O que é inferência estatística? Da amostra para a população

A passagem da amostra para a população: erro padrão, teste de hipóteses e intervalo de confiança, aplicados a 546 casas vendidas em Windsor para responder se imóveis com ar-condicionado custam mais.


Inferência estatística é o conjunto de métodos que nos permite afirmar algo sobre um grupo inteiro a partir de uma parte dele. Medimos 546 casas e concluímos sobre o mercado imobiliário; entrevistamos duas mil pessoas e projetamos o resultado de uma eleição.

A pergunta que a inferência responde é quanta confiança podemos depositar nessa passagem. Neste artigo percorremos o raciocínio completo, da amostra ao teste de hipóteses, usando dados reais de preços de imóveis em R.

A população que não conseguimos medir

Chamamos de população o conjunto completo que nos interessa: todas as casas de uma cidade, todos os eleitores, todas as empresas de um setor. Quase nunca conseguimos medi-la por inteiro, seja por custo, por tempo ou porque ela nem existe toda ao mesmo tempo.

A amostra é o subconjunto que conseguimos observar. Dela calculamos uma estatística, como a média dos preços, e a usamos para estimar o parâmetro correspondente da população, que permanece desconhecido.

Dois histogramas lado a lado: a população completa de casas com sua média real, e uma amostra de 60 casas com sua média, que difere da primeira
A média da amostra raramente coincide com a média da população. A inferência quantifica essa distância.

As duas médias da figura não coincidem, e isso é esperado. Se sorteássemos outra amostra de 60 casas, chegaríamos a um terceiro valor. Essa variação de amostra para amostra chama-se erro amostral, e tem tamanho mensurável.

O erro padrão mede a variação entre amostras

O erro padrão é o desvio padrão da distribuição das médias amostrais. Ele responde quanto a nossa estimativa tende a oscilar se repetíssemos a coleta muitas vezes.

EP = σ√n

Aqui σ é o desvio padrão da variável na população e n é o tamanho da amostra. A raiz no denominador tem consequência prática: para reduzir o erro padrão pela metade, precisamos de uma amostra quatro vezes maior.

Os dados: preços de casas e ar-condicionado

Usaremos o conjunto Housing, do pacote {Ecdat}, com 546 casas vendidas em Windsor, no Canadá. A pergunta é direta: casas com ar-condicionado custam mais?

library(dplyr)   # manipulação de dados
library(Ecdat)   # conjuntos de dados de econometria

data(Housing)                      # disponibiliza o conjunto
house <- as_tibble(Housing)        # converte para tibble, de leitura mais fácil

house |>
  group_by(airco) |>               # separa pelos dois grupos de casas
  summarise(
    n       = n(),                 # quantas casas em cada grupo
    media   = mean(price),         # o preço médio
    dp      = sd(price),           # o desvio padrão dos preços
    mediana = median(price)        # o preço mediano
  )
Grupo Casas Preço médio Desvio padrão Mediana
Sem ar-condicionado 373 US$ 59.885 21.339 US$ 55.500
Com ar-condicionado 173 US$ 85.881 28.463 US$ 82.000
Gráfico de violino comparando a distribuição dos preços de casas com e sem ar-condicionado, com a média de cada grupo marcada
A diferença de médias entre os grupos é de cerca de US$ 26 mil nesta amostra.

A diferença na amostra é de US$ 25.996. Mas sorteamos 546 casas de um mercado muito maior, e outra amostra daria outro número. A diferença que observamos reflete o mercado ou é produto do sorteio?

📩 Acompanhe nossas análises

O Boletim AM traz análises de conjuntura, exercícios em R e Python e material de estudo, direto no seu e-mail.

Assinar o Boletim AM →

O teste de hipóteses responde à pergunta

Para decidir, partimos de uma suposição conservadora. A hipótese nula afirma que não existe diferença entre os grupos na população, e que os US$ 26 mil vieram do acaso do sorteio. A hipótese alternativa afirma o contrário.

O teste calcula quão improvável seria observar uma diferença desse tamanho num mundo em que a hipótese nula fosse verdadeira. Essa probabilidade é o valor-p.

t.test(
  price ~ airco,       # compara o preço entre os dois grupos
  var.equal = FALSE,   # não supõe variâncias iguais: é o teste de Welch
  data = house
)

O resultado traz t = −10,70, com 265 graus de liberdade e valor-p abaixo de 0,0001. Num mundo sem diferença real entre os grupos, uma amostra como a nossa apareceria em menos de uma vez a cada dez mil. Rejeitamos a hipótese nula.

Usamos a versão de Welch, com var.equal = FALSE, porque os desvios padrão dos dois grupos diferem (21.339 contra 28.463). Supor variâncias iguais quando elas não são infla a confiança no resultado.

O intervalo de confiança mostra a precisão

O valor-p responde se existe diferença, mas não diz de que tamanho ela é. Quem responde isso é o intervalo de confiança, que entrega uma faixa de valores compatíveis com os dados.

Barra horizontal do intervalo de confiança de 95% para a diferença de preço, situada entre 21 mil e 31 mil dólares, distante do zero
O intervalo de 95% para a diferença vai de US$ 21.212 a US$ 30.780, sem alcançar o zero.

O intervalo informa mais que o teste. Além de dizer que a diferença existe, delimita sua magnitude: entre 21 e 31 mil dólares. Se o zero estivesse dentro da faixa, os dados seriam compatíveis com ausência de diferença.

O que o teste não responde

Rejeitar a hipótese nula estabelece associação, e não causa. Casas com ar-condicionado também tendem a ser maiores e mais novas, e qualquer uma dessas características explicaria parte da diferença de preço. Tratamos desse problema em correlação não implica causalidade.

O valor-p também não mede a importância prática do achado. Com amostra suficientemente grande, diferenças minúsculas atingem significância estatística sem qualquer relevância econômica. O tamanho do efeito e o intervalo respondem a essa pergunta, o valor-p não.

Toda a conclusão depende, ainda, de a amostra representar a população. Se as 546 casas vierem só de um bairro, a inferência vale para aquele bairro.

Onde a inferência aparece no dia a dia

Na pesquisa de mercado e eleitoral, a margem de erro divulgada é um intervalo de confiança. Dois candidatos dentro da margem estão tecnicamente empatados, por mais que a manchete aponte um vencedor.

No controle de qualidade, inspecionar toda a produção é inviável, então testa-se uma amostra e se decide sobre o lote inteiro. O método calcula o risco de rejeitar um lote bom e o de aprovar um lote ruim.

Em experimentos de produto, o teste A/B compara duas versões e usa inferência para decidir se a diferença observada justifica mudar o produto.

Na avaliação de políticas públicas, comparamos quem recebeu o programa com um grupo de controle, e a inferência estima o efeito do programa descontando a variação natural entre as pessoas.

Considerações finais

Percorremos o caminho completo: a distinção entre amostra e população, o erro padrão que mede a variação entre amostras, o teste de hipóteses que decide se a diferença se sustenta, e o intervalo de confiança que mostra sua magnitude.

No nosso exemplo, concluímos que casas com ar-condicionado custam entre US$ 21 mil e US$ 31 mil a mais em Windsor, com 95% de confiança. A frase traz a estimativa, a incerteza e o escopo, que é o formato de uma conclusão estatística honesta.

Dominar esse raciocínio muda o trabalho conforme a área:

  • Analista de dados: reporta estimativa e incerteza juntas, em vez de um número solto.
  • Economista: avalia se o efeito estimado de uma política se distingue de zero.
  • Profissional de produto: decide com base em experimento, e não em impressão sobre o comportamento do usuário.
  • Pesquisador de mercado: dimensiona a amostra necessária para a precisão que o cliente pede.
  • Gestor: lê uma pesquisa sabendo que resultados dentro da margem de erro não distinguem os concorrentes.

Da inferência ao modelo

Estimar e testar é o primeiro passo; o seguinte é modelar a relação entre as variáveis. O AM Black é a assinatura anual que dá acesso a todos os cursos da Análise Macro, em R e em Python, da estatística básica à econometria aplicada.

Conhecer o AM Black →

Compartilhe esse artigo

Facebook
Twitter
LinkedIn
WhatsApp
Telegram
Email
Print
Análise Macro © 2011 / 2026

comercial@analisemacro.com.br – Rua Visconde de Pirajá, 414, Sala 718
Ipanema, Rio de Janeiro – RJ – CEP: 22410-002

como podemos ajudar?

Preencha os seus dados abaixo e fale conosco no WhatsApp