Aula01

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BIOESTATÍSTICA 
Significados, utilidade e campos 
de aplicação. 
 
 
Prof. Thiago Rezende 
Depto. Estatística - UFMG 
ESTATÍSTICA ? 
O que é ? 
É necessária ? 
 Conjunto de técnicas que permite, de 
forma sistemática, organizar, descrever, 
analisar e interpretar dados oriundos de 
estudos ou experimentos, realizados em 
qualquer área do conhecimento. 
PANORAMA HISTÓRICO 
Todas as ciências têm suas raízes na 
história do homem. 
A Matemática, que é considerada “a ciência 
que une à clareza do raciocínio a síntese da 
linguagem”, originou-se do convívio social, 
das trocas, da contagem, com caráter 
prático, utilitário, empírico. 
 
PANORAMA HISTÓRICO 
A Estatística, ramo da Matemática 
Aplicada, teve origem semelhante. Desde 
a Antiguidade, vários povos registravam o 
número de habitantes, de nascimentos, de 
óbitos, faziam estimativas das riquezas 
individual e social, distribuíam 
eqüitativamente terras ao povo, cobravam 
impostos e realizam inquéritos 
quantitativos por processos que, hoje, 
chamaríamos de “estatísticas”. 
 Na Idade Média colhiam-se 
informações, geralmente com finalidades 
tributárias ou bélicas. 
 
PANORAMA HISTÓRICO 
 A partir do século XVI começaram a surgir as 
primeiras análises sistemáticas de fatos sociais, 
como batizados, casamentos, funerais, originando 
as primeiras tábuas e tabelas e os primeiros 
números relativos. 
 No século XVIII o estudo de tais fatos foi 
adquirindo, aos poucos, feição verdadeiramente 
científica. Godofredo Achenwall batizou a nova 
ciência (ou método) com o nome de Estatística, 
determinando o seu objetivo e suas relações com 
as ciências. 
 
PANORAMA HISTÓRICO 
As tabelas tornaram-se mais completas, 
surgiram as representações gráficas e o 
cálculo das probabilidades, e a Estatística 
deixou de ser simples catalogação de 
dados numéricos coletivos para se tornar o 
estudo de como chegar a conclusões sobre 
o todo (população), partindo da observação 
de partes desse todo (amostras). Isso o que 
denominamos com Inferência estatística 
indutiva. 
 
PANORAMA HISTÓRICO 
Atualmente, o público leigo (leitor de 
jornais e revistas) posiciona-se em dois 
extremos divergentes e igualmente 
errôneos quanto à validade das conclusões 
estatísticas: 
ou crê em sua infalibilidade ou afirma que 
elas nada provam. 
Os que pensam assim ignoram os 
objetivos, o campo e o rigor do método 
estatístico; ignoram a Estatística, quer 
teórica quer prática, ou a conhecem muito 
superficialmente. 
 
ESTATÍSTICA NO SÉCULO XIX 
 
 No final do século XIX, os erros haviam aumentado, 
em vez de diminuir. À proporção que as medições se 
tornavam mais precisos, novos erros se revelavam. 
 
 O andar do Universo mecânico era trôpego. 
Falharam as tentativas de descobrir de descobrir as 
leis que Newton e Laplace tinham utilizado 
mostravam-se meras aproximações grosseiras. 
 
 Gradualmente, a ciência começou a trabalhar com 
um novo paradigma, o modelo estatístico da 
realidade. No final do século XX, quase toda a 
ciência tinha passado a usar modelos estatísticos. 
 
 
R. A. FISHER 
PROBABILIDADE 
 Probabilidade é uma palavra atual para um 
conceito muito antigo. Ele aparece em Aristóteles, 
que afirmou: “É da natureza da probabilidade que 
coisas improváveis aconteçam”. 
 
 Nós séculos XVII e XVIII, um grupo de 
matemáticos, entre eles duas gerações dos 
Bernoulli, Fermat, De Moivre e Pascal, trabalhou 
em uma teoria matemática da probabilidade que 
começou com jogos de azar. 
 
 No final do século XIX, a probabilidade consistia 
essencialmente em sofisticados truques, mas lhe 
faltava uma sólida fundamentação teórica. 
 
A.N. KOLMOGOROV 
ESTATÍSTICA ? 
O que é ? 
É necessária ? 
 Conjunto de técnicas que permite, de 
forma sistemática, organizar, descrever, 
analisar e interpretar dados oriundos de 
estudos ou experimentos, realizados em 
qualquer área do conhecimento. 
OS DADOS 
POPULAÇÃO E AMOSTRA 
Estatística ? 
Como funciona? 
População 
Amostra 
Inferência 
Estatística 
Estatística 
Descritiva 
Áreas da Estatística ? 
Estatística descritiva pode ser 
definida como um conjunto de técnicas 
destinadas a descrever e resumir os 
dados, a fim de que possamos tirar 
conclusões a respeito de 
características de interesse Cálculo das Probabilidades 
pode ser pensada como a teoria 
matemática utilizada para se 
estudar a incerteza oriunda de 
fenômenos de caráter aleatório 
Inferência é o estudo de técnicas que 
possibilitam a extrapolação, a um 
grande conjunto de dados, das 
informações e conclusões obtidas a 
partir de subconjuntos de valores, 
usualmente de dimensão muito menor 
Amostragem é o processo que 
consiste na escolha criteriosa 
dos elementos a serem 
submetidos ao estudo 
CENSO E AMOSTRAGEM 
Aplicações na Área Biológica ? 
Exemplo 1.1 – Aspirina e Prevenção de Doença Coronariana 
 Verificar o potencial da aspirina na redução do risco de doenças coronarianas 
 
Exemplo 1.2 – Qualidade de Testes para Detecção do HIV 
 Mensurar o número de testes em que ocorreram resultados positivos incorretos 
 
Exemplo 1.3 – Cirurgia Conservadora em Câncer de Mama 
 Comparar dois tratamentos para o câncer de mama 
 
Exemplo 1.4 – Consumo de Carne e Câncer de do Cólon 
 Constatar a associação entre consumo de carne e o câncer de cólon 
 
Exemplo 1.5 – Fumo e Câncer de Pulmão 
 Estudar o fator de risco (tabagismo) em relação ao câncer de pulmão 
 
Exemplo 1.6 – Distribuição do Ácido Úrico em Homens 
 Definir faixas de referência de Ácido Úrico em Homens 
Aplicações na Área Biológica ? 
Exemplo 1.1: Aspirina e prevenção de doença coronariana 
 
 
 Tabela 1.1: Resultados relatados pelo Steering Commitee of Physicians’ 
 Health Study Group em 1989 
 
Resposta Aspirina Placebo Risco Intervalo Valor - p 
Infarto 139 239 0,53 0,42 – 0,67 < 0,0001 
AVC 119 98 1,15 0,84 – 1,58 0,41 
 
Aplicações na Área Biológica ? 
Exemplo 1.5: Fumo e Câncer de Pulmão 
 
 
 Tabela 1.2: Nº de fumantes e não fumantes entre pacientes do sexo 
 masculino com diagnóstico de câncer pulmonar e controles 
 
Grupo Fumantes Não fumantes 
Câncer pulmonar 647 2 
Controle 622 27 
 
 
 Tabela 1.2: Nº de fumantes e não fumantes entre pacientes do sexo 
 masculino com diagnóstico de câncer pulmonar e controles 
 
Não Cigaros diários 
Fumantes 1 - 14 15 - 24 25 + 
0,07 (3) 0,57 (22) 1,39 (54) 2,27 (57) 
 
Aplicações na Área Biológica ? 
Exemplo 1.6: Distribuição de ácido úrico em homens 
 Figura 1.3: Distribuição de ácido úrico (mg/dL) em 267 homens 
 BIOESTATÍSTICA 
É o conjunto de Métodos 
Estatísticos usados no 
tratamento da Variabilidade 
nas Ciências Médicas e 
Biológicas. 
MEDICINA 
BIOLOGIA 
 Genética; 
 
 Genoma, DNA; 
 
 Milhões de cadeias codificadas; 
 
 Leis de Formação. 
TRÂNSITO E 
ENGENHARIA DE 
TRÁFEGO 
ÁGUA E SANEAMENTO 
INDÚSTRIA 
ARQUEOLOGIA 
 Análises arqueológicas; 
 
 Poucos dados; 
 
 Métodos Bayesianos. 
ESPORTES 
Beisebol; 
 
Vôlei (Bernardinho); 
 
Basquete; 
 
Futebol (Previsão de partidas); 
 
Atletismo (Smith & Miller, 1986, JRSS 
B). 
 
 
EDUCAÇÃO 
 Avaliações educacionais; 
 
 Métodos Educacionais; 
 
 Teoria de Resposta ao Item (TRI) (modelos) 
aplicados à avaliação do ENEM. 
DADOS ALUNOS DE ESTATÍSTICA I 
2º/2010 
Ind. Matrícula
Cod. Curso N o m e
1 00.0.0000 EST ADILSON 
2 00.0.0000 EST AILTON 
3 00.0.0000 EST ANDREW 
4 00.0.0000 EST ARTHUR 
5 00.0.0000 EST CLEIDISON
6 00.0.0000 EST DANIEL 
7 00.0.0000 EST DANILO
8 00.0.0000 EST DAYSEMARA
9 00.0.0000 EST DEIDIV
10 00.0.0000 EST DENIS 
11 00.0.0000 EST DENIS COSTA 
12 00.0.0000 EST EDIPO 
13 00.0.0000 EST FABRICIO
14 00.0.0000 EST FERNANDA 
15 00.0.0000 EST FERNANDA
16 00.0.0000 EST GILBERTO
17 00.0.0000 EST GILMARA
18 00.0.0000 EST GUILHERME
19 00.0.0000 EST HENRIQUE
20 00.0.0000 EST HUGO
21 00.0.0000 EST HUGO RICARDO
22 00.0.0000 EST INDAIARA
23 00.0.0000 EST ISAC
24 00.0.0000 EST ISAURA
25 00.0.0000 EST IZABELA 
26 00.0.0000 EST JHONE 
27 00.0.0000 EST JHONY
28 00.0.0000 EST JHULIANA
29 00.0.0000 EST JOSIANE
30 00.0.0000 EST KATIA
31 00.0.0000 EST KELLY
32 00.0.0000 EST LUCAS 
33 00.0.0000 EST MARA 
34 00.0.0000 EST MARIA 
35 00.0.0000 EST MARINA 
36 00.0.0000 EST MATEUS 
37 00.0.0000 EST MOACIR 
38 00.0.0000 EST NADIA 
39 00.0.0000 EST PEDRO
40 00.0.0000 EST PHILIPE 
41 00.0.0000 EST RAFAEL 
42 00.0.0000 EST RENATO 
43 00.0.0000 EST RONALDO 
44 00.0.0000 EST ROSIELLE 
45 00.0.0000 EST SAMUEL 
46 00.0.0000 EST SELMA 
47 00.0.0000 EST SHIRLEI 
48 00.0.0000 EST TALITA 
49 00.0.0000 EST THAMIRES 
50 00.0.0000 EST VINICIUS 
51 00.0.0000 EST WERLLEY 
DADOS ALUNOS DE ESTATÍSTICA I 
2º/2010 
SERÁ QUE CONSEGUIMOS EXTRAIR ALGUMA 
INFORMAÇÃO ÚTIL DESSES DADOS????? 
DADOS: 
Tipo Aluno Curso Sexo
Veterano EST M
Veterano EST M
Veterano EST M
Veterano EST M
Veterano EST M
Veterano EST M
Veterano EST M
Veterano EST F
Veterano EST M
Veterano EST M
Veterano EST M
Calouro EST M
Calouro EST M
Calouro EST F
Calouro EST F
Calouro EST M
Calouro EST F
Calouro EST M
Calouro EST M
Calouro EST M
Calouro EST M
Calouro EST F
Calouro EST M
Calouro EST F
DADOS: 
Calouro EST M
Calouro EST M
Calouro EST F
Calouro EST F
Calouro EST F
Calouro EST F
Calouro EST M
Calouro EST F
Calouro EST F
Calouro EST F
Calouro EST M
Calouro EST M
Calouro EST F
Calouro EST M
Calouro EST M
Calouro EST M
Calouro EST M
Calouro EST M
Calouro EST F
Calouro EST M
Calouro EST F
Calouro EST F
Calouro EST F
Calouro EST F
Calouro EST M
Calouro EST M
TABELA 1: DISTRIBUIÇÃO DOS ALUNOS 
SEGUNDO O SEU TIPO 
Tipo Aluno
40 78,4 78,4 78,4
11 21,6 21,6 100,0
51 100,0 100,0
Calouro
Veterano
Total
Valid
Frequency Percent
Valid
Percent
Cumulat iv e
Percent
TABELA 2: DISTRIBUIÇÃO DOS ALUNOS 
SEGUNDO O SEXO 
SEXO
20 39,2 39,2 39,2
31 60,8 60,8 100,0
51 100,0 100,0
F
M
Total
Valid
Frequency Percent
Valid
Percent
Cumulat iv e
Percent
TABELA 3: DISTRIBUIÇÃO DOS ALUNOS 
SEGUNDO O ANO DE ENTRADA 
ANO
1 2,0 2,0 2,0
3 5,9 5,9 7,8
7 13,7 13,7 21,6
40 78,4 78,4 100,0
51 100,0 100,0
2007
2008
2009
2010
Total
Valid
Frequency Percent
Valid
Percent
Cumulat iv e
Percent
TABELA 4: DISTRIBUIÇÃO DOS ALUNOS 
SEGUNDO O CURSO 
CURSO
51 100,0 100,0 100,0ESTValid
Frequency Percent
Valid
Percent
Cumulat iv e
Percent
TABELA 5: DISTRIBUIÇÃO DOS ALUNOS 
SEGUNDO O TIPO DO ALUNO E O SEXO 
Tipo Aluno versus SEXO
19 21 40
47,5% 52,5% 100,0%
95,0% 67,7% 78,4%
37,3% 41,2% 78,4%
1 10 11
9,1% 90,9% 100,0%
5,0% 32,3% 21,6%
2,0% 19,6% 21,6%
20 31 51
39,2% 60,8% 100,0%
100,0% 100,0% 100,0%
39,2% 60,8% 100,0%
Count
% within Tipo Aluno
% within SEXO
% of Total
Count
% within Tipo Aluno
% within SEXO
% of Total
Count
% within Tipo Aluno
% within SEXO
% of Total
Calouro
Veterano
Tipo
Aluno
Total
F M
SEXO
Total
 
Será que podemos 
apresentar esses dados de 
uma forma mais visual????? 
GRÁFICO 1 
Distribuição dos Alunos Segundo o Sexo
61%
39%
M
F
GRÁFICO 2: 
Distribuição dos Alunos Segundo o Curso
0%
100%
EST
Outros
GRÁFICO 3: 
Distribuição dos Alunos Segundo o Ano
1
3
7
40
78,4%
13,7%
5,9%
2%
0
5
10
15
20
25
30
35
40
2007 2008 2009 2010
Ano
Nu
m.
GRÁFICO 4: 
Distribuição dos Alunos Segundo o seu Tipo 
Veterano 
22%
Calouro 
78%