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Aula - ANÁLISE DE SÉRIES TEMPORAIS.pdf 1 ANÁLISE DE SÉRIES TEMPORAIS Série Temporais: é uma seqüência de observações de uma variável qualquer ao longo do tempo. Objetivo: determinar se os dados apresentam algum padrão não-aleatório. Hipótese básica: é a de que os valores futuros da série podem ser estimados com base nos valores passados. Efeitos ou Comportamentos associados com uma série temporal: a) Efeito de Tendência: descreve um movimento suave, ao longo prazo, para cima ou para baixo. b) Efeito Cíclico: quando as variações apresentam certo grau de regularidade. Geralmente o horizonte de tempo observado é superior a um ano. c) Efeito Sazonal: são variações ciclicas a prazo relativamente curto (um ano ou menos), em geral relacionadas com a variação da época ou feriados. d) Efeitos Irregulares: são coisas tais como “atos de Deus”, greves, e tudo quanto reste após a consideração dos tres primeiros efeitos. MODELO CLÁSICO OU DA DECOMPOSIÇÃO Existem dois modelos para se explicar como os componetes combinam-se em uma série. O modelo aditivo e o mutiplicativo. Modelo Aditivo Y = T + S + C + i Onde: Y = é igual ao valor da série T = componetente de tendencia S = componente de sazonalidade C = componente cíclico i = residuo devido flutuações irregulares Cada uma das quantidades é expressa por valores de mesma unidade que se somam. Modelo Mutiplicativo Y = T x S x C x i O modelo mais utilizado (popular) é o modelo mutiplicativo. Ele pode ser simplificado se admitirmos: o O horizonte de previsão é curto o suficiente para que estejamos sempre na mesma fase do cíclo de negocio (C = 1); o Os efetios sazonais e as variações ao acaso possam ser reunidos aproximadamente em um só evento; Modelo simplificado final: Y = T x S 2 Exemplo: Registro de vendas da Casa das Tintas Ltda durante os anos de 2007 a 2011, trimestre a trimestre, medidos em milhões de galõs vedidos, são: Ano 1° Trimestre 2° Trimestre 3° Trimestre 4° Trimestre TOTAL 2007 12 10 8 18 48 2008 15 14 10 21 60 2009 25 18 15 27 85 2010 28 19 17 33 97 2011 31 23 20 37 111 A Casa das Tintas está planejando uma expansão de suas instalações para 2006. Para tanto, precisa projetar a sua demanda para este ano, trimestre a trimestre. Determinar: a) a linda de tendência das vendas e o valor de T (Componete de Tendência) para os quatros trimestres de 2012. b) Os índices sazonais, ou seja, os valores dos índices S que deverão ser aplicados aos valores previstos pela linha de tendência. c) Os valores finais (corrigidos pelo efeito sazonal) das previsões para os quatro trimestres de 2012 ( YK = TK x SK ). 3 Solução: Regressão linear simples: Para 2012: 1° trim. (t =21): Y(21) = 1,0263 . + 9,2737 = = T21 2° trim. (t =22): Y(22) = 1,0263 . + 9,2737 = = T22 3° trim. (t =23): Y(23) = 1,0263 . + 9,2737 = = T23 4° trim. (t =24): Y(24) = 1,0263 . + 9,2737 = = T24 a) Índices sazonais X Y Tendência (Tk) Y/Tk X Y Tendência (Tk) Y/Tk Período Demanda Período Demanda 1 12 11 15 2 10 12 27 3 8 13 28 4 18 14 19 5 15 15 17 6 14 16 33 7 10 17 31 8 21 18 23 9 25 19 20 10 18 20 37 Y/Tk Média dos índices sazonais Ano 2007 2008 2009 2010 2011 1° Trimestre = S1 2° Trimestre = S2 3° Trimestre = S3 4° Trimestre = S4 b) Previsões corrigidas 1° trim. de 2012 (t =21): Y(21) = T21 x S1 = x = 2° trim. de 2012 (t =22): Y(22) = T22 x S2 = x = 3° trim. de 2012 (t =23): Y(23) = T23 x S3 = x = 4° trim. de 2012 (t =24): Y(24) = T24 x S4 = x = X Y X Y Período Demanda Período Demanda 1 12 11 15 2 10 12 27 3 8 13 28 4 18 14 19 5 15 15 17 6 14 16 33 7 10 17 31 8 21 18 23 9 25 19 20 10 18 20 37 Vendas da Casa das Tintas y = 1,0263x + 9,2737 R2 = 0,5654 0 5 10 15 20 25 30 35 40 0 5 10 15 20 25 Aula 01 - Pesquisa Operacional.pptx Aula 01 – Pesquisa Operacional Abordagem Gerencial da Pesquisa Operacional Carlos Frederico Ferreira cfredferreira@hotmail.com Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Caruaru Reflexão “Nada é tão difícil de fazer, tão perigoso de conduzir ou mais incerto em seus resultados do que tomar as rédeas para estabelecer uma nova ordem de coisas, por que aqueles que inovam têm por inimigos todos os que foram bem sucedidos no antigo estado de coisas e só encontram moderado apoio dos que poderão ser beneficiados com a nova situação.“ Maquiavel, em "O Principe" Sumário Introdução; Definição da Pesquisa Operacional; Notas Históricas; Características Principais; Conclusões. Objetivos Compreender os fundamentos da Pesquisa Operacional; Endenter a importância e a evolução histórica da Pesquisa Operacional; Reconhecer as aplicações da Pesquisa Operacional nas áreas do conhecimento, tais como finanças, auditoria, marketing, produção, etc. Causa: apertar um interruptor Efeito: lâmpada acende Causa: tomar uma aspirina Efeito: não surgimento de efeitos colaterais Introdução Pode o administrador depositar a mesma confiança na eficiência do seu sistema administrativo? Introdução Reduzirei os estoques a tal nível sem prejudicar o processo de produção a ponto de não mais poder atender aos meus consumidores? Alterarei o sistema da distribuição do produto e obterei melhores resultados? Em que ocasiões uma alteração é necessária ou desejável? Introdução Objetivo: Pesquisa Operacional Compreender sistemas administrativos, de modo a poder-se, mais claramente, controlá-los. A tarefa da PO é estudar os sistemas administrativos e compreender como controlá-los através de regras simples. Conceito: Pesquisa Operacional Conjunto de técnicas e métodos aplicados por equipes multidisciplinares para se determinar a melhor utilização de recursos limitados e para programação otimizada e planejamento das operações de uma empresa. Conceito: Pesquisa Operacional Técnicas, métodos e procedimentos orientados à descrição de um sistema organizado com o auxílio de um modelo, Busca, através da experimentação do modelo, descobrir a melhor forma de operar o sistema; Conceito: Pesquisa Operacional PO é a aplicação do método científico a problemas que dizem respeito ao controle de sistemas organizados e tem como finalidade obter as soluções que melhor satisfazem aos objetivos da organização, como UM TODO. A PO se esforça ao máximo para discutir a incerteza, mas não a pode eliminar. Conceito: Pesquisa Operacional A PO firmou-se como uma atividade que pode colocar, a serviço da gerência, novas atitudes, novos conceitos e novas técnicas; ajudando a resolver problemas complexos e tomar decisões importantes. Conceito: Pesquisa Operacional PO é a aplicação de análises quantitativas dos problemas gerenciais. O objetivo da análise é encontrar as melhores soluções dos problemas, isto é, escolher as boas decisões. Pesquisa Operacional é a preparação científica das decisões, visando a modificação do binômio "Experiência -Intuição“ pela "Informação -Racionalidade". Conceito: Pesquisa Operacional A PO é um conjunto de métodos, que recorre a diversas disciplinas cientificas, com a finalidade de preparar as decisões que se devem tomar, determinar racionalmente as soluções mais eficientes (eficazes) ou as mais econômicas, recorrendo a procedimentos estatísticos e/ou matemáticos. Conceito: Pesquisa Operacional Em síntese a PO envolve: Pesquisa sobre operações; Aplicação de método científico por equipes interdiciplinares; Apresenta novas atitudes, novos conceitos e novas técnicas Aplicação de análises quantitativas aos problemas gerenciais; Tomar decisões importantes (ou escolher as boas decisões) Problemas que dizem respeito ao controle de sistemas organizados; Discutir a incerteza Notas Históricas Os caminhos da PO podem ser traçados a muitas décadas atrás, quando foi aplicada a administração cientifica às organizações. Como a tendência natural é aumentar a complexidade e a especialização das organizações, torna-se mais e mais difícil alocar seus recursos disponíveis pelas suas várias atividades de maneira a obter a melhor eficiência para a organização. Notas Históricas O termo PO é geralmente atribuído aos serviços militares durante a Segunda Grande Guerra Mundial (1939). Os dirigentes militares chamaram equipes de cientistas para estudar problemas estratégicos e táticos associados com a defesa aérea e terrestre do país. Seu objetivo era determinar a melhor utilização efetiva dos recursos militares limitados. Exemplo: Otimização dos procedimentos relacionados ao estabelecimentos de preços a serem pagos pelos clientes numa firma empreiteira: Depto de Vendas: recebe consultas dos clientes; estabelece preço final. Depto de Engenharia de Produção: determina o custo de produção. Estudo do trabalho: verifica as rotinas de trabalho a fim de simplificá-las e dar-lhes uma maior celeridade Exemplo: Papel da pesquisa operacional: Estudar o sistema global que envolvia o depto. de vendas e produção a fim de elaborar técnicas que levem a redução das demoras. Foram feitos estudos que mostraram quantas pessoas seria necessário empregar e como deveria ser organizada a rotina para que nenhum trabalho excedesse um número determinado de horas e, por outro lado, nenhum funcionário tivesse longos períodos de ociosidade. Exemplo: Montagem de uma oficina para a produção de artigos têxteis diversos: Administração da produção: define métodos de trabalho, rotinas de operação, etc. PO: auxilia na determinação das dimensões ótimas da oficina, do número de equipamentos e operadores, dos métodos ótimos de esquematizar a produção, etc. Características Importantes Administração da produção, estudo do trabalho, contabilidade gerencial, etc. Pesquisa Operacional Instrumento quantitativo que se ocupa do sistema global, orientando a tomada de decisão quando predominam situações de incerteza. Principais referências bibliográficas Título/Periódico Autor Local Editora Ano PesquisaOperacional na Tomada de Decisões LACHTERMACHER, Gerson Rio de Janeiro Elservier 2002 Pesquisa operacional para decisão em contabilidade e administração CORRAR,LuizJ.; THEÓPHILO,Carlos Renato. São Paulo Atlas 2004 Pesquisa Operacional TAHA,HamdyA. São Paulo Pearson/ Prentice Hall 2007 Aula 01 – Pesquisa Operacional Abordagem Gerencial da Pesquisa Operacional Carlos Frederico Ferreira cfredferreira@hotmail.com Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Caruaru Aula 04 - Pesquisa Operacional.pptx Aula 04 – Pesquisa Operacional CORRELAÇÃO LINEAR Carlos Frederico Ferreira cfredferreira@hotmail.com Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Caruaru Sumário Introdução; Definição e distinção: correlação e regressão; Gráfico de dispersão e tipos de correlação; Coeficiente de correlação; Conclusões. Objetivos Compreender e estabelecer a relação entre duas variáveis quantitativas (dependentes e independentes); Entender os procedimentos para obtenção e interpretação do coeficiente de correlação linear Reconhecer as aplicações e limitações da correlação linear para utilização nas diversas áreas do conhecimento, tais como finanças, auditoria, marketing, produção, etc. Na análise de bancos de dados, frequentemente se torna necessário comparar duas distribuições, de maneira a avaliar seu grau de relação. Entretanto, a análise gráfica com seus respectivos sumários estatísticos, revela apenas a existência de diferenças mais evidentes. E se duas distribuições forem semelhantes, quais os recursos para avaliar as diferenças mais sutis entre elas? Introdução Assim, o próposito desse estudo é apresentar ferramentas que permitam entender melhor o comportamento de dois conjuntos de valores Além disso, objetiva-se, quando possível, fazer alguma predição ou projeção usando uma variável em funçao da outra. Introdução Estudar a relação entre duas variáveis quantitativas. Exemplos: Objetivo Idade e altura das crianças; Taxa de desemprego e taxa de criminalidade; Horas de treinamento e número de acidentes; Cigarros fumados por dia e capacidade pulmonar; Quantificando a força dessa relação: correlação. Explicitando a forma dessa relação: regressão. A presença ou ausência de relação linear pode ser investigada sob dois pontos de vista: Conceito Mapas de dispersão e tipos de correlação Representação gráfica de duas variáveis quantitativas: Diagrama de dispersão; Esse gráfico é construído anotando, em sistema de coordenadas retangulares, os pontos correspondentes aos pares de observação de X e de Y. Mapas de dispersão e tipos de correlação Mapas de dispersão e tipos de correlação De forma simplificada, existe três padrões que podem ser observados em gráficos de dispersão: Correlação positiva; Correlação negativa; Ausência de correlação. Mapas de dispersão e tipos de correlação: Correlação negativa: à medida que x cresce, y decresce x = horas de treinamento y = número de acidentes 60 50 40 30 20 10 0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 Horas de treinamento Acidentes Mapas de dispersão e tipos de correlação Correlação positiva: à medida que x cresce, y cresce também Média de notas na graduação 4,00 3,75 3,50 3,00 2,75 2,50 2,25 2,00 1,50 1,75 3,25 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 Nota no vestibular x = nota no vestibular y = média de notas na graduação Mapas de dispersão e tipos de correlação Não há correlação linear. x = altura y = QI 160 150 140 130 120 110 100 90 80 60 64 68 72 76 80 Altura QI Mede a intensidade e a direção da relação linear entre duas variáveis. O intervalo de r vai de –1 a 1. Se r está próximo de 1, há uma forte correlação positiva. Se r está próximo a –1, há uma forte correlação negativa. Se r está próximo de 0, não há correlação linear. –1 0 1 Coeficiente de correlação 14 Coeficiente de correlação x y 8 78 2 92 5 90 12 58 15 43 9 74 6 81 Faltas Nota final 95 90 85 80 75 70 65 60 55 45 40 50 0 2 4 6 8 10 12 14 16 Nota final X Faltas 15 Coeficiente de correlação 6.084 8.464 8.100 3.364 1.849 5.476 6.561 624 184 450 696 645 666 486 57 516 3.751 579 39.898 1 8 78 2 2 92 3 5 90 4 12 58 5 15 43 6 9 74 7 6 81 64 4 25 144 225 81 36 xy x2 y2 Cálculo de r x y 16 Coeficiente de correlação Cálculo de r (3.751) (39.898) 13.030 0,975 3.155 Obs.: O coeficiente de correlação r indica a intensidade de uma relação linear. Não mede, portanto, a intensidade de relações não-lineares. 17 Suposições 1. A amostra de Dados Emparelhados (x,y) é aleatória; 2. Os pares de dados (x,y) têm Distribuição Normal Bivariada (significa que para qualquer valor fixo de x os valores correspondentes de y têm distribuição em forma de sino e que para qualquer valor fixo de Y os valores correspondentes de x têm distribuição em forma de sino). 18 Erros comuns na interpretação: Concluir que a Correlação implica em CAUSALIDADE ⇒pode haver uma variável oculta que afeta as variáveis em estudo que não esta sendo levada em consideração. Usar como dados TAXAS e MÉDIAS ⇒suprimimos a variação entre indivíduos o que inflaciona o coeficiente. Concluir que não há correlação entre as variáveis porque não há correlação linear significativa ⇒as variáveis podem ter outro tipo de relação não linear. Exemplo: Os dados abaixo referem-se ao volume de precipitação pluviométrica e ao volume de produção de leite tipo C, em determinada região do país: Anos Produção de Leite C (1.000.000 l) Índice Pluviométrico (mm) 1970 26 23 1971 25 21 1972 31 28 1973 29 27 1974 27 23 1975 31 28 1976 32 27 1977 28 22 1978 30 26 1979 30 25 Exemplo: Existe correlação entre a quantidade de leite produzido e o índice pluviométrico? Y X X2 XY Y2 26 23 529 598 676 25 21 441 525 625 31 28 784 868 961 29 27 729 783 841 27 23 529 621 729 31 28 784 868 961 32 27 729 864 1024 28 22 484 616 784 30 26 676 780 900 30 25 625 750 900 Y = 289 X = 250 X2= 6.310 XY = 7.273 Y2= 8.401 Exemplo: Existe correlação entre a quantidade de leite produzido e o índice pluviométrico? Exemplo: Os dados abaixo representam o Consumo e a Renda Disponível. Qual é a relação existente entre o Consumo e a Renda? Anos Consumo (Y) (R$ milhões) Renda (X) (R$ milhões) 1960 159,3 188,3 1961 170,6 202,6 1962 187,2 215,4 1963 196,9 222,7 1964 198,2 243,1 1965 208,8 259,9 1966 221,0 256,3 1967 228,8 280,0 1968 247,6 296,1 1969 255,1 300,8 1970 274,3 326,6 1971 293,4 347,9 1972 301,6 375,1 1973 330,6 400,7 Exemplo: Resolução: Y X X2 XY Y2 159,3 188,3 35456,9 29996,2 25376,5 170,6 202,6 41046,8 34563,6 29104,4 187,2 215,4 46397,2 40322,9 35043,8 196,9 222,7 49595,3 43849,6 38769,6 198,2 243,1 59097,6 48182,4 39283,2 208,8 259,9 67548,0 54267,1 43597,4 221,0 256,3 65689,7 56642,3 48841,0 228,8 280,0 78400,0 64064,0 52349,4 247,6 296,1 87675,2 73314,4 61305,8 255,1 300,8 90480,6 76734,1 65076,0 274,3 326,6 106667,6 89586,4 75240,5 293,4 347,9 121034,4 102073,9 86083,6 301,6 375,1 140700,0 113130,2 90962,6 330,6 400,7 160560,5 132471,4 109296,4 Y = 3.273,4 X = 3.915,5 X2= 1.150.349,7 XY = 959.198,4 Y2= 800.330,2 Exemplo: Resolução: Novamente verificamos uma forte correlação positiva. Sendo assim, podemos supor que existe uma tendência de aumento do consumo em função do aumento da renda, isto é, quanto maior o consumo maior será a renda Principais referências bibliográficas Título/Periódico Autor Local Editora Ano Estatística Aplicada LARSON, Ron e FARBER, Betsy São Paulo Pearson Prentice Hall 2004 Pesquisa operacional para decisão em contabilidade e administração CORRAR,LuizJ.; THEÓPHILO,Carlos Renato. São Paulo Atlas 2004 Estatística aplicada à administração e economia. ANDERSON, David R.; SWEENEY, Dennis J. São Paulo Pioneira Thomson. 2002 Aula 04 – Pesquisa Operacional CORRELAÇÃO LINEAR Carlos Frederico Ferreira cfredferreira@hotmail.com Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Caruaru Aula 05 - Pesquisa Operacional.pptx Aula 05 – Pesquisa Operacional ANÁLISE DE REGRESSÃO Carlos Frederico Ferreira cfredferreira@hotmail.com Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Caruaru Sumário Introdução; Análise de regressão; Coeficiente de determinação; Erro padrão estimativa; Conclusões. Objetivos Entender os conceitos básicos de regressão linear simples, regrssão linear múltipla e regressão não-linear; Compreender a lógica da resolução de problemas que envolvem regressões; Identificar situações em que se possam aplicar as técnicas discutidas; Solucionar problemas que envolvem regressões. Introdução Correlação ⇒ Determinar SE havia correlação linear significativa entre duas variaveis. Importância⇒ a presença de uma correlação pode conduzir-nos a um método para estimar uma variável a partir da outra. Introdução REGRESSÃO ⇒ DESCREVE a relação traçando um gráfico e determinando a Equação da reta que representa a relação; Análise de regressão: metodologia estatística que estuda (modela) a relação entre duas ou mais variáveis; Análise de regressão Construir um modelo de regressão linear de Y sobre X consiste em obter, a partir desses valores, uma reta que melhor represente a relação verdadeira entre essas variáveis; A determinação dos parâmetros dessa reta é denominada ajustamento; O processo de ajustamento deve partir da escolha da função através da qual os valores de X explicarão os de Y; Para isso recorre-se ao gráfico conhecido como diagrama de dispersão. Análise de regressão Tempo de reação variável dependente ou resposta idade variável independente modelo de regressão linear simples Tempo de reação variável dependente ou resposta sexo, idade, acuidade visual var. independentes modelo de regressão linear múltipla Análise de regressão Procedimentos: Constata-se se existe uma correlação linear significante; Determina-se uma equação que descreva a relação entre as variáveis x e y (reta de regressão ou reta do ajuste ótimo). A reta de regressão expressa a relação entre a variável preditora (x) e a variável resposta (y). Análise de regressão O critério para determinar a reta que melhor se ajusta aos dados se baseia na distância vertical entre os pontos originais e os estimados. RESÍDUOS são essas distâncias.Quando a soma dos quadrados dos resíduos é a menor possível, se verifica a PROPRIEDADE DE MÍNIMOS QUADRADOS Análise de regressão Pode-se escrever a equação de uma reta como: y = mx + b onde m é a inclinação da reta e b, o intercepto y. Assim, a reta de regressão é: A inclinação m é: E o intercepto y é: Análise de regressão onde correspondem a média da variável Y e X, respectivamente. Onde: 180 190 200 210 220 230 240 250 260 1,5 2,0 2,5 3,0 Investimento em publicidade = um resíduo (xi,yi) = um ponto de dados Receita = um ponto na reta com o mesmo valor de x é um mínimo Análise de regressão PREDIÇÃO As equações de regressão podem ser úteis para PREDIZER o valor de uma variável, dado um valor determinado da outra variável; Deve-se usar a equação de regressão somente quando r indicar correlação linear significativa. E, usá-la somente dentro dos limites de valores disponíveis; Quando não há correlação linear significativa, a melhor estimativa de uma variável é sua média. Análise de regressão OUTLIERS ⇒pontos muito afastados dos demais; PONTOS DE INFLUÊNCIA ⇒pontos que influenciam fortemente a reta. VARIAÇÃO MARGINAL ⇒o quanto uma das variáveis varia quando a outra varia 1 unidade. Análise de regressão Exemplo X Y 1 8 78 2 2 92 3 5 90 4 12 58 5 15 43 6 9 74 7 6 81 Escreva a equação da reta de regressão com: x = número de faltas e y = nota final. Resolução: A reta de regressão é: = –3,924x + 105,667 6.084 8.464 8.100 3.364 1.849 5.476 6.561 624 184 450 696 645 666 486 57 516 3.751 579 39.898 1 8 78 2 2 92 3 5 90 4 12 58 5 15 43 6 9 74 7 6 81 64 4 25 144 225 81 36 xy x2 y2 y 73,714 (–3,924)(8,143) 105,667 Exemplo x Resolução: Calcule m e b. A reta de regressão é: = –3,924x + 105,667 3,924 73,714 (–3,924)(8,143) 105,667 Exemplo m = –3,924 e b = 105,667 A reta de regressão é: = –3,924x + 105,667 Exemplo 0 2 4 6 8 10 12 14 16 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 Faltas Nota final A reta de regressão é: 3,924 105,667 Prevendo valores de Y Com a reta de regressão, é possível prever valores de y correspondentes aos valores de x que caiam em determinado intervalo de dados. Exemplo: considerando que a equação de regressão para o número de faltas e a nota final é: Use essa equação para prever a nota esperada de um aluno com: (a) 3 faltas (b) 12 faltas = –3,924x + 105,667 Exemplo (a) (b) = –3,924(3) + 105,667 = 93,895 = –3,924(12) + 105,667 = 58,579 Exemplo (a) (b) = –3,924(3) + 105,667 = 93,895 = –3,924(12) + 105,667 = 58,579 Coeficiente de determinação O coeficiente de correlação entre as faltas e a nota final era r = –0,975. O coeficiente de determinação é r2 = (–0,975)2 = 0,9506. Interpretação: cerca de 95% da variação nas notas finais pode ser explicada pelo número de vezes que o aluno falta. Os outros 5% são inexplicados e podem dever-se a um erro amostral ou outras variáveis, como inteligência, tempo dedicado ao estudo etc. Variação explicada Variação total O coeficiente de determinação, r2, é a razão entre a variação explicada em y e a variação total em y. Coeficiente de determinação O coeficiente de determinação também é comumente chamado de Coeficiente de Correlação de Pearson: Trata-se de uma medida de dependência linear entre duas variáveis; Observa-se que esta medida é sensível a pontos que plotem afastados da “nuvem principal” de pontos. Coeficiente de determinação O poder explicativo da regressão tem por objetivo avaliar a “qualidade“ do ajuste. Seu valor fornece a proporção da variação total da variável Y, explicada pela variável X através da função ajustada. Quanto mais próximo de 1 (ou 100%) estiver o valor de R2 , melhor a “qualidade“ do ajuste da função resposta e, quanto mais próximo de zero, pior será a “qualidade“ do ajuste. Coeficiente de determinação Se o poder explicativo for, por exemplo, 0,98 (ou 98%), isto significa que 98% das variações de Y são explicadas por X através da função escolhida para relacionar as duas variáveis e 2% são atribuídas a causas aleatórias. Veja o Gráfico abaixo: Y X Coeficiente de determinação Pode também expressar o poder explicativo da seguinte maneira: 0 R2 1 ou 0 R2 100% Exemplo: Os dados abaixo referem-se ao volume de precipitação pluviométrica e ao volume de produção de leite tipo C, em determinada região do país: Anos Produção de Leite C (1.000.000 l) Índice Pluviométrico (mm) 1970 26 23 1971 25 21 1972 31 28 1973 29 27 1974 27 23 1975 31 28 1976 32 27 1977 28 22 1978 30 26 1979 30 25 Exemplo: Ajustar os dados através de um modelo linear: Y X X2 XY Y2 26 23 529 598 676 25 21 441 525 625 31 28 784 868 961 29 27 729 783 841 27 23 529 621 729 31 28 784 868 961 32 27 729 864 1024 28 22 484 616 784 30 26 676 780 900 30 25 625 750 900 Y = 289 X = 250 X2= 6.310 XY = 7.273 Y2= 8.401 Exemplo: Cálculo do parâmetro b: Exemplo: Cálculo do parâmetro a: Y = 8,9 + 0,8X Então: Exemplo Admitindo-se, em 1980, um índice pluviométrico de 24 mm, qual deverá ser o volume esperado de produção de leite tipo C? Fazendo X = 24 mm temos: Y= a + bX = 8,9 + 0,8 (24)= 28,1 De acordo com o modelo, podemos esperar 28,1 milhões de litros de leite produzidos, para um índice pluviométrico de 24 mm. Exemplo: Os dados abaixo representam o Consumo e a Renda Disponível. Determinar as estimativas dos parâmetros da reta estimada. ? Anos Consumo (Y) (R$ milhões) Renda (X) (R$ milhões) 1960 159,3 188,3 1961 170,6 202,6 1962 187,2 215,4 1963 196,9 222,7 1964 198,2 243,1 1965 208,8 259,9 1966 221,0 256,3 1967 228,8 280,0 1968 247,6 296,1 1969 255,1 300,8 1970 274,3 326,6 1971 293,4 347,9 1972 301,6 375,1 1973 330,6 400,7 Exemplo: Resolução: Y X X2 XY Y2 159,3 188,3 35456,9 29996,2 25376,5 170,6 202,6 41046,8 34563,6 29104,4 187,2 215,4 46397,2 40322,9 35043,8 196,9 222,7 49595,3 43849,6 38769,6 198,2 243,1 59097,6 48182,4 39283,2 208,8 259,9 67548,0 54267,1 43597,4 221,0 256,3 65689,7 56642,3 48841,0 228,8 280,0 78400,0 64064,0 52349,4 247,6 296,1 87675,2 73314,4 61305,8 255,1 300,8 90480,6 76734,1 65076,0 274,3 326,6 106667,6 89586,4 75240,5 293,4 347,9 121034,4 102073,9 86083,6 301,6 375,1 140700,0 113130,2 90962,6 330,6 400,7 160560,5 132471,4 109296,4 Y = 3.273,4 X = 3.915,5 X2= 1.150.349,7 XY = 959.198,4 Y2= 800.330,2 Exemplo: Resolução: Determinar as estimativas dos parâmetros da reta estimada. De acordo com os resultados da tabela anterior temos que: X = 3.915,5 Y = 3.273,4 X2 = 1.150.349,73 XY = 959.198,36 233,81 279,68 n = 14 Exemplo Então: b = 0,791 a = 233,81 - (0,791) (279,68) a = 12,683 Então: Y = 12,683 + 0,791X Logo, b = 0,791 significa que para cada unidade de variação positiva na renda (X), o consumo cresce 0,791 unidades. Exemplo Qual o consumo esperado para uma renda de 400 milhões de reais? X = 400 = 12,683 + 0,791(400) Y= 329,083 De acordo com o modelo, podemos esperar um consumo de R$ 328.580.000,00 para uma renda de R$ 400.000.000,00. Calcule o poder explicativo da regressão anterior. Temos: X = 3.915,5 Y = 3.273,4 Y2 = 800.330,16 X2 = 1.150.349,73 XY = 959.198,36 n = 14 Exemplo Exemplo Exemplo R2 = 0,989 ou 98,9% Assim, podemos dizer que o modelo ajustado é muito bom, pois 98,9% da variação do consumo será explicada apenas pela renda. O erro padrão da estimativa O erro padrão da estimativa, se, é o desvio padrão dos valores yi observados em torno do valor previsto. O erro padrão da estimativa 1 8 78 74,275 13,8756 2 2 92 97,819 33,8608 3 5 90 86,047 15,6262 4 12 58 58,579 0,3352 5 15 43 46,807 14,4932 6 9 74 70,351 13,3152 7 6 81 82,123 1,2611 92,767 = 4,307 x y Calcule para cada xi 92,767 3,924x 105,667 Principais referências bibliográficas Título/Periódico Autor Local Editora Ano Estatística Aplicada LARSON, Ron e FARBER, Betsy São Paulo Pearson Prentice Hall 2004 Pesquisa operacional para decisão em contabilidade e administração CORRAR,LuizJ.; THEÓPHILO,Carlos Renato. São Paulo Atlas 2004 Estatística aplicada à administração e economia. ANDERSON, David R.; SWEENEY, Dennis J. São Paulo Pioneira Thomson. 2002 Aula 05 – Pesquisa Operacional ANÁLISE DE REGRESSÃO Carlos Frederico Ferreira cfredferreira@hotmail.com Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Caruaru