Aula Estatística bivariada

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Ariane Pedrosa Diniz,Cleisiane Ruthe da Silva,Edna da Silva, Flávia da Silva Machado,Marina Viana Danese -Grupo 3

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library(rmarkdown)
library(ggplot2)
library(dplyr)

Anexando pacote: 'dplyr'
Os seguintes objetos são mascarados por 'package:stats':

    filter, lag
Os seguintes objetos são mascarados por 'package:base':

    intersect, setdiff, setequal, union
Code
library(plotly)

Anexando pacote: 'plotly'
O seguinte objeto é mascarado por 'package:ggplot2':

    last_plot
O seguinte objeto é mascarado por 'package:stats':

    filter
O seguinte objeto é mascarado por 'package:graphics':

    layout

Introdução

Nesta aula, vamos investigar as relações entre variáveis qualitativas e quantitativas, qualitativa e qualitativa, e quantitativa e quantitativa em um conjunto de dados relacionados à saúde e nutrição. Utilizaremos tabelas de contingência, gráficos e medidas estatísticas apropriadas para realizar esta análise.

Code
# Definindo semente para reprodutibilidade
set.seed(1233)

# Criando conjunto de dados simulado
n <- 150
dados <- data.frame(
  Idade = round(rnorm(n, mean = 40, sd = 15)),
  IMC = round(rnorm(n, mean = 25, sd = 4), 1),
  Atividade_Fisica = factor(sample(c("Baixa", "Moderada", "Alta"), n, replace = TRUE)),
  Fumante = factor(sample(c("Sim", "Não"), n, replace = TRUE)),
  Colesterol = round(rnorm(n, mean = 200, sd = 30)),
  Pressão_Arterial = round(rnorm(n, mean = 120, sd = 15))
)

# Visualizando as primeiras linhas do conjunto de dados
head(dados)
  Idade  IMC Atividade_Fisica Fumante Colesterol Pressão_Arterial
1    47 23.3         Moderada     Não        168              118
2    31 23.6         Moderada     Não        213               93
3    39 18.3         Moderada     Não        207              112
4    17 32.6         Moderada     Não        162               89
5    37 21.8         Moderada     Sim        197              109
6    15 29.0             Alta     Não        209              104
Code
dados
    Idade  IMC Atividade_Fisica Fumante Colesterol Pressão_Arterial
1      47 23.3         Moderada     Não        168              118
2      31 23.6         Moderada     Não        213               93
3      39 18.3         Moderada     Não        207              112
4      17 32.6         Moderada     Não        162               89
5      37 21.8         Moderada     Sim        197              109
6      15 29.0             Alta     Não        209              104
7      41 22.0             Alta     Não        136              100
8      62 27.3             Alta     Sim        208              141
9      39 25.1            Baixa     Não        206               86
10     54 22.6            Baixa     Sim        238              113
11     36 27.2         Moderada     Sim        183              134
12     34 18.1         Moderada     Não        211              103
13     39 24.6         Moderada     Não        234              103
14     30 21.6            Baixa     Não        157              122
15     52 27.8         Moderada     Não        232              101
16     31 29.0            Baixa     Não        159              130
17     29 24.5         Moderada     Sim        193              131
18     34 23.2         Moderada     Não        216              135
19     35 27.5         Moderada     Não        193              110
20     33 19.1         Moderada     Não        243              117
21      8 32.5         Moderada     Não        191              133
22     26 26.4            Baixa     Sim        256              110
23     57 23.8            Baixa     Sim        183              120
24     -3 19.4            Baixa     Sim        173              101
25     46 21.4             Alta     Sim        193              121
26     36 21.0         Moderada     Não        199              108
27     21 23.4            Baixa     Não        203              122
28     26 20.3             Alta     Sim        207              126
29     32 26.5             Alta     Não        190               98
30     47 30.6         Moderada     Não        203              111
31     42 27.5             Alta     Não        226              130
32     16 27.8            Baixa     Não        187              121
33     35 25.8             Alta     Não        251               82
34     53 24.3             Alta     Não        225              126
35     19 26.1            Baixa     Não        190              102
36     13 34.0         Moderada     Sim        201              127
37     51 15.6         Moderada     Sim        226              126
38     43 30.0         Moderada     Sim        228              143
39     27 28.8         Moderada     Sim        248               92
40     69  8.8         Moderada     Sim        191              117
41     48 27.9         Moderada     Sim        205              104
42     62 26.5             Alta     Não        280               98
43     41 25.2         Moderada     Sim        198              125
44     51 29.9            Baixa     Não        211              107
45     46 27.2             Alta     Não        218              127
46     40 22.5             Alta     Não        199              109
47     81 17.1             Alta     Sim        192              121
48     38 24.8         Moderada     Não        236              115
49     21 22.0         Moderada     Sim        194              157
50     24 24.3             Alta     Não        216              113
51     76 31.8             Alta     Sim        170              127
52     46 32.4         Moderada     Sim        199              107
53     45 24.4             Alta     Sim        220              129
54     26 20.7         Moderada     Não        193              115
55     32 23.8             Alta     Sim        223              134
56     33 25.0         Moderada     Não        170              102
57     12 23.3            Baixa     Sim        208              112
58     12 29.0            Baixa     Sim        182              141
59     26 27.6             Alta     Sim        240              137
60     22 24.5             Alta     Não        178              160
61     31 22.7         Moderada     Não        226              124
62     35 33.1             Alta     Não        174              114
63     26 25.0             Alta     Não        164              136
64     19 29.5             Alta     Sim        198               91
65     69 30.6         Moderada     Não        262              117
66     66 26.9         Moderada     Não        203              144
67     38 31.8         Moderada     Sim        242              115
68     41 24.6             Alta     Não        257              121
69     30 24.4             Alta     Sim        187               93
70     65 24.3         Moderada     Não        206              107
71     29 25.7            Baixa     Não        232              100
72     14 23.0             Alta     Sim        228              124
73     47 27.8         Moderada     Sim        234              134
74     54 22.7            Baixa     Sim        163              117
75     51 24.7         Moderada     Sim        163              117
76     30 15.2             Alta     Sim        193               95
77     52 26.2         Moderada     Não        216              133
78     49 21.9             Alta     Não        155              108
79     93 26.1             Alta     Não        188              113
80     24 25.1             Alta     Não        175              108
81     16 23.4             Alta     Não        237              113
82     28 28.5            Baixa     Não        247              134
83     16 28.1            Baixa     Não        201              115
84     20 28.0         Moderada     Sim        191              140
85     42 21.0         Moderada     Sim        221              120
86     39 20.5         Moderada     Sim        191              126
87     35 19.3            Baixa     Não        239               85
88     52 28.9             Alta     Sim        219              110
89     27 26.8         Moderada     Sim        185              125
90     59 23.7            Baixa     Sim        195              115
91     33 26.7             Alta     Sim        162              119
92     44 31.0         Moderada     Não        208              134
93     22 29.3         Moderada     Não        179              110
94     64 15.9             Alta     Sim        205              135
95     39 25.6         Moderada     Não        192              137
96     39 28.2             Alta     Não        209              131
97     40 20.0         Moderada     Não        212              124
98     39 23.2            Baixa     Não        143               98
99     41 21.5         Moderada     Não        182              130
100    23 22.4         Moderada     Sim        246              109
101    59 25.0         Moderada     Sim        206              114
102    22 26.6         Moderada     Não        225               90
103    33 32.1             Alta     Não        194              133
104    27 24.3             Alta     Não        235              111
105    54 28.3         Moderada     Não        207              115
106    46 24.6         Moderada     Sim        195              108
107    56 28.9         Moderada     Sim        199              131
108    38 16.3            Baixa     Sim        220              114
109    23 24.6            Baixa     Não        178              123
110    44 19.8         Moderada     Sim        242              118
111    49 28.5             Alta     Não        200              106
112    37 24.8         Moderada     Não        162              113
113    33 26.2         Moderada     Sim        178              147
114    76 22.5            Baixa     Não        198               92
115    59 28.5         Moderada     Sim        191              127
116    52 27.2            Baixa     Não        223              117
117     5 25.7         Moderada     Sim        185              139
118     1 26.9            Baixa     Não        174              123
119    53 27.4         Moderada     Sim        174              109
120    34 25.7            Baixa     Sim        152              131
121    64 26.4             Alta     Não        230              132
122    32 24.0         Moderada     Não        205              116
123    26 28.5         Moderada     Não        197              119
124    40 26.7             Alta     Não        166              110
125    29 25.4             Alta     Não        204              131
126    58 24.7            Baixa     Não        197               85
127    53 23.6             Alta     Sim        231              103
128    34 24.8            Baixa     Não        268              118
129    51 33.7         Moderada     Sim        221              125
130     9 25.0            Baixa     Não        222              126
131    59 30.5            Baixa     Não        174              105
132    36 25.3            Baixa     Sim        159              102
133    66 32.6             Alta     Sim        183              132
134    30 24.7            Baixa     Não        216              101
135    53 23.6            Baixa     Não        214              113
136    43 22.5         Moderada     Sim        201              130
137    45 24.4             Alta     Sim        189              113
138    44 26.8         Moderada     Sim        224              142
139    74 28.1             Alta     Não        225              106
140    50 30.3            Baixa     Sim        188              121
141    15 22.6            Baixa     Sim        164              137
142    43 21.6             Alta     Não        193              121
143    60 21.1         Moderada     Não        181              144
144    28 29.7             Alta     Não        244              121
145    36 22.3         Moderada     Não        186              113
146    42 28.2         Moderada     Não        205              116
147    17 20.9         Moderada     Não        183              105
148    39 18.9             Alta     Sim        164              122
149    45 28.0             Alta     Sim        145              153
150     8 20.1             Alta     Sim        230              126

Relação entre Atividade Física e IMC

Code
# Estatísticas descritivas do IMC por nível de Atividade Física
library(dplyr)
dados %>%
  group_by(Atividade_Fisica) %>%
  summarise(
    Média_IMC = mean(IMC),
    Mediana_IMC = median(IMC),
    Desvio_Padrão_IMC = sd(IMC)
  )
# A tibble: 3 × 4
  Atividade_Fisica Média_IMC Mediana_IMC Desvio_Padrão_IMC
  <fct>                <dbl>       <dbl>             <dbl>
1 Alta                  25.2        25.1              3.97
2 Baixa                 25.0        24.8              3.19
3 Moderada              25.2        25.1              4.56
Gráfico de boxplot para IMC por nível de Atividade Física
Code
  # Gráfico de boxplot para IMC por nível de Atividade Física
library(ggplot2)

p<-ggplot(dados, aes(x = Atividade_Fisica, y = IMC, fill = Atividade_Fisica)) +
  geom_boxplot() +
  labs(title = "Boxplot de IMC por Nível de Atividade Física",
       x = "Nível de Atividade Física",
       y = "IMC") +
  theme_minimal()

p1<-ggplotly(p)

p1

Interpretação:

O gráfico de boxplot exibe a distribuição do Índice de Massa Corporal (IMC) para cada nível de atividade física (“Baixa”, “Moderada”, “Alta”). Ele mostra os seguintes pontos principais:

Mediana (linha central): Representa o valor mediano de IMC em cada grupo de atividade física.

Os indivíduos com atividade física alta tendem a ter um IMC mediano um pouco maior do que aqueles com atividade baixa e menor do que a moderada. Dispersão (caixa e bigodes): Indica a variação do IMC em cada grupo.

A atividade física alta apresenta uma maior variação no IMC, sugerindo que pessoas com atividade física alta têm IMCs mais variados, enquanto a atividade física baixa e moderada tem a menor dispersão. Outliers (pontos fora da caixa e dos bigodes): Indivíduos com valores de IMC muito abaixo do esperado para cada grupo.

Alguns outliers são visíveis em todos os grupo de atividade física, indicando a presença de indivíduos com IMC muito baixos nos grupos. Conclusão: Há uma leve tendência de que, conforme aumenta o nível de atividade física, o IMC tende a aumentar, mas há também variações consideráveis dentro de cada grupo.