;16;18;22;25”. Não se pode dizer que 20ºC Prof. André L. Santos www.passeifiscal.com.br 6 ESTATÍSTICA PARA O ICMS-RJ AULA 0 é 20% mais quente que 24ºC porque 0ºC foi determinado arbitrariamente no congelamento da água (isto não se aplica graus Kelvin, que parte do zero absoluto) Nível de razão de mensuração é o nível de intervalo modificado de modo a incluir o ponto de partida zero inerente, onde zero significa nenhuma quantidade presente. Para valores neste nível, tanto as diferenças como as razões tem significado. Exemplo, “Receitas trimestrais de uma empresa em milhões de reais: 250, 300, 200, 180”. Pode-se dizer que R$ 200.000.000,00 é 20% menor que 240.000.000,00. Pode-se dizer que R$ 300.000.000,00 é cem milhões de reais maior que R$ 200.000.000,00. E que receita zero é receita nenhuma. Um estudo observacional verificam-se e medem-se características específicas, mas não se tenta manipular ou modificar os elementos a serem estudados. Por exemplo, “Peso total bruto de caminhões trafegando numa rodovia: 25t; 20t; 12t; 8t; 23t” Em um experimento aplica-se determinado tratamento e passa-se a observar seus efeitos a serem pesquisados. Exemplo “Teores de determinada substância na urina de pacientes submetidos a tratamento: 60mg/ml; 56 mg/ml; 80 mg/ml”. Ou seja, é uma condição não natural, houve um tratamento que podia ou não ter alterado os teores normais. Uma amostra aleatória os elementos da população são escolhidos de tal forma que cada um deles tenha igual chance de figurar na amostra. Exemplo, num tanque perfeitamente agitado, 100ml de líquido são retirados a título de amostra. Como é um granel misturado, pode-se considerar uma amostra aleatória. Outro exemplo, num tanque com uma população de peixes, uma rede é lançada e captura 3 peixes para exames. Supõe-se que os peixes estejam nadando aleatoriamente. Uma amostragem estratificada é uma amostragem que a população é subdividida em no mínimo duas subpopulações que compartilham das mesmas características e em seguida se extrai uma amostra aleatória de cada extrato. Por exemplo, os computadores da Receita Federal separam as declarações de renda de pessoas físicas em faixas de renda e sorteiam algumas de cada faixa para escrutínios dos fiscais. Prof. André L. Santos www.passeifiscal.com.br 7 ESTATÍSTICA PARA O ICMS-RJ AULA 0 Uma amostragem por conglomerados é uma estratificada em que o espaço amostral é um dos conglomerados/extratos. Repetindo o exemplo anterior, os computadores da Receita Federal separam as declarações de IRPF em faixas de renda, mas especificamente os fiscais se interessam no escrutínio de amostras aleatórias na faixa de renda superior do estudo. A banca FGV considerou esta como uma definição de amostragem por conglomerados: “na amostragem por conglomerado a população é dividida em diferentes grupos, extraindo-se uma amostra apenas dos conglomerados selecionados” Uma amostragem sistemática escolhemos um ponto de partida e selecionamos um elemento a cada determinada distância ou frequência. Exemplo, uma tecelagem extrai uma amostra para análise de fio a cada 10000m de fio produzido. Um erro amostral é a diferença entre os resultados amostrais e o verdadeiro resultado populacional; tais erros resultam de flutuações amostrais aleatórias. Exemplo, uma linha de produção envasa um silo de 200t de dolomita em 200.000 sacos de 1000g por hora. Em uma amostra de 5 sacos retirados aleatoriamente dos produzidos, a média de peso foi de 995g. Este 5g é o erro amostral. Se todos os sacos, ie, a população pudesse ser medida, o peso médio seria de 1000g. Um erro não amostral ocorre quando os dados amostrais são coletados, registrados ou analisados incorretamente, é um erro que não se atribui à variação amostral aleatória, como a escolha de uma amostra não aleatória e tendenciosa ou a utilização de um instrumento de mensuração defeituoso. Por exemplo, no caso da linha de produção acima, os cinco sacos de amostra podem ser medidos numa balança descalibrada que dá média de peso deles de 975g. 25g é um erro não amostral. No caso, o amostrador também propositadamente podia ter escolhido os sacos mais murchos para retirar de amostra e subavaliar de caso pensado o peso do envase. Todas as definições acima deram precisas definições do que veremos ao longo do curso e das questões de estatística. Prof. André L. Santos www.passeifiscal.com.br 8 ESTATÍSTICA PARA O ICMS-RJ AULA 0 2. TABELAS DE FREQUÊNCIAS E HISTOGRAMAS Este tema é querido às bancas. Ele é bem básico, mas por que não tirar pontos preciosos dele? Só requer experiência para no dia da pressão da prova manipular os dados e extrair o ponto. Uma tabela de frequências relaciona categorias (ou classes) de valores juntamente com contagens (ou frequências) do número de valores que se enquadram em cada categoria. Vamos ao exemplo: Um grande fabricante de peças dividiu seus clientes em classes de faturamento anual de pedidos para determinar o nível de atendimento, pós-venda e assistência técnica a cada um deles. Classe de cliente Pedidos anuais # clientes Padrão Até R$ 100.000 80 Preferencial de R$ 100.000 até R$ 200.000 20 Premium de R$ 200.000 até R$ 300.000 5 Nesta tabela, os limites inferiores de classe são os menores números que podem efetivamente pertencer a cada classe. No caso, 0 (hipoteticamente. Quem fez R$0 de pedido não é cliente); 100.000 e 200.000. Os limites superiores de classe são os maiores números que podem efetivamente pertencer a cada classe. Ou seja, 100.000; 200.000 e 300.000. Uma questão que sempre pode surgir é o que fazer nas fronteiras. No caso, a tabela já explicou usando o de... até. “De“ pertence à classe, “até” não é da classe. Por exemplo, um cliente que tenha pedido R$ 200.000,00 exatos é cliente Premium, porque a categoriam Premium é “de 200.000” enquanto a Preferencial é “até 200.000”. Em linguagem matemática, 100.000<=Preferencial<200.000 O aluno também encontrará as seguintes notações nos enunciados, todas análogas: 100.000 <= x < 200.000 100.000 [ ---------------- [ 200.000 100.000 |----------------- 200.000 100.000 200.000 Todas elas significam a mesma coisa. Que 100.000 está incluso no intervalo, mas 200.000 não faz parte. Prof. André L. Santos www.passeifiscal.com.br 9 ESTATÍSTICA PARA O ICMS-RJ AULA 0 Marcas de Classe ou Pontos Médios de Classe é auto explicativo, é o ponto médio da classe. No caso, Padrão 50.000; Preferencial 150.000; Premium 250.000. Finalmente, amplitude de classe é a diferença entre dois limites de classe. Na tabela é de R$ 100.000. O exemplo apresentou amplitudes iguais, mas nem sempre é assim. A empresa poderia ter dito que os Premium iam de 200.000 até 1.000.000. Ou até infinito, oras, alguém que quisesse fazer um bilhão em pedido seria um tremendo cliente Premium, não? Usualmente, a amplitude de classe para uma boa construção de classes é dada pela amplitude dos dados dividido pelo número de classes desejada. Amplitude é o maior menos o menor valor dos dados. A regra prática de histogramas é que o número de classes seja a raiz quadrada do número de valores. Sendo assim, para 50 valores termos 7 classes é um bom número a se trabalhar (√ =7,071067...) Finalmente, podemos montar o famoso gráfico de colunas de frequências por classes tão venerado da estatística chamado de HISTOGRAMA. Enquanto você ouvir falar de estatística na sua vida você ouvirá dos histogramas. 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 Histograma de clientes 80 20 5 R$ 0 Padrão Preferencial R$ 100.000 Premium R$ 300.000 R$ 200.000 Uma outra modalidade de tabela de frequência muito usada é a de frequência relativa. Ela tem a vantagem que os dados dela podem ser usados para cálculos de probabilidade, se desejar. Frequência relativa = frequência da classe / frequência total No exemplo dos clientes, a frequência total é a somatória do número de clientes, ie, 105 clientes. Dividindo cada classe de cliente pela somatória Classe de cliente Pedidos anuais # clientes Freq. Relativa Padrão Até R$ 100.000 80 0,76 Prof. André L. Santos www.passeifiscal.com.br 10 ESTATÍSTICA PARA O ICMS-RJ AULA 0 Preferencial de R$ 100.000 até R$ 200.000 20 0,19 Premium de R$ 200.000 até R$ 300.000 5 0,05 Soma clientes 105 1,00 Também o histograma pode ser feito com frequências relativas Histograma de freq. Relativa de clientes 0,80 0,76 0,70 0,60 0,50 0,40 0,30 0,19 0,20 0,10 0,05 0,00 Padrão Preferencial Premium Outra forma comum de expressar nestas tabelas é a frequência acumulada, que é a soma das frequências daquela classe e de suas precedentes, seja em termos absolutos, sejam em termos relativos. No caso do exemplo, a tabela fica trabalhada um pouco diferente: Pedidos anuais Número clientes Freq. Relativa Acumulada Até R$ 100.000 80 0,76 Até R$ 200.000 100 0,95 Até R$ 300.000 105 1,00 E o histograma vira uma escadinha: Prof. André L. Santos www.passeifiscal.com.br 11 ESTATÍSTICA PARA O ICMS-RJ AULA 0 Freq. Relativa Acumulada 1,00 0,90 0,80 0,70 0,60 0,50 0,40 0,30 0,20 0,10 0,00 Até R$ 100.000 Até R$ 200.000 Até R$ 300.000 O aluno perspicaz que vai ganhar muitos pontos na prova já percebeu que forçosamente a última classe da frequência acumulada é a somatória da tabela, e tem frequência de 1. Um “irmão” do gráfico de histograma de frequência relativa é o famoso gráfico de pizza. No gráfico de pizza a área de um círculo é dividida radialmente de acordo com a frequência relativa de cada categoria. Portanto uma categoria com 50% da frequência ocupará uma meia-lua, e assim sucessivamente. Vermelha; 130; 7% Azul; 100; 5% Cores de automóveis vendidos Outras; 5; 0% Verde; 15; 1% Marrom; 50; 2% Prata; 1000; 50% Prata Preta Branca; 200; 10% Branca Marrom Verde Azul Vermelha Outras Preta; 500; 25% Prof. André L. Santos www.passeifiscal.com.br 12 ESTATÍSTICA PARA O ICMS-RJ AULA 0 3. GRÁFICOS DE PARETO Uma aplicação muito comum das tabelas de frequências e frequências acumuladas é o chamado gráfico de Pareto. Trata-se de dois gráficos num só. As barras são as frequências individuais das categorias, e uma linha expressa a frequência acumulada. Pareto Chart of Campeoes 20 100 Count 60 10 40 5 0 Campeoes Count Percent Cum % Percent 80 15 20 Brasil 5 26,3 26,3 Italia 4 21,1 47,4 Alemanha Argentina 3 2 15,8 10,5 63,2 73,7 Uruguai 2 10,5 84,2 Other 3 15,8 100,0 0 No exemplo acima, podemos ver uma população de campeões das Copas do Mundo até 2013. As barras é a frequência absoluta da população de maneira ordenada decrescentemente (os últimos valores, para o bem da visão, costumam ser agrupados). Portanto lê-se diretamente das barras que foram 5 campeonatos do Brasil, 4 da Itália, 3 da Alemanha, por exemplo. A ordenação decrescente permite logo se perceber as maiores frequências. Qual país mais ganhou a Copa? O Brasil, a primeira barra. Os gráficos de Pareto servem por excelência para ressaltar as categorias mais frequentes. A linha vermelha é a frequência acumulada. Ela permite responder, por exemplo, a pergunta: “Quais países correspondem sozinhos à 50% das vitórias na Copa?”. A resposta é “Brasil e Itália correspondem sozinhos à metade dos campeonatos”. O gráfico tem duas escalas. A da esquerda é a frequência absoluta, já a porcentagem da direita pode ser tanto a frequência relativa (para as barras) quanto a acumulada (para a linha). Prof. André L. Santos www.passeifiscal.com.br 13 ESTATÍSTICA PARA O ICMS-RJ AULA 0 Gráficos de pareto são especialmente usados como ferramentas da qualidade para avaliar as principais causas. Foram desenvolvidos pelo célebre Juran (quem estiver estudando Administração Industrial ou Geral provavelmente o conhece) baseado na conclusão atribuída ao economista italiano Pareto: “Em geral, 20% das pessoas/causas consomem/geram cerca 80% dos recursos/conseqüências”. Os 20% no caso seriam as barras absolutas, os 80% a linha acumulada. Exemplo: Construa o gráfico de pareto das seguintes causas de interrupção de produção industrial: Ordena-se absoluta Prof. André L. Santos Causa de perda de produção Ocorrência Falta de matéria-prima 6 Falta de embalagem 5 Falta de demanda 4 Falta de mão de obra 2 Quebra do reator 10 Quebra da esteira 2 Acerto de estoque 1 Auditoria física 1 Força maior 1 Quedas de energia 3 Erro de instrumentação 2 decrescentemente as categorias www.passeifiscal.com.br pela frequência 14 ESTATÍSTICA PARA O ICMS-RJ Causa de perda de produção Ocorrência Quebra do reator 10 Falta de matéria-prima 6 Falta de embalagem 5 Falta de demanda 4 Quedas de energia 3 Quebra da esteira 2 Falta de mão de obra 2 Erro de instrumentação 2 Força maior 1 Auditoria física 1 Acerto de estoque 1 AULA 0 Calcula-se a frequência relativa de cada categoria. Relembrando, frequência relativa = frequência absoluta/soma de frequências Prof. André L. Santos Causa de perda de produção Ocorrência Freq. Rel Quebra do reator 10 0,270 Falta de matéria-prima 6 0,162 Falta de embalagem 5 0,135 Falta de demanda 4 0,108 Quedas de energia 3 0,081 Quebra da esteira 2 0,054 Falta de mão de obra 2 0,054 Erro de instrumentação 2 0,054 Força maior 1 0,027 Auditoria física 1 0,027 Acerto de estoque 1 0,027 www.passeifiscal.com.br 15 ESTATÍSTICA PARA O ICMS-RJ AULA 0 Calcula-se a frequência acumulada de cada categoria. Relembrando, frequência acumulada = frequência absoluta/soma de frequências + frequência relativa anterior. Se você fez certo as contas, a última categoria de frequência acumulada será igual a 1. Ocorrência Freq. Relativa Freq. Relativa acumulada Quebra do reator 10 0,270 0,270 Falta de matéria-prima 6 0,162 0,432 Falta de embalagem 5 0,135 0,568 Falta de demanda 4 0,108 0,676 Quedas de energia 3 0,081 0,757 Quebra da esteira 2 0,054 0,811 Falta de mão-de-obra 2 0,054 0,865 Erro de instrumentação 2 0,054 0,919 Força maior 1 0,027 0,946 Auditoria física 1 0,027 0,973 Acerto de estoque 1 0,027 1,000 Causa de perda de produção Num gráfico de dois eixos de colunas/linhas atribui-se as frequências absolutas às colunas e as frequências acumuladas à linha 12 0,973 0,9190,946 0,865 0,811 0,757 0,676 10 10 8 5 4 0,432 0,270 2 0,800 0,700 0,500 0,400 4 3 2 2 2 1 1 1 0 Prof. André L. Santos 0,900 0,600 0,568 6 6 1,000 0,300 Ocorrência 0,200 Freq. Abs 0,100 0,000 www.passeifiscal.com.br 16 ESTATÍSTICA PARA O ICMS-RJ AULA 0 Vê-se que é uma poderosa ferramenta estatística de qualidade. No exemplo acima, mais de 40% das paradas foram geradas pelas duas causas principais. Como os recursos são limitados, resolver estas duas únicas causas de parada prioritariamente geraria um grande ganho de produtividade. 4. MEDIDAS DE TENDÊNCIA CENTRAL Uma medida de tendência central é um valor no centro ou no meio de um conjunto de dados A média aritmética ou simplesmente média de um conjunto de valores é o valor obtido somando-se todos eles e dividindo o total pelo número de valores. É a medida de tendência central mais importante e mais usada. Notações Somatória de um conjunto de valores x Uma variável usada individuais dos dados para representar n Número de valores de uma amostra N Número de valores de uma população ̅ = ∑ = ∑ valores Média de um conjunto de valores de uma amostra Média população de um conjunto de valores de uma Exemplo, qual a média do conjunto: 10; 20; 25; 75? ∑ Como n=4: ̅ = ∑ = Cuidado! Não confunda o símbolo “traço” da média com o símbolo NÃO do operador lógico! Prof. André L. Santos www.passeifiscal.com.br 17 ESTATÍSTICA PARA O ICMS-RJ AULA 0 No exemplo acima, vê-se uma propriedade importante da média: valores extremos afetam a média. Naquela amostra há 3 números menores que a média, mas o 75 é tão grande comparado a eles que “puxa” a média para si. A média ponderada de um conjunto de valores é o valor obtido pela multiplicação dos dados pela sua proporção dividida pela soma total. É útil para misturas e quando componentes se mesclam ̅ ∑ ∑ Exemplo: Uma fábrica de suco mistura duas polpas concentradas de frutas, a primeira tem 300l e 50% de sólidos, a segunda tem 1000l e 30% de sólidos. Qual a concentração final? ̅ ∑ ∑ A média de teores finais é 35%. Os valores de concentração foram ponderados. Veremos mais detalhes da média ponderada na aula de distribuição de probabilidades. A mediana de um conjunto de valores é o valor que divide o conjunto em duas partes iguais quando os valores estão em ordem crescente. O símbolo da mediana é ̃ Quando o conjunto tem um número ímpar de elementos, a mediana é o elemento central. Se um número par, a média dos valores centrais. Exemplo, qual a mediana do conjunto: 500; 10; 17; 20; 19; 75; 40? O primeiro passo é ordenar o conjunto, portanto: 10 17 19 20 40 75 500 A mediana é o número do meio porque temos um número ímpar de elementos 10 17 19 20 Prof. André L. Santos 40 75 500 portanto ̃= 20 www.passeifiscal.com.br 18 ESTATÍSTICA PARA O ICMS-RJ AULA 0 Podemos perceber uma propriedade interessante da mediana, ela não é afetada por pontos extremos. O 500 não move a mediana. Podia ser 76 no lugar de 500, a mediana continuaria 20. Exemplo, qual a mediana do conjunto: 10; 20; 25; 75? Já temos o conjunto ordenado, mas é um número par de elementos: 10 20 25 75 A mediana é a média dos elementos centrais, ie 20 e 25. Portanto ̃= (20+25)/2 = 22,5 A moda de um conjunto de dados é o valor que ocorre com mais frequência. Cuidado, não necessariamente a moda é única. Se há duas, o conjunto é bimodal. Se há mais, é multimodal. Histogram of a 30 moda 25 Frequency 20 15 10 5 0 -2,25 -1,50 -0,75 0,00 a 0,75 1,50 Abaixo, um conjunto bimodal: Prof. André L. Santos www.passeifiscal.com.br 19 ESTATÍSTICA PARA O ICMS-RJ AULA 0 Conjunto bimodal 12 moda moda Frequency 10 8 6 4 2 0 19,5 21,0 22,5 24,0 b 25,5 27,0 28,5 O ponto médio é o valor que está no meio do caminho entre o maior e o menor valor. A amplitude é a diferença entre o maior e o menor valor. Tecnicamente a amplitude não é uma medida de tendência central, e sim de variação. Mas como o ponto médio é a média da amplitude, explico aqui. Exemplo: calcule a amplitude e o ponto médio de 10; 50; 60; 100; 20 O maior valor é 100, o menor é 10. Portanto a amplitude é 90. O ponto médio é a média de 10 e 100, portanto (10+100)/2= 55 5. ASSIMETRIA Diz-se que uma distribuição é simétrica quando as metades esquerdas e direitas de seu histograma são iguais. Uma propriedade importantíssima de uma distribuição simétrica é que a mediana, a moda e a média são iguais, ie, coincidem. Prof. André L. Santos www.passeifiscal.com.br 20 ESTATÍSTICA PARA O ICMS-RJ AULA 0 Exemplo de distribuição simétrica 0 900 Média = Mediana = Moda 800 700 Frequency 600 500 400 300 200 100 0 -5,2 -3,9 -2,6 -1,3 0,0 1,3 2,6 3,9 A Diz-se que uma distribuição é assimétrica quando as metades esquerdas e direitas de seu histograma não são iguais e estendem-se mais para um lado que para o outro. As distribuições assimétricas podem ser à direta ou à esquerda, respectivamente positiva e negativa. Uma distribuição assimétrica à esquerda tem a média e a mediana à esquerda da moda. Já uma distribuição assimétrica à direita tem a média e a mediana à direita da moda. Prof. André L. Santos www.passeifiscal.com.br 21 ESTATÍSTICA PARA O ICMS-RJ AULA 0 Distribuição assimétrica a direita 1 6000 1,89 2 Moda 1 Média 1,89 Mediana 2 5000 Frequency 4000 Assimetria a direita: Média > Moda Mediana > Moda 3000 2000 1000 0 0 2 4 6 8 10 B Distribuição assimétrica a esquerda 8,98 9,29 9,8 1200 Moda 9,8 Mediana 9,29 Media 8,98 1000 Frequency 800 Assimetria a esquerda: Moda > Mediana Moda > media 600 400 200 0 1,2 2,4 3,6 4,8 6,0 7,2 8,4 9,6 d Prof. André L. Santos www.passeifiscal.com.br 22 ESTATÍSTICA PARA O ICMS-RJ AULA 0 Resumindo: Assimétrica à esquerda ou negativamente assimétrica Simétrica Assimétrica à direta ou positivamente assimétrica Mediana < Moda Moda = Média = Mediana Mediana > Moda Média < Moda Média > Moda 6. GRÁFICOS DE CAIXA (BLOXPLOT), QUARTIS E PERCENTIS A mediana tem dois “irmãos”. São o primeiro quartil e o terceiro quartil. Se a mediana divide a distribuição ordenada em duas partes iguais, cada uma com 50% de elementos, o primeiro quartil divide no primeiro um quarto, ie, 25% antes versus 75% após. Analogamente, o terceiro quartil divide em 75% e 25%. Para calcular os quartis é da mesma maneira que a mediana. Ordena-se a distribuição e pega-se o elemento em 25/100 n-ésima posição para o primeiro quartil (Q1) e 75/100 n-ésima posição para o terceiro (Q3), lembrando sempre que n é o número de elementos na distribuição. Se os quartis ficarem entre dois elementos, adota-se o inteiro mais próximo. Em certo sentido, a mediana é o segundo quartil (Q2). Posição Q1 = 25/100 * n Mediana (Q2) = 50/100 * n ; Posição Q3 = 75/100 * n; Posição da A distância interquartílica é a diferença entre Q3 e Q1. Os percentis são análogos aos quartis e são calculados da mesma forma. Exemplo, O 10% percentil de uma distribuição é o elemento ordenado que ocupa a posição 10/100 * n. O 64% percentil de forma análoga é 64/100*n. O Q1 é o 25% percentil, o Q3 é o 75% percentil e a mediana é o 50% percentil. Posição 10% percentil = 10/100*n; Posição 64% percentil = 64/100*n Posição k percentil = k/100 * n; onde 0<k<100% Um gráfico muito comum em estatística para observar os quartis e medianas é o gráfico de caixa ou bloxplot. Trata-se de uma caixa dividida na mediana que vai do Q1 até o Q3. Veja o exemplo: Prof. André L. Santos www.passeifiscal.com.br 23 ESTATÍSTICA PARA O ICMS-RJ AULA 0 Exemplo de Boxplot 250 Os pontos avulsos são "Outliers" Valores extremos acima ou abaixo dos limites Limite superior = Q3 + 1.5 (Q3 - Q1) 200 150 Q3 100 Distância interquartílica mediana Q1 50 0 Limite inferior = Q1- 1.5 (Q3 - Q1) Os boxplot também possuem uma linha ligando até 150% da distância interquartílica abaixo e acima de Q1 e Q3 respectivamente. Os pontos fora deste intervalo são os ditos “outliers”, os pontos famosos da expressão “pontos fora da curva”. Não se preocupe com outliers por hora, nunca vi caírem em prova alguma mesmo nos exercícios de boxplot, mas sempre é bom saber. 7. MEDIDAS DE VARIABILIDADE A amplitude de uma distribuição é a diferença entre o maior e o menor valor. Tem uso limitado, exceto para o cálculo do ponto médio. A medida de variação por excelência é o desvio-padrão: O desvio-padrão de um conjunto de dados é uma medida de variação dos valores em relação à média. É uma medida de dispersão absoluta. A variância de um conjunto de dados é a média dos quadrados das diferenças dos valores em relação à sua média. Na prática, o desvio-padrão (e sua mãe, a variância) representa o “grau de espalhamento” que os pontos estão da média. Veja o exemplo abaixo para entender. O histograma mais “espalhado” tem maior desvio-padrão. Prof. André L. Santos www.passeifiscal.com.br 24 ESTATÍSTICA PARA O ICMS-RJ AULA 0 Histogram of a; b Normal 0,0016 A população "b" tem menor desvio padrão que "a". Os dados são menos "espalhados" ao redor das médias 0,0014 Density 0,0012 0,0010 0,0008 Variable a b Mean StDev N 5010 403,1 200 5003 275,2 200 0,0006 0,0004 0,0002 0,0000 4200 4500 4800 5100 Data 5400 5700 6000 Desvio-padrão é a raiz quadrada (√ ) da variância. Não posso deixar de reforçar a importância deste conceito. Porque se calcula a variância da distribuição em primeiro lugar e todas as operações com desvio devem ser feitas com a variância. Porém o desvio-padrão é realmente aquilo útil para se compreender a distribuição por ter a unidade dos elementos. Ou seja, fala-se em desvio-padrão, mas se mexe nele com a variância. Insisto, este conceito cai muito. Vamos revisar as notações e fórmulas. Algumas são novas, outras você já conhece: Notações Somatória de um conjunto de valores x ∑ x Uma variável usada para representar valores individuais dos dados n Número de valores de uma amostra N Número de valores de uma população ̅ = ∑ Prof. André L. Santos Média de um conjunto de valores de uma amostra www.passeifiscal.com.br 25 ESTATÍSTICA PARA O ICMS-RJ = S2= ∑ ̅ = s=√ ∑ =√ Média de um conjunto de valores de uma população ∑ (∑ ∑ ∑ ) ∑ ) ̅ =√ ∑ Variância de um conjunto de valores de uma amostra Variância de um conjunto de valores de uma população (∑ AULA 0 ∑ Desvio-padrão de um conjunto de valores de uma amostra √ ∑ √ (∑ ∑ ) Desvio-padrão (sigma) de valores de uma população um conjunto de A mesma distinção entre amostra e população deve ser feita com mais rigor no cálculo de desvio-padrão que no cálculo das médias e as bancas cobram nas questões este conhecimento. Quando é uma amostra, a divisão é por n-1, quando é população, por N. Por quê? Porque uma amostra perde um grau de liberdade. Ela é uma partição de um sistema, é algo a menos que um sistema, é um grau de liberdade a menos, portanto n-1. Ora, como a divisão é feita por um número menor, percebemos que o desvio-padrão de uma amostra é MAIOR que o de uma população. Lógico! A amostra é uma tentativa de previsão da população por um subconjunto, naturalmente tem medidas mais imprecisas. Usualmente, o desvio-padrão “padrão” é o amostral, isto é, o s, calculado com n-1. Inclusive é o padrão das maiorias das calculadoras científicas. Mas cuidado, elas também tem o botão sigma N. O candidato deve ficar esperto para perceber quando se fala de desvio-padrão se é o amostral ou populacional. Dá para perceber que quanto maior for o tamanho da amostra, menos importante será o desvio-padrão amostral e populacional. Natural, porque se uma amostra começa a crescer, fica menos imprecisa perante o todo da população, que a perda de um grau de liberdade é irrelevante. Chega de papo! Vamos a um exemplo bem simples: Prof. André L. Santos www.passeifiscal.com.br 26 ESTATÍSTICA PARA O ICMS-RJ AULA 0 Calcule o desvio-padrão da amostra: 2; 10; 3; 6 ;8; 2; 3 : O procedimento é simples e pode ser usada uma tabela que nem precisa ser ordenada: Calcule a média ̅ = ∑ Calcule cada um dos quadrados Faça a somatória ∑ ̅ Calcule a variância S2= ∑ ̅ ̅ Calcule o desvio-padrão s=√ x x- ̅ (x- ̅ ) 2 -2,9 8 10 5,1 26 3 -1,9 3 6 1,1 1 8 3,1 10 2 -2,9 8 3 -1,9 3 34 - 61 n 7 média ̅ 4,9 n-1 Variância s 2 6 2 10 Desvio-padrão s 3 O desvio-padrão sempre tem o número de algarismos depois da vírgula da média. Portanto arredondamos para 27, porque esta amostra não tem algarismos depois da vírgula. Podemos dizer que a amostra acima tem média ̅ = 126 ± 11. O desvio-padrão tem as mesmas unidades da média, e é sempre um “mais ou menos” de dispersão em torno da média O coeficiente de variação é definido como o quociente entre o desviopadrão e a média. Sua vantagem é caracterizar a dispersão dos dados em termos relativos. CV= Prof. André L. Santos ̅ www.passeifiscal.com.br 27 ESTATÍSTICA PARA O ICMS-RJ AULA 0 Exemplo, uma amostra com média de 100 e desvio padrão de 20 tem coeficiente de variação de 0,2 É uma medida de dispersão relativa. CUIDADO! As bancas muitas vezes chamam sem critério o coeficiente de variação de VARIABILIDADE, pura e simplesmente, e fazem uma confusão danada entre variabilidade relativa (o CV) e absoluta (o desvio). Fique atento. 8. FÓRMULA ABREVIADA DA VARIÂNCIA Aqui vai um macete precioso para a sua prova. Na aula anterior, vimos a fórmula usual para o cálculo do desvio-padrão: s=√ ∑ ̅ Esta fórmula requer que se faça uma tabela para o cálculo da média. Muitas vezes esta fórmula agrega erros de truncamentos nas médias. Esta fórmula pode ser expressa de um segundo modo, que é interessante por não precisar da média. É usada pelas calculadoras, porque permite que o desvio seja recalculado a cada dado novo que se coloca na amostra. É importante conhecê-la porque algumas bancas pedem exercícios em que ela é usada. Variância: s2= Desvio: s=√ (∑ ∑ ) ∑ ∑ Ela é um desenvolvimento da primeira fórmula. Ambas resultam no mesmo valor. Pode fazer a conta. Antes que me perguntem... e para populações? Variância: 2= (∑ Desvio: =√ (∑ Prof. André L. Santos ∑ ∑ ) ) www.passeifiscal.com.br 28 ESTATÍSTICA PARA O ICMS-RJ AULA 0 Qual fórmula você usa na prova? Ora, veja o jeitão da questão. Se der somatórias ou seus quadrados, pimba, use a abreviada. Fórmula clássica Fórmula abreviada - Usa a média - - Usa os quadrados - Variância de Populações ∑ Variância de Amostras ∑ s2= ∑ 2= (∑ ̅ s2= (∑ ) ∑ ) 9. PROPRIEDADES DA MÉDIA E DA VARIÂNCIA A FCC adora cobrar propriedades das medidas de distribuições. As propriedades da média são: 9.1 Multiplicando-se todos os valores de uma variável por uma constante, a média do conjunto fica multiplicada por esta constante; ̅ Elementos População 10 20 Multiplicando por 2 Nova População 30 10 10 16 20 20 32 X2 20 40 60 9.2 Somando-se ou subtraindo-se uma constante a todos os valores de uma variável, a média do conjunto fica acrescida ou diminuída dessa constante ̅ Elementos População 10 20 Somando 4 Nova População 30 10 10 16 14 14 20 +4 14 24 34 Fique atento. Especialmente porque como sempre estou reforçando aqui, não se faz cálculos com desvio, e sim com a variância. Portanto as propriedades da variância são: 9.3 Multiplicando-se todos os valores de uma variável por uma constante, a variância do conjunto fica multiplicada pelo quadrado desta constante Elementos População 10 Prof. André L. Santos 20 30 10 10 www.passeifiscal.com.br 64 29 ESTATÍSTICA PARA O ICMS-RJ Multiplicando por 2 AULA 0 X2 256 Nova População 20 40 60 20 20 (64 X 2^2) 9.4 Somando-se ou subtraindo-se uma constante a todos os valores de uma variável, a variância não se altera. (Natural, porque a média se move, não a dispersão dos valores) Elementos População 10 20 30 Somando 4 10 10 64 14 14 64 +4 Nova População 14 24 34 Agora vamos num exemplo com desvio-padrão amostral e variância para o aluno ver que estas propriedades são da variância, não do desvio. Amostra 10 5 Multiplicando por 2 10 10 100 X2 Nova amostra 20 10 20 S s 1670 41 2 Elementos 4X41= X 4 (ie, 2^2) 20 6680 200 164 A propriedade da variância não se conservou no desvio! 82 9.5 Variância combinada ocorre na combinação de duas populações: {(∑ Onde 2= (∑ ∑ ∑ ) ) 2= ∑ (∑ ∑ } ∑ ) Cuidado: Não tem mistério, é pura equação e decoreba. Mas a FCC adora esta fórmula e não foram poucas provas em que cobrou. Se você olhar com cuidado, verá que é pura e simplesmente a fórmula de desvios de população abreviada somada. ADVERTÊNCIA: O desvio-padrão combinado é a raiz da variância combinada. Mais uma vez digo e repito, não se faz contas com desvio, e sim com a variância. Prof. André L. Santos www.passeifiscal.com.br 30 ESTATÍSTICA PARA O ICMS-RJ AULA 0 Calcule o desvio-padrão combinado das populações A e B abaixo: A 0 0 0 1 0 0 2 2 B 4 6 5 9 4 2 6 6 7 1 6 8 Vamos fazer os cálculos necessários A 0 0 0 1 0 0 2 2 5 A A2 Na A2 0 0 0 1 0 0 4 4 9 8 B B2 400 Nb {(∑ { E o desvio: √ 12 ∑ } B2 16 36 25 81 16 4 36 36 49 1 36 64 B 4 6 5 9 4 2 6 6 7 1 6 8 64 ) ∑ { =√ ∑ } } =2,9236=3 Quer fazer o tira teima? Vamos juntar as duas populações e calcular a variância: AUB 0 0 0 1 0 0 2 2 Prof. André L. Santos (A U B)2 0 0 0 1 0 0 4 4 www.passeifiscal.com.br 31 ESTATÍSTICA PARA O ICMS-RJ 2 N 2 4 6 5 9 4 2 6 6 7 1 6 8 69 AULA 0 16 36 25 81 16 4 36 36 49 1 36 64 409 20 8,5475 Como queríamos demonstrar Cuidado: No exemplo acima também vale: Sabendo que Prof. André L. Santos www.passeifiscal.com.br 32 ESTATÍSTICA PARA O ICMS-RJ AULA 0 EXERCÍCIOS RESOLVIDOS 10. EXERCÍCIOS RESOLVIDOS 1. FCC/ICMS-RJ/2014 - O Departamento de Pessoal de certo órgão público fez um levantamento dos salários, em número de salários mínimos (SM), dos seus 400 funcionários, obtendo os seguintes resultados: Sabe-se que a mediana dos salários desses funcionários calculada por meio dessa tabela pelo método da interpolação linear é igual a 8,8 SM. Nessas condições, o salário médio desses 400 funcionários, em número de salários mínimos, considerando que todos os valores incluídos em um intervalo de classe são coincidentes com o ponto médio do intervalo, é igual a a) 8,54 b) 8,83 c) 8,62 d) 8,93 e) 8,72 O enunciado deu uma informação muito preciosa, de que a mediana foi interpolada em 8,8, ou seja, e está no intervalo [8,10[. Ou seja, está em x. Outra informação é que temos 400 elementos. Se a mediana divide meio a meio, quando chegarmos ao 8,8 temos 200 de cada lado. Vamos entender o intervalo x Prof. André L. Santos www.passeifiscal.com.br 33 ESTATÍSTICA PARA O ICMS-RJ AULA 0 Ora, se até 8 temos a frequência acumulada de 148 e até 8,8 temos de 200, por divisão simples vemos que temos 200-148 em 8,8-8,0 Ou seja, 52 em 0,8 Como a classe de x tem uma extensão de 2, pela regra de 3 x= 130 Como a somatória dos intervalos é 400, temos uma equação onde chegamos à y 48 + 100 + x+ y+40=400 x+y=212 Se temos x, teremos y 130 + y = 212 y = 82 Refazendo nossa tabela Inf (contém) Sup (não contém) PM Freq abs 4 6 5 48 6 8 7 100 8 10 9 130 10 12 11 82 Prof. André L. Santos www.passeifiscal.com.br 34 ESTATÍSTICA PARA O ICMS-RJ 12 16 14 40 Total 400 AULA 0 E a média? Ora, é aplicar a fórmula da média ponderada, usando como x os pontos médios dos intervalos ̅ ∑ Melhor fazer esta conta com uma tabela Inf (contém) Sup (não contém) PM (x) Freq abs (f) PM X Freq (x.f) 4 6 5 48 240 6 8 7 100 700 8 10 9 130 1170 10 12 11 82 902 12 16 14 40 560 Total (n) 400 xf 3572 médiaxf/n 8,93 GABARITO: D FCC – Analista Legislativo/Contador da Deputados 2007 – Numa pesquisa realizada com levantaram-se as seguintes informações. 2. Número de filhos Proporção das famílias 0 0,17 1 0,20 2 0,24 3 0,15 4 0,10 5 0,10 6 0,04 Prof. André L. Santos www.passeifiscal.com.br Câmara dos 300 famílias 35 ESTATÍSTICA PARA O ICMS-RJ AULA 0 Com base nestas informações, a média e a mediana do número dos filhos são dadas, respectivamente, por: a) 2,27 e 3 b) 3 e 2 c) 2,27 e 2 d) 2,5 e 3,5 e) 2,5 e 3 Como estamos lidando com proporções, a média desta distribuição não será a média aritmética, mas a média ponderada (mais detalhes veremos na aula de Distribuição de Probabilidades) Média: ̅ ∑ ∑ ∑ Portanto vamos fazer uma nova tabela para calcular a média: Número de filhos x Proporção das famílias P(X) x . P(X) 0 0,17 0 1 0,20 0,2 2 0,24 0,48 3 0,15 0,45 4 0,10 0,4 5 0,10 0,5 6 0,04 0,24 Média= x P(x) 2,27 Metade da questão foi resolvida. Agora vamos calcular a mediana. Para calcular a mediana, o valor que divide a amostra/população ordenada crescentemente em 50%, vamos calcular a frequência acumulada: Número de filhos x Proporção das famílias P(X) P acumulada (X) 0 0,17 0,17 Prof. André L. Santos www.passeifiscal.com.br 36 ESTATÍSTICA PARA O ICMS-RJ 1 0,20 0,37 2 0,24 0,61 3 0,15 0,76 4 0,10 0,86 5 0,10 0,96 6 0,04 1,00 AULA 0 Ora, o valor de 50% só é alcançado em 2. Como estamos lidando com uma tabela de frequência e números discretos, não podemos interpolar. Sendo assim, por aproximação, a mediana é dois, 2. GABARITO: C CESPE/ Analista Superior Tribunal Militar - STM/2010 - A partir do histograma mostrado na figura abaixo, é correto inferir que a distribuição da variável X é simétrica. 3. Se a distribuição fosse simétrica, “um lado” é igual ao outro. Simples assim. Ponto médio Se fosse simétrico seria assim Prof. André L. Santos www.passeifiscal.com.br 37 ESTATÍSTICA PARA O ICMS-RJ AULA 0 GABARITO: ERRADA Para as duas questões a seguir, considere o seguinte conjunto de dados composto por cinco elementos: {82,93; 94,54; 98,40; 115,41; 123,07}. Com base nesses dados, julgue os próximos dois itens subsequentes (3 – 4) acerca das medidas de tendência central. CESPE / Analista Superior Tribunal Militar / 2010 - A média do conjunto de dados em questão é 102,87 e a mediana é 98,40. Se o valor 123,07 for alterado para 200, a média irá aumentar, mas a mediana continuará sendo 98,40. 4. Ou seja, de: 82,93 94,54 98,40 115,41 123,07 Como já está ordenado, é fácil perceber que 98,40 é a mediana. Aliás o exercício até já fala Vira: 82,93 94,54 98,40 115,41 200,00 A média de fato muda, mas a mediana não sofre a influência de pontos extremos. A mediana continua 98,40. Questão correta GABARITO: CERTA 5. CESPE / Analista Superior Tribunal Militar / 2010 - Se o valor de um dos elementos do conjunto não for fornecido, esse valor pode ser determinado se a média do conjunto for conhecida, mas não será possível obter esse valor conhecendo-se apenas a mediana. E então? Questão deveras interessante. Vamos tirar um elemento do conjunto e chamar de incógnita Y 82,93 94,54 98,40 y 123,07 com ̅ =102,87 Ora, vamos aplicar a fórmula da média ̅ = ∑ (82,93+94,54+98,40+y+123,07)/5=102,87 Uma equação e uma incógnita. Podemos resolvê-la: 398,94+y=514,35 Prof. André L. Santos y = 115,41 www.passeifiscal.com.br 38 ESTATÍSTICA PARA O ICMS-RJ AULA 0 Portanto pudemos chegar ao elemento faltante tendo a média. E no caso da mediana? 82,93 94,54 98,40 y 123,07 com ̇ =102,87 Vamos raciocinar indutivamente imaginando um y entre 98,40 e 123,07. Se y=99 82,93 94,54 98,40 99 123,07 com ̇ =102,87 OK Se y=102 82,93 94,54 98,40 102 123,07 com ̇ =102,87 OK Então eis o ponto! A mediana não envolve fórmula, e sim posição do elemento! Qualquer y tal que 98,40<y<123,07 faz uma mediana de 102,87. Portanto de fato não é possível determinar o elemento faltante se a mediana for dada. GABARITO: CERTA FCC/ICMS-RO/2010 - Em uma cidade é realizado um levantamento referente aos valores recolhidos de determinado tributo estadual no período de um mês. Analisando os documentos de arrecadação, detectou-se 6 níveis de valores conforme consta no eixo horizontal do gráfico abaixo, em que as colunas representam as quantidades de recolhimentos correspondentes. 6. Com relação às medidas de posição deste levantamento tem-se que o valor da Prof. André L. Santos www.passeifiscal.com.br 39 ESTATÍSTICA PARA O ICMS-RJ AULA 0 a) média aritmética é igual a metade da soma da mediana e a moda. b) média aritmética é igual ao valor da mediana. c) média aritmética supera o valor da moda em R$ 125,00. d) moda supera o valor da mediana em R$ 500,00. e) mediana supera o valor da média aritmética em R$ 25,00. Qual é a moda? A moda é 1500. É o valor de maior ocorrência, é o valor da maior barra. E a boa e velha média? Vamos calcular na marra. ̅ =x/n=(30X500+50X1000+60X1500+30X2000+20X2500+10X3000)/( 30+50+60+30+20+10)=(15000+50000+90000+60000+50000+30000)/200 =295000/200=2950/2=1475 Observe aqui que o histograma dá a frequência dos eventos. Sendo assim, se fôssemos escrever a população, seriam trinta linhas de 500, cinquenta linhas de 1000, sessenta de 1500 e assim vai. O número de linhas, ie, a somatória das frequências, é o número de elementos, n. A mediana é um cálculo interessante. Se temos 200 elementos (n) e o histograma está ordenado, amediana é o número entre o 99º e 100º elemento. Ora, se temos 30 de 500, 50 de 1000 e 60 de 1500, raciocine comigo graficamente: 99º-100º elemento é um 1500 0 500 1000 30º 80º 1500 140º 200º Portanto a mediana ̇ =1500 Agora é comentarmos as questões: a) média aritmética é igual a metade da soma da mediana e a moda. – Nananinanão. A média é 1475, e a soma da mediana e da moda é 1500+1500=3000 b) média aritmética é igual ao valor da mediana. – Negativo. ̅ =1475 <> ̇ =1500 c) média aritmética supera o valor da moda em R$ 125,00. – Hum... A moda é 1500, a média é 1475. A moda supera a média em 25, não 125. Errada d) moda supera o valor da mediana em R$ 500,00. – A moda é 1500, a mediana é 1500. Elas são iguais. Errada Prof. André L. Santos www.passeifiscal.com.br 40 ESTATÍSTICA PARA O ICMS-RJ AULA 0 e) mediana supera o valor da média aritmética em R$ 25,00. – Opa, certa, certíssima. A ̇ =1500 e ̅ =1475, portanto ̇ - ̅ = R$ 25,00 GABARITO: E 7. FCC/Analista Bacen/2006 - O histograma de frequências absolutas a seguir foi elaborado com base nas informações contidas na revista “O Empreiteiro”, de junho de 2005, que demonstra o comportamento das empresas construtoras do ramo da construção civil no Brasil que obtiveram faturamento em 2004 maior ou igual a 15 milhões de reais e menor ou igual a 120 milhões de reais Com base nestas informações, obteve-se a média aritmética do faturamento das empresas deste estudo, considerando que todos os valores incluídos num certo intervalo de classe são coincidentes com o ponto médio deste intervalo. Com relação ao total de empresas deste histograma, o valor encontrado para esta média pertence ao intervalo de classe que contém a) 24% das empresas. b) 16% das empresas. c) 9% das empresas. d) 7% das empresas. e) 5% das empresas. Bem, vamos transformar este histograma em tabela? Classes Prof. André L. Santos Frequencia Absoluta www.passeifiscal.com.br 41 ESTATÍSTICA PARA O ICMS-RJ 15 - 30 31 30 - 45 24 45 - 60 16 60 - 75 9 75 - 90 5 90 - 105 7 105 - 120 8 AULA 0 O exercício diz que “todos os valores incluídos num certo intervalo de classe são coincidentes com o ponto médio deste intervalo”. Portanto vamos considerar os pontos médios para as classes Classes Pontos Medios Frequencia Absoluta 15 - 30 22,5 31 30 - 45 37,5 24 45 - 60 52,5 16 60 - 75 67,5 9 75 - 90 82,5 5 90 - 105 97,5 7 105 - 120 112,5 8 Agora há dois métodos para resolver. O simples e brutal, útil se você tiver uma planilha Excel, que é o que é mostrado abaixo... mas, haja conta! Você perderá minutos preciosos na prova! Classes Pontos Medios Frequencia Absoluta x.f 15 - 30 22,5 31 697,5 30 - 45 37,5 24 900 45 - 60 52,5 16 840 60 - 75 67,5 9 607,5 75 - 90 82,5 5 412,5 90 - 105 97,5 7 682,5 105 120 112,5 8 900 100 5040 f xf ∑ Prof. André L. Santos www.passeifiscal.com.br 42 ESTATÍSTICA PARA O ICMS-RJ AULA 0 ̅=xf/f 50,4 E o método esperto e sem muita conta, que é útil numa prova de concurso. Este método consiste em atribuir índices aos pontos médios, já que os intervalos são naturalmente espaçados de 15 em 15. (Veremos mais sobre escore z nas aulas 3 e 4) Pontos Médios ìndice Z 22,5 -3 37,5 -2 52,5 -1 67,5 0 82,5 1 97,5 2 112,5 3 Ou seja, quando x=67,5; z=0. Quando x=52,5; z=-1. E por simetria, quando x=82,5, z=1 Na verdade, nosso histograma ficaria assim, o que é essencialmente o mesmo: 35 30 25 20 15 10 5 0 -3 -2 -1 0 1 2 3 A diferença é que usamos o índice z. E como é o índice z? z=(x-62,5)/15 onde 62,5 é o ponto escolhido para 0 e 15 a amplitude das classes Com o índice z fica facílimo fazer as contas na prova! Veja: Prof. André L. Santos Pontos Médios Índice Z Frequencia Absoluta z.f 22,5 -3 31 -93 www.passeifiscal.com.br 43 ESTATÍSTICA PARA O ICMS-RJ AULA 0 37,5 -2 24 -48 52,5 -1 16 -16 67,5 0 9 0 82,5 1 5 5 97,5 2 7 14 112,5 3 8 24 100 -114 f zf ̅=zf/f -1,14 Opa, opa, opa, você deve estar dizendo. No método simples e brutal deu 50,4 e no índice z deu -1,14??? Claro, a média está expressa em índice z. Vamos desconverter de volta para x ̅=( ̅ -62,5)/15 -1,14 = ( ̅ -62,5)/15 ̅ =-1,14*15+62,5 ̅ =50,4 Ohhhh... E onde está este 50,4 no Histograma? A classe da média tem 16 empresas num universo de 100 (que é f). Então 16/100=16%, nossa resposta. GABARITO: B Prof. André L. Santos www.passeifiscal.com.br 44 ESTATÍSTICA PARA O ICMS-RJ 8. AULA 0 FCC/ICMS-SP/2013 - Considere: I. O coeficiente de variação de uma variável é uma medida de dispersão absoluta que é o resultado da divisão entre a média e o desvio padrão da variável em questão. II. Um dispositivo útil quando se deseja verificar se existe correlação linear entre duas variáveis é o gráfico de colunas justapostas. III. O desvio padrão é mais apropriado do que o coeficiente de variação quando se deseja comparar a variabilidade de duas variáveis. IV. Na amostragem aleatória estratificada, a população é dividida em estratos, usualmente, de acordo com os valores ou categorias de uma variável, e, depois, uma amostragem aleatória simples é utilizada na seleção de uma amostra de cada estrato. Está correto o que se afirma APENAS em a) I. b) II. c) III. d) I e IV. e) IV. Ah, questões teóricas não são pontos dados não! São terríveis às vezes! I - O coeficiente de variação de uma variável é uma medida de dispersão absoluta que é o resultado da divisão entre a média e o desvio padrão da variável em questão. – ERRADA. O CV é a divisão do desvio pela média. E é uma medida relativa. II. Um dispositivo útil quando se deseja verificar se existe correlação linear entre duas variáveis é o gráfico de colunas justapostas. – ERRADA. Você coloca duas colunas justapostas e faz o quê com elas? Gráfico de colunas é útil para populações e amostras, não variáveis. III. O desvio-padrão é mais apropriado do que o coeficiente de variação quando se deseja comparar a variabilidade de duas variáveis. – ERRADA. Sem levar em conta a questão subjetiva de ser apropriado ou não, o desvio-padrão não fala nada em relação à média. Veja o exemplo abaixo. Ambas populações Prof. André L. Santos www.passeifiscal.com.br 45 ESTATÍSTICA PARA O ICMS-RJ AULA 0 tem =100, dá para perceber que b é menos dispersa que a. Porém o CV de B é menor que A. Histogram of a; b 0 800 1600 2400 3200 4000 4800 a b 700 600 Frequency 500 400 300 200 100 0 0 800 1600 2400 3200 4000 4800 IV. Na amostragem aleatória estratificada, a população é dividida em estratos, usualmente, de acordo com os valores ou categorias de uma variável, e, depois, uma amostragem aleatória simples é utilizada na seleção de uma amostra de cada estrato. – CERTA. Impecável. É praticamente a definição. GABARITO: E 9. FCC/ISS-SP/2007 - No presente mês, o salário médio mensal pago a todos os funcionários de uma firma foi de R$ 530,00. Sabe-se que os salários médios mensais dos homens e mulheres são respectivamente iguais a R$ 600,00 e R$ 500,00. No próximo mês, todos os homens receberão um adicional de R$ 20,00 e todas as mulheres um reajuste salarial de 10%, sobre os salários atuais. Supondo que o quadro de funcionários não se alterou, após esses reajustes o salário médio mensal de todos os funcionários passará a ser igual a: Prof. André L. Santos www.passeifiscal.com.br 46 ESTATÍSTICA PARA O ICMS-RJ AULA 0 a) R$ 540,00 b) R$ 562,00 c) R$ 571,00 d) R$ 578,00 e) R$ 580,00 Esta é uma questão de propriedades da média requer um certo pensamento para sair do problema da ponderação. Porque mesmo que seja simples aplicar os reajustes aos salários, depois não vai se conseguir sair para a soma ponderada ̅ ̅ ̅ Aumento homens + R$20 ̅ Aumento mulheres X R$1,10 ̅ E ai? Temos que chegar à proporção de homens e mulheres na firma! ̅ ̅ ̅ A Proporção de homens e mulheres dá 1. Então temos a segunda equação: Voltando acima = 0,7 in consequentiam PropH=0,3 Agora vai: Nova media = Prof. André L. Santos ̅ ̅ www.passeifiscal.com.br 47 ESTATÍSTICA PARA O ICMS-RJ AULA 0 GABARITO: C 10. FCC/ISS-SP/2012 - Considere as seguintes afirmações: I. Um dispositivo útil quando se quer verificar a associação entre duas variáveis quantitativas é o gráfico de dispersão entre essas duas variáveis. II. O coeficiente de variação é uma medida de dispersão relativa que depende da unidade de medida da variável que está sendo analisada. III. Dentre as medidas de posição central, a média é considerada uma medida robusta pelo fato de não ser afetada por valores aberrantes. IV. Se o coeficiente de correlação linear de Pearson entre duas variáveis for igual a zero, não haverá associação linear entre elas, implicando a ausência de qualquer outro tipo de associação. Está correto o que se afirma APENAS em a) II e III. b) I e II. c) I e III. d) II e IV. e) I. I. Um dispositivo útil quando se quer verificar a associação entre duas variáveis quantitativas é o gráfico de dispersão entre essas duas variáveis. CERTA Vamos a um exemplo de gráfico de dispersão, vulgo X versus Y Prof. André L. Santos www.passeifiscal.com.br 48 ESTATÍSTICA PARA O ICMS-RJ AULA 0 Dispersão de A versus C 10 8 6 a Aparentemente há correlação 4 2 0 5 10 15 20 25 c II. O coeficiente de variação é uma medida de dispersão relativa que depende da unidade de medida da variável que está sendo analisada. – ERRADA – De jeito nenhum. Média e desvio-padrão que compõe o CV tem a mesma unidade. III. Dentre as medidas de posição central, a média é considerada uma medida robusta pelo fato de não ser afetada por valores aberrantes. – ERRADA – Uma das propriedades e desvantagens da média é justamente ser afetada por valores extremos. IV. Se o coeficiente de correlação linear de Pearson entre duas variáveis for igual à zero, não haverá associação linear entre elas, implicando a ausência de qualquer outro tipo de associação. – ERRADA – Veremos com mais detalhes na última aula. O coeficiente linear de Pearson, como o nome mesmo já diz, mede correlações lineares. OU seja, quando é zero, significa que a correlação não é linear, mas pode haver outra correlação. Prof. André L. Santos www.passeifiscal.com.br 49 ESTATÍSTICA PARA O ICMS-RJ AULA 0 O exemplo abaixo é uma correlação quadrática. Observem que o coeficiente linear é bem próximo de zero, mas HÁ correlação. Scatterplot of a vs d Regression fit; a = 2,176 + 0,08634 d 12 Indica quase nenhuma correlação LINEAR 10 a 8 6 4 2 0 0 20 40 60 80 100 d GABARITO: E COPS/ICMS-PR/2013 - Os preços, em reais, de uma máquina de lavar roupas e de um ferro de passar roupas de marcas e modelos idênticos variam em sete lojas, conforme mostra a tabela a seguir. 11. Em relação aos preços desses produtos, assinale a alternativa correta.– a) A mediana dos preços da máquina de lavar roupas é R$ 787,14. b) A variabilidade dos preços é igual para os dois produtos. c) A variabilidade dos preços da máquina de lavar roupas é maior do que a variabilidade dos preços do ferro de Prof. André L. Santos www.passeifiscal.com.br 50 ESTATÍSTICA PARA O ICMS-RJ AULA 0 passar roupas. d) A variabilidade dos preços da máquina de lavar roupas é menor do que a variabilidade dos preços do ferro de passar roupas. e) O escore padronizado, z, do maior preço do ferro de passar roupas é 0,208 e isso indica que o preço é excepcionalmente alto em relação aos preços das demais lojas. Vamos alternativa por alternativa: a) A mediana dos preços da máquina de lavar roupas é R$ 787,14. ERRADA Basta ordenar os preços e tirar a mediana. Como há sete preços, a mediana será o quarto preço. Posição Preço 1 750,00 2 760,00 3 780,00 4 - MEDIANA 790,00 5 800,00 6 810,00 7 8200,00 b) A variabilidade dos preços é igual para os dois produtos. - ERRADA c) A variabilidade dos preços da máquina de lavar roupas é maior do que a variabilidade dos preços do ferro de passar roupas. . - ERRADA d) A variabilidade dos preços da máquina de lavar roupas é menor do que a variabilidade dos preços do ferro de passar roupas. - CERTA Particularmente detestei estas alternativas e são dignas de recurso. A banca chamou de variabilidade o coeficiente de variação que é dispersão relativa. Mas o desvio-padrão mede a dispersão absoluta e desvio-padrão para o ferro é menor que da máquina de lavar roupa. Se fosse por uma medida de dispersão absoluta, ie, o desvio, a resposta correta seria a letra C. Quem foi por esta interpretação errou sonoramente. Injusto. CV máquina = s máquina / ̅ máquina = 25,63 / 1841 = 0,013 CV ferro = s ferro / ̅ ferro = 4,81 / 1841 = 0,098 Prof. André L. Santos www.passeifiscal.com.br 51 ESTATÍSTICA PARA O ICMS-RJ AULA 0 Portanto é a alternativa D, já que o CV máquina < CV ferro e) O escore padronizado, z, do maior preço do ferro de passar roupas é 0,208 e isso indica que o preço é excepcionalmente alto em relação aos preços das demais lojas. - ERRADA Blá, Blá, blá para enrolar o candidato. Veremos escore padronizado na aula de distribuição normal. E daí que haja um preço excepcionalmente alto em relação às outras lojas? Estatisticamente esta afirmação não tem significado. Se se dissesse que é um “outlier” aí teria um certo significado estatístico. GABARITO: D FCC/Analista Legislativo/Contador da Câmara dos Deputados/2007 - Se a média e a variância da variável aleatória X são 12 e 80 respectivamente, então a média e a variância da variável aleatória Y = X/4 + 1 são dadas respectivamente por 12. a) 4 e 20 b) 4 e 5 c) 3 e 20 d) 4 e 21 e) 3 e 5 Questão clássica de propriedades da média ( ̅ =12) e variância (s2=80). Temos em Y uma multiplicação por constante (ie, dividir por 4 é multiplicar por 1/4=0,25) e uma soma por constante. Vamos relembrar as propriedades da média: Somando-se uma constante a todos os valores de uma variável, a média do conjunto fica acrescida dessa constante Multiplicando-se todos os valores de uma variável por uma constante, a média do conjunto fica multiplicada por esta constante; Ora, Y é X multiplicado por ¼ e somado 1. Então a nova média terá estas mesmas operações Prof. André L. Santos www.passeifiscal.com.br 52 ESTATÍSTICA PARA O ICMS-RJ ̅ AULA 0 ̅ Vamos relembrar as propriedades da variância: Somando-se uma constante a todos os valores de uma variável, a variância não se altera Multiplicando-se todos os valores de uma variável por uma constante, a variância do conjunto fica multiplicada pelo quadrado desta constante Portanto a única operação que mudará a variância será a multplicação por ¼, que na variância será a multiplicação por 1/16 = ( ) =80/16=5 GABARITO: B FCC/Analista Legislativo & Contador da Câmara dos Deputados/2007 - Para se estudar o desempenho das corretoras de ações A e B, selecionou-se de cada uma delas amostras aleatórias das ações negociadas. Para cada ação selecionada computou-se a porcentagem de lucro apresentada durante o período de um ano. Os gráficos a seguir apresentam os desenhos esquemáticos relativos à porcentagem de lucro das amostras de A e B durante o período citado. 13. Prof. André L. Santos www.passeifiscal.com.br 53 ESTATÍSTICA PARA O ICMS-RJ Relativamente à porcentagem corretoras pode-se afirmar que de lucro AULA 0 obtida por essas a) exatamente 25% dos valores de A são inferiores a 55. b) menos de 50% dos valores de B são superiores a 55. c) o maior valor de A é 60. d) os valores de A apresentam maior variabilidade que os de B. e) os valores de B apresentam assimetria positiva. Vamos relembrar: Valor máximo Q3 – terceiro quartil Mediana Q1 – primeiro quartil Valor mínimo Até o Q1; temos 25% dos valores Até a mediana (seria o Q2); 50% dos valores Até o Q3; 75% dos valores a) exatamente 25% dos valores de A são inferiores a 55. – ERRADA. Dá para ler no gráfico que Q1 de A está em +- 52 b) menos de 50% dos valores de B são superiores a 55. – ERRADA. Dá para ver no gráfico que a mediana de B está em +- 56/57 c) o maior valor de A é 60. – ERRADA. O maior valor de A é 70 Prof. André L. Santos www.passeifiscal.com.br 54 ESTATÍSTICA PARA O ICMS-RJ AULA 0 d) os valores de A apresentam maior variabilidade que os de B. – CERTA. Ainda que eu odeie o termo variabilidade solto assim, os dados de A são mais espalhados e) os valores de B apresentam assimetria positiva. - ERRADA Sem entrar em muita conta, vemos que a assimetria de B está mais à esquerda/inferior (negativa em relação à mediana) que a direita. GABARITO: D ESAF/Receita Federal/2005 - Para dados agrupados representados por uma curva de frequências, as diferenças entre os valores da média, da mediana e da moda são indicadores da assimetria da curva. Indique a relação entre essas medidas de posição para uma distribuição negativamente assimétrica. 14. a) A média apresenta o maior valor e a mediana se encontra abaixo da moda. b) A moda apresenta o maior valor e a média se encontra abaixo da mediana. c) A média apresenta o menor valor e a mediana se encontra abaixo da moda. d) A média, a mediana e a moda são coincidentes em valor. e) A moda apresenta o menor valor e a mediana se encontra abaixo da média. Distribuição assimetricamente negativa. Assimetria negativa ou “a esquerda” Mediana < Moda E Média < Moda Vamos retornar ao nosso exemplo de curva assimetricamente negativa. Prof. André L. Santos www.passeifiscal.com.br 55 ESTATÍSTICA PARA O ICMS-RJ AULA 0 Distribuição assimétrica a esquerda 8,98 9,29 9,8 1200 Moda 9,8 Mediana 9,29 Media 8,98 1000 Frequency 800 Assimetria a esquerda: Moda > Mediana Moda > media 600 400 200 0 1,2 2,4 3,6 4,8 6,0 7,2 8,4 9,6 d a) A média apresenta o maior valor e a mediana se encontra abaixo da moda. – ERRADA. Nas assimétricas negativas ou “a esquerda” a média e a mediana estão a esquerda/abaixo da moda. Então não tem como a média apresentar o maior valor. b) A moda apresenta o maior valor e a média se encontra abaixo da mediana. – ERRADA. Não necessariamente a media e mediana definem assimetria. c) A média apresenta o menor valor e a mediana se encontra abaixo da moda. – CERTA. Pela definição de assimetria negativa ou “à esquerda” Mediana < Moda d) A média, a mediana e a moda são coincidentes em valor. – ERRADA. Só seria verdade em distribuições simétricas e) A moda apresenta o menor valor e a mediana se encontra abaixo da média. – ERRADA. Pela definição, a moda é o valor mais frequente. Se a curva é assimétrica à esquerda, a média e mediana estão abaixo da moda. Prof. André L. Santos www.passeifiscal.com.br 56 ESTATÍSTICA PARA O ICMS-RJ AULA 0 GABARITO: C FCC/ Analista Bacen/2006 - Em uma instituição bancária, o salário médio dos 100 empregados do sexo masculino é de R$ 1.500,00, com desvio padrão de R$ 100,00. O salário médio dos 150 empregados do sexo feminino é de R$ 1.000,00, com desvio padrão de R$ 200,00. A variância em (R$)2 dos dois grupos reunidos é de: 15. a) 25.600,00 b) 28.000,00 c) 50.000,00 d) 62.500,00 e) 88.000,00 Exercício de variância combinada {(∑ ∑ ) ∑ ∑ } O grande segredo aí é tentar obter as somatórias do enunciado ̅ =1500; =100 Ora, ̅ ∑ ⁄ ∑ ⁄ ∑ De maneira análoga com as mulheres: ̅ =1000; =150 portanto ∑ Mas não temos as somatórias ao quadrado ainda. Porém temos as variâncias individuais pelos desvios-padrão: portanto portanto Prof. André L. Santos www.passeifiscal.com.br 57 ESTATÍSTICA PARA O ICMS-RJ AULA 0 Agora usamos a seguinte equação da variância: ∑ (∑ ∑ (∑ ) ) (∑ (∑ ) ) ∑ De maneira análoga para as mulheres (∑ ∑ ) (∑ (∑ ) ) ∑ Agora juntamos todos estes números na equação combinada e fazemos uma tremenda calculeira: = {(∑ ∑ ) ∑ { ∑ }= } { }= 88.000 GABARITO: E 16. FGV/ICMS-AP/2011 - Os dados a seguir são as quantidades de empregados de cinco pequenas empresas: 6, 5, 8, 5, 6. A variância da quantidade de empregados dessas cinco empresas é igual a: Prof. André L. Santos www.passeifiscal.com.br 58 ESTATÍSTICA PARA O ICMS-RJ AULA 0 a) 0,8. b) 1,2. c) 1,6. d) 2,0. e) 2,4. Apesar de simples, aqui há um poço em que o aluno pode cair. Se ele usar a variância de amostras (não é o caso) ele dividira por n-1, não n. Vamos usar as duas fórmulas possíveis. Você concluirá sozinho qual é a melhor de se usar na prova. Fórmula clássica: x (x-)2 6 0,16 5 1,96 8 2,56 5 1,96 8 2,56 x 32 n 5 6,4 (x-)2 2= x x2 Prof. André L. Santos 9,2 ∑ Fórmula abreviada: (∑ ∑ 1,840=2 ∑ ) x x2 6 36 5 25 8 64 5 25 8 64 32 214 www.passeifiscal.com.br 59 ESTATÍSTICA PARA O ICMS-RJ (∑ ∑ ) (o AULA 0 desvio deve ser expresso no mesmo número dos dados) Veja que a tal “fórmula abreviada” é abreviada para calcular, não para se expressar. É melhor na prova ir pela fórmula abreviada. Vejam como as contas ficaram mais simples! Ai algum aluno me dirá no fórum: “PROFESSOOOOR, EU FIZ NO EXCEL PARA CONFERIR E NÃO DEU O MESMO VALOR. DEU 2,3 ” Porque você usou VAR() ou VARA() que calculam a variância amostral (divide por n-1). Neste caso é população, e tinha que ser a função VARP (). GABARITO: B 17. FCC/ICMS-RO/2010 - A média aritmética de todos os salários dos funcionários em uma repartição pública é igual a R$ 1.600,00. Os salários dos funcionários do sexo masculino apresentam um desvio padrão de R$ 90,00 com um coeficiente de variação igual a 5%. Os salários dos funcionários do sexo feminino apresentam um desvio padrão de R$ 60,00 com um coeficiente de variação igual a 4%. Escolhendo aleatoriamente um funcionário desta repartição, a probabilidade dele ser do sexo feminino é igual a a) 1/2 b) 1/3 c) 3/4 d) 3/5 e) 2/3 Vamos colocar os dados do enunciado: Homens Mulheres População µ=1600 =0,05 =0,04 Pela definição de CV: CV= ⁄ ---> 0,05=90/ Prof. André L. Santos www.passeifiscal.com.br 60 ESTATÍSTICA PARA O ICMS-RJ ⁄ AULA 0 ---> 0,04=90/ Homens Mulheres População µ=1600 =0,05 =0,04 =1800 =1500 A média da população é a média (ponderada) de homes e mulheres Como homens e mulheres são frequências relativas a somatória precisa ser 1 Temos duas equações e duas incógnitas { Arrumando a segunda equação e a colocando na primeira: Prof. André L. Santos www.passeifiscal.com.br 61 ESTATÍSTICA PARA O ICMS-RJ AULA 0 Em consequência da complementaridade Gênero x Homens 1/3 Mulheres 2/3 As mulheres corresponde a 2/3 do total, portanto P(Mulher)=2/3 GABARITO: E FGV/ICMS-RJ/2011 A respeito das amostragem probabilística, NÃO é correto afirmar que 18. técnicas de a) na amostragem por conglomerado a população é dividida em diferentes grupos, extraindo-se uma amostra apenas dos conglomerados selecionados. b) na amostragem estratificada, se a população pode ser dividida em subgrupos que consistem em indivíduos bastante semelhantes entre si, pode-se obter uma amostra aleatória em cada grupo. c) na amostragem aleatória simples se sorteia um elemento da população, sendo que todos os elementos têm a mesma probabilidade de serem selecionados. d) na amostragem por voluntários a população é selecionada de forma a estratificar aleatoriamente os grupos selecionados. e) na amostragem sistemática os elementos da população se apresentam ordenados, e a retirada dos elementos da amostra é feita periodicamente. a) na amostragem por conglomerado a população é dividida em diferentes grupos, extraindo-se uma amostra apenas dos conglomerados selecionados. – CORRETA. É a definição de amostragem por conglomerados. Uma amostragem por conglomerados é uma estratificada em que o espaço amostral é um dos conglomerados/estratos. b) na amostragem estratificada, se a população pode ser dividida em subgrupos que consistem em indivíduos bastante semelhantes entre si, pode-se obter uma amostra aleatória em cada grupo. – CORRETA Prof. André L. Santos www.passeifiscal.com.br 62 ESTATÍSTICA PARA O ICMS-RJ AULA 0 Uma amostragem estratificada é uma amostragem que a população é subdividida em no mínimo duas subpopulações que compartilham das mesmas características e em seguida se extrai uma amostra aleatória de cada extrato. Por exemplo, os computadores da Receita Federal separam as declarações de renda de pessoas físicas em faixas de renda e sorteiam algumas de cada faixa para escrutínios dos fiscais. c) na amostragem aleatória simples se sorteia um elemento da população, sendo que todos os elementos têm a mesma probabilidade de serem selecionados. – CORRETA. Nem há muito que comentar. Se um elemento tivesse mais chance não seria aleatória. d) “na amostragem por voluntários a população é selecionada de forma a estratificar aleatoriamente os grupos selecionados” – ERRADA. Ora, se são “voluntários” houve vontade e arbítrio de se “voluntariar”, então não pode ser aleatório. Façamos um exemplo, suponha que algum instituto de pesquisa eleitoral deseje fazer uma pesquisa eleitoral baseada em voluntários. Ora, ela nunca seria válida nem representativa, porque os partidários de algum candidato poderiam acorrer em massa para se voluntariar e os resultados seriam favoráveis para seu candidato. e) “na amostragem sistemática os elementos da população se apresentam ordenados, e a retirada dos elementos da amostra é feita periodicamente”. CORRETA. É uma paráfrase de nossa definição: Uma amostragem sistemática escolhemos um ponto de partida e selecionamos um elemento a cada determinada distância ou frequência. Exemplo, uma tecelagem extrai uma amostra para análise de fio a cada 10000m de fio produzido. GABARITO: D ESAF/ Receita Federal/2005 - Em uma determinada semana uma empresa recebeu as seguintes quantidades de pedidos para os produtos A e B: 19. Produto A Produto B Prof. André L. Santos 39 33 50 52 25 47 30 49 41 54 36 40 37 43 www.passeifiscal.com.br 63 ESTATÍSTICA PARA O ICMS-RJ AULA 0 Assinale a opção que apresente os coeficientes de variação dos dois produtos: a) CVA = 15,1% e CVB = 12,3% b) CVA = 16,1% e CVB = 10,3% c) CVA = 16,1% e CVB = 12,3% d) CVA = 15,1% e CVB = 10,3% e) CVA = 16,1% e CVB = 15,1% Este exercício pede o coeficiente de variação, que é a razão entre o desvio-padrão e a média. O pulo do gato é saber se a banca se refere ao desvio-padrão da população ou da amostra. Faz toda a diferença porque no primeiro caso é dividido por n, no segundo é n-1. A ESAF julgou que era o da amostra. Eu não estou satisfeito, porque poderia ser considerada a população da semana, o exercício dá a entender que é a totalidade dos pedidos. Cabia recurso, até porque maquiavelicamente a alternativa que considera a população é a D, enquanto a que foi o gabarito é a B, a da amostra. Cabia um belíssimo recurso. CV=s/ ̅ . Para a média 34 ̅ 48 ̅ Agore use a fórmula que você achar melhor para a variância: Fórmula clássica Fórmula abreviada - Usa a média - - Usa os quadrados - Variância de Populações ∑ Variância de Amostras ∑ s2= ∑ 2= (∑ ̅ s2= (∑ ) ) ∑ Eu sempre prefiro a fórmula abreviada para a variância, mas nos exercícios que se faz necessário calcular CV é melhor ir pela clássica, porque temos de calcular a média de qualquer jeito, então na clássica passamos pela média 34 ̅ A Prof. André L. Santos A- ̅ 48 m 2 (A- ̅ ) B B- ̅ www.passeifiscal.com.br 2 (B- ̅ ) 64 ESTATÍSTICA PARA O ICMS-RJ AULA 0 39 5 21 50 2 5 33 -1 2 52 4 17 25 -9 89 47 -1 1 30 -4 20 49 1 1 41 7 43 54 6 38 36 2 2 40 -8 62 37 3 7 43 -5 24 184 147 n 7 n 7 n-1 6 n 6 s 2 2 31 s 6 s s 24 5 Quer ainda assim calcular com a abreviada para ver? Vamos lá: A 39 33 25 30 41 36 37 n ̅ 2 (A) (A2) n-1 2 241 7 34 58081 6 A2 1521 1089 625 900 1681 1296 1369 Cálculo da Média n ̅ B 50 52 47 49 54 40 43 B2 2500 2704 2209 2401 2916 1600 1849 335 7 48 Cálculo da Variância (B)2 112225 2 8481 (B ) n-1 6 2 31 6 16179 24 5 ==6/34=0,1765=17,6% ==5/48=0,104=10% Prof. André L. Santos www.passeifiscal.com.br 65 ESTATÍSTICA PARA O ICMS-RJ AULA 0 Atenção! Aqui vai uma lição poderosa para você, candidato. A resposta é letra D, mas vejam que por causa de meu arredondamento prematuro nas médias e sigmas eu não cheguei exatamente à resposta pedida, CVA = 16,1% e CVB = 10,3%. Só arredonde ao chegar ao fim!!! Fazendo sem arredondar: ̅ A 39 33 25 30 41 36 37 n s2 s A- ̅ 4,6 -1,4 -9,4 -4,4 6,6 1,6 2,6 34,4 (A- ̅ )2 20,9 2,0 88,9 19,6 43,2 2,5 6,6 183,7 7,0 30,6 5,5 ==5,5/34,4=0,1598=16,0% Só de tira-teima, à alternativa se chega usando duas casas: ==5,53/34,43=0,1606=16,1% Temos que sempre chegar ao valor aproximado da alternativa. Mas fica a cargo da consciência dos examinadores da ESAF quem no meio da prova vai fazer divisões e raízes até a segunda decimal para chegar na alternativa, tsc, tsc, tsc... GABARITO: B FCC/ICMS-BA/2004 - O gráfico abaixo é o histograma de frequências absolutas de uma amostra de valores arrecadados de determinado tributo em um município. 20. Prof. André L. Santos www.passeifiscal.com.br 66 ESTATÍSTICA PARA O ICMS-RJ AULA 0 Com relação aos dados dessa amostra, é verdade que a) 60% dos valores são maiores ou iguais a R$ 1 500,00 menores que R$ 3 000,00. b) mais de 30% dos valores são maiores ou iguais a R$ 2 500,00 menores que R$ 3 500,00. c) a porcentagem dos valores iguais ou superiores a R$ 3 500,00 maior que a porcentagem dos valores inferiores a R$ 1 500,00. d) a frequência relativa de valores inferiores a R$ 1 500,00 menos que 10%. e) a amplitude da amostra é igual a R$ 4 000,00. e e é é Neste caso temos que fazer a frequência acumulada numa tabela. Vou abrir os limites para enxergar melhor os valores Limite Inferior 500 1.000 1.500 2.000 2.500 3.000 3.500 Limite superior 1.000 1.500 2.000 2.500 3.000 3.500 4.000 Soma Frequencia absoluta 100 100 200 400 300 300 200 1600 Frequencia acumulada 100 200 400 800 1100 1400 1600 Frequencia acumulada relativa 6% 13% 25% 50% 69% 88% 100% Vamos lá, alternativa por alternativa: a) 60% dos valores são maiores ou iguais a R$ 1 500,00 e menores que R$ 3 000,00. – ERRADA. Vamos a nossa tabela Prof. André L. Santos www.passeifiscal.com.br 67 ESTATÍSTICA PARA O ICMS-RJ Limite Inferior 500 1.000 1.500 2.000 2.500 3.000 3.500 Limite superior 1.000 1.500 2.000 2.500 3.000 3.500 4.000 Soma Frequencia absoluta 100 100 200 400 300 300 200 1600 Frequencia acumulada 100 200 400 800 1100 1400 1600 AULA 0 Frequencia acumulada relativa 6% 13% 25% 50% 69% 88% 100% Ora, até R$ 3000 temos 69%, mas depois de R$ 1500 temos valores acima de 13%. Fazendo graficamente: 1500 3000 13% 69% Diferença 69%-13%=43% b) mais de 30% dos valores são maiores ou iguais a R$ 2 500,00 e menores que R$ 3 500,00. – CORRETA. Veja por quê: Limite Inferior 500 1.000 1.500 2.000 2.500 3.000 3.500 Limite superior 1.000 1.500 2.000 2.500 3.000 3.500 4.000 Soma Prof. André L. Santos Frequencia absoluta 100 100 200 400 300 300 200 1600 Frequencia acumulada 100 200 400 800 1100 1400 1600 Frequencia acumulada relativa 6% 13% 25% 50% 69% 88% 100% 2500 3500 50% 88% Diferença 88%-50%=38% www.passeifiscal.com.br 68 ESTATÍSTICA PARA O ICMS-RJ AULA 0 c) a porcentagem dos valores iguais ou superiores a R$ 3 500,00 é maior que a porcentagem dos valores inferiores a R$ 1 500,00. – ERRADA. Vamos diretamente a nossa régua: 3500 4000 88% 100% Diferença 100%-88%=12% 0 1500 0% 13% Diferença 13%-0%=13% 12% (>=3500) é MENOR que 13% (<=1500). d) a frequência relativa de valores inferiores a R$ 1 500,00 é menos que 10%. – ERRADA. Pela coluna das frequências relativas já se vê que é 13% e) a amplitude da amostra é igual a R$ 4 000,00. – ERRADA. Amplitude é máximo – mínimo Amplitude = Max – Min = 4000-500= R$ 3.500 <> R$ 4.000 GABARITO:B 21. FCC/Analista FHEMIG/2013 - Na análise descritiva de um conjunto de dados, a) a média corresponde sempre ao valor que divide os dados ordenados ao meio. b) o desvio padrão representa uma medida de tendência central. c) se existem valores diferentes uns dos outros em um conjunto de dados, sempre teremos valores abaixo e acima da média. d) a mediana é sempre diferente da média. e) o desvio padrão corresponde ao quadrado da variância. Prof. André L. Santos www.passeifiscal.com.br 69 ESTATÍSTICA PARA O ICMS-RJ AULA 0 a) a média corresponde sempre ao valor que divide os dados ordenados ao meio. – ERRADA. Esta é a definição de mediana. b) o desvio padrão representa uma medida de tendência central. – ERRADA. O desvio-padrão é uma medida de dispersão. c) se existem valores diferentes uns dos outros em um conjunto de dados, sempre teremos valores abaixo e acima da média. – CORRETA. Nem precisa saber estatística para acertar esta. O nome até já diz “média“. Quem está “na média” está “no meio”, mas NÃO É EXATAMENTE O MEIO COMO É A MEDIANA!!! d) a mediana é sempre diferente da média. – ERRADA. Em distribuições simétricas ela é igual à média. e) o desvio padrão corresponde ao quadrado da variância. – ERRADA. É ao contrário. A variância é o quadrado do desvio-padrão. GABARITO:C 22. FCC/Analista FHEMIG/2013 - A respeito do boxplot é correto afirmar: a) Medidas descritivas como a mediana e o intervalo interquartil são utilizadas para se obter o gráfico, entre outros elementos. b) Entre os percentis 25% e 50% há metade dos valores do conjunto de dados representado. c) O intervalo interquartil é construído a partir do 1o e 2o quartis. d) É usual se considerar um valor aberrante àquele que exceda 2 intervalos interquartis, para cima ou para baixo dos limites da caixa definida pelo intervalo interquartil. e) Não se permite a visualização da variabilidade dos dados Vamos relembrar o boxplot: Prof. André L. Santos www.passeifiscal.com.br 70 ESTATÍSTICA PARA O ICMS-RJ AULA 0 Exemplo de Boxplot 250 Os pontos avulsos são "Outliers" Valores extremos acima ou abaixo dos limites Limite superior = Q3 + 1.5 (Q3 - Q1) 200 150 Q3 100 Distância interquartílica 50 0 mediana Q1 Limite inferior = Q1- 1.5 (Q3 - Q1) a) Medidas descritivas como a mediana e o intervalo interquartil são utilizadas para se obter o gráfico, entre outros elementos. – CORRETA – Sim. Basta ver o gráfico. b) Entre os percentis 25% e 50% há metade dos valores do conjunto de dados representado. – ERRADA – Há na verdade um quarto. Abaixo de 50% (a mediana) que há metade c) O intervalo interquartil é construído a partir do 1º e 2º quartis. – ERRADA – É construído a partir do 3º e 1º quartis d) É usual se considerar um valor aberrante àquele que exceda 2 intervalos interquartis, para cima ou para baixo dos limites da caixa definida pelo intervalo interquartil. – ERRADA – Esta não é a definição de outlier, que fica nos 10% finais (ie, o 90%-ésimo) e) Não se permite a visualização da variabilidade dos dados – ERRADA – Como não? Um boxplot bem espalhado fala muito sobre a variabilidade! Prof. André L. Santos www.passeifiscal.com.br 71 ESTATÍSTICA PARA O ICMS-RJ AULA 0 GABARITO:A 23. CESPE/Tecnologista Jr/ 2010 - Dado é definido como um valor quantitativo referente a um fato ou circunstância, número bruto que não sofreu qualquer espécie de tratamento estatístico ou a matéria-prima da produção de informação. Um dado é uma unidade básica de informação, normalmente o resultado da experiência ou observação. Se o dado vem da experiência ou observação, ele não sofreu tratamento de fato GABARITO: CERTO CESPE/Tecnologista Jr/ 201 - Entende-se como informação o conhecimento obtido a partir dos dados, o dado trabalhado ou o resultado da análise e combinação de vários dados, sem haver, no entanto, nenhuma interferência por parte do analista. 24. Uma informação é o conhecimento obtido pela comparação de diversos dados Em um experimento aplica-se determinado tratamento e passa-se a observar seus efeitos a serem pesquisados. Pode haver sim interferência, Experimentos geram informação. como no caso de experimentos. GABARITO:ERRADA Prof. André L. Santos www.passeifiscal.com.br 72 ESTATÍSTICA PARA O ICMS-RJ AULA 0 ENUNCIADO DE EXERCÍCIOS AGORA FAÇA VOCÊ 11. ENUNCIADOS DE EXERCÍCIOS 1. FCC/ICMS-RJ/2014 - O Departamento de Pessoal de certo órgão público fez um levantamento dos salários, em número de salários mínimos (SM), dos seus 400 funcionários, obtendo os seguintes resultados: Sabe-se que a mediana dos salários desses funcionários calculada por meio dessa tabela pelo método da interpolação linear é igual a 8,8 SM. Nessas condições, o salário médio desses 400 funcionários, em número de salários mínimos, considerando que todos os valores incluídos em um intervalo de classe são coincidentes com o ponto médio do intervalo, é igual a a) 8,54 b) 8,83 c) 8,62 d) 8,93 e) 8,72 2. FCC / Analista Legislativo & Contador da Câmara dos Deputados/2007 – Numa pesquisa realizada com 300 famílias levantaram-se as seguintes informações. Número de filhos Proporção das famílias 0 0,17 1 0,20 2 0,24 3 0,15 Prof. André L. Santos www.passeifiscal.com.br 73 ESTATÍSTICA PARA O ICMS-RJ 4 0,10 5 0,10 6 0,04 AULA 0 Com base nestas informações, a média e a mediana do número dos filhos são dadas, respectivamente, por: 2,27 e 3 3e2 c) 2,27 e 2 d) 2,5 e 3,5 e) 2,5 e 3 3. CESPE / Analista Superior Tribunal Militar / 2010 - A partir do histograma mostrado na figura abaixo, é correto inferir que a distribuição da variável X é simétrica. Para as duas questões a seguir, considere o seguinte conjunto de dados composto por cinco elementos: {82,93; 94,54; 98,40; 115,41; 123,07}. Com base nesses dados, julgue os próximos dois itens subsequentes (3 – 4) acerca das medidas de tendência central. 4. CESPE/Analista Superior Tribunal Militar/ 2010 - A média do conjunto de dados em questão é 102,87 e a mediana é 98,40. Se o valor 123,07 for alterado para 200, a média irá aumentar, mas a mediana continuará sendo 98,40. 5. CESPE/ Analista Superior Tribunal Militar/ 2010 - Se o valor de um dos elementos do conjunto não for fornecido, esse valor pode Prof. André L. Santos www.passeifiscal.com.br 74 ESTATÍSTICA PARA O ICMS-RJ AULA 0 ser determinado se a média do conjunto for conhecida, mas não será possível obter esse valor conhecendo-se apenas a mediana. FCC/ ICMS-RO/ 2010 - Em uma cidade é realizado um levantamento referente aos valores recolhidos de determinado tributo estadual no período de um mês. Analisando os documentos de arrecadação, detectou-se 6 níveis de valores conforme consta no eixo horizontal do gráfico abaixo, em que as colunas representam as quantidades de recolhimentos correspondentes. 6. Com relação às medidas de posição deste levantamento tem-se que o valor da a)média aritmética é igual a metade da soma da mediana e a moda. b) média aritmética é igual ao valor da mediana. c) média aritmética supera o valor da moda em R$ 125,00. d) moda supera o valor da mediana em R$ 500,00. e) mediana supera o valor da média aritmética em R$ 25,00. 7. FCC/Analista Bacen/2006 - O histograma de frequências absolutas a seguir foi elaborado com base nas informações contidas na revista “O Empreiteiro”, de junho de 2005, que demonstra o comportamento das empresas construtoras do ramo da construção Prof. André L. Santos www.passeifiscal.com.br 75 ESTATÍSTICA PARA O ICMS-RJ AULA 0 civil no Brasil que obtiveram faturamento em 2004 maior ou igual a 15 milhões de reais e menor ou igual a 120 milhões de reais Com base nestas informações, obteve-se a média aritmética do faturamento das empresas deste estudo, considerando que todos os valores incluídos num certo intervalo de classe são coincidentes com o ponto médio deste intervalo. Com relação ao total de empresas deste histograma, o valor encontrado para esta média pertence ao intervalo de classe que contém a) 24% das empresas. b) 16% das empresas. c) 9% das empresas. d) 7% das empresas. e) 5% das empresas. 8. FCC / ICMS-SP/2013 - Considere: I. O coeficiente de variação de uma variável é uma medida de dispersão absoluta que é o resultado da divisão entre a média e o desvio padrão da variável em questão. II. Um dispositivo útil quando se deseja verificar se existe correlação linear entre duas variáveis é o gráfico de colunas justapostas. III. O desvio padrão é mais apropriado do que o coeficiente de variação quando se deseja comparar a variabilidade de duas variáveis. IV. Na amostragem aleatória estratificada, a população é dividida em estratos, usualmente, de acordo com os valores ou categorias de uma variável, e, depois, uma amostragem aleatória simples é utilizada na seleção de uma amostra de cada estrato. Prof. André L. Santos www.passeifiscal.com.br 76 ESTATÍSTICA PARA O ICMS-RJ AULA 0 Está correto o que se afirma APENAS em a) I. b) II. c) III. d) I e IV. e) IV. 9. FCC/ISS-SP/2007 - No presente mês, o salário médio mensal pago a todos os funcionários de uma firma foi de R$ 530,00. Sabe-se que os salários médios mensais dos homens e mulheres são respectivamente iguais a R$ 600,00 e R$ 500,00. No próximo mês, todos os homens receberão um adicional de R$ 20,00 e todas as mulheres um reajuste salarial de 10%, sobre os salários atuais. Supondo que o quadro de funcionários não se alterou, após esses reajustes o salário médio mensal de todos os funcionários passará a ser igual a: a) R$ 540,00 b) R$ 562,00 c) R$ 571,00 d) R$ 578,00 e) R$ 580,00 10. FCC/ISS-SP/2012 - Considere as seguintes afirmações: I. Um dispositivo útil quando se quer verificar a associação entre duas variáveis quantitativas é o gráfico de dispersão entre essas duas variáveis. II. O coeficiente de variação é uma medida de dispersão relativa que depende da unidade de medida da variável que está sendo analisada. III. Dentre as medidas de posição central, a média é considerada uma medida robusta pelo fato de não ser afetada por valores aberrantes. IV. Se o coeficiente de correlação linear de Pearson entre duas variáveis for igual a zero, não haverá associação linear entre elas, implicando a ausência de qualquer outro tipo de associação. Prof. André L. Santos www.passeifiscal.com.br 77 ESTATÍSTICA PARA O ICMS-RJ AULA 0 Está correto o que se afirma APENAS em a) II e III. b) I e II. c) I e III. d) II e IV. e) I. 11. COPS/ICMS-PR/2013 - Os preços, em reais, de uma máquina de lavar roupas e de um ferro de passar roupas de marcas e modelos idênticos variam em sete lojas, conforme mostra a tabela a seguir. Em relação aos preços desses produtos, assinale a alternativa correta.– a) A mediana dos preços da máquina de lavar roupas é R$ 787,14. b) A variabilidade dos preços é igual para os dois produtos. c) A variabilidade dos preços da máquina de lavar roupas é maior do que a variabilidade dos preços do ferro de passar roupas. d) A variabilidade dos preços da máquina de lavar roupas é menor do que a variabilidade dos preços do ferro de passar roupas. e) O escore padronizado, z, do maior preço do ferro de passar roupas é 0,208 e isso indica que o preço é excepcionalmente alto em relação aos preços das demais lojas. 12. FCC – Analista Legislativo & Contador da Câmara dos Deputados 2007 - Se a média e a variância da variável aleatória X são 12 e 80 respectivamente, então a média e a variância da variável aleatória Y = X/4 + 1 são dadas respectivamente por a) 4 e 20 b) 4 e 5 c) 3 e 20 d) 4 e 21 e) 3 e 5 13. FCC/ Analista Legislativo & Contador da Câmara dos Deputados/2007 - Para se estudar o desempenho das corretoras de Prof. André L. Santos www.passeifiscal.com.br 78 ESTATÍSTICA PARA O ICMS-RJ AULA 0 ações A e B, selecionou-se de cada uma delas amostras aleatórias das ações negociadas. Para cada ação selecionada computou-se a porcentagem de lucro apresentada durante o período de um ano. Os gráficos a seguir apresentam os desenhos esquemáticos relativos à porcentagem de lucro das amostras de A e B durante o período citado. Relativamente à porcentagem corretoras pode-se afirmar que de lucro obtida por essas a) exatamente 25% dos valores de A são inferiores a 55. b) menos de 50% dos valores de B são superiores a 55. c) o maior valor de A é 60. d) os valores de A apresentam maior variabilidade que os de B. e) os valores de B apresentam assimetria positiva. 14. ESAF/Receita federal/2005 - Para dados agrupados representados por uma curva de frequências, as diferenças entre os valores da média, da mediana e da moda são indicadores da assimetria da curva. Indique a relação entre essas medidas de posição para uma distribuição negativamente assimétrica. a) A média apresenta o maior valor e a mediana se encontra abaixo da moda. b) A moda apresenta o maior valor e a média se encontra abaixo da mediana. c) A média apresenta o menor valor e a mediana se encontra abaixo da moda. d) A média, a mediana e a moda são coincidentes em Prof. André L. Santos www.passeifiscal.com.br 79 ESTATÍSTICA PARA O ICMS-RJ AULA 0 valor. e) A moda apresenta o menor valor e a mediana se encontra abaixo da média. 15. FCC – Analista Bacen 2006 - Em uma instituição bancária, o salário médio dos 100 empregados do sexo masculino é de R$ 1.500,00, com desvio padrão de R$ 100,00. O salário médio dos 150 empregados do sexo feminino é de R$ 1.000,00, com desvio padrão de R$ 200,00. A variância em (R$)2 dos dois grupos reunidos é de: a) 25.600,00 b) 28.000,00 c) 50.000,00 d) 62.500,00 e) 88.000,00 16. FGV/ ICMS-AP/ 2011 - Os dados a seguir são as quantidades de empregados de cinco pequenas empresas: 6, 5, 8, 5, 6. A variância da quantidade de empregados dessas cinco empresas é igual a: a) 0,8. b) 1,2. c) 1,6. d) 2,0. e) 2,4. 17. FCC/ICMS-RO/ 2010 - A média aritmética de todos os salários dos funcionários em uma repartição pública é igual a R$ 1.600,00. Os salários dos funcionários do sexo masculino apresentam um desvio padrão de R$ 90,00 com um coeficiente de variação igual a 5%. Os salários dos funcionários do sexo feminino apresentam um desvio padrão de R$ 60,00 com um coeficiente de variação igual a 4%. Escolhendo aleatoriamente um funcionário desta repartição, a probabilidade dele ser do sexo feminino é igual a a) 1/2 b) 1/3 c) 3/4 d) 3/5 e) 2/3 Prof. André L. Santos www.passeifiscal.com.br 80 ESTATÍSTICA PARA O ICMS-RJ 18. FGV/ICMS-RJ/2011 A respeito das amostragem probabilística, NÃO é correto afirmar que AULA 0 técnicas de a) na amostragem por conglomerado a população é dividida em diferentes grupos, extraindo-se uma amostra apenas dos conglomerados selecionados. b) na amostragem estratificada, se a população pode ser dividida em subgrupos que consistem em indivíduos bastante semelhantes entre si, pode-se obter uma amostra aleatória em cada grupo. c) na amostragem aleatória simples se sorteia um elemento da população, sendo que todos os elementos têm a mesma probabilidade de serem selecionados. d) na amostragem por voluntários a população é selecionada de forma a estratificar aleatoriamente os grupos selecionados. e) na amostragem sistemática os elementos da população se apresentam ordenados, e a retirada dos elementos da amostra é feita periodicamente. 19. ESAF/ Receita Federal/2005 - Em uma determinada semana uma empresa recebeu as seguintes quantidades de pedidos para os produtos A e B: Produto A Produto B 39 33 50 52 25 47 30 49 41 54 36 40 37 43 Assinale a opção que apresente os coeficientes de variação dos dois produtos: a) CVA = 15,1% e CVB = 12,3% b) CVA = 16,1% e CVB = 10,3% c) CVA = 16,1% e CVB = 12,3% d) CVA = 15,1% e CVB = 10,3% e) CVA = 16,1% e CVB = 15,1% 20. FCC/ICMS-BA/2004 - O gráfico abaixo é o histograma de frequências absolutas de uma amostra de valores arrecadados de determinado tributo em um município. Prof. André L. Santos www.passeifiscal.com.br 81 ESTATÍSTICA PARA O ICMS-RJ AULA 0 Com relação aos dados dessa amostra, é verdade que a) 60% dos valores são maiores ou iguais a R$ 1 500,00 menores que R$ 3 000,00. b) mais de 30% dos valores são maiores ou iguais a R$ 2 500,00 menores que R$ 3 500,00. c) a porcentagem dos valores iguais ou superiores a R$ 3 500,00 maior que a porcentagem dos valores inferiores a R$ 1 500,00. d) a frequência relativa de valores inferiores a R$ 1 500,00 menos que 10%. e) a amplitude da amostra é igual a R$ 4 000,00. e e é é 21. FCC/Analista FHEMIG/2013 - Na análise descritiva de um conjunto de dados, a) a média corresponde sempre ao valor que divide os dados ordenados ao meio. b) o desvio-padrão representa uma medida de tendência central. c) se existem valores diferentes uns dos outros em um conjunto de dados, sempre teremos valores abaixo e acima da média. d) a mediana é sempre diferente da média. e) o desvio padrão corresponde ao quadrado da variância. 22. afirmar: FCC/Analista FHEMIG/2013 - A respeito do boxplot é correto a) Medidas descritivas como a mediana e o intervalo interquartil são utilizadas para se obter o gráfico, entre outros elementos. b) Entre os percentis 25% e 50% há metade dos valores do conjunto de dados representado. c) O intervalo interquartil é construído a partir do 1o e 2o quartis. Prof. André L. Santos www.passeifiscal.com.br 82 ESTATÍSTICA PARA O ICMS-RJ AULA 0 d) É usual se considerar um valor aberrante àquele que exceda 2 intervalos interquartis, para cima ou para baixo dos limites da caixa definida pelo intervalo interquartil. e) Não se permite a visualização da variabilidade dos dados 23. CESPE/Tecnologista Jr/ 2010 - Dado é definido como um valor quantitativo referente a um fato ou circunstância, número bruto que não sofreu qualquer espécie de tratamento estatístico ou a matéria-prima da produção de informação. 24. CESPE/Tecnologista Jr/ 2010 Entende-se como informação o conhecimento obtido a partir dos dados, o dado trabalhado ou o resultado da análise e combinação de vários dados, sem haver, no entanto, nenhuma interferência por parte do analista. Prof. André L. Santos www.passeifiscal.com.br 83 ESTATÍSTICA PARA O ICMS-RJ 12. AULA 0 GABARITOS Questão Banca Cargo/Órgão Ano Resposta 1 FCC ICMS-RJ 2014 D 2 FCC Analista/Contador Câmara 2007 C 3 CESPE Analista STM 2010 Errada 4 CESPE Analista STM 2010 Certa 5 CESPE Analista STM 2010 Certa 6 FCC ICMS-RO 2010 E 7 FCC Analista Bacen 2006 B 8 FCC ICMS-SP 2013 E 9 FCC ISS-SP 2007 C 10 FCC ISS-SP 2013 E 11 COPS ICMS-PR 2013 D 12 FCC Analista/Contador Câmara 2007 B 13 FCC Analista/Contador Câmara 2007 D 14 ESAF Auditor Receita Federal 2005 C 15 FCC Analista Bacen 2006 E 16 FGV ICMS-AP 2011 B 17 FCC ICMS-RO 2010 E 18 FGV ICMS-RJ 2011 D 19 ESAF Auditor Receita Federal 2005 B 20 FCC ICMS-BA 2004 B 21 FCC Analista FHEMIG 2013 C 22 FCC Analista FHEMIG 2013 A 23 CESPE Tecnologista Jr do Instituto Nacional do Câncer 2010 Certa 24 CESPE Tecnologista Jr do Instituto Nacional do Câncer 2010 Errada Prof. André L. Santos www.passeifiscal.com.br 84 ESTATÍSTICA PARA O ICMS-RJ 13. AULA 0 FORMULÁRIO DESTA AULA Somatória de um conjunto de valores ∑ x Uma variável usada para representar valores individuais dos dados n Número de valores de uma amostra N Número de valores de uma população ̅ = ∑ Média (aritmética) de um conjunto de valores de uma amostra = ∑ Média (aritmética) de um conjunto de valores de uma população ∑ ̅ Média (ponderada) de uma tabela de frequências ∑ Divide 50%/50% ̃ Mediana ̃ 50%_ésimo valor (Segundo Quartil) Divide 25%/75% Primeiro quartil 25%_ésimo valor Divide 75%/25% Terceiro quartil 75%_ésimo valor Dinter=Q3-Q1 Distância interquartílica Valor que ocorre com mais frequência moda amplitude Ponto médio S2= ∑ ̅ = (∑ ∑ ∑ =√ ̅ Variância de um conjunto de valores de uma amostra Variância de um conjunto de valores de uma população ∑ ) =√ ∑ (∑ s=√ ∑ ) ∑ Desvio-padrão de um conjunto de valores de uma amostra √ ∑ √ (∑ Desvio-padrão (sigma) de um conjunto de valores de uma população ∑ Prof. André L. Santos ) www.passeifiscal.com.br 85 ESTATÍSTICA PARA O ICMS-RJ AULA 0 Diferentes maneiras de calcular a variância Fórmula clássica Fórmula abreviada - Usa a média - - Usa os quadrados - Variância de Populações ∑ Variância de Amostras ∑ s2= ∑ 2= (∑ ̅ s2= (∑ ) ) ∑ Assimetria Assimétrica a esquerda ou negativamente assimétrica Simétrica Assimétrica a direta ou positivamente assimétrica Mediana < Moda Moda = Média = Mediana Mediana > Moda Média < Moda Média > Moda Propriedades da média (aritmética) Multiplicando-se todos os valores de uma variável por uma constante, a média do conjunto fica multiplicada por esta constante Somando-se ou subtraindo-se uma constante a todos os valores de uma variável, a média do conjunto fica acrescida ou diminuída dessa constante Propriedades da Variância Multiplicando-se todos os valores de uma variável por uma constante, a variância do conjunto fica multiplicada pelo quadrado desta constante Somando-se ou subtraindo-se uma constante a todos os valores de uma variável, a variância não se altera. (Natural, porque a média se move, não a dispersão dos valores) {(∑ ∑ ) ∑ ∑ } Equação da variância combinada Cuidado: Prof. André L. Santos www.passeifiscal.com.br 86 ESTATÍSTICA PARA O ICMS-RJ 14. AULA 0 TIPOS DE GRÁFICOS VISTOS Histograma 100 Histograma de clientes 80 80 60 40 20 20 5 0 Padrão R$ 0 R$ PreferencialR$ Premium R$ Histograma de frequência acumulada Freq. Relativa Acumulada 1,00 0,80 0,60 0,40 0,20 0,00 Até R$ 100.000 Até R$ 200.000 Até R$ 300.000 Gráfico de Pareto Gráfico de Pareto: Lançamentos por bairros paulistanos 160 100 120 100 60 80 60 40 20 0 bi ão ros na zes nia da kl in pa ma ntã ga de her ô un o La oe uta iran S aú O t um laç ei r ia di or so inh Ma Pe la S a F Bro M B Ip M on P a V i arr l i C B V Lançamentos 18 15 14 14 13 13 12 11 11 11 9 6 4 7 Percent 11 9 9 9 8 8 8 7 7 7 6 4 3 4 Cum % 11 21 30 39 47 55 63 70 77 84 89 93 96 100 Bairros Prof. André L. Santos 80 www.passeifiscal.com.br % Lançamentos 140 40 20 0 87 ESTATÍSTICA PARA O ICMS-RJ AULA 0 Gráfico de Pizza Cores de automóveis vendidos Vermelha; 130; 7% Azul; 100; 5% Outras; 5; 0% Verde; 15; 1% Prata Marrom; 50; 2% Preta Branca; 200; 10% Branca Marrom Verde Azul Vermelha Outras Preta; 500; 25% Prata; 1000; 50% Dispersão XY Dispersão de A versus C 10 8 6 a Aparentemente há correlação 4 2 0 5 10 15 20 25 c Boxplot Exemplo de Boxplot 250 Os pontos avulsos são "Outliers" Valores extremos acima ou abaixo dos limites Limite superior = Q3 + 1.5 (Q3 - Q1) 200 150 Q3 100 50 0 Prof. André L. Santos Distância interquartílica mediana Q1 Limite inferior = Q1- 1.5 (Q3 - Q1) www.passeifiscal.com.br 88 ESTATÍSTICA PARA O ICMS-RJ 15. AULA 0 RESUMÃO DE CONCEITOS Conceito Definição Ciência da Estatística Ramo da Matemática que se preocupa com a organização, descrição, análise e interpretação dos dados experimentais. População Uma coleção completa de todos os elementos a serem estudados Censo Uma coleção de dados relativos a todos os elementos de uma população Amostra Uma subcoleção de elementos extraídos de uma população Parâmetro Uma medida numérica que descreve uma característica de uma população estatística Medida numérica que descreve uma característica de uma amostra. dado uma unidade básica de informação informação conhecimento obtido pela comparação de diversos dados proposição conjunto de palavras ou símbolos que exprimem um pensamento ou juízo de sentido completo Dados quantitativos números que representam contagens ou medidas Dados qualitativos / dados categóricos / dados atributos Dados separados em diferentes categorias que se distinguem por alguma característica não-numérica Dados discretos Dados quantitativos que resultam de um conjunto finito de valores possíveis Dados contínuos Dados quantitativos resultam de um número infinito de valores possíveis que podem ser associados a pontos em uma escala contínua de tal maneira que não haja interrupções Nível nominal de mensuração Dados que consistem apenas em nomes, rótulos ou categorias Nível ordinal de mensuração Dados que podem ser dispostos em alguma ordem, mas as diferenças entre valores dos dados não podem ser determinadas ou não tem sentido Nível intervalar de mensuração Dados que podem ser dispostos em alguma ordem com a propriedade de que podemos determinar diferenças significativas entre os dados. Não existe um ponto de partida zero Nível de razão de mensuração Nível de intervalo modificado de modo a incluir o ponto de partida zero inerente, onde zero significa nenhuma quantidade presente estudo observacional Estudo em que se verificam e medem-se características específicas, mas não se tenta manipular ou modificar os elementos a serem estudados Prof. André L. Santos www.passeifiscal.com.br 89 ESTATÍSTICA PARA O ICMS-RJ AULA 0 experimento Aplicação de determinado tratamento para observar seus efeitos a serem pesquisados amostra aleatória Amostra em que elementos da população são escolhidos de tal forma que cada um deles tenha igual chance de figurar na amostra amostragem estratificada Amostragem que a população é subdividida em no mínimo duas subpopulações que compartilham das mesmas características e em seguida se extrai uma amostra aleatória de cada extrato amostragem por conglomerados a população é dividida em diferentes grupos, extraindo-se uma amostra apenas dos conglomerados selecionados amostragem sistemática Amostragem em que define-se um ponto de partida e seleciona-se um elemento a cada determinada distância ou frequência erro amostral Diferença entre os resultados amostrais e o verdadeiro resultado populacional atribuido à variação amostral aleatória erro não amostral Diferença entre os resultados amostrais e o verdadeiro resultado populacional quando os dados amostrais são coletados, registrados ou analisados incorretamente Prof. André L. Santos www.passeifiscal.com.br 90