Distribuicoes amostrais - Estatistica

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Estatísticas e suas distribuições amostrais Prof. Manoel Castro 2011

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Estatísticas e suas distribuições amostrais

Prof. Manoel Castro

2011

Page 2: Distribuicoes amostrais - Estatistica

Estatísticas e suas Distribuições Amostrais

• Xis

variam a cada amostra x

• Assim como as estatísticas 2,, SSX

Ex: Número de buracos no pavimento por km (X) segue

Poisson com média µ = 2 e σ2 = 2

2 . 4 2 . 2 3 . 2 2 . 0 1 . 2 1 . 4 2 . 0 2 . 2 2 . 6 3 . 4

3 4 1 2 3 3 0 1 3 1

1 2 2 0 0 1 1 4 1 2

2 1 4 4 3 2 2 0 1 2

3 4 2 2 5 1 5 2 4 3

3 0 0 1 1 3 2 1 1 2

0 . 8 3 . 2 2 . 2 2 . 2 3 . 8 1 . 0 3 . 5 2 . 3 2 . 0 0 . 5

X2S

Page 3: Distribuicoes amostrais - Estatistica

Distribuição amostral deP(X

) 0.15

0.20

0.25

X: buracos/Km ~ Poisson (lambda=2)

X

Média= 1.962 S2= 0.38

Density

0.4

0.6

Histograma das médias de

200 amostras com n=5

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

X

P(X

)

0.00

0.05

0.10

Médias amostrais

Density

0 1 2 3 4

0.0

0.2

0.4

Page 4: Distribuicoes amostrais - Estatistica

Histogramas das 200 médias amostrais

Média= 2.04 S2= 0.311 n= 5

Density

0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

Média= 2.001 S2= 0.077 n= 20

Density

0.0

0.5

1.0

1.5

Média= 1.968 S2= 0.188 n= 10

Density

0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.50.0

0.2

0.4

0.6

0.8

X

0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5

Média= 2.042 S2= 0.073 n= 30

Density

1.5 2.0 2.5

0.0

0.5

1.0

1.5

1.5 2.0 2.5 3.0

Média= 2.005 S2= 0.042 n= 50

Density

1.4 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4 2.6

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

Média= 1.991 S2= 0.019 n= 100

Density

1.6 1.8 2.0 2.2 2.4

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

Page 5: Distribuicoes amostrais - Estatistica

Distribuição amostral de X

Média= 0.497 S2= 0.051 n= 5

1.0

1.5

Histograma das médias de

200 amostras com n=5

Distância entre buracos (X)1.0

1.5

2.0

X ~ exponencial (lambda=2)

P(X

)

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0

0.0

0.5

1.0

25.0/1

5.0/1

22==

==

λσ

λµ

X

X

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0

0.0

0.5

X

Page 6: Distribuicoes amostrais - Estatistica

Média= 0.497 S2= 0.013 n= 20

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

Média= 0.51 S2= 0.024 n= 10

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

Média= 0.497 S2= 0.051 n= 5

0.0

0.5

1.0

1.5

Histogramas de 200 médias amostrais X

Média= 0.5 S2= 0.002 n= 100

0.35 0.40 0.45 0.50 0.55 0.60 0.65

02

46

8

Média= 0.499 S2= 0.005 n= 50

0.3 0.4 0.5 0.6 0.7

01

23

45

Média= 0.492 S2= 0.008 n= 30

0.3 0.4 0.5 0.6 0.7

01

23

4

0.2 0.4 0.6 0.8 1.0

0.0

0.2 0.4 0.6 0.8 1.0

0.0

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0

0.0

Page 7: Distribuicoes amostrais - Estatistica

Distribuição amostral Média. X~Normal (µ=50,σ=3)

0 50 100 150 200

0.00

0.02

0.04

0.06

0.08

0.10

0.12

46 48 50 52 540.00

0.05

0.10

0.15

0.20

0.25

media 50.065687005821 Var 1.84777468156713

47 48 49 50 51 52 53

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

media 49.9270977587312 Var 0.960192253140776

0 50 100 150 200

x

Médias amostrais

49.0 49.5 50.0 50.5 51.00.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

media 50.038197055871 Var 0.164860381447687

k=500 n= 50

Médias amostrais

46 48 50 52 54

k=500 n= 5

Médias amostrais

47 48 49 50 51 52 53

k=500 n= 10

Médias amostrais

48 49 50 51 52

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

media 49.9628681061913 Var 0.446994080562361

k=500 n= 20

Médias amostrais

48 49 50 51 52

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

media 50.019938885542 Var 0.292712696627913

k=500 n= 30

Page 8: Distribuicoes amostrais - Estatistica

Teorema do Limite Central

• X1, X2, X3...Xn formam uma amostra aleatória de uma

distribuição com média µ e variância σ2. À medida que n

aumenta, se aproxima da distribuição normal com

média µ e variância σ2/n.

X

• Como isso pode nos ajudar a estimar melhor os parâmetros

populacionais? Este teorema é importantíssimo para tal fim.

Page 9: Distribuicoes amostrais - Estatistica

Distribuição da Proporção Amostral (p’). p’~Binomial (p=0,25)

n= 10

0.05

0.10

0.15

0.20

0.25

n= 5

0.1

0.2

0.3

n= 30

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1

0.00

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1

0.0

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1

n= 30

p'

0.00

0.05

0.10

0.15

Page 10: Distribuicoes amostrais - Estatistica

Trabalho (Entrega 3/out)

1. Coletar uma amostra de uma variável aleatória com 50 observações. Faça uma breve análise descritiva desta amostra.

2. Suponha que a amostra coletada é uma população, da qual você irá gerar 100 amostras de tamanho n=5

Grupos de no máximo 3 alunos

qual você irá gerar 100 amostras de tamanho n=5 observações. Gere os histogramas das médias e das variâncias amostrais. Mostre também:

- A média e a variância das médias amostrais

- A média e a variância das variâncias amostrais.

3. Repita o passo 2 para amostras de n=10, 15, 20, 25, e 30.

4. Interprete os resultados.