Matemática
Como resolver questões de Estatística Avançada
Aprofundamento da estatística descritiva: correlação entre variáveis, regressão linear simples, medidas de assimetria e curtose, e noções da distribuição normal. As questões costumam pedir para calcular a reta de regressão a partir de dados pareados ou interpretar o sinal/força de uma correlação.
Conceitos-chave
- Coeficiente de correlação de Pearson
r: mede força e direção da relação linear entre duas variáveis,−1 ≤ r ≤ 1 rpróximo de+1ou−1indica correlação linear forte (positiva ou negativa); próximo de0indica correlação fraca- Reta de regressão linear simples:
ŷ = a + bx, comb = (Σ(xi−x̄)(yi−ȳ))/(Σ(xi−x̄)²)ea = ȳ − b·x̄ - Coeficiente de determinação:
R² = r², indica a fração da variação deyexplicada pelo modelo linear - Assimetria: mede se a distribuição é simétrica (
≈0), com cauda à direita (>0) ou à esquerda (<0) - Curtose: mede o achatamento da distribuição comparado à normal
- Distribuição normal: curva em forma de sino, simétrica em torno da média, com
média = mediana = moda
Passo a passo
- Identifique o tipo de medida pedida: correlação, regressão, assimetria/curtose, ou propriedade da normal.
- Para correlação/regressão, organize os dados em pares
(x,y)e calcule as médiasx̄eȳ, que servem de referência para os desvios. - Calcule os desvios
(xi−x̄)e(yi−ȳ)de cada par para montarb(inclinação) e depoisa(intercepto). - Ao interpretar
r, observe o sinal (direção da relação) e o valor absoluto (força), sem confundir correlação com causalidade. - Para prever um valor de y, substitua o x desejado na reta de regressão
ŷ = a + bx. - Para assimetria, compare a posição relativa de média, mediana e moda ou use o sinal do coeficiente calculado.
- Confira se os resultados fazem sentido no contexto do problema (unidades, sinais e ordem de grandeza).
Exemplo resolvido
Enunciado: Um pesquisador coletou horas de estudo (x) e nota na prova (y) de 5 alunos: (1,50), (2,55), (3,65), (4,70) e (5,80). Determine a reta de regressão linear simples ŷ = a + bx.
- Calculando a média de x:
x̄ = (1+2+3+4+5)/5 = 15/5 = 3. - Calculando a média de y:
ȳ = (50+55+65+70+80)/5 = 320/5 = 64. - Calculando os desvios de cada x em relação à média:
−2, −1, 0, 1, 2. - Calculando os desvios de cada y em relação à média:
−14, −9, 1, 6, 16. - Multiplicando os desvios pareados e somando (numerador de b):
Σ(xi−x̄)(yi−ȳ) = (−2)(−14)+(−1)(−9)+(0)(1)+(1)(6)+(2)(16) = 28+9+0+6+32 = 75. - Elevando ao quadrado os desvios de x e somando (denominador de b):
Σ(xi−x̄)² = 4+1+0+1+4 = 10. - Calculando a inclinação:
b = 75/10 = 7,5. - Calculando o intercepto:
a = ȳ − b·x̄ = 64 − 7,5·3 = 64 − 22,5 = 41,5.
Resposta: ŷ = 41,5 + 7,5x
Dicas e pegadinhas
- Correlação forte não implica causa e efeito — não conclua causalidade apenas por um
ralto. - Na inclinação
b, o numerador éΣ(xi−x̄)(yi−ȳ)e o denominador éΣ(xi−x̄)²— nunca inverter essa divisão. - Assimetria positiva significa cauda mais longa à direita, o que não é o mesmo que 'maioria dos dados à direita'.
R²fica sempre entre0e1, mesmo quandoré negativo, poisR² = r²(o quadrado elimina o sinal).