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Exercícios probabilidade e estatística, Exercícios de Estatística

Exercícios de estatística utfpr

Tipologia: Exercícios

2020

Compartilhado em 14/09/2022

jordanacesco
jordanacesco 🇧🇷

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UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ
TRABALHO ACADÊMICO DE PROBABILIDADE E ESTATÍSTICA, TURMA S71
Curitiba,
Junho/2021
Pâmela
Cristine
Ferreira
de
Souza,
Jordana
Priscila
Cesco,
Guilherme
Sestrem
Tortoza
Bignelli,
Mariana
Gomes
da
Luz
TRABALHO
EM
EQUIPE
PARA
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COMPOSIÇÃO
DA
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UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ

TRABALHO ACADÊMICO DE PROBABILIDADE E ESTATÍSTICA, TURMA S 71

Curitiba, Junho/ 2021

Pâmela Cristine Ferreira de Souza, Jordana Priscila Cesco, Guilherme Sestrem Tortoza Bignelli, Mariana Gomes da Luz

TRABALHO EM EQUIPE PARA A COMPOSIÇÃO

DA NOTA PARCIAL 1

Trabalho apresentado à disciplina Probabilidade e Estatística (MA 70H), turma S 71 , ofertada pelo Departamento Acadêmico de Estatística , da Universidade Tecnológica Federal do Paraná , campus Curitiba, como requisito de composição da nota parcial 1

Orientação: Profª Drª Silvana Heidemann Rocha.

Curitiba,

Junho/ 2021

Pâmela Cristine Ferreira de Souza, Jordana Priscila Cesco, Guilherme Sestrem Tortoza Bignelli, Mariana Gomes da Luz, Mariana Gomes da Luz

LISTA DE EXERCÍCIOS 1

como resultados "muito satisfeito", "satisfeito", "pouco satisfeito"; escala de proporcionalidade (ou escala de razão) se a variável "grau de satisfação com o produto" for um número de 0 a 100, sendo "0" nada satisfeito e "100" totalmente satisfeito.

b) Numa pesquisa de intenção de voto para tentar prever o resultado de uma eleição

para prefeito, de 32.873 eleitores foram entrevistados 2.560, em 600 domicílios,

respeitando-se a proporção de sexo, classe social, idade e bairro da residência dos

eleitores.

● População: Todos os eleitores ● Unidade elementar: Cada eleitor ● Tamanho da população ( N ): 32. ● Amostra: Todos os entrevistados ● Unidade amostral: Cada um dos entrevistados ● Tamanho da amostra ( n ): 2. ● Parâmetro de interesse ( θ): Número total de votos em um determinado candidato, percentual de votos em cada candidato ● Técnica de amostragem: Amostragem de conveniência ● Variável: voto (Candidato) ● Unidade de medida da variável: não informado ● Classificação da variável: Nominal, pois é pelo nome do candidato ● Escala de medição da variável: Escala Nominal

c) Um lote contém 2.342 peças de um mesmo tipo, não ordenadas. Retira-se dali, ao

acaso e sem reposição, 85 peças para estimar o percentual de peças defeituosas no

lote.

● População: Todas as peças do lote ● Unidade elementar: Cada peça do lote ● Tamanho da população ( N ): 2. ● Amostra: as peças retiradas do lote ● Unidade amostral: cada peça retirada do lote ● Tamanho da amostra ( n ): 85 ● Parâmetro de interesse ( θ): percentual de peças defeituosas no lote ● Técnica de amostragem: Amostragem aleatória simples ou casual (sem reposição) ● Variável: defeito (sim, não) ● Unidade de medida da variável: não informado ● Classificação da variável: Qualitativa nominal ● Escala de medição da variável: nominal

d) A polícia rodoviária de uma localidade deseja estimar a proporção de carros com

pneus carecas que passam pelo posto policial, durante um mês. Assim, adota a

prática de parar um carro para inspeção dos pneus, a cada 30 minutos, durante duas

semanas.

● População: Todos os carros que passaram pelo posto policial ● Unidade elementar: Cada carro que passou pelo posto policial ● Tamanho da população ( N ): não informado ● Amostra: carros que pararam na inspeção dos pneus (feita a cada 30 min) ● Unidade amostral: carro parado e inspecionado ● Tamanho da amostra ( n ): 672 carros ● Parâmetro de interesse ( θ): usa pneu careca (sim ou não) ● Técnica de amostragem: Amostragem sistemática ● Variável: pneus do carro parado ● Unidade de medida da variável: não existe ● Classificação da variável: Qualitativa nominal ● Escala de medição da variável: nominal

e) Uma pesquisadora pretende estimar o rendimento médio e o número médio de

pessoas das 18.540 famílias de uma cidade. Para isso, ela selecionou aleatoriamente

624 famílias, levando em conta o percentual de residências em cada bairro daquela

cidade.

● População: Todas as famílias da cidade ● Unidade elementar: Uma família da cidade ● Tamanho da população ( N ): 18.540 famílias ● Amostra: famílias selecionadas pela pesquisadora ● Unidade amostral: família ● Tamanho da amostra ( n ): 624 ● Parâmetro de interesse ( θ): rendimento médio e o número médio de pessoas das famílias de uma cidade ● Técnica de amostragem: aleatória ● Variável: para rendimento médio ordinal, para número médio de pessoas da família ordinal ● Unidade de medida da variável: para rendimento médio não informado para número médio de pessoas na família pessoa ● Classificação da variável: para rendimento de pessoas quantitativa contínuo, e para número de pessoas na família quantitativa discreta ● Escala de medição da variável: para rendimento de pessoas ordinal de razão, e para número de pessoas na família ordinal intervalar

  1. Para avaliar uma localidade, o Índice de Desenvolvimento Humano (IDH) foi criado,

no final da década de 1990, com o objetivo de oferecer um contraponto a outro índice

muito usado até então, o Produto Interno Bruto (PIB), criado no final da década de

  1. Ambos os índices, PIB e IDH, foram reconhecidos internacionalmente e seus

criadores receberam o Prêmio Nobel de Economia, naquelas ocasiões. O cálculo do

IDH está a cargo do Programa das Nações Unidas para o Desenvolvimento (PNUD) e

abrange três dimensões, educação, saúde ou longevidade e renda. A Tabela 1, a

Tabela 1 - Municípios da Região Metropolitana de Curitiba, segundo a extensão territorial, a distância à capital do estado, a população, o produto interno bruto (PIB) e o índice de desenvolvimento humano municipal (IDHM) – Curitiba – 2019

Fonte: DAEST-CT/UTFPR, conforme Secretaria de Desenvolvimento Urbano/Coordenação da Região Metropolitana de Curitiba, em IPARDES, em IBGE e em PNUD, disponíveis em , , e , acesso em 24/03/2019. Notas: 1) O IDH avalia três dimensões, educação, saúde ou longevidade e renda, tendo sido criado, no final da década de 1990, com o objetivo de oferecer um contraponto ao índice Produto Interno Bruto (PIB), criado no final da década de 1930. O cálculo do IDH está à cargo do Programa das Nações Unidas para o Desenvolvimento (PNUD).

  1. Sinais convencionais usados na tabela: .. Não se aplica; ... Dado não disponível. (1) Para o Brasil e o Paraná, o índice é o IDH, e para os municípios é o IDHM.

Nº Município

Extensão territorial (km^2 )

Distância até Curitiba (km)

População estimada, em 2018

PIB per capita , em 2016 (R$ x 1,00)

IDH ou IDHM, em 2010 (1)

IDH ou DHM Dimensão Educação 2010 (1)

IDH ou IDHM Dimensão Longevidade 2010 (1)

IDH ou IDHM Dimensão Renda 2010 (1) Brasil 8.515.759,1^ ..^ 208.494.900^ 30.548^ 0,^ ...^ ...^ ... Paraná 199.880,2 .. 11.348.937 35.726 0,749 0,757 0,830 0,

01 Adrianópolis 1.341,3 134,9 5.983 37.991 0,667 0,563 0,817 0, 02 Agudos do Sul 191,3 73,1 9.269 18.513 0,660 0,543 0,790 0, 03 Almirante Tamandaré 191,1 15,2 117.168 12.234 0,699 0,575 0,840 0, 04 Araucária 471,3 28,6 141.410 125.343 0,740 0,639 0,852 0, 05 Balsa Nova 344,2 49,7 12.787 48.615 0,696 0,579 0,823 0, 06 Bocaiúva do Sul 825,8 41,6 12.755 15.866 0,640 0,473 0,816 0, 07 Campina Grande do Sul 540,6 32,2 42.880 27.283 0,718 0,605 0,860 0, 08 Campo do Tenente 304,3 95,7 7.894 20.539 0,686 0,606 0,806 0, 09 Campo Largo 1.282,6 25,2 130.091 30.318 0,745 0,664 0,854 0, 10 Campo Magro 278,2 19,0 28.885 12.782 0,701 0,607 0,828 0, 11 Cerro Azul 1.341,3 84,6 17.725 14.651 0,573 0,391 0,797 0, 12 Colombo 197,8 17,3 240.840 19.883 0,733 0,632 0,870 0, 13 Contenda 300,6 49,0 18.326 19.401 0,681 0,555 0,816 0, 14 Curitiba 435,5 .. 1.917.185 44.239 0,823 0,768 0,855 0, 15 Doutor Ulysses 787,3 131,5 5.609 11.518 0,546 0,362 0,791 0, 16 Fazenda Rio Grande 115,4 31,3 98.368 21.983 0,720 0,617 0,847 0, 17 Itaperuçu 320,2 30,8 28.187 16.677 0,637 0,507 0,779 0, 18 Lapa 2.097,8 72,1 47.909 36.517 0,706 0,595 0,848 0, 19 Mandirituba 381,4 45,7 26.411 21.730 0,655 0,515 0,807 0, 20 Piên 256,9 90,5 12.606 56.086 0,694 0,616 0,802 0, 21 Pinhais 61,1 8,9 130.789 41.999 0,751 0,666 0,836 0, 22 Piraquara 225,2 22,5 111.052 10.679 0,700 0,574 0,869 0, 23 Quatro Barras 181,3 25,1 23.199 55.692 0,742 0,665 0,831 0, 24 Quitandinha 446,4 71,1 18.873 16.391 0,680 0,603 0,806 0, 25 Rio Branco do Sul 816,7 28,4 32.273 33.204 0,679 0,545 0,847 0, 26 Rio Negro 603,7 115,7 33.922 30.104 0,760 0,705 0,863 0, 27 São José dos Pinhais 944,3 18,6 317.476 66.531 0,758 0,678 0,859 0, 28 Tijucas do Sul 671,9 67,1 16.646 21.839 0,636 0,479 0,792 0, 29 Tunas do Paraná 671,7 79,2 8.509 13.594 0,611 0,444 0,801 0,

  1. Defina a variável "emoção" de modo que ela tenha:

a) escala nominal Bravo, triste, Nojo, Alegre, Triste

b) escala de proporcionalidade (ou escala de razão) (0 desanimado, 100 investido) ou

(0 descontente, 100 contente)

  1. Defina a variável "corrente elétrica" de modo que ela tenha:

a) escala nominal alta corrente e baixa corrente

b) escala ordinal quantidade de amperes

c) escala de proporcionalidade (ou escala de razão) quantidade de amperes (1 ampere,

2 amperes, 3 amperes)

  1. Visite o sítio eletrônico do Programa das Nações Unidas para o Desenvolvimento

(PNUD), em , e o do PNUD Brasil, em

. No do PNUD Brasil, explore os links "IDH", "Atlas do

Desenvolvimento Humano" e o "Atlas do Desenvolvimento Humano no Brasil". Visite e

explore, ainda, o sítio eletrônico do Instituto Paranaense de Desenvolvimento

Econômico e Social (IPARDES), em , e o do Instituto

Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE), em . No do

IBGE, explore o recurso eletrônico "IBGE Países", em ,

e o "IBGE Educa", em . Acesso em 16/03/2020.

  1. Identifique o tipo de amostragem usado em cada caso: se aleatória simples,

estratificada, sistemática ou de conveniência:

a) Uma revista baseou suas conclusões sobre um escândalo político, nas respostas daqueles leitores que acessaram a página eletrônica da revista e emitiram suas opiniões a respeito de tal escândalo. Amostragem por Conveniência

b) Uma professora escreveu o nome de cada um de seus 40 alunos, separadamente, em um pedaço de papel; depois, ela misturou esses 40 papéis e extraiu 10 nomes. Amostragem Aleatória Simples

c) Um operário retira da esteira de produção uma peça a cada meia hora, para inspeção e controle da qualidade. Amostragem Sistemática

d) Um programa sobre planejamento familiar pesquisou 800 homens e 800 mulheres sobre seus pontos de vista a respeito do uso de pílulas anticoncepcionais e de preservativos masculinos. Amostragem Estratificada

e) Para o teste de uma vacina, um pesquisador utilizou-se de 250 voluntários. Amostragem por Conveniência

c) Como você selecionará esse número de estudantes de cada sexo, para compor a

amostra, de modo a respeitar os princípios da aleatoriedade, representatividade e

economicidade?

Amostragem proporcional estratificada!

  1. Uma instituição de ensino superior possui os seguintes cursos de graduação:

Engenharia Mecânica, Engenharia Eletrônica, Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo,

Medicina, Odontologia, Tecnologia em Processos Ambientais, Tecnologia em Radiologia,

Licenciatura em Letras, Licenciatura em Física, Licenciatura em Matemática, Licenciatura

em História, Bacharelado em Estatística, Bacharelado em Química, Bacharelado em

Design , Bacharelado em Administração. Cada curso, alocado num prédio próprio, está

situado em locais diferentes de um grande campus universitário. Deseja-se fazer um

levantamento estatístico sobre o conhecimento dos estudantes dessa instituição, a

respeito da reciclagem do lixo doméstico. Presume-se que os estudantes dos diferentes

cursos tenham conhecimento similar sobre o assunto, com exceção dos estudantes de

Tecnologia em Processos Ambientais. Como você selecionará uma amostra probabilística

dos estudantes dessa instituição, de modo a respeitar os princípios da aleatoriedade, da

representatividade e da economicidade?

Amostragem por conglomerados para todos os cursos exceto tecnologia em processos

ambientais, sendo essa amostragem sistemática.

  1. Um pesquisador enviou, por e-mail , um questionário a um grupo de 5.000 egressos de

uma instituição de ensino superior e recebeu o questionário preenchido de 750 deles. Dos

750 respondentes, 63% afirmaram que não conseguiram emprego na respectiva área de

formação, no primeiro ano após a formatura. Esse pesquisador divulgou que “63% dos

egressos daquela instituição de ensino levam mais de um ano após sua formatura, para

conseguir um emprego em sua área de formação”. Essa divulgação está coerente com a

pesquisa realizada? Justifique.

Não, porque não necessariamente os 63% conseguiram o emprego após um ano, e é

uma amostra por conveniência, então as pessoas que têm emprego podem não terem

respondido tanto por falta de tempo.

  1. Um levantamento de dados realizado numa universidade brasileira pretende obter e

analisar as alturas dos estudantes que respondem ao seguinte item: “Registre sua altura,

em polegadas”.

a) Identifique dois problemas nesse levantamento.

Ao não ter uma técnica para o registro da altura, e sim serem os próprios estudantes

registrando podem ter problemas pois não se tem uma técnica homogênea para a qual

todos os alunos foram medidos. Polegadas também não são a unidade de medida oficial

do Brasil, o que pode levar a registros errôneos.

b) Como você agiria para levantar as alturas dos estudantes, de modo a coletar dados

fidedignos?

Pediria aos que quisessem fazer parte da pesquisa fossem todos medidos pela mesma

pessoa e com o mesmo equipamento e que fossem medidos em metros.

  1. Nos itens abaixo, justifique se a técnica de amostragem usada é tendenciosa ou não:

a) Numa pesquisa sobre o salário médio dos funcionários de empresas de construção

civil, em certa empresa sorteada, a pesquisadora deparou-se com uma população

heterogênea em relação à variável de estudo: os oito diretores da empresa

recebiam salários entre R$ 9.500,00 a R$ 11.200,00; os 45 gerentes recebiam de

R$ 4.500,00 a R$ 5.300,00; os 320 técnicos, de R$ 2.400,00 a 3.850,00; e os 200

atendentes, de R$ 950,00 a R$ 1.560,00. Como, nessa empresa, a amostra devia

ser de 80 funcionários, a pesquisadora sorteou-os, aleatoriamente, pelo processo

de cumbuca, ou seja, fez uma amostragem aleatória simples, e calculou o salário

médio desses 80 funcionários.

Tendenciosa, pois tem uma população com extremos de salário desproporcionais,

muitos com salário menor e poucos com salário maior.

b) Para investigar a proporção de operários de uma fábrica favoráveis à mudança do

início das atividades, das 7h para às 7h30min, foi decidido entrevistar os 30

primeiros operários que chegassem à fábrica, na quarta-feira.

Tendenciosa, pois se são os primeiros a chegar provavelmente tem uma tendência

a chegar antes do horário, assim sendo tendenciosos a antecipação do início das

atividades.

c) Para verificar o efeito do brinde nas vendas de sabão em pó de determinada

marca, foi constituída uma amostra com oito supermercados da zona sul e oito

supermercados da zona norte de uma metrópole. Nos oito supermercados da zona

sul, o produto foi vendido com brinde, enquanto nos outros oito foi vendido sem

brinde. No fim de um mês, comparou-se as vendas da zona sul e da zona norte.

não sendo, portanto, oferecidas alternativas por parte do entrevistador; pois esse

tipo de questão é mais fácil de ser elaborada, bem como, mais fácil de serem

apuradas as respostas.

Na verdade, é preferível fazer um questionário com alternativas e que também deixe em

aberto a possibilidade de novas respostas. Pois as pessoas podem colocar respostas

equivalentes mas de formas diferentes (e.g. facil e FÁCIL)

d) ( V ) Pesquisa-piloto é uma pesquisa prévia que deve ser feita numa pequena amostra

da população em estudo, antes da coleta geral dos dados, a fim de detectar

possíveis falhas nos instrumentos de coleta de dados (formulários, questionários,

aparelhos de medição, por exemplo) ou no próprio processo dessa coleta.

e) ( V ) Os gráficos e tabelas são ferramentas estatísticas usadas para apresentar de

forma resumida, objetiva e clara os dados coletados e apurados.

f) ( F ) Um gráfico bonito e bem apresentado esteticamente é um gráfico confiável.

A organização dos dados é mais importante para criar um gráfico confiável.

g) ( V ) Não se pode dar garantia de que a estimativa tenha valor igual ou mesmo um

valor próximo do parâmetro que se pretende estimar. No entanto, se a amostra for

suficientemente grande e obtida por meio de técnica de amostragem adequada, a

estimativa será próxima do parâmetro, na maioria das vezes. Ainda, amostras

sucessivas e criteriosas da mesma população tendem a fornecer estimativas

similares entre si e com valores em torno do parâmetro.

h) ( V ) Num estudo estatístico, tendência, viés ou vício é uma diferença sistemática entre

a estatística e o parâmetro que se quer estimar.

i) ( V ) Do ponto de vista científico, é preferível o estudo cuidadoso de uma amostra do

que o estudo rápido de toda a população que se deseja investigar.

j ( F ) Em Estatística, a preocupação central é com o estudo de fenômenos coletivamente

típicos, ou seja, aqueles que apresentam regularidade na massa de observações,

não necessariamente nos casos isolados. Dessa forma, estudos de caso obtidos de

amostras muito pequenas não servem de base para se estimar o comportamento da

população de onde esses casos provieram, pois a probabilidade de obter uma

estimativa que se desvia muito do parâmetro aumenta quando a amostra é pequena.

Dependendo do caso que será estudado é possível sim utilizar amostras pequenas para

estimar um comportamento

k) ( F ) Do ponto de vista científico, geralmente é mais relevante o tamanho absoluto da

amostra do que a porcentagem que ela representa da população, pois não é o

tamanho, apenas, que determina se a amostra é representativa da população de

onde ela proveio.

A quantidade é relativa à população, uma amostra de 30 para 3 milhões é uma

porcentagem pequena, mas uma amostra de 30 para 31 é maior que 90%. Para uma

população pequena uma amostra pequena será representativa contanto que não tenha

viés, para uma população grande a quantidade de amostras deverá ser maior para a

porcentagem ser a mesma.

l) ( F ) Na maioria das pesquisas estatísticas, a pessoa a ser entrevistada geralmente não

sabe o uso que se fará das informações que ela fornecerá. Essa prática está

eticamente correta, pois, afinal, as conclusões proporcionadas pela pesquisa

importam, sobretudo, para aqueles que pagaram para obter as informações.

O entrevistador não tem a obrigação de dizer qual será o uso das informações, mas na

maioria dos casos o entrevistado pode saber.

m) ( F ) Nas pesquisas com seres humanos, como os testes de medicamentos, é

permitido que o pesquisador investigue suas hipóteses científicas em grupos de

pessoas que não saibam que estão participando de uma pesquisa. Isso porque a

investigação somente a partir de voluntários não garantiria ao pesquisador

conclusões confiáveis para fazer inferências, isto é, estender as conclusões

retiradas com base na amostra para toda a população de onde essa amostra

provém.

Existem normas para esse tipo de pesquisas, é preciso ter o consentimento dos

voluntários sobre a participação na pesquisa.