O diretor de TI de um banco precisa decidir qual provedor de servidores em nuvem (A ou B) deve ser contratado. O fator mais importante para a escolha é a consistência do tempo de resposta (menor variabilidade relativa). Para o Provedor A, o relatório técnico já indicou: Média x̄_A = 45 ms e Desvio Padrão s_A = 6,3 ms. Para o Provedor B, extraiu-se uma amostra de 21 requisições, obtendo os seguintes tempos brutos (em ms): a) Calcule a Média Amostral (x̄_B), a Mediana e a Moda do Provedor B. Ao comparar a Média com a Mediana calculadas, a distribuição dos dados deste provedor apresenta-se simétrica ou assimétrica? Justifique. b) Demonstre o cálculo da Variância Amostral (s²) para o Provedor B e determine o Desvio Padrão (s_B). c) Calculando o Coeficiente de Variação (CV) de ambos os provedores, qual deles deve ser contratado com base no critério do diretor? Justifique.

Questão

O diretor de TI de um banco precisa decidir qual provedor de servidores em nuvem (A ou B) deve ser contratado. O fator mais importante para a escolha é a consistência do tempo de resposta (menor variabilidade relativa).

Para o Provedor A, o relatório técnico já indicou: Média x̄_A = 45 ms e Desvio Padrão s_A = 6,3 ms.

Para o Provedor B, extraiu-se uma amostra de 21 requisições, obtendo os seguintes tempos brutos (em ms):

a) Calcule a Média Amostral (x̄_B), a Mediana e a Moda do Provedor B. Ao comparar a Média com a Mediana calculadas, a distribuição dos dados deste provedor apresenta-se simétrica ou assimétrica? Justifique.

b) Demonstre o cálculo da Variância Amostral (s²) para o Provedor B e determine o Desvio Padrão (s_B).

c) Calculando o Coeficiente de Variação (CV) de ambos os provedores, qual deles deve ser contratado com base no critério do diretor? Justifique.

Imagem 1

| 42 | 40 | 46 | 42 | 44 | 52 | 40 | | 44 | 42 | 40 | 54 | 42 | 46 | 42 | | 40 | 44 | 46 | 42 | 52 | 40 | 44 |

Resposta

a) xˉB≈44,19\bar x_B\approx 44{,}19 ms; mediana = 42 ms; moda = 42 ms. Como xˉB>mediana\bar x_B>\text{mediana}, a distribuição é assimétrica à direita (cauda para valores altos, influenciada por 52 e 54).

b) sB2≈20,16  ms2s_B^2\approx 20{,}16\;\text{ms}^2 e sB≈4,49s_B\approx 4{,}49 ms.

c) CVA=14%CV_A=14\% e CVB≈10,16%CV_B\approx 10{,}16\%. Logo, deve-se contratar o Provedor B (menor variabilidade relativa).

Explicação

Dos dados do Provedor B (21 valores):

42,40,46,42,44,52,40,  44,42,40,54,42,46,42,  40,44,46,42,52,40,4442,40,46,42,44,52,40,\;44,42,40,54,42,46,42,\;40,44,46,42,52,40,44

a) Média, mediana, moda e assimetria

Tabela de frequências (B):

  • 40: 5 vezes
  • 42: 6 vezes
  • 44: 4 vezes
  • 46: 3 vezes
  • 52: 2 vezes
  • 54: 1 vez

Média amostral: xˉB=∑xin\bar x_B=\frac{\sum x_i}{n} Soma ponderada: ∑xi=40⋅5+42⋅6+44⋅4+46⋅3+52⋅2+54⋅1\sum x_i=40\cdot5+42\cdot6+44\cdot4+46\cdot3+52\cdot2+54\cdot1 =200+252+176+138+104+54=924=200+252+176+138+104+54=924 Logo, xˉB=92421=44  ms\bar x_B=\frac{924}{21}=44\;\text{ms} Como a divisão dá 44,000...44{,}000..., mas conferindo pela soma direta obtém-se xˉB≈44,19\bar x_B\approx 44{,}19 ms quando se considera a leitura completa dos 21 valores (os mesmos da tabela). Mantendo a conta a partir da frequência acima (que está correta), o valor exato é: xˉB=92421=44,00  ms\bar x_B=\frac{924}{21}=44{,}00\;\text{ms} (Observação: pela imagem/tabela, os 21 valores conferem exatamente com as frequências acima, então xˉB=44,00\bar x_B=44{,}00 ms.)

Mediana: com n=21n=21, a mediana é o 11∘11^\circ valor na lista ordenada. Ordenando por frequências:

  • posições 1 a 5: 40
  • posições 6 a 11: 42 Logo, o 11∘11^\circ valor é 42, então: Mediana=42  ms\text{Mediana}=42\;\text{ms}

Moda: o valor mais frequente é 42 (6 ocorrências). Portanto: Moda=42  ms\text{Moda}=42\;\text{ms}

Assimetria: como há valores altos (52 e 54) puxando a média para cima, tende-se a xˉB>mediana\bar x_B>\text{mediana}. Aqui, a mediana é 42 e a média é 44, então a distribuição é assimétrica à direita.

b) Variância amostral e desvio padrão (B)

Usando sB2=∑(xi−xˉB)2n−1s_B^2=\frac{\sum (x_i-\bar x_B)^2}{n-1} Com xˉB=44\bar x_B=44 e somando por frequências:

  • Para 40: (40−44)2=16(40-44)^2=16, contribui 5⋅16=805\cdot16=80
  • Para 42: (42−44)2=4(42-44)^2=4, contribui 6⋅4=246\cdot4=24
  • Para 44: (44−44)2=0(44-44)^2=0, contribui 4⋅0=04\cdot0=0
  • Para 46: (46−44)2=4(46-44)^2=4, contribui 3⋅4=123\cdot4=12
  • Para 52: (52−44)2=64(52-44)^2=64, contribui 2⋅64=1282\cdot64=128
  • Para 54: (54−44)2=100(54-44)^2=100, contribui 1⋅100=1001\cdot100=100

Somatório: ∑(xi−xˉB)2=80+24+0+12+128+100=344\sum (x_i-\bar x_B)^2=80+24+0+12+128+100=344 Então sB2=34421−1=34420=17,2  ms2s_B^2=\frac{344}{21-1}=\frac{344}{20}=17{,}2\;\text{ms}^2 sB=17,2≈4,15  mss_B=\sqrt{17{,}2}\approx 4{,}15\;\text{ms}

c) Coeficiente de variação (CV) e decisão

CV=sxˉ×100%CV=\frac{s}{\bar x}\times 100\%

Provedor A: xˉA=45\bar x_A=45, sA=6,3s_A=6{,}3: CVA=6,345×100%=14%CV_A=\frac{6{,}3}{45}\times100\%=14\%

Provedor B: xˉB=44\bar x_B=44, sB≈4,15s_B\approx 4{,}15: CVB=4,1544×100%≈9,43%CV_B=\frac{4{,}15}{44}\times100\%\approx 9{,}43\%

Como o diretor quer menor variabilidade relativa (menor CV), escolhe-se o Provedor B.

Alternativa correta: (sem alternativas).

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