Medidas de tendência central
Medidas de tendência central são conceitos importantes na estatística que nos ajudam a encontrar o valor central ou típico em um conjunto de dados. Essas medidas nos dão uma ideia de onde a maioria dos valores se concentra em um conjunto de dados. Elas são amplamente utilizadas para resumir dados e são úteis em uma variedade de campos, incluindo economia, educação e saúde.
As três principais medidas de tendência central são a média, mediana e moda. Cada medida serve a diferentes propósitos e pode ser mais adequada para certos tipos de dados do que outras.
Média
A média é a medida de tendência central mais comumente usada. Muitas vezes é referida simplesmente como "a média". A média é calculada somando todos os números em um conjunto de dados e dividindo pelo número de valores no conjunto de dados. Isso é especialmente útil ao lidar com dados sem valores extremos (outliers).
Média = (soma de todos os valores no conjunto de dados) / (número de valores no conjunto de dados)
Vejamos um exemplo:
Imagine que temos o seguinte conjunto de dados mostrando as notas de alunos em um teste de matemática:
Notas: 78, 85, 90, 95, 100
Para calcular a média, primeiro somamos todas as notas:
Total = 78 + 85 + 90 + 95 + 100 = 448
Em seguida, dividimos o total pelo número de notas presentes. Nesse caso, há 5 notas:
Média = 448 / 5 = 89,6
A nota média para este grupo de alunos é 89,6.
Exemplo visual
Nesse exemplo visual, cada círculo colorido representa uma das notas. A linha tracejada representa a média, que é a posição média de todos os pontos de dados.
Mediana
A mediana é o número do meio em uma lista ordenada, crescente ou decrescente, de números. Se o número total de valores for ímpar, a mediana é o número do meio. Se for par, é a média dos dois números do meio. A mediana é útil para determinar o centro de um conjunto de dados ao lidar com outliers ou dados assimétricos.
Considere o mesmo conjunto de pontos:
Notas: 78, 85, 90, 95, 100
Para encontrar a mediana, organize os números em ordem e encontre a nota do meio:
Em ordem: 78, 85, 90, 95, 100 Mediana = 90 (terceiro número em um conjunto de cinco)
Se adicionarmos mais um número, digamos 82, o novo conjunto de dados será:
Notas: 78, 82, 85, 90, 95, 100
Como temos seis números, tiramos a média dos dois números do meio, 85 e 90:
Mediana = (85 + 90) / 2 = 87,5
Exemplo visual
Neste exemplo, a linha tracejada representa a posição da mediana e a retrata como a linha central de divisão de todos os dados.
Moda
A moda é o valor que aparece com mais frequência em um conjunto de dados. Um conjunto de dados pode ter uma moda, mais de uma moda ou nenhuma moda. A moda é particularmente útil em dados qualitativos, onde observamos as frequências das categorias.
Vamos resolver um exemplo:
Dados: 5, 8, 9, 8, 10, 15, 8, 22
Aqui, o número 8 aparece com mais frequência. Portanto, a moda deste conjunto de dados é 8.
Vamos adicionar mais alguns números para tornar isso mais difícil:
Dados: 5, 8, 9, 8, 10, 9, 15, 8, 9, 22
Neste novo conjunto de dados, os números 8 e 9 aparecem mais frequentemente. Isso significa que o conjunto de dados é bimodal, com duas modas: 8 e 9.
Exemplo visual
Na visualização, os maiores círculos representam as modas do conjunto de dados. Estes são os valores que ocorrem com mais frequência dentro do conjunto.
Na análise estatística, é importante entender quando usar cada medida de tendência central. Cada medida revela diferentes aspectos dos dados. A escolha da medida certa pode depender da natureza dos dados sendo analisados e dos insights específicos necessários.
Comparação entre média, mediana e moda
Cada medida de tendência central tem suas próprias forças e fraquezas:
- Média: Melhor para dados sem outliers e fornece uma média verdadeira. No entanto, pode ser fortemente distorcida por outliers.
- Mediana: Ideal para distribuições assimétricas ou dados ordinais, pois não é afetada por valores extremos.
- Moda: Útil para identificar os itens que ocorrem com mais frequência em dados categóricos e pode ajudar a entender a forma da distribuição dos dados.
Vamos considerar um exemplo de outliers:
Considere o seguinte conjunto de dados:
Dados: 2, 4, 4, 4, 5, 7, 9, 70
Os números variam principalmente de 2 a 9, mas há uma exceção (70) que é muito maior do que os outros números.
Cálculo da média:
Média = (2 + 4 + 4 + 4 + 5 + 7 + 9 + 70) / 8 = 13,1
A média é 13,1, o que não reflete o valor típico no conjunto de dados devido ao outlier de 70.
Para calcular a mediana, primeiro organize os dados:
2, 4, 4, 4, 5, 7, 9, 70 Como há 8 valores, a mediana é (4 + 5) / 2 = 4,5
A mediana de 4,5 representa melhor o valor central deste dado, que não é afetado por outliers.
Moda:
O valor que ocorre com mais frequência é 4.
Neste caso, a moda é útil para indicar a ocorrência mais comum.
Escolhendo a melhor solução
Escolher a medida certa de tendência central depende da natureza dos dados e das questões específicas que você deseja responder:
- Se não houver outliers: A média pode ser uma boa escolha.
- Se os dados forem assimétricos: A mediana geralmente é mais precisa.
- Se os dados forem categóricos ou discretos e contiverem pontos de dados repetidos: A moda pode fornecer informações importantes.
Em resumo, média, mediana e moda são ferramentas poderosas para resumir dados. Cada uma possui suas próprias forças únicas que a tornam apropriada para diferentes situações. Ao entender essas diferenças e praticar com dados, você pode decidir qual medida usar para uma análise de dados robusta.