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: Estatística Descritiva Histograma Amostragem |