Thursday, October 08, 2015

Alfa de Cronbach

A confiabilidade de um instrumento de medida tem diferentes aspectos. Existem, pois, diferentes estatísticas para estimar confiabilidade, cada qual avaliando um aspecto da conformidade do instrumento. Podem ser avaliadas:
·  A confiabilidade entre examinadores, ou seja, o grau com que diferentes examinadores vêem o mesmo fenômeno, usando o mesmo instrumento.
·  A confiabilidade do teste-reteste, isto é, a consistência das medidas feitas com o mesmo instrumento de medida, em ocasiões diferentes.
·  A confiabilidade de forma paralela, que é a consistência dos resultados de dois instrumentos diferentes, mas construídos da mesma maneira.
Todas estas características dos sistemas de medição são estudadas em estatística para qualidade. Os nomes usados em engenharia são diferentes, mas, basicamente, os conceitos são os mesmos. Nas áreas de ciências sociais, em que são feitos testes e questionários, também se define:
·  Consistência interna de um teste ou um questionário é a extensão em que os itens que o compõem medem o mesmo conceito ou construto. Por exemplo, se dez questões foram projetadas para medir o mesmo construto, o respondente deveria ter coerência nas respostas. A consistência interna é, portanto, uma das quatro classes de estimativas de confiabilidade, sendo específica para testes e questionários. 
Para medir a consistência interna de um teste ou uma escala, Lee J. Cronbach desenvolveu em 1951 o coeficiente alfa, que hoje é a estatística mais usada para medir a consistência de um questionário.É fácil calcular esse coeficiente e essa estatística ainda tem a vantagem de poder ser calculada mesmo quando o questionário é aplicado uma única vez. No entanto, o coeficiente alfa nem sempre é bem interpretado.
Vamos lembrar um pouco do vocabulário da área. Todo questionário é constituído por várias perguntas, que aqui serão chamadas de itens. Depois de pronto, o questionário deve ser entregue para um grupo de pessoas selecionadas de acordo com determinado critério, para que o respondam e devolvam ao pesquisador. 

As opções de resposta para cada item podem ser dicotômicas como “Sim” e “Não” ou escalonadas como “Concordo plenamente”, “Concordo”, “Não concordo nem discordo”, “Discordo”, “Discordo completamente”. De qualquer forma, para o cálculo do coeficiente alfa, toda resposta deve ser transformada em escores. 

Seja xij o i-ésimo escore do j-ésimo respondente, i = 1, 2,..,k, e j = 1, 2,...,n. Considere um questionário com k itens, respondido por n pessoas. Para calcular o coeficiente alfa de Cronbach, aplica-se a fórmula:
k é o número de itens, n é o número de respondentes.
s2i   é a variância dos n escores das pessoas a i-ésimo item (i = 1, ..., k),
s2soma é a variância dos totais Tj (j = 1, 2,...,n).de escores de cada respondente.
As variâncias são calculadas pela fórmula:

EXEMPLO

A Tabela 1 apresenta um exemplo fictício de resultados de um questionário. Eram k = 5 perguntas, que só podiam ser respondidas como “Sim” ou “Não”. As respostas configuram uma variável dicotômica que precisa ser transformada em número. Então “Sim” ficou sendo 1 e “Não” ficou sendo zero. Responderam o questionário n = 10 pessoas.

Tabela 1- Resultados da aplicação de um questionário com
 cinco itens e dez respondentes

Para obter alfa, é preciso calcular as variâncias que estão apresentadas no rodapé da Tabela 2. Use, para fazer esses cálculos, o Excel. 

Tabela 2- Variâncias usadas na fórmula de alfa 

Número de itens = 5
Soma das variâncias dos itens = 0,1000 + 0,1778 +0,2667 + 0,2333 + 0,2333 = 1,0111
Variância dos totais dos escores de cada respondente =1,4333


A interpretação do coeficiente alfa de Cronbach é aparentemente intuitiva porque, na maior parte das vezes, os valores variam entre zero e 1. Entende-se então que a consistência interna de um questionário é tanto maior quanto mais perto de 1 estiver o valor da estatística. Há muita discussão sobre os valores aceitáveis de alfa: em geral, variam entre 0,70 a 0,95.

A maneira prática de julgar o valor de alfa é comparar o valor calculado com o valor preconizado por diferentes autores em tabelas apresentadas na literatura.   A regra é imprecisa, mas serve como primeira aproximação, desde que se tenha a precaução de levar em conta as limitações dessa estatística. Veja a Tabela 3.


É importante saber, ao julgar o valor calculado de alfa, que:

·           O número de questões afeta o valor de alfa. Questionários muito longos aumentam o valor de alfa, sem que isso signifique aumento de consistência interna; um valor baixo de alfa pode significar apenas número pequeno de questões.

·           A redundância, isto é, questões verbalizadas de forma diferente, mas praticamente iguais aumentam o valor de alfa.

·           Correlações entre os itens do questionário aumentam o valor de alfa Se vários itens do questionário exibem correlações entre si, o valor de alfa aumenta. Como essas correlações são maiores quando os itens do questionário medem o mesmo construto, o pesquisador conclui que o questionário tem consistência interna, ou seja, o valor alto do coeficiente alfa de Cronbach estaria indicando o grau de em que os itens medem o mesmo construto. Mas é preciso cuidado: pode haver uma terceira variável afetando as respostas de dois itens. Uma boa discussão ajuda muito.


Para o exemplo dado, o valor do coeficiente alfa de Cronbach é a = 0,36. Se os dados fossem reais (e não criados apenas para mostrar com se fazem os cálculos), o valor de alfa poderia ser explicado pelo número pequeno de perguntas e de respondentes, mas também poderia indicar que os itens (perguntas) do questionário não estavam medindo o mesmo construto ou mesma dimensão (unidimensional). 

O coeficiente alfa de Cronbach pode ser calculado a partir de programas estatísticos como SPSS (Statistical Software for Social Sciences) ou SAS (Statistical Analysis System). Esses programas fornecem análise descritiva inicial completa das respostas obtidas do questionário, bem como listagem completa da análise da confiabilidade.  O coeficiente alfa de Cronbach pode ser calculado por outros programas.


Referências
1. Wei Tang1 , Ying Cui2 , Oksana Babenko. Internal Consistency: Do We Really Know
 What It Is and How to Assess It? Journal of Psychology and Behavioral Science June 2014, 
Vol. 2, No. 2, pp. 205-220.

2.  Web Center for Research Methods. Types of Reliability.www.socialresearchmethods.net › ... › Reliability

3.                Cronbach L J. Coefficient Alpha and the internal structure of tests. Psychometrika 16:297-334, 1951.
4.       Maroco, J e Garcia-Marques, T Qual a fiabilidade do alfa de Cronbach? Questões antigas e soluções modernas? http://repositorio.ispa.pt/bitstream/10400.12/133/1/LP%204(1)%20-%2065-90.pdf Acesso 5 de junho de 2012.
5.     Gliem, Joseph A. Gliem, Rosemary R Cronbach’s Calculating, Interpreting, and Reporting Cronbach's Alpha ... Midwest Research to Practice Conference in Adult, Continuing, and Community Education 2003 www.ssnpstudents.com/wp/wp.../Gliem-Gliem.pdf
6. Tavakol, Mohsen et al. Editorial. Making sense of Cronbach's Alpha. InternationalInternational Journal of Medical Education. 2011; 2:53-55. 2011.www.ncbi.nlm.nih.gov › ... › PubMed Central (PMC)
7.              Ver critérios de inclusão e exclusão em: htpp://conselho.saude.gov.br.br/resolucoes/2012/Reso466. A
9.         Podem ser obtidos valores negativos para alfa.

10.SPSS FAQ:What does Cronbach's alpha mean?  http://www.ats.ucla.edu/stat/spss/faq/alpha.html. Acesso 7 de junho de 2012.

11.Tavakol, M e Dennick, R. Making sense of Cronbach’s alpha. International Journal of Medical Education. 2011; 2:53-55 Editorial. http://www.ijme.net/archive/2/cronbachs-alpha.pdf
12.  Cálculos podem ser feitos usando Excel. Veja: www.brunopedroso.com.br/cronbach.html. Disponível em 20 de fevereiro de 2012.

















Tuesday, September 22, 2015

Teorema de Bayes: exemplos

EXEMPLO 1

1.    Uma caixa contém duas bolas vermelhas e três bolas azuis. Duas bolas são retiradas ao acaso, uma em seguida da outra e sem que a primeira tenha sido recolocada.

a) Qual é a probabilidade de a segunda (evento B) bola retirada ser vermelha sob a condição de a primeira (evento A) bola retirada ser azul?
b) Qual é a probabilidade de a primeira (evento A) bola retirada ser a azul sob a condição de a segunda (evento B) ser vermelha?

A primeira questão pede uma probabilidade condicional:



A segunda questão deve ser tratada pelo teorema de Bayes




EXEMPLO 2
·       Qual é a probabilidade de um motorista estar alcoolizado e causar um acidente de trânsito?
·         Qual é a probabilidade de um motorista causar acidente de trânsito dado que está alcoolizado?
Para resolver problemas que envolvem eventos dependentes que ocorrem em sequência, é importante saber a sequência. No exemplo, estão propositalmente postas as duas sequências possíveis. Então: motorista estar alcoolizado (evento A) e motorista causar acidente de trânsito (evento B).
 

 A primeira questão pede uma probabilidade condicional:



 A segunda questão deve ser tratada pelo teorema de Bayes


 EXERCÍCIOS

EXERCÍCIO 1: Uma urna contém cinco dados: quatro são balanceados, mas em um deles a probabilidade de ocorrer face “seis” é o triplo da probabilidade de ocorrer face “um”. As demais faces têm igual probabilidade de ocorrer. Um dado retirado da urna ao acaso é lançado. Qual é a probabilidade de esse dado ser balanceado se sair “seis”?
Dica: aplique o teorema de Bayes.

EXERCÍCIO 2: Uma urna contém cinco bolas: duas são vermelhas, três são azuis. Uma segunda urna contém sete bolas: três são vermelhas, quatro são azuis. Retira-se uma bola ao acaso de uma das urnas. Qual é a probabilidade de que essa bola, se for da cor azul, ter sido retirada da primeira urna?

EXERCÍCIO 3: Em uma cidade em que os carros são testados para emissão de poluentes, 25% deles emitem quantidade considerada excessiva. O teste falha para 99% dos carros que emitem excesso de poluentes, mas resulta positivo para 17% dos carros que não emitem quantidade excessiva. Qual é a probabilidade de um carro que falha no teste realmente emitir quantidade excessiva de poluentes?

EXERCÍCIO 4: A probabilidade de diagnosticar corretamente determinada doença rara é 0,70. Quando diagnosticada corretamente, a probabilidade de cura é 0,90. Se não for diagnosticada corretamente, a probabilidade de cura é 0,40.Se o paciente com a doença é curado, qual é a probabilidade de que tenha sido diagnosticado corretamente?


RESPOSTAS

EXERCÍCIO 1
Vamos indicar por B dado balanceado e por V dado viciado. Vamos indicar face “seis” por 6 e as outras faces por n6. Então:


EXERCÍCIO 2:

Fica mais claro assim?






EXERCÍCIO 3:




EXERCÍCIO 4:


   
Veja

2.       Freund JE & Smith, RM Statistics: a first course.Englewood Cliffs, Prentice Hall, 4ed. 1986. P 177.