Exercício 1

Para estimar o número médio de árvores por acre em uma plantação com 1000-acres, o investigador usa uma \(AAS_s\) de 10 áreas com 1 acre cada e conta o número de árvores (\(y\)) em cada área. O investigador também tem fotos aéreas da plantação, a partir das quais ela pode obter o número de árvores aproximado (\(x\)) por acre para a plantação toda. Portanto, o investigador sabe que \(\mu_x=19.7\). Como as duas variáveis, \(x\) e \(y\), são aproximadamente proporcionais e, além disso, se uma variável é 0 a outra também será, o investigador deseja usar estimadores do tipo razão. A seguir estão os dados coletados, \(x\) e \(y\) e o cálculo da variável: \(y-rx\), onde \(r\) é a estimativa de \(R=\mu_y/\mu_x\).

Area y x y-rx
1 22 23 -1.9951923
2 16 14 1.3942308
3 21 20 0.1346154
4 28 25 1.9182692
5 12 12 -0.5192308
6 17 18 -1.7788462
7 28 30 -3.2980769
8 30 27 1.8317308
9 9 8 0.6538462
10 34 31 1.6586538

Para facilitar os cálculos, você pode usar a seguinte informação:

y x y-rx
media 21.70 20.80 0.00
variancia 67.79 60.62 3.39
  1. Estime o número médio de árvores por acre na plantação usando a média amostral. Estime a variância da estimativa.

  2. Estime o número médio de árvores por acre na plantação usando estimador do tipo razão. Estime a variância da estimativa.

  3. Estime o número total de árvores na plantação usando estimador do tipo razão. Estime a variância da estimativa.

  4. Encontre o tamanho amostral necessário para que a diferença entre o número médio de árvores por acre na população e a respectiva estimativa usando o estimador de razão não exceda 1 com 95% de confiança. Para os cálculos, assuma por um instante que \(S_R^2=s_R^2\). Atente-se para o fato de que o plano amostral é \(AAS_s\).

Exercício 2

Um fazendeiro fez uma avaliação grosseira da produção \(x_i\), em kg, de cada um de seus \(N=210\) pessegueiros. A peso total foi \(5800\) kg segundo a avaliação grosseira do fazendeiro. Tomou-se uma \(AAS_s\) de 10 pessegueiros, colheram-se os pêssegos e pesou-se a produção \(y_i\). Os resultados estão abaixo. Para facilitar os cálculos, os resultados da variável \(y-rx\) estão incluídos.

Pessegueiro y x y-rx
1 30 30 1.7832168
2 21 24 -1.5734266
3 25 26 0.5454545
4 29 30 0.7832168
5 34 34 2.0209790
6 22 24 -0.5734266
7 19 22 -1.6923077
8 28 29 0.7237762
9 35 38 -0.7412587
10 26 29 -1.2762238

\[\sum_{i=1}^nx_i=286\]

\[\sum_{i=1}^ny_i=269\]

\[\sum_{i=1}^nx_iy_i= 7922\]

\[\sum_{i=1}^nx_i^2= 8394\]

\[\sum_{i=1}^ny_i^2= 7493\]

\[\hat{\rho}(x,y)=0.9740512\]

y x y-rx
media 26.90 28.60 0.00
variancia 28.54 23.82 1.84
  1. Estime o total da produção usando \(N\bar{y}\). Estime a variância da estimativa.

  2. Estime o total da produção usando estimador do tipo razão. Estime a variância da estimativa.

  3. Estime o total da produção usando estimador do tipo regressão. Estime a variância da estimativa.

Fonte: Baseado no Exercício 6.3 do livro Elementos de Amostragem - Bolfarine & Bussab.