1. Estatística descritiva e análise exploratória de dados

Organização e exploração de dados com tabelas, gráficos e medidas de posição, dispersão, assimetria e curtose.

Estatística descritiva — revisão rápida

Mapa central

dados → tabela/gráfico → posição → dispersão → forma

PerguntaFerramenta típica
onde os dados se concentram?média, mediana, moda, quartis
quanto variam?amplitude, variância, desvio padrão, amplitude interquartil
para qual lado se alongam?assimetria
como são as caudas?curtose

Tabelas de frequência

  • absoluta: número de observações;
  • relativa: frequência / total;
  • acumulada: soma progressiva.

Gráficos

  • barras: categorias; barras separadas;
  • histograma: variável quantitativa agrupada em intervalos contíguos;
  • setores: participações de um total, melhor com poucas categorias;
  • diagrama de caixa: quartis, mediana, dispersão central e possíveis valores atípicos;
  • dispersão: pares quantitativos e padrões de associação; regressão fica para unidade própria.

Posição

[ \bar{x}=\frac{\sum x_i}{n} ]

  • média: usa todos os valores; sensível a extremos;
  • mediana: centro dos dados ordenados; mais resistente;
  • moda: maior frequência; pode existir mais de uma;
  • (Q_1): 25%; (Q_2): 50% = mediana; (Q_3): 75%.

Dispersão

Amplitude:

[ A=x_{\max}-x_{\min} ]

Variância populacional:

[ \sigma^2=\frac{1}{N}\sum (x_i-\mu)^2 ]

Variância amostral corrigida:

[ s^2=\frac{1}{n-1}\sum (x_i-\bar{x})^2 ]

Desvio padrão:

[ s=\sqrt{s^2} ]

Amplitude interquartil:

[ Q_3-Q_1 ]

  • variância: unidade ao quadrado;
  • desvio padrão: mesma unidade dos dados;
  • amplitude total depende só dos extremos;
  • amplitude interquartil usa a metade central e é mais resistente.

Transformação linear

Se (Y=a+bX):

[ \bar Y=a+b\bar X,\qquad \operatorname{Var}(Y)=b^2\operatorname{Var}(X),\qquad s_Y=|b|s_X. ]

Logo:

  • somar constante não muda variância/desvio padrão;
  • multiplicar por (b) multiplica o desvio padrão por (|b|) e a variância por (b^2).

Assimetria

  • positiva → cauda à direita;
  • negativa → cauda à esquerda;
  • média × mediana pode dar pista, mas não é regra universal.

Curtose

  • caracteriza peso das caudas em comparação com a normal;
  • curtose bruta da normal = 3;
  • excesso de curtose da normal = 0;
  • leia a convenção da questão.

Resistência a extremos

Mais sensíveis: média, amplitude, variância, desvio padrão.

Mais resistentes: mediana e amplitude interquartil.

Pegadinhas

  • histograma = barras → não;
  • (Q_3) = 25% acumulado → não; 75%;
  • desvio padrão tem unidade ao quadrado → não;
  • somar constante aumenta variância → não;
  • assimetria positiva = cauda esquerda → não;
  • ponto atípico deve ser excluído automaticamente → não.

Recuperação em uma frase

posição diz onde; dispersão diz quanto varia; assimetria diz para que lado a cauda vai; curtose diz quão pesadas são as caudas.