Distribuições (binomial, Poisson, Normal)

Teorema do Limite Central

 

 

Links para simulações:

Sugestões:

a)    No site Uvic (ou no site Rice), em “Population Distribution”, escolha uma distribuição inicial (por exemplo, distribuição uniforme), clique em “Show” para ver a distribuição.

b)    Em “Sample Distribution”, escolha o tamanho da amostra (por exemplo, “Sample size = 100”), e varie o número de amostras (“# of samples”): 5, 10, 50, 100, e 500. Clique em “Get samples”.

c)    Fixando o número de amostras (“# of samples”) em 100, varie o tamanho da amostra (“sample size”): 10, 30, 50, e 100. Repita o procedimento anterior, obtendo as amostras em “Get samples”.

O que esse programa faz é, a partir de uma distribuição inicial, obter várias amostras (“# of samples”) de um certo tamanho (“sample size”, n) e calcular os valores médios. Note que, quando o número de amostras é considerável, a distribuição das médias se aproxima de uma distribuição Normal, mesmo que a distribuição original dos dados não seja Normal.  Observe também se o desvio padrão da média (sm) se aproxima da relação

 sm

onde s é o desvio padrão. O valor de s que deve ser observado, neste caso, é o da distribuição inicial (por exemplo, a distribuição uniforme), que aparece no histograma de “Population distribution”. 

 Tutorial de resolução dos exercícios 1 e 3 no SPSS: AP4_Ex1_3_SPSS.pdf 

Exercício 1 – Distribuição binomial

1. (Distribuição binomial) Considere um conjunto de n=4 bezerros prestes a nascer. Supondo que a probabilidade de nascer um bezerro macho seja p=1/2, calcule a probabilidade de se ter 0, 1, 2, 3, ou 4 bezerros machos. Faça um gráfico de barras no Minitab ou no Excel

Dicas:

i) No Excel, clique na tecla fx e utilize a função DISTRBINOM. Leia o que é pedido em cada campo, e complete com os valores de n, p e x=0,1,2,3,4. Preencha o campo "Cumulativo" com FALSO, indicado que o que se quer calcular é o valor da função de probabilidade.

 excel3_1

ii) No Minitab, clique em "Calc" na barra de opções. Procure em

                    "Probability Distributions"  -->  Binomial

Escolha "Probability", indique "number of trials" (n) e "Probability of success" (p). Em "Input constant", indique o valor de x desejado (0,1,2,3,4).

minitab3_1

iii) Para fazer o gráfico no Minitab 14, em "Graph" escolha "Bar Chart" e siga os passos:

  • Em "Bars represent" -> "Values from a table";
  • Em "One column of values" -> "Simple";
  • Na nova janela (vide abaixo), indique "Graph variables" (p.ex., 'P(X)') e "Categorical variable" (p.ex., X).

minitab3_2

 

Exercício 2 – Distribuição de Poisson

Utilize o roteiro do arquivo Poisson2004.xls.

  

Exercício 3 – Distribuição Normal

Vamos supor que a taxa normal de glicose no sangue humano seja uma variável aleatória com distribuição normal de média x = 100 mg/dl de sangue e desvio padrão s = 6 mg/dl de sangue. Calcule a probabilidade de um indivíduo com taxa normal de glicose, apresentar:

a) taxa superior a 110mg/dl de sangue;

b) taxa inferior a 90 mg/dl de sangue;

c) taxa entre 90 e 110 mg/dl de sangue.

No Excel

Utilize a função DIST.NORM para calcular o valor da distribuição normal. Em "Cumulativo", indique VERDADEIRO, porque queremos calcular a área sob a curva normal. Saiba que essa função calcula a área sob a curva desde infinito negativo até o valor de x indicado (ou seja, para valores inferiores ao valor x). Lembre-se que a área total sob a curva é igual a 1,0 .

excel3_2

No Minitab

Utilize Calc -> Probability Distributions -> Normal. Indique “Cumulative probability”.

Como no Excel, o resultado é a área sob a curva Normal para valores inferiores ao valor especificado da variável.

minitab3_3

Exercício 4 

Supondo que o peso médio de ovos de uma certa linhagem de galinhas seja uma variável de distribuição aproximadamente Normal com média de 59 gramas e desvio padrão de 1 grama.  Calcule a probabilidade de encontrar, em determinado lote de produção, ovos com peso:

a)    inferior a 58 gramas;

b)    superior a 61 gramas;

c)    entre 58 e 60 gramas.

Exercício 5 (opcional)

Vamos supor que uma galinha da linhagem Shaver 579 produza, em um período de 72 semanas, 300 ovos em média, com desvio padrão de 5 ovos, e que esta variável (produção de ovos) apresente distribuição aproximadamente Normal. Calcule a probabilidade de uma galinha dessa linhagem produzir, em 72 semanas, um número:

a)     inferior a 290 ovos;

b)     superior a 310 ovos;

c)     entre 290 e 310 ovos.