Estudos e amostragem

População e amostra

A população reúne todas as unidades sobre as quais se quer concluir, com lugar, período e critérios de inclusão definidos. A amostra reúne as unidades observadas.
A unidade é cada caso; a variável é a característica medida; o valor observado é o resultado da medição. Num estudo de arranques, a unidade é um arranque e a variável é o tempo em segundos.
Um parâmetro descreve a população, como $\mu$ ; uma estatística descreve a amostra, como $\bar x$ .

Desenho	Condição e consequência
Aleatória simples sem reposição	Todos os subconjuntos de tamanho $n$ têm igual probabilidade. Inclusão individual igual não basta.
Com reposição e escolhas independentes	Pode repetir unidades; com a mesma distribuição, produz observações i.i.d.
Sem reposição numa população finita	As escolhas são dependentes. A independência só pode ser uma aproximação quando a fração amostrada é pequena.
Estratificada	Seleciona aleatoriamente dentro de grupos e usa os pesos populacionais na estimativa global.

Se 80% dos casos são diurnos e 20% noturnos, com médias 2 e 6 s, a média ponderada é $0,8(2)+0,2(6)=2,8$ s. Uma amostra voluntária maior não elimina enviesamento de seleção.

Um estudo observacional regista condições existentes; uma experiência atribui tratamentos. Estudos prospetivos acompanham resultados futuros; retrospetivos consultam acontecimentos passados.
Seleção aleatória apoia a generalização; atribuição aleatória apoia uma comparação causal. Uma associação pode resultar de um fator perturbador ligado à condição e ao resultado.
Controlo, placebo e avaliação duplamente cega reduzem fontes de enviesamento. Não substituem a aleatorização.
Bloquear agrupa unidades semelhantes e aleatoriza dentro de cada bloco. Estratificar organiza a recolha; bloquear organiza a experiência.
No emparelhamento, analisa as diferenças dentro de cada par. Vinte tarefas executadas por A e B dão 20 diferenças $D=T_A-T_B$ , não 40 tempos independentes. $D>0$ favorece B; a independência necessária é entre tarefas.