Métodos de amostragem – viés e variabilidade das estimativas

MatemáticaEstatísticaIdades 13–14

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Tire amostras de uma escola de 400 alunos por censo, amostragem aleatória simples, sistemática, estratificada, por conglomerados, por cotas, por conveniência ou por resposta voluntária, e repita centenas de vezes para comparar o viés e a dispersão das estimativas. Dá para acrescentar falta de cobertura e não resposta, e uma tela Investigar percorre o ciclo estatístico: formular uma pergunta, coletar dados, representá-los e tirar uma conclusão.

Aula: Coleta de dados: métodos de amostragem, viés e amostras representativas

O que mostra

A população é uma escola simulada de 400 alunos em quatro anos e 20 turmas; as horas semanais de exercício de cada aluno ficam ocultas até você revelá-las. Cada método de amostragem dá uma estimativa da média ou da proporção da população. Repetir um método muitas vezes mostra sua distribuição amostral: o centro comparado com o valor real é o viés, e a dispersão é a variabilidade. Uma amostra maior reduz a variabilidade, mas não o viés. As probabilidades de seleção nos métodos por conveniência, por cotas e por resposta voluntária, e as taxas de resposta, são modelos ilustrativos simples.

Como usar

Em Comparar métodos, escolha Método, Amostra n e Viés, e clique em Tirar 1 amostra ou Tirar 100 amostras; Comparar todos os métodos preenche a tabela com 200 amostras de cada. Marque Mostrar valores reais para ver o viés. Em Investigar, escolha uma Pergunta, clique em Próximo, escolha um método e clique em Tirar uma amostra; depois clique em Próximo para representar os dados e chegar a uma conclusão.

Parâmetros que você pode mudar

  • Tela Comparar métodos, Investigação estatística
  • Método de amostragem Censo, Amostra aleatória simples, Amostra sistemática, Amostra estratificada, Amostra por conglomerados (turmas inteiras), Amostra por cotas, Amostra por conveniência, Amostra por resposta voluntária
  • Tamanho da amostra n 5–200
  • Fonte de viés adicional Nenhuma, Falta de cobertura: a lista não inclui o 9º ano, Não resposta
  • Quantidade a estimar Média de horas de exercício, Proporção que faz pelo menos 5 h por semana
  • Mostrar os valores reais da população
  • Pergunta estatística (tela Investigar) A média passa de 5 h por semana?, O 6º ano se exercita mais que o 9º ano?, Mais da metade faz pelo menos 5 h por semana?
  • Semente da população (mesmo número, mesmos alunos) 1–999

Perguntas para explorar

  1. Quais métodos dão estimativas centradas no valor real e quais têm viés?
  2. O que acontece com a dispersão das estimativas quando você quadruplica o tamanho da amostra?
  3. Por que uma amostra por conveniência pode dar uma evidência forte, mas errada?