MatLabG · Experiência

Amostra e generalização: o que varia, o que desvia

Muitas amostras de uma população hipotética: a variação diminui com o tamanho, o viés de cobertura não — e a conclusão vale para quem podia ser sorteado.

Relação com o Laboratório Virtual G

Teoria e experimentação: explorar todos os vínculos

Pergunta científica

O que muda nas estimativas quando a amostra cresce — e que tipo de erro nenhum aumento de tamanho corrige?

Execução restrita

Uma cidade HIPOTÉTICA de 5 000 moradores, em três bairros com proporções diferentes de usuários de transporte coletivo. Escolha um plano de amostragem (casual simples na cidade toda, casual só no Centro ou estratificada por bairro), o tamanho das amostras e quantas sortear (DADOS SIMULADOS, reproduzíveis pela semente), em até duas linhas para comparar. Cada ponto é a proporção estimada por uma amostra; a proporção da cidade fica escondida até você estimá-la. Na investigação guiada: variação e tamanho, viés e tamanho, a proporção da população, a estimativa estratificada com pesos e o "censo" do bairro errado.

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Conexões com a realidade e com outras áreas

Cada conexão traz uma aplicação resolvida: a situação, o modelo, o cálculo passo a passo e uma leitura crítica do resultado. Mude os dados para recalcular.

  • Cooperativismo (modelo hipotético)

    Estratos de tamanhos diferentes: estimar com pesos

    Quando cada grupo é representado pelo mesmo número de sorteados, mas os grupos têm tamanhos diferentes, a estimativa precisa de pesos. A aplicação calcula o total estimado e o compara com a conta sem pesos.

    Fonte: [1]

    Como usar: aplicação resolvida

    <strong>MODELO HIPOTÉTICO</strong> (números inventados, não são dados reais). Uma cooperativa tem 600 associados na cidade e 400 no campo. Sortearam-se 40 de cada grupo: usam o aplicativo da cooperativa 12 dos 40 da cidade e 26 dos 40 do campo. Quantos associados, ao todo, se estima que usem o aplicativo?

    Modelo: Amostra estratificada: cada proporção amostral estima a do seu estrato; total estimado = Σ Nₕ·(xₕ/nₕ). Juntar as amostras sem pesos só é correto se a alocação for proporcional ao tamanho dos estratos.

    Dados — altere para recalcular
    1. Cidade: 12/40 = 0,3; estimativa 600 × 12/40 = 180.
    2. Campo: 26/40 = 0,65; estimativa 400 × 26/40 = 260.
    3. Total estimado = 440; proporção estimada = 0,44.
    4. Sem pesos (juntando as amostras): (12 + 26)/(40 + 40) × 1 000 = 475.

    Resultado: Cerca de 440 associados usam o aplicativo (estimativa).

    Leitura crítica: É uma estimativa: outra amostra daria outro número próximo. A diferença para a conta sem pesos aparece porque os grupos têm tamanhos diferentes e foram representados pelo mesmo número de sorteados. A conclusão vale para os associados da cooperativa, não para outras populações.

  • Pesquisa de opinião (modelo hipotético)

    Pesquisa por telefone fixo: viés de cobertura

    Se só parte da população pode ser sorteada, a pesquisa estima a proporção dessa parte. A aplicação calcula a proporção da população, a que a pesquisa tende a dar e o viés, que não diminui com o número de telefonemas.

    Fonte: [1]

    Como usar: aplicação resolvida

    <strong>MODELO HIPOTÉTICO</strong> (números inventados, não são dados reais). Uma pesquisa sorteia números de telefone fixo de uma cidade. Só 40% dos moradores têm telefone fixo; entre eles, 25% usam bicicleta para ir ao trabalho; entre os que não têm, 60%. O que a pesquisa tende a estimar, e qual é a proporção na cidade?

    Modelo: Viés de cobertura: a amostra só representa a parte coberta. Proporção da população = c·p₁ + (1 − c)·p₂ (média ponderada pela cobertura c); a pesquisa tende a estimar p₁, por maior que seja a amostra.

    Dados — altere para recalcular
    1. Proporção na cidade: 40% × 25% + 60% × 60% = 10% + 36% = 46%.
    2. A pesquisa por telefone fixo só ouve os cobertos: tende a estimar 25%.
    3. Desvio sistemático (viés): 25% − 46% = −21 pontos percentuais.

    Resultado: Na cidade, 46%; a pesquisa tende a dar cerca de 25% (viés de −21 pontos).

    Leitura crítica: Aumentar o número de telefonemas reduz a variação entre amostras, mas não muda quem pode ser ouvido: o viés continua. Com cobertura de 100% (ou p₁ = p₂), o viés desaparece. Saber quem ficou de fora é parte da leitura crítica de qualquer pesquisa.

Referências

  1. BRASIL. Ministério da Educação. Base Nacional Comum Curricular. Brasília: MEC, 2018.
  2. OECD. PISA 2022 assessment and analytical framework. Paris: OECD Publishing, 2023.

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