Intervalo de Confiança

Eduardo Peixoto
2019

Conceitos-Chave

  • Amostragem e Inferência
  • Estimativa Intervalar em função de parâmetro populacional (média, variância, proporção)
  • Nível de significância X probabilidade (risco) de Erro
  • Nível de Confiança
  • Estimar parâmetro do universo total dentro de um intervalo com dado nivel de confiança a partir de parâmetros amostrais

Intervalo de confiança para média populacional quando a variância populacional é conhecida

Fórmula

IC= X +- z.sd/(n½)

Fórmula com correção populacional, quando se conhece N e n/N > 5%.

IC = X +- Z sd/(n½).(N-n/N-1)½

Condições

  • normalidade
  • Aleatoridade
  • População total tem N conhecido, e se n/N > 5% aplica-se o fator de correção populacional, do contrário utiliza-se a fórmula comum
  • p(z)= IC/2
  • upper/lower

Exemplo 1

A duração da vida de uma peça d eum equipamento é tal que o desvio padrão populacional seja 5 horas, foram amostradas aleatoriamente 100 peças, obtendo-se duração média de 500 horas. Construir o intervalo de confiança para a verdadeira duração média.

sd= 5 n= 100 X = 500 IC = 95%

Resolução

bicaudal 0,475 para direita e para esquerda

p(Z)=0,475 -> tabela da normal -> Z= 1,96

500 + 1.96.5/10 = 500 +- 0.98

Intervalo de confiança para média populacional quando a variância é desconhecida

Quando temos pequenas amostras e não conhecemos o valor do desvio padrão populacional

graus de liberdade n-1

N desconhecido IC = x +- t sd(amostral)/(n)½

N conhecido e n/N >5% IC = x +- t sd(amostral)/(n)½ * (N-n/N-1)½

Distribuição T de student

T de Student x Normal Padrão

  • Tabela fixa
  • Diferença da normal padrão muda os valores críticos em função de graus de liberdade
  • gráfico semelhante a normal
  • média = moda = mediana
  • p(T) = alfa
  • quando os graus de liberdade tendem ao infinito (<120) p(T) = p(Z)

Exemplo 2

Você seleciona aleatoriamente 20 instituições que realizam financiamento para compra de casa própria e determina que o atual índice dos juros é de 6,22%, com desvio padrão da amostra é de 0,42%. Encontre o Intervalo de confiança com probabilidade de erro de 1%. Assuma que a taxa seja normalmente distribuída

Resolução

IC = x +- t sd(amostral)/(n)½

x= 6.22 sd= 0,42 gl= 19 alfa= 1%

X +- t = 0,27

Intervalo de confiança para Proporção

  • variável categórica
  • Porcentagem
  • p= sucesso = feminino (elegido)
  • q= fracasso = 1 - p

Foram entrevistadas 50 pessoas sexo m f 25% 75%

Condições

ATENÇÃO - Antes de construir o intervalo de uma proporção, devemos verificar se a distribuição da amostragem pode ser aproximada com a distribuição normal

n*p>=5 n*q>=5

Fórmulas

N desconhecido p + - Z(p(1-p)/n)½

N conhecido e n/N >5% p +- Z(p(1-p)/n)½*(N-n/N-1)½

situações que não se consegue estimar o valor de p, com o erro máximo erro máximo = z(1/4n)½

p(z)= IC/2

Exemplo

Pretende-se de estimar uma proporçãp de cura, através do uso de um medicamento em pacientes contaminados com cercária, que é uma forma do verme da esquitossomose. Um experimento consistiu em aplicar o medicamento em 200 pessoas, escolhidas ao acaso, e observou-se que 160 foram curados. O que podemos dizer sobre a proporção de cura na população em geral com nível de confiança de 95%.

IC= 95% n= 200 p= 80% q= 20%

p(z)= 5% z=1.96 p*n = 160 Q*n = 40

p + - Z(p(1-p)/n)½

0.8 +- 0,055