Métodos Estatísticos Probabilidade: Noções Básicas Referencia: Estatística Aplicada às Ciências Sociais, Cap. 7 Pedro Alberto Barbetta. Ed. UFSC, 5ª Edição, 2002. Modelos probabilísticos • Construção de modelos de probabilidade para entender melhor os fenômenos aleatórios 1 Modelos probabilísticos Definição do experimento Definição dos resultados possíveis do experimento Definição de uma regra que obtenha a probabilidade de cada resultado ocorrer. Probabilidade • Mensuração da chance de ocorrência de fenômenos aleatórios, mostrando como poderão ocorrer os fatos. • Base teórica para a análise inferencial. 2 Probabilidade universo do estudo (população) Hipóteses, conjeturas, ... Experimentos Resultados ou dados observados O raciocínio dedutivo da probabilidade Espaço amostral • O conjunto de todos os possíveis resultados do experimento é chamado de espaço amostral e é denotado pela letra grega Ω (Ômega). • Um espaço amostral é dito discreto quando ele for finito ou infinito enumerável; é dito contínuo quando for infinito, formado por intervalos de números reais. 3 Eventos • Chamamos de evento a qualquer subconjunto do espaço amostral: • A é um evento ⇔ A ⊆ Ω Experimentos, eventos e espaço amostral • Experimento: lançar um dado e observar a face voltada para cima. Suponha que o dado seja perfeitamente equilibrado e o lançamento imparcial. • Evento = conjunto de resultados possíveis • Espaço amostral = {1, 2, 3, 4, 5, 6} • Eventos: A = número par, • A = {2, 4, 6} • P(A) = 1/2, B = núm. menor que 3 B = {1, 2} P(B) = 2/6 = 1/3 4 Outro exemplo Experimentos, eventos e espaço amostral • Selecionar uma pessoa ao acaso e observar se é homem ou mulher. • Resultados possíveis (eventos): homem, mulher • Espaço amostral = {homem, mulher} Probabilidade de eventos • Espaços amostrais discretos equiprováveis P ( A) = nA n • sendo: – n: – nA: resultados igualmente prováveis, resultados pertencem a um certo evento A 5 Exemplo de probabilidade de eventos equiprováveis 50% homens 50% mulheres • Qual a probabilidade de homem e de mulher? • P(homem) = 0,5 • P(mulher) = 0,5 • A probabilidade é um número entre 0 e 1, sendo que a soma das probabilidades de todos os resultados possíveis deve ser 1. Variável aleatória • variável aleatória = característica numérica dos resultados de um experimento • X = número de caras em 2 lançamentos de uma moeda; • Y = opinião a respeito do governo. 6 Distribuição de probabilidades de uma variável aleatória Variável Aleatória X X = número de caras em 2 lançamentos de uma moeda; x 0 1 2 p(x) 0,25 0,50 0,25 Distribuição de probabilidades X = núm. de caras em 2 lançamentos de uma moeda x 0 1 2 p(x) 0,25 0,50 0,25 0,50 0,25 0,25 p(x) 0 1 2 x 7 Modelo de probabilidades derivado de uma pesquisa amostral Variável Y Opinião a respeito do governo 20% 50% 30% AMOSTRA: 1 pessoa observada ao acaso Resultado Probab. bom/ótimo regular ruim/péssimo 0,20 0,30 0,50 bom/ótimo regular ruim/péssimo Construção de Distribuições de probabilidades Sortear 2 bolas com reposição X = número de bolas pretas na amostra 8 Sortear 2 bolas com reposição X = número de bolas pretas na amostra (10) (20) 3/5 3/5 2/5 2/5 3/5 2/5 x p(x) 0 1 2 9/25 (0,36) 12/25 (0,48) 4/25 (0,16) Sortear 2 bolas sem reposição X = número de bolas pretas na amostra (10) (20) 2/4 3/5 2/4 2/5 3/4 1/4 x p(x) 0 1 2 6/20 (0,30) 12/20 (0,60) 2/20 (0,10) 9 Sortear 2 bolas X = número de bolas pretas na amostra Distrib. de X com reposição Distrib. de X sem reposição x p(x) x p(x) 0 1 2 0,36 0,48 0,16 0 1 2 0,30 0,60 0,10 independência Exercícios • Exercícios do Livro Barbetta, pag. 136, 4ª Ed. 10