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Medidas de dispersão: Desvio médio, Desvio-padrão Variância. Estatística Aplicada 2º Ano – Ensino Subsequente. Prof. André Aparecido da Silva E-mail: anndrepr@yahoo.com.br. MATEMÁTICA, 1º Ano Medidas de dispersão: desvio médio, desvio padrão e variância. INTRODUÇÃO.
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Medidas de dispersão: • Desvio médio, • Desvio-padrão • Variância Estatística Aplicada 2º Ano – Ensino Subsequente Prof. André Aparecido da Silva E-mail: anndrepr@yahoo.com.br
MATEMÁTICA, 1º Ano Medidas de dispersão: desvio médio, desvio padrão e variância INTRODUÇÃO Há situações em que as medidas de tendência central - Média, Moda e Mediana - não são suficientes para caracterizar uma determinada coleta de dados.
MATEMÁTICA, 1º Ano Medidas de dispersão: desvio médio, desvio padrão e variância INTRODUÇÃO (CONTINUAÇÃO) Nesse caso, é conveniente utilizar as medidas de dispersão: desvio médio, desvio padrão e variância, pois expressam o grau de dispersão de um conjunto de dados.
MATEMÁTICA, 1º Ano Medidas de dispersão: desvio médio, desvio padrão e variância MÉDIA ARITMÉTICA (MA) A média aritmética de um conjunto de dados numéricos é obtida somando-se os valores de todos os dados e dividindo-se essa soma pelo número de dados apresentados.
MATEMÁTICA, 1º Ano Medidas de dispersão: desvio médio, desvio padrão e variância MÉDIA ARITMÉTICA (MA) Por exemplo: Qual a média aritmética entre os números: 2, 4, 6, 8 e 10?
MATEMÁTICA, 1º Ano Medidas de dispersão: desvio médio, desvio padrão e variância SOLUÇÃO (MA)
MATEMÁTICA, 1º Ano Medidas de dispersão: desvio médio, desvio padrão e variância MEDIDAS DE DISPERSÃO DESVIO MÉDIO, VARIÂNCIA E DESVIO PADRÃO
MATEMÁTICA, 1º Ano Medidas de dispersão: desvio médio, desvio padrão e variância Para compreendermos melhor esses conceitos relativos à Estatística, vamos explicá-los a partir da seguinte situação-problema:
MATEMÁTICA, 1º Ano Medidas de dispersão: desvio médio, desvio padrão e variância SITUAÇÃO-PROBLEMA Considere a distribuição numérica cujos resultados constam na lista abaixo: 1, 6, 4, 10, 9
MATEMÁTICA, 1º Ano Medidas de dispersão: desvio médio, desvio padrão e variância MÉDIA ARITMÉTICA A média aritmética dessa distribuição 1, 6, 4, 10, 9 é: MA = (1 + 6 + 4 + 10 + 9)/5 MA = 30/5 MA = 6 A média aritmética é 6.
MATEMÁTICA, 1º Ano Medidas de dispersão: desvio médio, desvio padrão e variância MÉDIA / DESVIO Chama-se DESVIO de cada valor apresentado a diferença entre esse valor e a média aritmética desses valores. Na situação anterior, a distribuição é 1, 6, 4, 10, 9, e a média aritmética é 6. Portanto, temos:
MATEMÁTICA, 1º Ano Medidas de dispersão: desvio médio, desvio padrão e variância DESVIO • desvio do valor 1 1 - 6 = -5 • desvio do valor 6 6 - 6 = 0 • desvio do valor 4 4 - 6 = -2 • desvio do valor 10 10 - 6 = 4 • desvio do valor 9 9 - 6 = 3 • Os desvios, em relação à média, são: -5, 0, -2, 4 e 3.
MATEMÁTICA, 1º Ano Medidas de dispersão: desvio médio, desvio padrão e variância A partir da situação com a distribuição dos números 1, 6, 4, 10, 9, considerando que a média aritmética entre eles é igual a 6 e que os desvios, em relação à média, são -5, 0, -2, 4 e 3...
MATEMÁTICA, 1º Ano Medidas de dispersão: desvio médio, desvio padrão e variância ... vamos definir as medidas de dispersão: desvio médio, variância e desvio padrão.
MATEMÁTICA, 1º Ano Medidas de dispersão: desvio médio, desvio padrão e variância DESVIO MÉDIO
MATEMÁTICA, 1º Ano Medidas de dispersão: desvio médio, desvio padrão e variância Chama-se desvio médio (DM) de uma distribuição a média aritmética dos módulos dos desvios. No exemplo em análise, os desvios são -5, 0 -2, 4 e 3, logo o desvio médio será:
MATEMÁTICA, 1º Ano Medidas de dispersão: desvio médio, desvio padrão e variância Formula desvio médio
MATEMÁTICA, 1º Ano Medidas de dispersão: desvio médio, desvio padrão e variância DM = (-5 + 0 + -2 + 4 + 3) 5 DM = (5 + 0 + 2 + 4 + 3) 5 DM = 14 DM = 2,8 5 O desvio médio é 2,8.
MATEMÁTICA, 1º Ano Medidas de dispersão: desvio médio, desvio padrão e variância • O módulo garante que o valor seja positivo. • EX: • +3 = 3 • -3 = 3
MATEMÁTICA, 1º Ano Medidas de dispersão: desvio médio, desvio padrão e variância VARIÂNCIA
MATEMÁTICA, 1º Ano Medidas de dispersão: desvio médio, desvio padrão e variância Chama-se variância (V) de uma distribuição a média aritmética dos quadrados dos desvios dessa distribuição. Na situação em análise, os desvios são -5, 0 -2, 4 e 3, logo a variância será:
MATEMÁTICA, 1º Ano Medidas de dispersão: desvio médio, desvio padrão e variância V = ((-5)² + (0)² + (-2)² + (4)² + (3)²) . 5 V = (25 + 0 + 4 + 16 + 9) 5 V = 54 V = 10,8 5 A variância é 10,8.
MATEMÁTICA, 1º Ano Medidas de dispersão: desvio médio, desvio padrão e variância DESVIO PADRÃO
MATEMÁTICA, 1º Ano Medidas de dispersão: desvio médio, desvio padrão e variância Chama-se desvio padrão (DP) de uma distribuição a raiz quadrada da variância:
MATEMÁTICA, 1º Ano Medidas de dispersão: desvio médio, desvio padrão e variância No exemplo em análise, temos que a variância é 10,8, portanto o desvio padrão será: DP = 10,8 3,28. O desvio padrão é 3,28.
MATEMÁTICA, 1º Ano Medidas de dispersão: desvio médio, desvio padrão e variância O desvio padrão...
MATEMÁTICA, 1º Ano Medidas de dispersão: desvio médio, desvio padrão e variância OBSERVAÇÕES: • Quando todos os valores de uma distribuição forem iguais, o desvio padrão será igual a zero;
MATEMÁTICA, 1º Ano Medidas de dispersão: desvio médio, desvio padrão e variância OBSERVAÇÕES: • Quanto mais próximo de zero for o desvio padrão, mais homogênea será a distribuição dos valores;
MATEMÁTICA, 1º Ano Medidas de dispersão: desvio médio, desvio padrão e variância OBSERVAÇÕES: • o desvio padrão é expresso na mesma unidade dos valores distribuídos.
MATEMÁTICA, 1º Ano Medidas de dispersão: desvio médio, desvio padrão e variância EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO • 1º) Considerando a distribuição dos números 2, 4, 6 e 10, determine: • o desvio médio; • a variância; • o desvio padrão.
MATEMÁTICA, 1º Ano Medidas de dispersão: desvio médio, desvio padrão e variância SOLUÇÃO - MÉDIA A distribuição é 2, 4, 6 e 12, então temos: MA = (2+4+6+12) MA = 24 M = 6 4 4
MATEMÁTICA, 1º Ano Medidas de dispersão: desvio médio, desvio padrão e variância SOLUÇÃO (DESVIO MÉDIO) A distribuição é 2, 4, 6 e 12, então temos: DM = (2-6 + 4-6 + 6-6 + 12-6) 4 DM = |-4|+|2|+|0|+|6| =
MATEMÁTICA, 1º Ano Medidas de dispersão: desvio médio, desvio padrão e variância SOLUÇÃO (DESVIO MÉDIO) Tirando do módulo teremos: DM = 4+2+0+6 DM = 12 DM = 3 4 4
MATEMÁTICA, 1º Ano Medidas de dispersão: desvio médio, desvio padrão e variância VARIÂNCIA - SOLUÇÃO A distribuição é 2, 4, 6 e 12, então temos: V = ((2-6)² + (4-6)² + (6-6)² + (12-6)²) 4 V = (-4)² + (2)² + 0² + 6² 4
MATEMÁTICA, 1º Ano Medidas de dispersão: desvio médio, desvio padrão e variância VARIÂNCIA - SOLUÇÃO Continuando V = (-4)² + (2)² + 0² + 6² 4 V = 16 + 4 + 0 + 36 V= 56 V = 14 4 4
MATEMÁTICA, 1º Ano Medidas de dispersão: desvio médio, desvio padrão e variância SOLUÇÃO – DESVIO PADRÃO A distribuição é 2, 4, 6 e 12, então temos: c) DP = 14 = 3,74
MATEMÁTICA, 1º Ano Medidas de dispersão: desvio médio, desvio padrão e variância EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO • 2º) Em um jogo de arremessos, coletaram-se os dados da tabela a seguir. Dessa forma, em relação aos acertos, determine: • a média aritmética; • o desvio médio; • a variância; • o desvio padrão.
MATEMÁTICA, 1º Ano Medidas de dispersão: desvio médio, desvio padrão e variância EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO
MATEMÁTICA, 1º Ano Medidas de dispersão: desvio médio, desvio padrão e variância SOLUÇÃO a) MA = (6+4+8+2+7)/5 = 27/5 = 5,4 b) DM = (6-5,4 + 4-5,4 + 8-5,4 + 2-5,4 + 7-5,4)/5 DM = 1,92 c) V = ((6-5,4)² + (4-5,4)² + (8-5,4)² + (2-5,4)² + (7-5,4)²)/5 V = 4,64 d) DP = 4,64 = 2,15
MATEMÁTICA, 1º Ano Medidas de dispersão: desvio médio, desvio padrão e variância EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO 3º) No quadro a seguir, está representado o consumo diário de gasolina, em litros, dos carros de três taxistas, em um período de quatro dias. Determine o desvio padrão do consumo dos carros desses taxistas.
MATEMÁTICA, 1º Ano Medidas de dispersão: desvio médio, desvio padrão e variância SOLUÇÃO Para determinarmos o desvio padrão, precisaremos, antes, calcular a média aritmética e a variância. Calculando a média aritmética de consumo dos carros dos três taxistas, temos: MAI = (10+9+23+12)/4 = 13,5 MAII = (16+18+8+32)/4 = 18,5 MAIII = (25+17+30+10)/4 = 20,5
MATEMÁTICA, 1º Ano Medidas de dispersão: desvio médio, desvio padrão e variância SOLUÇÃO Agora, vamos calcular a variância para o consumo dos carros dos três taxistas. VI = [(10-13,5)²+(9-13,5)²+(23-13,5)²+(12-13,5)²]/4 31,25 VII = [(16-18,5)²+(18-18,5)²+(8-18,5)²+(32-18,5)²]/4 74,75 VIII = [(25-20,5)²+(17-20,5)²+(30-20,5)²+(10-20,5)²]/4 58,25 Observando a variância, notamos que o carro do taxista II tem a maior dispersão em relação aos demais, e o carro do taxista I tem a menor dispersão.
MATEMÁTICA, 1º Ano Medidas de dispersão: desvio médio, desvio padrão e variância SOLUÇÃO Finalmente, vamos calcular o desvio padrão e analisar o consumo dos carros dos três taxistas. DPI = 31,25 5,59 litros DPII = 74,75 8,64 litros DPIII = 58,25 7,63 litros Pela análise do desvio padrão, verifica-se que o carro do taxista I teve o consumo mais regular em torno da média, pois seu desvio padrão é o menor.
MATEMÁTICA, 1º Ano Medidas de dispersão: desvio médio, desvio padrão e variância EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO 4º) Ao procurar emprego, um rapaz teve que optar por duas ofertas dispostas em um jornal, como mostra a tabela a seguir. Qual das ofertas representa a melhor opção? Por quê?
MATEMÁTICA, 1º Ano Medidas de dispersão: desvio médio, desvio padrão e variância SOLUÇÃO Pela definição do desvio padrão, sabemos que quanto menor o DP, mais homogêneos serão os valores, ou seja, a diferença entre eles é mínima. Dessa forma, a oferta 1 é a mais vantajosa, por ter o menor desvio padrão.
MATEMÁTICA, 1º Ano Medidas de dispersão: desvio médio, desvio padrão e variância REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS • DANTE, Luiz Roberto. Matemática, volume único. 1ª edição. Ática. São Paulo, 2005. • IEZZI, Gelson... [etal], Matemática: ciência e aplicações, 1ª série, Ensino Médio. Atual, São Paulo, 2004. • GUELLI, Oscar. Matemática, volume único. 1ª edição. Ática. São Paulo, 2003. • PAIVA, Manoel. Matemática, volume único. 1ª edição, Moderna. São Paulo, 1999.
MATEMÁTICA, 1º Ano Medidas de dispersão: desvio médio, desvio padrão e variância Disponível em: www.oxnar.com.br