Exercícios Resolvidos de Teste de Hipóteses para Média Populacional com σ Desconhecido
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Um fabricante de latas para conservas sabe que deve ajustar o equipamento que produz as latas se o valor médio do peso for maior ou igual ao peso relatado na lata, e que é de gramas. Para decidir sobre o que fazer, o fabricante obteve uma amostra de latas retiradas ao acaso do estoque produzido, pesou as latas e obteve um peso médio igual a gramas e um desvio padrão amostral igual a gramas. Sabe-se ainda, da história do processo e de testes efetuados, que o verdadeiro desvio padrão é de gramas.
Pede-se:
- Especifique as hipóteses para conduzir um teste para a média com o intuito de encontrar a decisão que o fabricante deve tomar.
- Qual é a formulação e a decisão do teste de hipótese aos níveis de significância e admitindo que o desvio padrão é desconhecido?
Mostre os resultados através do cálculo da estatística do teste. Esboce um gráfico da distribuição do teste indicando claramente a área de rejeição e aceitação de .
Passo 1
a)
O fabricante quer decidir se deve ou não reajusta o seu equipamento, e ele sabe que deve reajustar se gramas. Nossa hipótese nula concorda com isso aí:
E queremos saber se precisa reajustar, então temos que testar se o peso médio é menor que isso aí:
Estamos num teste unilateral inferior.
Passo 2
b)
Como , vamos usar a distribuição T-Student para tomar nossas decisões.
Vamos calcular primeiramente nossa estatística de teste para teste de hipótese da média:
Lembrando que aqui estamos considerando o desvio padrão desconhecido, então usamos o desvio padrão amostral que é igual a gramas. Como (pois temos latas na amostra), (sempre é o valor que usamos para construir nossas hipóteses), e a média amostral encontrada foi , nosso fica:
Passo 3
Nosso ponto crítico no teste unilateral inferior é dado por:
Primeiramente, vamos testar para :
E como vamos ter graus de liberdade. Procurando esse cara na tabela T de Student:
Então nossa estatística de teste fica fora da região crítica:
E isso significa que não rejeitamos a hipótese nula!
Passo 4
Agora vamos testar para para . Nosso ponto crítico vai ser:
Para grau de liberdade :
Então nossa estatística de teste também fica fora da região crítica:
Então nós não rejeitamos nossa hipótese nula!
Resposta
a)
b)
Para o nível de significância de 5%, não rejeitamos a hipótese nula.
Para o nível de significância de 1%, não rejeitamos a hipótese nula.