Distribuição amostral de diferença em proporções

Este artigo explica qual é a diferença na distribuição amostral proporcional e para que ela é usada nas estatísticas. A fórmula de distribuição amostral por diferença de proporções e um exercício resolvido passo a passo também são apresentados.

Qual é a distribuição amostral da diferença de proporções?

A diferença na distribuição amostral de proporções é a distribuição que resulta do cálculo das diferenças entre as proporções amostrais de todas as amostras possíveis de duas populações diferentes.

Ou seja, o processo de obtenção da distribuição amostral da diferença de proporções consiste, em primeiro lugar, em extrair todas as amostras possíveis de duas populações diferentes, em segundo lugar, em determinar a proporção de cada amostra extraída e, por fim, em determinar a diferença entre todas as proporções da diferença de proporções. duas populações. Para que o conjunto de resultados obtidos após a realização dessas operações forme a distribuição amostral da diferença de proporções.

distribuição amostral de diferença em proporções

Nas estatísticas, a diferença na distribuição amostral de proporções é usada para calcular a probabilidade de que a diferença entre as proporções amostrais de duas amostras selecionadas aleatoriamente esteja próxima da diferença nas proporções populacionais.

Fórmula para distribuição amostral de diferença de proporções

As amostras selecionadas para a distribuição amostral por diferença de proporções são definidas por distribuições binomiais , pois para fins práticos, uma proporção é uma razão entre casos de sucesso e o número total de observações.

No entanto, devido ao teorema do limite central, as distribuições binomiais podem ser aproximadas às distribuições normais de probabilidade . Portanto, a distribuição amostral da diferença de proporções pode ser aproximada a uma distribuição normal com as seguintes características:

\begin{array}{c}\displaystyle\mu_{\widehat{p_1}-\widehat{p_2}}=p_1-p_2 \qquad \sigma_{\widehat{p_1}-\widehat{p_2}}=\sqrt{\frac{p_1q_1}{n_1}+\frac{p_2q_2}{n_2}}\\[6ex]\displaystyle N_{p}\left(p_1-p_2, \sqrt{\frac{p_1q_1}{n_1}+\frac{p_2q_2}{n_2}}\right) \end{array}

Nota: A distribuição amostral da diferença de proporções só pode ser aproximada de uma distribuição normal se

n_1\geq30

,

n_2\geq 30

,

n_1p_1\geq5

,

n_2p_2\geq5

,

n_1q_1\geq5

E

n_2q_2\geq5

.

Portanto, uma vez que a distribuição amostral da diferença de proporções pode ser aproximada de uma distribuição normal, a fórmula para calcular a estatística da distribuição amostral da diferença de proporções é a seguinte:

Z=\cfrac{(\widehat{p_1}-\widehat{p_2})-(p_1-p_2)}{\displaystyle\sqrt{\frac{p_1q_1}{n_1}+\frac{p_2q_2}{n_2}}}

Ouro:

  • \widehat{p_i}

    é a proporção da amostra i.

  • p_i

    é a proporção da população i.

  • q_i

    é a probabilidade de falha da população i,

    q_i=1-p_i

    .

  • n_i

    é o tamanho da amostra i.

  • Z

    é uma variável definida pela distribuição normal padrão N(0,1).

Esta fórmula é semelhante à fórmula de teste de hipótese para diferença de proporções.

Exemplo concreto de distribuição amostral de diferença de proporções

Depois de ver a definição de Distribuição Amostragem por Diferença de Proporções e qual a sua fórmula, você confere abaixo um exemplo resolvido passo a passo para finalizar o entendimento do conceito.

  • Você deseja analisar a precisão de duas plantas de produção, uma fábrica produz de tal forma que apenas 5% das peças produzidas apresentam defeitos, enquanto a porcentagem de peças defeituosas de outra fábrica é de 8%. Se tomarmos uma amostra de 200 peças da primeira fábrica e outra amostra de 280 peças da segunda fábrica, qual é a probabilidade de que a percentagem de defeitos na primeira fábrica seja maior que a percentagem de defeitos na segunda fábrica? Produção?

Para finalizar o conhecimento de todos os dados do problema, primeiro calcularemos a proporção de peças bem produzidas de cada planta:

\begin{array}{c}q_1=1-p_1=1-0,05=0,95\\[2ex]q_2=1-p_2=1-0,08=0,92\end{array}

Se a taxa de defeitos na primeira fábrica fosse maior que a taxa de defeitos na segunda fábrica, isso significa que a seguinte equação seria verdadeira:

\widehat{p_1}-\widehat{p_2}>0″ title=”Rendered by QuickLaTeX.com” height=”18″ width=”89″ style=”vertical-align: -4px;”></p>
</p>
<p> Portanto, para determinar a probabilidade de distribuição amostral da diferença de proporções, precisamos aplicar a fórmula explicada na seção acima:</p>
</p>
<p class=Z=\cfrac{(\widehat{p_1}-\widehat{p_2})-(p_1-p_2)}{\displaystyle\sqrt{\frac{p_1q_1}{n_1}+\frac{p_2q_2}{n_2}}}=\cfrac{0-(0,05-0,08)}{\displaystyle\sqrt{\frac{0,05\cdot 0,95}{200}+\frac{0,08\cdot 0,92}{280}}}=1,34

Assim, a probabilidade de a taxa de defeitos da primeira fábrica ser maior que a taxa de defeitos da segunda fábrica equivale à probabilidade da variável Z ser maior que 1,34:

P[(\widehat{p_1}-\widehat{p_2})>0]=P[Z>1,34]” title=”Rendered by QuickLaTeX.com” height=”19″ width=”242″ style=”vertical-align: -5px;”></p>
</p>
<p> Por fim, basta procurar a probabilidade correspondente na <a href=tabela de distribuição normal e já teremos resolvido o problema:

P[(\widehat{p_1}-\widehat{p_2})>0]=P[Z>1,34]=0,0901″ title=”Rendered by QuickLaTeX.com” height=”19″ width=”319″ style=”vertical-align: -5px;”></p>
</p>
<p> Resumindo, a probabilidade de a proporção de defeitos na primeira fábrica ser maior que a proporção de defeitos na segunda fábrica é de 9,01%. </p>
<div style= Veja: Distribuição amostral de diferença de médias

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