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Descrição
A grande diversidade dos métodos estatísticos encontrados na literatura, a vasta aplicação de metodologias de análise nos estudos dos fenômenos biológicos e a integração da estatística como ciência na essência do método científico são as principais razões para se destacar a necessidade do uso e do conhecimento das técnicas estatísticas na investigação científica. A universidade assume um papel fundamental de formar cientistas. Esses cientistas sumirão um papel fundamental no ciclo da eterna busca do conhecimento. Esse conhecimento na área biológica, como em inúmeras outras áreas, é buscado por métodos científicos que possuem em seu espectro as matizes da estatística e de seus métodos. Esse material visa a contribuir para uma iniciação de investigadores da área biológica nesse mundo maravilhoso das técnicas e métodos da estatística.

A necessidade de conhecimentos apenas elementares de álgebra e cálculo é um marco dessa primeira edição desse material, tornando-o uma publicação de referência para os investigadores da área biológica. As aplicações e exemplos são relacionados a essa área. Exercícios são propostos em cada capítulo procurando substanciar os leitores com novas motivações para a compreensão das técnicas estatísticas na profundidade que elas merecem. Um outro aspecto que merece ser mencionado refere-se à carência de publicações brasileiras na área básica da estatística. Grande parte das publicações em português refere-se a traduções de obras internacionais.

Um outro aspecto que me motivou a escrever esse material foi a necessidade de adoção de um livro texto no ensino de graduação em estatística para os cursos de ciências agrárias. Esses cursos apresentam em suas grades curriculares as disciplinas, estatística básica e experimental. A estatística experimental possui alguns livros brasileiros de qualidade que são referenciados e usados como livros textos desses cursos. A minha particular experiência no ensino de estatística básica nos cursos, oferecidos pela Universidade Federal de Lavras, Lavras, (MG) foi a mola mestra a me impulsionar para compilar esse livro. Nesses anos, meus professores, colegas, orientados e alunos me auxiliaram na elaboração do material que é apresentado neste volume.

A intenção de lançar esse material é oferecer um guia para muitos cientistas da área biológica na condução de suas investigações científicas que necessitem de uma abordagem da estatística básica. Uma segunda intenção é oferecer um livro texto para muitos cursos que venham a cobrir uma ampla gama de métodos e técnicas estatísticas na área básica ou introdutória. É importante que os investigadores da área biológica consigam ver, com a máxima profundidade possível, que a estatística básica não serve apenas para introduzi-los nesse grande universo da estatística, mas também pode e deve ser aplicada em inúmeras etapas e tipos de investigações científicas realizadas a respeito de algum fenômeno.

Uma vez ouvi uma frase de Autoria de Andrejs Dunkels (Maindonald, 1992), bem no início de minha carreira como professor e que me marcou: "é fácil mentir usando a estatística, difícil é dizer a verdade sem ela". O bom uso da estatística requer um bom conhecimento de suas técnicas para que "ela não seja usada como simples máquina de produzir lingüiça, transformando massas numéricas em fatos científicos", como afirmava Marriot, e que ainda apontava que "não existe mágica com os métodos numéricos".

Gostaria de aproveitar o ensejo e agradecer a consultoria científica. Aos consultores, registro os meus sinceros agradecimentos pelas considerações, pelos elogios e pelas críticas. Tenho certeza de que se esta é uma melhor obra, a co-responsabilidade é desses consultores. Em tudo o que faço, sempre procuro dar o melhor de mim. Nem sempre consigo realizar aquilo que almejo, em virtude das limitações pessoais. Espero que todos os ensinamentos deste livro tenham sido passados de forma clara e que essas limitações não tenham prejudicado a sua qualidade final. Nesse contexto, reitero os agradecimentos aos consultores por terem tido a enorme paciência de me auxiliar nessa tarefa.

Tudo o que fazemos requer sacrifícios e priorizações, pois o nosso tempo é consumido naquilo a que dedicamos. Assim, algumas pessoas a quem estamos ligados são penalizadas para que os nossos ideais sejam alcançados. Essas pessoas merecem o meu mais profundo respeito e admiração, pois são capazes de me apoiar, incentivar e motivar, além de não deixarem transparecer nenhum sentimento de egoísmo. Por isso tenho que agradecer e registrar nessas linhas a minha eterna gratidão e amor a duas pessoas especiais de minha vida: a Lidiane, minha adorável esposa, e a Aline, minha querida filha. Agradeço também aos meus colegas, orientados e alunos de graduação e pós-graduação por suas contribuições nas mais diferentes formas para a concretização deste livro.

1. Introdução – 1
1.1. Tipos de dados – 2
1.2. População e amostra – 2
1.3. Amostras aleatórias – 4
1.4. Exercícios – 4

2. Estatística descritiva – 5
2.1. Coleta, organização e apresentação de dados – 5
2.2. Medidas de tendência central – 16
2.2.1. Média aritmética – 17
2.2.2. Mediana e outros quantis – 23
2.2.3. Outras medidas – 29
2.3. Medidas de dispersão e variabilidade – 35
2.3.1. Amplitude – 36
2.3.2. Amplitude interpercentílica – 37
2.3.3. Desvio médio – 37
2.3.4. Variância – 38
2.3.5. Desvio padrão – 41
2.3.6. Coeficiente de variação – 43
2.3.7. Erro padrão da média – 45
2.4. Estatísticas descritivas da distribuição – 46
2.4.1. Momentos – 48
2.4.2. Coeficiente de assimetria – 48
2.4.3. Coeficiente de curtose – 49
2.5. Exercícios – 50

3. Amostragem – 57
3.1. Amostragem probabilística e não-probabilística – 58
3.2. Principais processos de amostragem probabilística – 59
3.3. Exercícios – 69

4. Probabilidades – 71
4.1. Probabilidades e espaço amostral – 72
4.2. Probabilidade condicional e independência – 80
4.3. Teorema de Bayes – 86
4.4. Exercícios – 92

5. Distribuições discretas de probabilidades – 95
5.1. Distribuição uniforme discreta – 103
5.2. Distribuição Bernoulli – 104
5.3. Distribuição binomial – 106
5.4. Distribuição hipergeométrica – 111
5.5. Distribuição Poisson – 113
5.6. Distribuição geométrica – 116
5.7. Distribuição binomial negativa – 119
5.8. Distribuição multinomial – 121
5.9. Outras distribuições discretas – 122
5.10. Exercícios – 124

6. Distribuições contínuas de probabilidade – 127
6.1. Distribuição uniforme – 132
6.2. Distribuição normal – 137
6.3. Distribuição exponencial – 153
6.4. Distribuição gama – 155
6.5. Outras distribuições contínuas importantes – 161
6.5.1. Distribuição Weibull – 161
6.5.2. Distribuição beta – 162
6.5.3. Distribuição lognormal – 164
6.6. Exercícios – 164

7. Distribuições amostrais – 167
7.1. Distribuição amostral da média – 171
7.2. Amostragem da distribuição normal – 177
7.2.1. Média amostral – 178
7.2.2. Distribuição qui-quadrado (X²) – 178
7.2.3. Distribuição F – 182
7.2.4. Distribuição t de Student – 185
7.3. Distribuição de máximos e mínimos – 188
7.4. Exercícios – 191

8. Teoria da estimação e decisão – 193
8.1. Propriedades dos estimadores – 193
8.2. Métodos de obter estimadores – 197
8.2.1. Método dos momentos – 197
8.2.2. Método da máxima verossimilhança – 202
8.2.3. Método dos quadrados mínimos – 207
8.3. Estimação por intervalo – 209
8.4. Introdução aos testes estatísticos de hipóteses – 211
8.5. Exercícios – 221

9. Inferências sobre parâmetros de uma população – 223
9.1. Inferências sobre a média – 223
9.1.1. Intervalo de confiança para a média de uma população normal – 224
9.1.2. Intervalo de confiança para a média de uma população exponencial – 228
9.1.3. Intervalo de confiança para a média de uma população Poisson – 235
9.1.4. Intervalo de confiança de bootstrap para a média de uma população qualquer – 239
9.1.5. Testes de hipótese sobre a média de uma população normal – 250
9.1.6. Testes de hipótese sobre a média de uma população exponencial – 254
9.1.7. Testes de hipótese sobre a média de uma população qualquer – 257
9.1.8. Apresentação de resultados – 259
9.1.9. Dimensionamento de amostras – 260
9.2. Inferências sobre proporções – 273
9.2.1. Intervalo de confiança para o parâmetro p de uma binomial – 273
9.2.2. Testes de hipótese sobre o parâmetro p de uma binomial – 281
9.2.3. Dimensionamento de amostras – 292
9.3. Inferências sobre medianas e sobre outros quantis – 300
9.3.1. Estimação por intervalo para a mediana e para outros quantis – 300
9.3.2. Teste do sinal para a mediana e para outros quantis – 308
9.3.3. Testes dos postos com sinais para a mediana – 313
9.4. Inferências sobre variância e desvio padrão – 321
9.4.1. Intervalo de confiança para a variância de uma população normal – 321
9.4.2. Intervalo de confiança para a variância de uma população qualquer – 324
9.4.3. Testes de hipóteses sobre a variância – 332
9.5. Inferências sobre o coeficiente de variação – 336
9.5.1. Intervalo de confiança para o coeficiente de variação de uma normal – 337
9.5.2. Testes de hipóteses para o coeficiente de variação de uma normal – 340
9.6. Exercícios – 341

10. Testes de normalidade – 345
10.1. Teste de qui-quadrado – 345
10.2. Teste de Shapiro-Wilk – 348
10.3. Teste baseado nos desvios de assimetria e curtose – 362
10.4. Procedimentos gráficos – 369
10.4.1. Q-Q plots – 369
10.4.2. P-P plots – 374
10.5. Exercícios – 377

11. Teoria da estimação e decisão para duas amostras independentes – 379
11.1. Inferências sobre duas médias populacionais – 379
11.1.1. Estimação da diferença de duas médias populacionais normais – 380
11.1.2. Estimação da diferença de duas médias populacionais não-normais – 386
11.1.3. Teste de hipótese para a diferença de duas médias populacionais normais – 394
11.1.4. Teste de hipótese para a diferença de duas médias populacionais não-normais – 399
11.1.5. Estimação de médias populacionais normais – 424
11.1.6. Dimensionamento de amostras para realizar inferências sobre duas médias populacionais normais – 428
11.2. Inferências sobre duas proporções binomiais independentes – 439
11.2.1. Estimação da diferença de duas proporções binomiais – 439
11.2.2. Teste de hipótese para a diferença de duas proporções binomiais – 450
11.2.3. Dimensionamento de amostra para inferir sobre duas proporções binomiais – 459
11.3. Inferências sobre duas variâncias – 464
11.4. Inferências sobre dois coeficientes de variação normais – 487
11.5. Exercícios – 491

12. Comparações emparelhadas – 495
12.1. Inferências sobre médias – 496
12.1.1. Estimação da diferença de médias – 497
12.1.2. Teste de hipótese sobre diferença de médias emparelhadas normais – 500
12.1.3. Teste de hipótese sobre diferença de médias emparelhadas não-normais – 503
12.2. Inferências sobre variâncias – 515
12.3. Inferência para dados em escala nominal emparelhados – 529
12.4. Exercícios – 535

13. Correlação linear simples – 537
13.1. O coeficiente de correlação linear simples de Pearson – 537
13.1.1. Estimação do coeficiente de correlação linear simples – 543
13.1.2. Teste de hipótese para o coeficiente de correlação linear simples – 550
13.1.3. Inferências sobre vários coeficientes de correlação – 554
13.2. Correlação linear não-paramétrica – 565
13.3. Correlações para variáveis qualitativas – 577
13.4. Exercícios – 584

14. Regressão linear simples – 587
14.1. Regressão linear simples versus correlação linear – 587
14.2. Método dos quadrados mínimos – 589
14.3. Inferências na regressão linear simples – 596
14.3.1. Estimação e testes de hipóteses – 596
14.3.2. Análise de variância – 600
14.3.3. Intervalo de confiança para valores preditos – 603
14.4. Regressão pela origem – 606
14.5. Exercícios – 609

15. Bibliografia – 611
Apêndices – 623
Índice remissivo – 657

Autor: Daniel Furtado Ferreira
Ano: 2009 (reimpressão 2014)
Número de Páginas: 664
Tamanho: 21 x 29,5 cm
Editora: Ufla
Acabamento: Brochura
ISBN: 978-85-87692-71-9
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Prazo de entrega: Sedex de 03 a 05 dias úteis e PAC de 05 a 15 dias úteis
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