Questão nº 53

Questão de Estatística · FCC TRT17 2022 (nº 53)

FCC2022Analista Judiciário - Área Apoio Especializado - Especialidade EstatísticaEstatística
Gabarito: Aver comentário ↓

Atenção: Para responder às questões de números 52 e 53, considere as informações abaixo.

Considerando uma amostra aleatória de n pares de valores de duas variáveis, XiX_i e YiY_i, com i=1,2,...,ni = 1, 2, ..., n e admitindo-se que Y é função linear de X, pode-se estabelecer uma regressão linear simples da forma Yi=β0+β1Xi+eiY_i = \beta_0 + \beta_1 X_i + e_i, onde β0\beta_0 e β1\beta_1 são parâmetros desconhecidos, X é a variável independente e Y é a variável dependente. O erro eie_i é uma série de valores independentes e identicamente distribuídos com eiN(0,σ2)e_i \sim N(0, \sigma^2).


Considere uma amostra aleatória de 10 pares de valores de duas variáveis, XiX_i e YiY_i, com i=1,2,...,10i = 1,2, ..., 10.

Dado que i=110xi=120\sum_{i=1}^{10} x_i = 120, i=110yi=2000\sum_{i=1}^{10} y_i = 2\,000; i=110xi2=1490\sum_{i=1}^{10} x_i^2 = 1490; i=110yi2=403300\sum_{i=1}^{10} y_i^2 = 403\,300 e i=110xy=24330\sum_{i=1}^{10} xy = 24\,330

A estimação dos parâmetros β0\beta_0 e β1\beta_1 pelo método dos mínimos quadrados fornece, respectivamente, os valores

Este texto de apoio vale também pra questão nº 52.

Resposta comentada

Gabarito Alternativa A

A regressão linear simples é um método estatístico que busca modelar a relação entre duas variáveis, uma dependente (Y) e uma independente (X), através de uma linha reta. O Método dos Mínimos Quadrados (MMQ) é a técnica mais comum para encontrar a equação dessa linha, minimizando a soma dos quadrados das diferenças entre os valores observados de Y e os valores previstos pela linha. Os parâmetros β^0\hat{\beta}_0 (intercepto) e β^1\hat{\beta}_1 (inclinação) são os coeficientes dessa linha estimada.

Para calcular β^0\hat{\beta}_0 e β^1\hat{\beta}_1, usamos as seguintes fórmulas:
β^1=SXYSXX\hat{\beta}_1 = \frac{S_{XY}}{S_{XX}}
β^0=Yˉβ^1Xˉ\hat{\beta}_0 = \bar{Y} - \hat{\beta}_1 \bar{X}

Onde:
n=10n = 10
Xi=120    Xˉ=12010=12\sum X_i = 120 \implies \bar{X} = \frac{120}{10} = 12
Yi=2000    Yˉ=200010=200\sum Y_i = 2000 \implies \bar{Y} = \frac{2000}{10} = 200
Xi2=1490\sum X_i^2 = 1490
XiYi=24330\sum X_i Y_i = 24330

Primeiro, calculamos SXXS_{XX} e SXYS_{XY}:
SXX=Xi2nXˉ2=149010×(12)2=149010×144=14901440=50S_{XX} = \sum X_i^2 - n \bar{X}^2 = 1490 - 10 \times (12)^2 = 1490 - 10 \times 144 = 1490 - 1440 = 50
SXY=XiYinXˉYˉ=2433010×12×200=2433024000=330S_{XY} = \sum X_i Y_i - n \bar{X} \bar{Y} = 24330 - 10 \times 12 \times 200 = 24330 - 24000 = 330

Agora, calculamos β^1\hat{\beta}_1:
β^1=SXYSXX=33050=6,6\hat{\beta}_1 = \frac{S_{XY}}{S_{XX}} = \frac{330}{50} = 6,6

Finalmente, calculamos β^0\hat{\beta}_0:
β^0=Yˉβ^1Xˉ=2006,6×12=20079,2=120,8\hat{\beta}_0 = \bar{Y} - \hat{\beta}_1 \bar{X} = 200 - 6,6 \times 12 = 200 - 79,2 = 120,8

Portanto, os valores estimados são β^0=120,8\hat{\beta}_0 = 120,8 e β^1=6,6\hat{\beta}_1 = 6,6.

  • (A) Correta: Os valores calculados de β^0=120,8\hat{\beta}_0 = 120,8 e β^1=6,6\hat{\beta}_1 = 6,6 correspondem exatamente aos resultados obtidos pelas fórmulas do Método dos Mínimos Quadrados.
  • (B) Incorreta: Ambos os valores estão incorretos, indicando um erro substancial nos cálculos de β^0\hat{\beta}_0 e β^1\hat{\beta}_1.
  • (C) Incorreta: Embora β^1=6,6\hat{\beta}_1 = 6,6 esteja correto, o valor de β^0=66,5\hat{\beta}_0 = 66,5 está incorreto. Esta alternativa pode ser um distrator para quem acerta a inclinação, mas comete um erro na substituição ou cálculo do intercepto.
  • (D) Incorreta: Ambos os valores estão incorretos, sugerindo erros nos cálculos de ambos os parâmetros.
  • (E) Incorreta: Embora β^0=120,8\hat{\beta}_0 = 120,8 esteja correto, o valor de β^1=5,6\hat{\beta}_1 = 5,6 está incorreto. Armadilha da banca: Esta é uma alternativa muito tentadora, pois um dos valores está correto. Um erro comum de cálculo para β^1\hat{\beta}_1 poderia ser, por exemplo, um engano na subtração de SXYS_{XY} (se $24330 - 24000 fosse erroneamente calculado como \280, então \280/50 = 5,6$), levando a um erro apenas na inclinação.

Fonte: FCC TRT17 2022 Analista Judiciário - Área Apoio Especializado - Especialidade Estatística (Caderno Tipo 001). Reproduzida para fins de estudo.

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