Teste de Aderência
Teoria
O teste de aderência nos diz se a distribuição dos dados é semelhante à uma distribuição de referência!
-Hãam? 😖
Vem comigo que tudo vai ficar mais claro! E pra começar, a gente vai fazer de conta que lançamos uma moeda
Distribuição Qui-quadrado
A Distribuição qui-quadrado
-Mas como eu posso saber se a moeda esta viciada? 😖
Usando a distribuição Qui-Quadrado juntamente com o teste de aderência! 🤩
Na prática usamos uma tabelinha com essa cara aqui:
Onde:
de graus de liberdade nível de confiança
📢 Clique para ver mais:
- Teste de Aderência: Exercícios Resolvidos
- Teste de Hipótese
- Tabela Distribuição Normal
- População e Amostra
Como Fazer o Teste de Aderência
No teste de aderência a gente vai ver se o número de vezes que uma situação ocorre tá dentro do previsto pelo modelo teórico! Para isso, vamos usar o teste de hipótese. Mas, qual deve ser a hipótese adotada?
Nós queremos que as probabilidades observadas sejam iguais as probabilidades esperadas, ou, pelo menos, bem próximas. Então, tomamos como hipótese
Onde:
é a probabilidade observada para o valor i; é a probabilidade esperada para o valor i; é o número de casos possíveis.
Onde
Você também pode conferir esse conteúdo em vídeo:
Exemplo: Uma moeda foi lançada 100 vezes, verifique se essa moeda é viciada
Pra começar, precisamos dos dados:
lançamentos; resultados possíveis, que são cara e coroa; caras; coroas; de significância;
Aplicando o teste:
Agora olhando o quantil da 95% da qui-quadrado com 1 g.l.:
Como
Agora vamos praticar com exercícios?
Exercícios Resolvidos
Exercício Resolvido #1
A um nível de significância de 5%, temos evidência que o dado é viciado?
Passo 1
Neste exercício precisamos testar a hipótese se as probabilidades observadas são próximas das probabilidades esperadas, e faremos isso, pelo teste de aderência.
Passo 2
Primeiramente vamos aplicar os dados na estatística de teste:
Passo 3
Agora vamos achar na tabela da qui-quadrada o quantil 95% com 5 graus de liberdade
Passo 4
Comparando agora os dois valores encontrados temos que:
Logo a um nível de significância de 5% não rejeitamos H0, isto é, não temos evidência que o dado seja viciado.
Resposta
Ei, a resposta está no passo a passo :)
Exercício Resolvido #2
A um nível de significância de 5%
Passo 1
Neste exercício precisamos testar a hipótese se as probabilidades observadas são próximas das probabilidades esperadas, e faremos isso, pelo teste de aderência. Para encontraramos o número de casos esperados para cada uma das categorias, precisamos somar as observações e multiplicar cada probabilidade esperarada por esse total.
Passo 2
Encontrando o número de casos esperados
Multiplicando pi por n temos:
Arredondamos o E1 para 130 para a soma fechar 197.
Passo 3
Agora vamos aplicar os dados na estatística de teste:
Passo 4
Agora vamos achar na tabela da qui-quadrada o quantil 95% com 3 graus de liberdade
Passo 5
Comparando agora os dois valores encontrados temos que:
Logo a um nível de significância de 5% não rejeitamos H0, isto é, temos evidência que os dados seguem o modelo proposto.
Resposta
Ei, a resposta está no passo a passo :)
Exercício Resolvido #3
A um nível de significância de 5%, temos evidência que o dado é viciado?
Passo 1
Neste exercício precisamos testar a hipótese se as probabilidades observadas são próximas das probabilidades esperadas, e faremos isso, pelo teste de aderência.
Passo 2
Para acharmos o número de casos esperados em um dado não-viciado lançado 1000 vezes basta dividir 1000 por 6
Passo 3
Primeiramente vamos aplicar os dados na estatística de teste:
Passo 4
Agora vamos achar na tabela da qui-quadrada o quantil 95% com 5 graus de liberdade
Passo 5
Comparando agora os dois valores encontrados temos que:
Logo a um nível de significância de 5% não rejeitamos H0, isto é, não temos evidência que o dado seja viciado.
Resposta
Ei, a resposta está no passo a passo :)
Exercício Resolvido #4
Calcule o p-valor desse teste:
Passo 1
Neste exercício precisamos testar a hipótese se as probabilidades observadas são próximas das probabilidades esperadas, e faremos isso, pelo teste de aderência. E após isso achar o p-valor.
Passo 2
Primeiramente vamos aplicar os dados na estatística de teste:
Passo 3
Agora vamos achar o p-valor na tabela, isto é olharemos na linha da qui-quadrada com 5 graus de liberdade, onde se encontra o valor 8,56:
Ao olhar vemos que ele está entre 10% e 25%. Então p-valor está no intervalo [0,1; 0,25]
Resposta
Ei, a resposta está no passo a passo :)
Exercício Resolvido #5
Considere os dados abaixo, que supostamente são uma amostra de tamanho de uma distribuição normal, de média e variância . Os dados já estão ordenados.
Ao nível de significância de , podemos afirmar que os dados se adequam a uma distribuição Normal?
Passo 1
Neste exercício precisamos testar a hipótese se as probabilidades observadas são próximas das probabilidades esperadas, e faremos isso, pelo teste de aderência. Aqui precisaremos primeiro definir quem são as categorias, para assim encontraramos o número de casos esperados para cada uma das categorias.
E essa parte pode parecer meio confusa, como assim definir categorias? Quem vão ser nossas categorias?
A verdade é que existem múltiplas respostas para essa pergunta. Uma forma que vai funcionar é a gente pensar nos quartis dos dados de uma distribuição.
Se dividirmos qualquer distribuição em 3 quartis principais, tipo o primeiro, o segundo, e o terceiro, esperamos que o número de dados entre cada um deles seja o mesmo né? Pois vamos pulando de em dos dados, sem alterar esse intervalo.
Então a ideia é a gente ver quantos elementos tem entre cada um desses quartis na distribuição da Normal citada, e depois verificar quantos dos dados observados cabem dentro de cada um desses quartis. Partiu?!
Passo 2
Para isso, vamos calcular o valor dos quartis primeiro. Como fazer isso? Usando a tabela da Normal padrão!
Na tabela da Normal padrão, nós encontramos os quartis dessa forma:
Já que a tabela nos da valores de probabilidades acumuladas até certo , esses vão ser justamente nossos quartis nesses casos. Procurando na tabela vemos que:
Agora, para descobrir os quartis REAIS, ou seja, os da distribuição , precisamos “despadronizar” os quartis da Normal padrão. Para isso, multiplicamos o valor deles pelo desvio padrão, e depois somamos a média (operações inversas da padronização):
Passo 3
Agora vamos olhar para a tabela dada e ver quantos valores estão em cada um dos intervalos:
E os valores esperados para o número de elementos entre dos quartis principais de uma distribuição são iguais, ou seja, o valor que divide a distribuição em 4 partes iguais. Como :
Passo 4
Agora vamos aplicar os dados na estatística de teste:
Passo 5
Agora vamos achar na tabela da qui-quadrada o quantil 95% com 3 graus de liberdade
Passo 6
Comparando agora os dois valores encontrados temos que:
Logo a um nível de significância de 5% não rejeitamos H0, isto é, temos evidência que os dados seguem o modelo proposto.
Resposta
Ei, a resposta está no passo a passo :)
Exercício Resolvido #6
Passo 1
Neste exercício precisamos testar a hipótese se as probabilidades observadas são próximas das probabilidades esperadas, e faremos isso, pelo teste de aderência. Aqui precisaremos primeiro definir quem são as categorias, para assim encontraramos o número de casos esperados para cada uma das categorias.
Passo 2
Vamos dividir os possíveis resultados nos quartils teóricos da Normal(30,100), Q(0,25), Q(0,5) e Q(0,75), chamaremos Z(p), os quantis da N(0,1)
Passo 3
Agora vamos olhar para a tabela e ver quantos valores estão em cada um dos intervalos:
(-∞; 23,255] = 8 = O1
(23,255; 30] = 4 = O2
(30; 36,745] = 4 = O3
(36,745; +∞) = 4 = O4
Os valores esperados de uma normal esperam que em cada quartis temos a mesma quantidade de valores, como n=20 e são 4 quartis
Passo 4
Agora vamos aplicar os dados na estatística de teste:
Passo 5
Agora vamos achar na tabela da qui-quadrada o quantil 95% com 3 graus de liberdade
Passo 6
Comparando agora os dois valores encontrados temos que:
Logo a um nível de significância de 5% não rejeitamos H0, isto é, temos evidência que os dados seguem o modelo proposto.
Resposta
Ei, a resposta está no passo a passo :)