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Lista teste de hipótese, Exercícios de Matemática

Lista teste de hipótese inferencia

Tipologia: Exercícios

2023

Compartilhado em 22/03/2023

samurainoob
samurainoob 🇧🇷

4 documentos

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Introdução à inferência estatística
4ª Lista de Exercício
1. Duas fábricas, A e B, produzem determinado tipo de lâmpada. Um comprador dessas
lâmpadas decide verificar a origem de seu estoque. Para isso, seleciona uma amostra
aleatória de 100 unidades (de seu estoque) e verifica a duração de cada uma delas. Se a
duração média amostral for maior do que 170 horas, conclui que a lâmpada foi fabricada
pela empresa B; caso contrário, que a lâmpada veio da empresa A. Os dois fabricantes
asseguram que a duração de suas lâmpadas segue distribuição normal: a de A com média
A = 168 horas e a da B com média B = 172 horas. As duas distribuições têm o mesmo
desvio padrão = 10 horas.
a) Formule as hipóteses de interesse. Interprete os erros do tipo I e do tipo II de acordo com o
problema em questão.
b) Sob H0, calcule a probabilidade de se tomar uma decisão incorreta.
c) Qual deve ser a regra de decisão, ao nível de significância de 5%? Interprete o resultado
encontrado.
d) Utilizando as informações do item anterior, quanto vale a probabilidade de tomar uma
decisão correta, sob a hipótese alternativa?
2. Os novos operários de uma empresa são treinados a operarem uma máquina cujo tempo X
(em horas) de aprendizado é anotado. Observou-se que X segue de perto a distribuição
N(25,100). Uma nova técnica de ensino, que deve melhorar o tempo médio de aprendizado,
foi testada em 16 novos empregados, os quais apresentaram 20,5 horas como tempo médio
de aprendizado. Utilizando um nível de significância de 5%, você diria que a nova técnica é
melhor do que a anterior? Que suposição(ões) você precisou fazer para responder a
pergunta anterior?
3. Numa pesquisa a respeito da estatura de recém-nascidos foi observada uma amostra com
21 bebês, tendo sido observados os resultados abaixo. Valores históricos indicam que a
estatura média das crianças é de 51 cm com variância 19,7 cm2. O objetivo é verificar se
houve alguma mudança na estatura média das crianças nascidas neste hospital.
Dados: xi = 1039,5
a) Quem são nesse caso a população em estudo, a variável e o parâmetro de interesse?
b) Formule as hipóteses de interesse
c) Qual a conclusão a respeito do tamanho dos bebês? Conduza o teste de hipótese a partir do
cálculo do valor-p e considere um nível de significância de 10%.
d) Que suposições você fez para resolver o item anterior?
4. Um fabricante de pneus deseja testar a vida do pneu em relação a um novo componente de
borracha. Para tal, 16 pneus foram submetidos a um teste na estrada obtendo-se uma
durabilidade média de vida de 60.139,7 km. Suponha que a vida do pneu seja uma variável
normalmente distribuída com desvio padrão de 645,94 km .
a) O engenheiro gostaria de demonstrar que a vida média do pneu novo excede 60.000 km.
Formule as hipóteses do teste e interprete os erros do tipo I e II para esse problema.
b) Se a verdadeira durabilidade média de vida é de 61000 km, qual a probabilidade do
engenheiro, concluir corretamente que a durabilidade média do pneu novo excede 60.000
km? Que nome se dá a essa probabilidade calculada?
c) Teste as hipóteses do item a) e retire conclusões a partir da construção da região crítica. Use
α = 5%.
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Introdução à inferência estatística

4 ª Lista de Exercício

  1. Duas fábricas, A e B, produzem determinado tipo de lâmpada. Um comprador dessas lâmpadas decide verificar a origem de seu estoque. Para isso, seleciona uma amostra aleatória de 100 unidades (de seu estoque) e verifica a duração de cada uma delas. Se a duração média amostral for maior do que 170 horas, conclui que a lâmpada foi fabricada pela empresa B; caso contrário, que a lâmpada veio da empresa A. Os dois fabricantes asseguram que a duração de suas lâmpadas segue distribuição normal: a de A com média A = 168 horas e a da B com média B = 172 horas. As duas distribuições têm o mesmo desvio padrão  = 10 horas. a) Formule as hipóteses de interesse. Interprete os erros do tipo I e do tipo II de acordo com o problema em questão. b) Sob H 0 , calcule a probabilidade de se tomar uma decisão incorreta. c) Qual deve ser a regra de decisão, ao nível de significância de 5%? Interprete o resultado encontrado. d) Utilizando as informações do item anterior, quanto vale a probabilidade de tomar uma decisão correta, sob a hipótese alternativa?
  2. Os novos operários de uma empresa são treinados a operarem uma máquina cujo tempo X (em horas) de aprendizado é anotado. Observou-se que X segue de perto a distribuição N(25,100). Uma nova técnica de ensino, que deve melhorar o tempo médio de aprendizado, foi testada em 16 novos empregados, os quais apresentaram 20,5 horas como tempo médio de aprendizado. Utilizando um nível de significância de 5%, você diria que a nova técnica é melhor do que a anterior? Que suposição(ões) você precisou fazer para responder a pergunta anterior?
  3. Numa pesquisa a respeito da estatura de recém-nascidos foi observada uma amostra com 21 bebês, tendo sido observados os resultados abaixo. Valores históricos indicam que a estatura média das crianças é de 51 cm com variância 19,7 cm^2. O objetivo é verificar se houve alguma mudança na estatura média das crianças nascidas neste hospital. Dados:xi = 1039, a) Quem são nesse caso a população em estudo, a variável e o parâmetro de interesse? b) Formule as hipóteses de interesse c) Qual a conclusão a respeito do tamanho dos bebês? Conduza o teste de hipótese a partir do cálculo do valor-p e considere um nível de significância de 10%. d) Que suposições você fez para resolver o item anterior?
  4. Um fabricante de pneus deseja testar a vida do pneu em relação a um novo componente de borracha. Para tal, 16 pneus foram submetidos a um teste na estrada obtendo-se uma durabilidade média de vida de 60.139,7 km. Suponha que a vida do pneu seja uma variável normalmente distribuída com desvio padrão de 645,94 km. a) O engenheiro gostaria de demonstrar que a vida média do pneu novo excede 60.000 km. Formule as hipóteses do teste e interprete os erros do tipo I e II para esse problema. b) Se a verdadeira durabilidade média de vida é de 61000 km, qual a probabilidade do engenheiro, concluir corretamente que a durabilidade média do pneu novo excede 60. km? Que nome se dá a essa probabilidade calculada? c) Teste as hipóteses do item a) e retire conclusões a partir da construção da região crítica. Use α = 5%.

d) Calcule o valor-p do teste. Se o nível de significância fosse de 10%, a conclusão do teste seria a mesma?

  1. A revista “Pit Stop”, especializada em automóveis, afirmou que um carro de determinada marca, consome, em média, 10 litros para cada 120 km rodados na estrada. O fabricante acredita que o consumo é, em média, menor e resolve testar a afirmação da revista. Ele analisa 36 veículos, obtendo 9,68 litros em média para cada 120 km rodados. Assuma que o verdadeiro desvio padrão do consumo cada 120 km seja de 0,5 litros e adote  = 0,01. a) Quem são nesse caso a população em estudo, a variável e o parâmetro de interesse? b) Defina as hipóteses para o problema. c) Interprete o erro tipo I e erro tipo II para as hipóteses definidas em (a). d) O que você conclui a respeito da afirmação da revista? e) Encontre o valor-p do teste. f) Calcule a probabilidade de erro tipo II e o poder do teste se a verdadeira média for  = 9,5.
  2. A cada ano, bilhões de dólares são gastos em parques temáticos de propriedade da Disney, dos Estúdios Universal, Sea World, Busch Gardens e outros. Uma pesquisa tem interesse em avaliar a proporção de pessoas que viajam às cidades próximas aos parques e que incluem pelo menos uma visita a um parque temático. a) Para uma amostra de 300 pessoas, observamos que 175 incluíram pelo menos uma visita a um parque temático. É possível afirmar, com 10% de significância, que mais da metade dos viajantes visitam os parques temáticos? Justifique sua resposta utilizando alguma técnica inferencial adequada. b) Qual a probabilidade de se concluir que mais da metade dos viajantes visitam os parques temáticos quando, na verdade, essa proporção é de 60%?
  3. Os produtores de um programa de televisão brasileiro pretendem modifica-lo se ele for assistido por menos de um quarto dos possuidores de televisão. Uma pesquisa encomendada a uma empresa especializada mostrou que, de 400 famílias entrevistadas, 80 assistem ao programa regularmente. a) Quem são nesse caso a população em estudo, a variável e o parâmetro de interesse? b) Calcule o valor-p do teste. Ao nível de significância de 5%, qual deve ser a decisão dos produtores?
  4. Em um estudo das distâncias percorridas por ônibus antes da ocorrência do primeiro defeito grave no motor, uma amostra de 191 ônibus acusou média de 96.700 km e desvio padrão de 37.500 km. Assuma que a distâncias percorridas por ônibus antes da ocorrência do primeiro defeito grave no motor tem distribuição normal. a) Teste a afirmação do fabricante de que a distância média percorrida antes da ocorrência do primeiro defeito grave no motor é superior a 90.000 km. Use um nível de significância de 5%. b) O diretor de manutenção e reparos do fabricante disse que embora seja importante para efeitos de marketing que a distância média percorrida antes da ocorrência do primeiro defeito grave no motor seja superior a 90000 km, a empresa pouco lucrará com reparos se a ocorrência do primeiro defeito grave demorar muito a ocorrer. Ele sugeriu que o ideal fosse que o primeiro defeito grave ocorresse em média após os ônibus percorrerem 95.000 Km. A partir da realização de um teste de hipóteses baseado na amostra obtida, podemos dizer que a média da distância percorrida antes da ocorrência do primeiro defeito grave é diferente de 95.000 Km? Use um nível de significância de 5% e responda essa pergunta a partir do cálculo do valor-p.

distribuição de Poisson é adequada para modelar a variável número de erros por MB transmitido para o servidor central. Informações Teóricas sobre a distribuição de Poisson: Distribuição de Probabilidades:

x

e

PX x

x

−

= = , com x = 0, 1, 2, 3, ...

Esperança e Variância: E(X) =  e Var(X) = 

Estimador de Máxima Verossimilhança: ̂ = 𝑋̅ , sendo 𝑋̅ a média amostral.

Estimador pelo Método dos Momentos: ̂ = 𝑋̅

a) Escreva as hipóteses nula e alternativa em termos do problema e escreva em termos do parâmetro , sendo que  representa o número médio de erros para transmissão de cada 10MB. b) Qual estatística pode ser utilizada para testar as hipóteses colocadas no item a) e qual a distribuição dessa estatística sob a hipótese nula? Deixe todo o raciocínio explícito para obtenção da estatística de teste e justifique a atribuição de sua distribuição. c) Por meio do p-valor, qual deve ser a decisão tomada pela Know Profile? Adote um nível de significância de 10%.