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Calculadora de Regra Empírica

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O que é a regra empírica?A regra empírica — fórmulaUm exemplo de como usar a regra empíricaOnde a regra empírica é usada?Perguntas frequentes

A calculadora de regra empírica (também conhecida como calculadora da regra 68 95 99) é uma ferramenta que pode ser utilizada para encontrar os intervalos que são 1 desvio padrão, 2 desvios padrão e 3 desvios padrão da média, nos quais você encontrará 68, 95 e 99,7% dos dados normalmente distribuídos, respectivamente. No texto abaixo, você encontrará a definição da regra empírica, a fórmula para a regra empírica e um exemplo de como usar a regra empírica.

Se você gosta de estatística, talvez queira ler sobre alguns conceitos relacionados em nossas outras ferramentas, como a calculadora de valores Z ou a calculadora de estimativa por ponto da Omni.

O que é a regra empírica?

A regra empírica (também chamada de “regra dos três sigmas” ou “regra 68 95 99,7”) é uma regra estatística que afirma que, para dados normalmente distribuídos, quase todos os pontos de dados estarão dentro de três desvios padrão de cada lado da média.

Mais especificamente, você encontrará:

  • 68% dos dados dentro de 1 desvio padrão;
  • 95% dos dados dentro de 2 desvios padrão; e
  • 99,7% dos dados dentro de 3 desvios padrão.

Expliquemos os conceitos usados nessa definição:

O desvio padrão é uma medida de dispersão; ele informa o quanto os dados variam em relação à média, ou seja, o quanto o conjunto de dados é diversificado. Quanto menor o valor, mais estreito é o intervalo de dados. Nossa calculadora de desvio padrão 🇺🇸 amplia essa descrição.

Distribuição normal é uma distribuição que é simétrica em relação à média, com dados próximos à média sendo mais frequentes do que dados distantes da média. Em forma de gráfico, as distribuições normais aparecem como uma curva em forma de sino, como você pode ver abaixo:

O gráfico da distribuição normal

Se você quiser saber mais sobre esse assunto, visite a calculadora de distribuição normal da Omni.

A regra empírica — fórmula

O algoritmo abaixo explica como você pode usar a regra empírica:

1. Calcule a média de seus valores:

μ=xin\mu = \frac{\sum x_i}{n}

Onde:

  • \sum — Soma de todos os valores da sua amostra; e
  • nn — O tamanho da sua amostra (número de dados na sua amostra).

Você também pode facilitar sua vida simplesmente usando a calculadora de média.

2. Calcule o desvio padrão:

σ=(xiμ)2n1\sigma = \sqrt{\frac{\sum (x_i - \mu)^2}{n-1}}

3. Aplique a fórmula da regra empírica:

  • 68% dos dados estão dentro de 1 desvio padrão da média, ou seja, entre μσ\mu - \sigma e μ+σ\mu + \sigma.

  • 95% dos dados estão dentro de 2 desvios padrão da média, entre μ2σ\mu - 2\sigma e μ+2σ\mu + 2\sigma.

  • 99,7% dos dados estão dentro de 3 desvios padrão da média, entre μ3σ\mu - 3\sigma e μ+3σ\mu + 3\sigma.

    Insira a média e o desvio padrão na calculadora de regra empírica da Omni e ela produzirá os intervalos para você.

Um exemplo de como usar a regra empírica

As pontuações do Quociente de Inteligência (QI) são normalmente distribuídas com a média de 100 e o desvio padrão igual a 15. Vamos dar uma olhada na matemática por trás da calculadora da regra 68 95 99:

  1. Média: μ=100\mu = 100

  2. Desvio padrão: σ=15\sigma = 15

  3. Fórmula da regra empírica:

    μσ=10015=85\mu - \sigma = 100 - 15 = 85
    μ+σ=100+15=115\mu + \sigma = 100 + 15 = 115
    (68% das pessoas têm um QI entre 85 e 115)

    μ2σ=100215=70\mu - 2\sigma = 100 - 2 \cdot 15 = 70
    μ+2σ=100+215=130\mu + 2\sigma = 100 + 2 \cdot 15 = 130
    (95% das pessoas têm um QI entre 70 e 130)

    μ3σ=100315=55\mu - 3\sigma = 100 - 3 \cdot 15 = 55
    μ+3σ=100+315=145\mu + 3\sigma = 100 + 3 \cdot 15 = 145
    (99,7% das pessoas têm um QI entre 55 e 145)

Para fazer cálculos mais rápidos e fáceis, insira a média e o desvio padrão nesta calculadora de regra empírica e veja como ela faz o resto para você.

Onde a regra empírica é usada?

A regra é amplamente usada em pesquisas empíricas, como no cálculo da probabilidade de ocorrência de um determinado ponto nos seus dados ou na previsão de resultados quando faltam alguns dados. Ela fornece informações sobre as características de uma população sem a necessidade de testar todas as pessoas e ajuda a determinar se um determinado conjunto de dados é normalmente distribuído. Esta regra também é usada para encontrar valores discrepantes, que podem ser resultado de erros experimentais.

Perguntas frequentes

Como calcular a regra empírica?

Para calcular a regra empírica:

  1. Determine a média m e o desvio padrão s de seus dados.
  2. Adicione e subtraia o desvio padrão da média: [m - s, m + s] é o intervalo que contém cerca de 68% dos dados.
  3. Multiplique o desvio padrão por 2: o intervalo [m - 2s, m + 2s] contém cerca de 95% dos dados.
  4. Multiplique o desvio padrão por 3. 99.7% dos dados estão no intervalo [m - 3s, m + 3s].

Qual é a regra empírica para dados com variância 1?

A variância "1" significa que o desvio padrão também é igual a "1". As regras empíricas dizem que:

  • 68% dos seus dados estão no máximo a uma unidade da média;
  • 95% dos seus dados estão, no máximo, a duas unidades da média; e
  • 99,7% dos dados estão, no máximo, a três unidades da média.
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