DATA Aula CONTEÚDO PROGRAMÁTICO 10/03 Segunda 1 Níveis de mensuração, variáveis, organização de dados, apresentação tabular 12/03 Quarta 2 Apresentação tabular e gráfica 17/03 Segunda 3 Apresentação gráfica; medidas de tendência central e de posição 19/03 Quarta 4 Medidas de tendência central e de posição; medidas de dispersão ou de variabilidade 24/03 Segunda 5 Medidas de correlação, noções de regressão linear simples, estimando a equação da reta 26/03 Quarta 6 Medidas de associação 31/03 Segunda 7 Consolidação de conteúdo - Exercícios 02/04 Quarta 8 Avaliação 1 14/04 Segunda 9 Noções de probabilidade; noções de amostragem; distribuição binomial 16/04 Quarta 10 Distribuição normal, distribuição amostral da média 23/04 Segunda 11 Teste de hipóteses de parâmetros populacionais – conceitos; teste de hipóteses de uma proporção populacional 28/04 Segunda 12 Teste de hipóteses de associação 30/04 Quarta 13 Avaliação 2 12/05 Segunda 14 Teste de hipóteses de uma média populacional 14/05 Quarta 15 Teste de hipóteses de duas médias com amostras independentes e dependentes 19/05 Segunda 16 Teste de mais de duas médias – ANOVA um fator fixo 21/05 Quarta 17 Estimação de parâmetros por intervalo de confiança: média e proporção 26/05 Segunda 18 Consolidação de conteúdo – Exercícios 28/05 Quarta 19 Avaliação 3 02/06 Segunda 20 Encerramento Aula 12 - Teste de associação 1 Teste de hipóteses de associação pelo Qui-quadrado de Pearson Para a investigação da hipótese segundo Neyman e Pearson é necessário: 1) formular as hipóteses estatísticas; 2) fixar a probabilidade do erro tipo I; 3) calcular o tamanho da amostra necessária para detectar uma diferença que se suspeita existente o que é equivalente a fixar a probabilidade do erro tipo II. 4) apresentar a distribuição de probabilidade da estatística do teste; 5) estabelecer a(s) região(ões) de rejeição e aceitação (regiões críticas) do teste; 6) realizar o estudo, ou seja , coletar os dados e calcular a estatística do teste; 7) confrontar a estatística observada com a região crítica; 8) tomar a decisão; 9) elaborar a conclusão. Aula 12 - Teste de associação 2 Teste de hipóteses de associação pelo Qui-quadrado de Pearson Estabelecimento das hipóteses: H0: Não existe associação Ha: Existe associação Fixando-se a probabilidade de erro tipo I: Nível de significância () = 0,05 Aula 12 - Teste de associação 3 Teste de hipóteses de associação pelo Qui-quadrado de Pearson Estatística do teste: Qui quadrado (O E ) 2 ~ (2r 1)( c1) E onde r e c representam o número de linhas e de colunas, respectivamente. Correção de continuidade: Qui quadradocorrecao de Yates (| O E | 0,5) 2 ~ (2r 1)(c1) E Limitações: Para n<20, utilizar o teste exato de Fisher Para 20 n 40 , utilizar o qui-quadrado somente se os valores esperados forem maiores ou iguais a 5 Aula 12 - Teste de associação 4 Teste de hipóteses de associação pelo Qui-quadrado de Pearson Distribuição qui-quadrado ( ( n 1) 2 ) com (n-1) graus de liberdade Seja uma população com distribuição normal N ( , ) . Se desta população se obtiver um número x infinito de amostras de tamanho n, calculando-se as quantidades e S2 em cada amostra, a 2 (n 1) S 2 2 variável aleatória ~ ( n 1) , onde ( n 1) se lê "qui-quadrado com n-1 graus de liberdade" 2 Berquó (1981). A distribuição qui-quadrado é assimétrica e se torna menos assimétrica a medida que os graus de liberdade aumentam. Os valores da distribuição são sempre positivos (maior ou igual a zero). Existe uma família de distribuições qui-quadrado, dependendo do número de graus de liberdade. Para grandes amostras, a distribuição qui-quadrado tende para uma distribuição normal. Aula 12 - Teste de associação 5 Teste de hipóteses de associação pelo Qui-quadrado de Pearson O qui-quadrado é obtido somando-se razões dadas pelos quadrados das diferenças entre freqüências observadas e as esperadas, divididos pelas freqüências esperadas. (O E) 2 E 2 Quando as variáveis são independentes, é quivalente a dizer que não existe associação, e neste caso, o valor do qui-quadrado será zero. O qui-quadrado não mede força de associação e não é suficiente para estabelecer relação de causa e efeito. Aula 12 - Teste de associação 6 Teste de hipóteses de associação pelo Qui-quadrado de Pearson Área de rejeição do teste: densidade .6 .5 .4 .3 Área de rejeição de H0 α=0,05 .2 .1 0 0 5 10 Qui-quadrado crítico = 3,841 2 15 20 X Para a tomada de decisão, utiliza-se a regra: rejeita-se H0 se o valor calculado do qui-quadrado for maior do que o valor crítico para um nível de significância pré definido. Aula 12 - Teste de associação 7 Teste de hipóteses de associação pelo Qui-quadrado de Pearson Com o objetivo de investigar a associação entre história de bronquite na infância e presença de tosse diurna ou noturna em idades mais velhas, foram estudados 1319 adolescentes com 14 anos. Destes, 273 apresentaram história de bronquite até os 5 anos de idade sendo que 26 apresentaram tosse diurna ou noturna aos 14 anos. Número de adolescentes segundo história de bronquite aos 5 anos e tosse diurna ou noturna aos 14 anos de idade. Local X, ano Y. Tosse Bronquite Total Sim Não Sim 26 44 70 Não 247 1002 1249 Total 273 1046 1319 Fonte: Holland, WW et al.. Long-term consequences of respiratory disease in infancy. Journal of Epidemiology and Community Health 1978; 32: 256-9. Aula 12 - Teste de associação 8 Teste de hipóteses de associação pelo Qui-quadrado de Pearson Valores observados (O) Valores esperados (E) (O-E) (O-E)2 26 247 44 1002 14,488 258,512 55,512 990,488 11,512 -11,512 -11,512 11,512 132,526 132,526 132,526 132,526 Qui-quadrado= (O E ) 2 E 9,147 0,513 2,387 0,134 12,181 Qui-quadrado com correção de continuidade de Yates Valores observados Valores esperados (O) (E) 26 247 44 1002 14,488 258,512 55,512 990,488 (O-E) (|O-E|-0,5)2 11,512 -11,512 -11,512 11,512 121,26 121,26 121,26 121,26 Qui-quadrado= Aula 12 - Teste de associação (| O E | 0,5) 2 E 8,37 0,469 2,184 0,122 11,145 9 Teste de hipóteses de associação pelo Qui-quadrado de Pearson densidade .6 .5 .4 .3 Área de rejeição de H0 α=0,05 .2 .1 0 0 5 10 Qui-quadrado crítico = 3,841 2 15 20 X Decisão: O valor do qui-quadrado calculado é maior do que o valor do qui-quadrado crítico para 1 grau de liberdade e nível de significância de 5%, portanto, rejeita-se H0. Conclusão: Pode-se dizer que na população existe associação entre bronquite na infância e tosse na adolescência. Aula 12 - Teste de associação 10 Teste de hipóteses de associação pelo Qui-quadrado de Pearson Exercício Considere os dados apresentados a seguir. Investigue a existência de associação entre níveis de caroteno (mg/L) e hábito de fumar, em puérperas. Utilize as abordagens de Neyman e Pearson (nível de significância de 5%) e de Fisher. Distribuição de mulheres no período pós parto, segundo hábito de fumar e nível de -caroteno sérico -caroteno (mg/L) Fumante Não Fumante Baixo (0 – 0,213) 56 84 Normal (0,214 – 1,00) 22 68 Total 78 152 Fonte: Silmara Salete de Barros Silva, tese de Doutorado [2003] Aula 12 - Teste de associação Total 140 90 230 11 Teste de hipóteses de associação pelo Qui-quadrado de Pearson Abordagem de Fisher Qui-quadrado calculado =12,2 densidade .6 Pela tabela da distribuição quiquadrado, com 1 gl, p<0,001 (na tabela, menor que 0,1%) .5 .4 .3 P=Prob (do valor observado do qui-quadrado ou de um valor mais extremo pertencer à curva onde não existe associação) .2 .1 Calculando-se o valor de p pelo Excel, para 1 gl, o valor de p não corrigido = 0,0004829 0 0 5 10 15 20 2 X Qui-quadrado calculado = 12,2 Conclusão: Existe forte evidência contrária à independência portanto a associação observada ocorre não devido ao acaso. Pode-se dizer que os dados são compatíveis com existência de associação entre bronquite na infância e tosse na adolescência, na população. Aula 12 - Teste de associação 12 Exercícios Investigue a existência de associação para as duas situações abaixo. Utilize a abordagem de Newman e Pearson com nível de significância de 5%. Situação 1 Os dados a seguir são de um estudo caso-controle que investiga a relação entre consumo de café e câncer de esôfago. Consumo de café Sim Não Total Casos 140 11 151 Controles 280 56 336 Total 420 67 487 Fonte: Fonte: Kirkwood BR. Essentials of Medical Statistics, 1988 Situação 2 Distribuição de adultos residentes em seis municípios mais populosos do Estado do Maranhão segundo sexo e obesidade com base na circunferência da cintura. 2006. Obesidade Masculino Feminino Total n % n % n % Ausente 280 260 540 Presente 113 352 465 Total 393 612 1005 Fonte: Veloso HJF, Silva AAM. Ver Brás Epidemiol. 2010;13(3):400-412 (adaptado). Aula 12 - Teste de associação 13