Estatística descritiva

1. Num processo industrial de envase em copos plásticos, foi colhida uma amostra com os seguintes capacidades em ml.

200

201

201

201

202

202

202

202

203

203

203

203

203

203

203

203

203

203

203

203

204

204

204

204

204

205

205

205

206

206

Pede-se:

média da amostra

desvio padrão da amostra

proporção de copos com menos 203ml

2. Seis máquinas produzem arame de aço. Os dados abaixo correspondem a uma amostra de 5 medidas do diâmetro em mm do arame produzido em cada máquina:

Máquinas

A

B

C

D

E

F

12

13

13

16

12

13

13

14

21

27

14

18

13

14

17

25

13

13

16

16

14

21

16

16

18

17

19

26

13

17

Pede-se:

média da amostra de cada máquina

desvio padrão da amostra de cada máquina

3. Um ensaio de tração mede a qualidade de uma solda a ponto de um material revestido de alumínio. A fim de determinar se há um "efeito de máquina" quando se solda um material de bitola especificada, obtém-se as seguintes amostras de três máquinas:

Máquina A:

3,2

4,1

3,5

3,0

3,1

Máquina B:

4,9

4,5

4,5

4,0

4,2

Máquina C:

3,0

2,9

3,7

3,5

4,2

Pede-se:

média da amostra de cada máquina

desvio padrão da amostra de cada máquina

 

Distribuições de Probabilidade

Distribuição Binomial

1. Uma organização de testes deseja avaliar o peso de determinado produto e verificar se está de acordo com as especificações da embalagem. Para tal, seleciona aleatoriamente uma amostra de 5 embalagens do mesmo produto no estoque e classifica a marca satisfatória se nenhum dos produtos analisados apresentar diferenças entre peso vs. especificação da embalagem nessa amostra. Sabe-se que anteriormente este mesmo produto apresentou uma diferença no peso de 10% por unidades produzidas. Calcular a probabilidade de que o seu peso venha a ser considerado novamente insatisfatório na amostra.

 

2. Certa empresa adota o seguinte critério no setor de controle de qualidade: Para cada lote de 90 unidades de seu produto, testa, por amostragem, apenas 8. O critério de avaliação final é feito da seguinte maneira: Se for encontrado no máximo 2 peças defeituosas, o lote é aceito normalmente; caso contrário, deve-se passar por outra inspeção. Admitindo-se a existência de 3 peças defeituosos por lote, calcular a probabilidade de não haver inspeção total num certo lote.

 

3. O setor de controle de qualidade de uma fábrica testa 6 peças de cada lote de 80 unidades recebidas, adotando o seguinte critério: Se for encontrada no máximo 1 peça defeituosa o lote é aceito normalmente, caso contrário deve sofrer inspeção total. Admitindo a existência de 4 peças defeituosas por lote, calcular:

a) a probabilidade de não haver inspeção total num certo lote;

b) a probabilidade de somente 3 lotes de um grupo de 5 lotes iguais apresentarem no máximo 1 peça defeituosa por lote;

c) admitindo um custo de inspeção total $200,00 por lote estimar o custo de inspeção total de 20 lotes recebidos.

 

4. Sabe-se que, das peças produzidas por uma indústria, 8% tem defeitos de fabricação que podem ser recuperados e 5% têm defeitos que não podem ser recuperados, sendo que as demais peças são perfeitas. Pegando-se, ao acaso, 3 dessas peças, qual a probabilidade de que:

a) sejam todas defeituosas;

b) ocorra pelo menos 1 peça com defeito recuperável;

c) ocorram só 2 peças com defeito.

 

5. Se 3% das canetas de certa marca são defeituosas, achar a probabilidade de que numa amostra de 10 canetas, escolhidas ao acaso, desta mesma marca tenhamos:

a) nenhuma defeituosa;

b) 5 canetas defeituosas;

c) pelo menos 2 defeituosas;

d) no máximo 3 defeituosas;

 

Distribuição de Poisson

6. Uma distribuidora de alimentos vende em média 3 toneladas de certo produto por dia. Depois da venda de uma tonelada desse produto, foi verificado que o seu estoque disponível era apenas de 4 toneladas. Sabe-se que foi feito o pedido imediatamente, mas o prazo de entrega da nova remessa é de 2 dias. Qual a probabilidade de a distribuidora deixar de atender algum cliente nesses 2 dias por falta de estoque?

 

7. Entre as 14 e 16 horas, o número médio de chamadas telefônicas por minuto, atendidas pela mesa de ligações de uma companhia, é 2,50. Determinar a probabilidade de, durante um determinado minuto, haver:

a) 0;

b) 1;

c) 2;

d) 3;

e) 4 ou menos;

f) mais de 6 chamadas telefônicas.

 

8. Sabe-se por experiência que 1,5% das pastilhas de freio fabricadas por determinada empresa apresentam defeitos. O controle de qualidade da empresa escolheu ao acaso 100 peças de pastilhas. Determinar a probabilidade de que:

a) pelo menos 2 apresentem defeitos;

b) no máximo duas sejam defeituosas

 

9. Um certo departamento em uma indústria está dimensionado de forma a poder atender, no período diário normal, até 5 pedidos de serviço; se chegarem mais que 5 pedidos, o pessoal deve recorrer a horas extras para cumprir o atendimento. Sabendo-se que o número de pedidos que chegam diariamente distribui-se segundo Poisson de média 4,2 pedidos, calcular:

a) probabilidade de se ter que fazer horas extras num certo dia;

b) sendo o custo diário de horas extras de $450,00, qual será o custo médio semanal devido às mesmas? Considerar semana com 6 dias;

c) a probabilidade de se ter que fazer horas extras em mais que 4 dias de uma semana (6 dias);

d) qual deveria ser o novo dimensionamento do departamento, de forma a poder atender no mínimo a 95% dos pedidos que chegam no dia.

 

Distribuição Normal

10. A aceitabilidade de um tubo capilar para um congelador verifica-se medindo a queda de pressão em Kgf/cm2 entre as duas extremidades do tubo. As pressões obtidas num processo de fabricação de tubos capilares apresentam distribuição normal com média de 9 Kgf/cm2 e desvio padrão de 0,3 Kgf/cm2.

a) Que percentagem das pressões fica abaixo de 8,5 Kgf/cm2?

b) Que valor é excedido por 75% das leituras das pressões?

c) Que limites incluem os 90% centrais das leituras das pressões?

d) Que percentagem das leituras das pressões fica compreendida entre 8,5 e 9,4 Kgf/cm2.

 

11. Determinada máquina de envasar líquidos está regulada para uma capacidade unitária de 5,0l, com desvio padrão de 0,2l. Embalagens com a capacidade inferior ao regulado são retrabalhadas até estarem dentro das especificações. Calcular:

a) Qual a percentagem de embalagens que é recusada pelo controle de qualidade? (admitir: e )

b) Numa produção mensal de 320.000 unidades, qual será o número de embalagens recusado pelo controle de qualidade?

 

12. Uma companhia contratou um serviço que envolve a realização de 5 tarefas consecutivas. Cada tarefa só pode ser realizada após o término completo da tarefa anterior e suas durações são independentes, com distribuições de probabilidade cujas médias, desvios e formas aproximadas da função densidade de probabilidade são dadas abaixo

Tarefa

m ( dias )

s ( dias )

Densidade

1

20

4

normal

2

08

3

Aproximadamente normal

3

30

8

Aproximadamente normal

4

17

5

normal

5

25

2

Aproximadamente normal

Segundo o contrato, o preço a ser pago por esse serviço será de $200.000,00 com um prêmio adicional de $20.000,00 se o serviço for concluído em menos de 90 dias, e com uma multa de $50.000,00 se ele for concluído depois de 120 dias. Qual o faturamento esperado da companhia?

 

13. Numa fábrica de tintas o produto é acondicionado automaticamente em latas com aproximadamente 20 Kg Verificou-se que 33% das latas produzidas estavam com peso inferior a 20 Kg. A máquina de enlatar foi regulada, aumentando-se o peso médio das latas produzidas de 100g, e então a porcentagem de latas com peso inferior a 20 Kg caiu para 12,3%. De quanto deve ser novamente aumentado o peso médio, para que esta embalagem se reduza a 2,5%?

 

14. No engarrafamento de um refrigerante, a quantidade de líquido colocada na garrafa é uma variável de média 292cm3 e desvio padrão 1cm3. Garrafas com menos de 290 m3 são devolvidas para completar o enchimento. Calcular:

a) qual a porcentagem de garrafas devolvidas;

b) considerando que as garrafas em que se completa o enchimento ficam com mais de 292 cm3, qual a probabilidade, em meia dúzia de garrafas, encontra-se mais que uma garrafa com menos que 291 cm3?

 

Inferência estatística

Distribuição por amostragem

1. Uma população consiste de cinco números 2,3,6,8,11. Consideremos todas as amostras possíveis de 2 elementos que dela podemos retirar, com reposição.

Determinar:

a) A média e o desvio padrão da população;

b) A média e o desvio padrão da distribuição da amostra das médias.

2. Na hipótese que a população de copos plásticos cheios (capacidades em ml) em processo industrial de envase, seja dado pela distribuição abaixo:

200

201

201

201

202

202

202

202

203

203

203

203

203

203

203

203

203

203

203

203

204

204

204

204

204

205

205

205

206

206

a) Quantas amostras de tamanho 5, com reposição poderiam ser representadas?

b) A média e o desvio padrão da população;

c) A média e o desvio padrão da distribuição da amostra das médias.

 

Intervalos de confiança:

3. Num processo industrial de envase em copos plásticos, foi colhida uma amostra com os seguintes capacidades em ml.

200

201

201

201

202

202

202

202

203

203

203

203

203

203

203

203

203

203

203

203

204

204

204

204

204

205

205

205

206

206

Pede-se:

Intervalo de confiança para a média, ao nível de 5%;

Intervalo de confiança para a média, ao nível de 1%;

Intervalo de confiança para a proporção de valores que estão abaixo de 203ml, ao nível de 5%;

O tamanho ideal para amostra, assumindo um erro de 0,5ml, ao nível de 5%

 

4. Na produção de arame de aço, os dados abaixo correspondem a uma amostra de 30 medidas do diâmetro em mm:

12

13

13

16

12

13

13

14

21

27

14

18

13

14

17

25

13

13

16

16

14

21

16

16

18

17

19

26

13

17

Pede-se:

Intervalo de confiança para a média, ao nível de 5%;

Intervalo de confiança para a média, ao nível de 1%;

Intervalo de confiança para a proporção de valores que estão acima de 15mm, ao nível de 5%;

tamanho ideal para amostra, assumindo um erro de 2mm, ao nível de 5%.

 

Exercício protótipo:

O rol abaixo refere-se a medição da espessura de 125 tubos metálicos. O fabricante declara que o tubo é seguro sob condições normais de operação, adotando a seguinte e faixa de especificação em .

9,0

9,4

9,5

9,6

9,7

9,7

9,8

9,8

9,9

10,0

10,1

10,2

10,6

9,2

9,4

9,5

9,6

9,7

9,7

9,8

9,9

9,9

10,0

10,1

10,2

10,7

9,2

9,4

9,5

9,6

9,7

9,7

9,8

9,9

9,9

10,0

10,1

10,2

10,7

9,3

9,4

9,5

9,6

9,7

9,8

9,8

9,9

9,9

10,0

10,1

10,3

10,7

9,3

9,4

9,5

9,6

9,7

9,8

9,8

9,9

10,0

10,0

10,1

10,3

10,7

9,3

9,4

9,5

9,6

9,7

9,8

9,8

9,9

10,0

10,1

10,1

10,3

 

9,3

9,5

9,6

9,6

9,7

9,8

9,8

9,9

10,0

10,1

10,2

10,3

 

9,3

9,5

9,6

9,7

9,7

9,8

9,8

9,9

10,0

10,1

10,2

10,3

 

9,3

9,5

9,6

9,7

9,7

9,8

9,8

9,9

10,0

10,1

10,2

10,4

 

9,3

9,5

9,6

9,7

9,7

9,8

9,8

9,9

10,0

10,1

10,2

10,4

 

Montar uma distribuição de freqüência para dados discretos (Tabela 1);

Montar uma distribuição de freqüência para dados contínuos em intervalos (Tabela 2); (usar a amplitude da classe h=0,2mm e o limite inferior da 1ª classe LI1=9,0mm)

Determinar a média e o desvio padrão da amostra da distribuição das espessuras;

Ajustar o Tabela 2 a uma distribuição normal;

Construir um intervalo de confiança para a média populacional ao nível de significância de 5%;

Montar um quadro de distribuições de amostras de tamanho n=5, m=25;

Construir os gráficos de controle para a média e amplitude .

 

 

Funções a serem utilizadas no MS-Excel:

= MÉDIA(x)

= DESVPAD(x)

= ALEATÓRIO()

= DIST.NORM(x ; média; desvio padrão ; cumulativo)

= DIST.NORMP(z)

= MÁXIMO(dados)

= MÍNIMO(dados)

= POISSON(x ; média ; cumulativo)

= DISTRBINOM (núms ; tentativas ; probabilidades ; cumulativo)

Macros:

Ferramentas

Análise de dados

Suplementos

Ferramentas de análise

Análise de dados:

Estatística Descritiva

Histograma

Amostragem