Introdução à Bioestatística Para simples mortais [7ª ed.]

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INTRODUÇÃO À BIOESTATÍSTICA

Leitura/

Para simples mortais

7ª Tiragem ULYSSES DORIA FILHO

11111111 208197

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ELSEVIER

SUMÁRIO

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Prefácio Apresentação PARTE 1 Estatística Descritiva Introdução à Bioestatística Por que a Estatística é necessária? Estatística Descritiva Tipos de dados Tendência central e dispersão Descrição de dados nominais e ordinais Descrevendo dados contínuos Medidas de dispersão Entendendo o percentil Variância e desvio-padrão Desvio-padrão Coeficiente de variação Erro padrão da média Desvio-padrão x erro padrão da média Intervalo de confiança para médias Entendendo intervalos de confiança em outras situações Distribuição normal Estatística Z (escore Z) Distribuições de freqüências Termos que causam confusão Representação gráfica Curvas de sobrevivência: urna representação gráfica não tão intuitiva Teste o seu conhecimento Respostas dos exercícios 1 a 12

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... . 9 1·1

13 15 16 17 20 22

23 24 26 27 28 32 34 35 38 39 41

42 44 46 49 50 56 58 61

PARll 2 Estatística Analítica (ou Indutiva)

Introdução Entendendo o valor de p Entendendo a hipótese nula (H) () Testando hipóteses Entendendo os erros Por que ocorrem erros ao testar hipóteses? Entendendo a variabilidade das amostras Entendendo o poder do estudo Evitando erros Distribuições de freqüências Entendendo os testes de significância Distribuição t (Student ) Entendendo o teste t Entendendo o teste de Qui-quadrado Entendendo a escolha de um teste de significância (ou de hipótese ou, ainda de regras de decisão) Entendendo o emparelhamento Noções de testes estatísticos não-paramétricos Testes estatísticos para dados nominais Testes estatísticos não-paramétricos para dados ordinais Testes estatísticos para dados contínuos Noções de análise de variância ANOVA e a estatística F Entendendo os vários tipos de testes Anova Correlação e a regressão linear Regressão ou correlação? Entendendo valor predictivo, sensibilidade e especificidade Noções de regressão linear múltipla Teste seu conhecimento Respostas dos exercícios 13 a 19 Glossário Referências bibliográficas Índice remissivo

(,1)

71 7'!.

74 7'.i 78 7CJ 80 81

PREFÁCIO:

82 84

Caro leitor, você tem grande chance de pertencer àquele grupo

87 89 91 95

que "torceu o nariz" para a matemática e, posteriormente, repetiu o ,1to com a estatística. Não existe nada de errado com essas disciplinas:

99 100 101 102 105 111 114 115 119 12·1 130 134 136 138 141

147 153 155

o problema é a maneira como são veiculadas. Deve, também, "ter comido gato por lebre" ao aceitar conclusões, que careciam de fundamentação metodológica e estatística, de autores de artigos científicos. No entanto, a estatística não realiza milagres. Ela apenas traduz, em linguagem adequada e científica, aquilo que o fenômeno que se investiga está querendo dizer. Não há como "forçar a barra". Um projeto de pesquisa mal formulado metodologicamente não pode ser salvo pela estatística. O Departamento de Pediatria da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo passa, no momento, por revisão e implementação do seu campo de pesquisa. É natural que pessoas inteligentes e compromissadas adiram a esse projeto. O Dr. Ulysses resolveu aceitar o desafio de elaborar um livro de estatística que ele co-denominou "para simples mortais". O seu conteC1do, quanto à clareza e ao rigor, foi testado no curso que ele realizou junto a médicos e outros profissionais dessa instituição. O resultado foi fantástico e plenamente aprovado. Agora, ele submete este livro à sua apreciação, meu caro leitor. Acho que você vai se surpreender. Prof. Yassuhiko Okay Professor titular Departamento de Pediatria da FMUSP

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APRESENTAÇÃO . "' .... ........ ....... "

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Lembrando das muitas dificuldades que tive, das difíceis aulas ele Estatística a que assisti e das dC1vidas simples que tenho ajudado a resolver, ocorreu-me escrever algum texto que pudesse ajudar aquele que se inicia no campo da pesquisa e que, fatalmente, irá deparar com problemas estatísticos. Todo profissional da saúde, não importa sua área de atuação, está constantemente exposto ao uso da Estatística, visto que os textos científicos raramente deixam de citar algum de seus numerosos aspectos. Por isso, é importante que ele domine, no mínimo, os aspectos básicos dessa ciência, para que esteja em condições de julgar aquilo que está lendo. A maior parte dos livros dessa área do conhecimento são, para os iniciantes, de difícil compreensão, talvez pela abordagem excessivamente matemática. O que procurei fazer, na qualidade de médico, foi apresentar o tema de um modo compreensível para nós, que não somos experts na referida matéria. Além do que, com o advento dos computadores e o surgimento dos softwares estatísticos, todos passaram a ter condições de executar cálculos estatísticos, pelos menos aqueles mais simples, desde que dominem as noções básicas. Os exercícios propostos foram escolhidos para esclarecer melhor o assunto e para acrescentar conhecimentos, assim, mesmo que o leitor não tente resolvê-los, sugiro que leia as respostas. Não há pretensão de esgotar o assunto neste livro, mas simplesmente

de auxiliar na compreensão dos princípios básicos

11

C'h.1111.id.i l '>l.tli'ili< .i. C ·011H> m e 011ltt•1 i11H•11I'> ..,,11> progrl'ssivos e ordt•n;Hlos, l lt• dt•Vt' '>d 1w111it1

1

Gostaria de agradecer ao Professor Cl:iudio 1t'Olll' pt•lll~ valiosas sugestões que, tenho certeza, em muito c:onlribuíra1111x1r.1 o aperfeiçoamento do texto deste livro e ao Professor Yassuhiko Okay pelo incentivo para transformar aquilo que seria apenas uma apostila, nesta publicação. Ulysses Doria Filho E-mail: ulysses@icr. hcnet. usp.br

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ESTATÍSTICA DESCRITIVA

INTRODUÇÃO À BIOESTATÍSTICA "

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A palavra estatística tem origem no latim, status (estado), e .ibrigou, durante muito tempo, sob essa denominação, informações referentes ao Estado - há outras versões. Numa conceituação genérica, ela pode ser considerada corno a ciência que se preocupa com a coleta, organização, descrição, análise e interpretação de dados experimentais. Nem sempre a Estatística é bem vista. Essa má fama deve-se ao fato de ser, muitas vezes, mal aplicada ou superenfatizada, pela não compreensão do significado correto de termos, como erro, normal, correlação e significante, que, em Estatística, têm um significado próprio, diferente do usual, e pela interface, nem sempre fácil, entre ciência e matemática. A Estatística pode ser usada para simplesn1ente descrever dados (Estatística Descritiva), mostrando seus subtipos, sua distribuição, freqüência, média etc., ou para comparar grupos e fazer generalizações a partir de resultados obtidos (Estatística Indutiva ou Analítica). Estão intimamente a ela ligados, os processos de amostragem e o cálculo de probabilidades, a respeito dos quais serão tecidos breves comentários considerados indispensáveis. 15

ESTATÍSTICA DESCRITIVA

POR QUE A ESTATÍSTICA É NECESSÁRIA? ......................

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Dois conceitos iniciais devern estar bem claros: o de população l'

•

As pessoas são condescendentes com os dados, especialmente com os próprios.

o de amostra, pois é delas que são extraídos os dados que dão origem

,\s diversas relações estatísticas, como média aritmética, desvio-padrão

etc., e que, ern Ciltima análise, possibilitam descrevê-las sob os mais diversos aspectos.

•

As diferenças, não raramente, são atribuídas a causas erradas. População: qualquer conjunto de informações que tenham en-

•

As coincidências ocorrern mais freqüentemente do que se intui.

tre si urna característica comum que delimite, inequivocamente, quais elementos pertencem a ela. Numa cidade, por exemplo, o conjunto

•

•

das estaturas de todos os seus habitan-

Os cérebros humanos têm dificuldade para lidar com probabilidades. Acrescentar polimento às publicações e apresentações.

tes constitui urna "população de estaSe uma pesquisa incluir todos os membros das populações em estudo,

•

Para saber o grau de certeza das conclusões tiradas. Grande parte das publicações na área da Saúde apresenta problemas metodológicos e estatísticos.

é habitualmente expresso pela letra N (maiúscula).

todas as diferenças e taxas encontradas serão

•

turas". O tamanho de uma população

verdadeiras.

Amostras: são subconjuntos

representativos de uma dada população. A amostra deve ser representativa

da população da qual foi extraída, ser parecida com ela (qualitativa e quantitativamente), devendo obedecer a dois princípios básicos: 1.

deve ser suficientemente grande;

2.

seus constituintes devem ter sido selecionados ao élcaso.

Seleção ao acaso - random - significa que cada um dos com ponentes da população estudada tem a mesma chance de ser incluído na 16

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