Plano de amostragem para inspeção física dos projetos do PROGRAMA RELUZ

Considerações Básicas

A inspeção física dos projetos do Programa Reluz é feita por amostragem e inicia-se após a solicitação por parte do Agente Executor, quando as obras encerradas fisicamente e cadastradas atingem um volume considerável de metas físicas previstas. O conjunto de obras assim descrito é denominado de lote.

A inspeção física consiste na verificação “in loco” do trabalho realizado, ou seja, verificação dos equipamentos instalados e consumidores atendidos. Compreende então, a vistoria em obras já executadas e que fazem parte da amostra selecionada.

O Valor de Referência (VR) é um índice indicador da quantidade de trabalho aplicado na execução das obras. Entende-se que esta é a variável  a ser utilizada no desenho da amostra das obras a serem inspecionadas pela Eletrobrás.

1.    Descrição do plano de amostragem

Universo

É o conjunto de obras encerradas fisicamente e cadastradas que atingem um volume considerável de metas físicas previstas., denominado doravante de lote.

 

Objetivo   

         O plano tem por objetivo estimar o índice r (relação entre o valor de referencia obtido na inspeção e o valor de referencia contratado). O calculo do tamanho da amostra foi feito de modo a estimar o valor médio do valor de referencia com um erro de relativo de 5% com uma confiança de 95%. 

 O lote acha-se disperso em 11 municípios abrangendo 265 bairros com 2.499 logradouros e  22.469 pontos. A media do valor de referencia contratado  por logradouro é de R$ 414,2519 enquanto que o desvio padrão é de 532,5709528.

A tabela abaixo apresenta os municípios com o respectivo  número de bairros, logradouros e o número de pontos.           

                  

I-                Amostra Aleatória simples sem reposição de conglomerados em um único estágio.

Considere o conjunto de pontos classificados segundo os logradouros. Os logradouros são denominados de “ conglomerados “ (cluster).

Uma amostra aleatória simples  de pontos é, provavelmente, mais eficiente que uma amostra de conglomerados. Por exemplo, uma amostra aleatória simples de 600 pontos se distribuí mais uniformemente na área investigada que uma amostra de 20 logradouros com 30 pontos cada um. Entretanto o custo de localização dos

 

 

pontos e do deslocamento entre eles é bem maior que o custo de localização dos logradouros e o levantamento dos dados em todas os pontos desses logradouros.

        Quando nos confrontamos com custo e precisão das estimativas a escolha quase sempre tende para uma amostra de conglomerados.

Inicialmente cogitou-se o emprego de uma amostra aleatória simples sem reposição de logradouros(conglomerados). A variável de estudo é o valor de referencia. A unidade elementar de amostragem é o ponto, enquanto que os conglomerados são as unidades primárias de amostragem. No estudo serão levantados os  dados de todos os pontos dos conglomerados incluídos na amostra.

O tamanho da amostra foi calculado com o auxílio da seguinte fórmula:

  (equação 1)

Onde

    M  é o número de logradouros da população

   K  é o grau de confiança desejado. Para 95%   k=2. 

   é o erro absoluto,  no caso 5% da média do valor de referencia. 

  é a  variância  da  população, que é igual ao quadrado do desvio-padrão.

 

Erro Absoluto = 414,25 * 0,05 = 20,71259

M = 2.499

K=2

O tamanho da amostra n calculado é : 1.285 unidades ou logradouros.

Observa-se que a aplicação do esquema de amostra aleatória simples de conglomerados é inviável economicamente devido ao tamanho da amostra causado pelo elevado nível de heterogeneidade em relação a variável valor de referencia, desta maneira contra-indica-se o esquema de amostra aleatória simples.

II- Amostra Aleatória Estratificada de conglomerados em um único estágio

Para contornar este problema adotou-se o esquema de amostra aleatória simples estratificada. Os estratos foram formados de modo a apresentar um grande grau de homogeneidade e conseqüentemente uma grande variabilidade entre eles.

Formou-se 10 estratos de mesmo tamanho médio para a população. Entende-se por tamanho médio o total do valor de referencia dividido pelo número de estratos, desta forma o número de logradouros(conglomerados) por estrato varia substancialmente, por conseguinte temos as médias do valor de referencia por estrato bem diferentes entre si.

A tabela abaixo apresenta os parâmetros estatísticos desse esquema de amostragem.

A eficiência da estratificação em relação a uma amostra aleatória simples é dada pelo grau de homogeneidade  equação (1)

  equação(1)

Quanto mais próximo de 1 for o grau de homogeneidade menor será a variância dentro dos estratos e  mais eficiente será o esquema da amostragem estratificada em relação à amostra aleatória simples.  No caso o grau de hogeneidade 0,962281.

Os valores utilizados no cálculo do tamanho da amostra foram:

(1)               Erro amostral máximo de 5% em torno da média do valor de referencia.

(2)             Nível de confiança de  95%.

O tamanho da amostra foi calculado pela equação 3, admitindo-se a alocação Neyman. A repartição da amostra entre os estrato segundo Neyman (equação 2) considera, ao mesmo tempo, o número de unidades no estrato(número de logradouros), e a variabilidade, expressa pelo desvio padrão do valor de referencia no  estrato.

O tamanho da amostra  com a repartição da amostra segundo Neyman

 equação (3)

 

Repartição da amostra, segundo o critério de Neyman

 equação (2)

Erro amostral = 414,25 * 0,05 = 20,71259

Para o nível de confiança de  95% temos  K=2

O tamanho da amostra é da ordem de 31 logradouros distribuídos em 26 bairros ou localidades com 676 pontos.

A tabela abaixo apresenta   o número de bairros, o número de logradouros e o número de pontos  segundo os municípios incluídos na amostra.

        

3.Estimador de razão

O erro de amostragem do  índice r (relação entre o valor de referencia obtido na inspeção e o valor de referencia contratado), deverá ser muito inferior ao fixado no estudo, entorno de 5%  da media do valor de referencia. Maiores detalhes podem ser obtidos [1]HANSEN, MORRIS  & HURWITZ Sample survey methods and theory. New York, John Wiley & Sons, 2v

 

 

       

 

 


 

Notação Empregada

 

 é o número de  estratos no lote

  é o valor da variável X no i-ésimo logradouro do lote

é o valor da variável X no i-ésimo logradouro do h-ésimo sub estrato

 é a media aritmética da variável X

 é o número de logradouros do lote no h-ésimo   estrato

 é a media aritmética por logradouro da variável X no h-ésimo   estrato

 é a variância  da variável X no h-ésimo   estrato

 é o desvio padrão  da variável X no h-ésimo    estrato

 é variância dentro dos   estratos

 é variância entre os   estratos

M é o numero de logradouros no lote

 é o numero de logradouros na amostra

 é o numero de logradouros na amostra no h- ésimo   estrato

O grau de homogeneidade  equação (1)

  equação(1)

 

Repartição da amostra, segundo o critério de Neyman

 equação (2)

 

O tamanho da amostra  com a repartição da amostra segundo Neyman

 equação (3)

 

Estimadores a serem utilizadas com dados da amostra

 é o valor da variavel X na i-ésimo logradouro incluída na amostra no h-ésimo

  estrato

 é o valor da variavel Y na i-ésimo logradouro do lote no h-ésimo da unidade

  estrato

é a média da amostra da variável X no h– ésimo   estrato

é a média da amostra da variável Y no h– ésimo   estrato

é o total estimado da variável X

é o total estimado da variável Y

é variância do total estimado da variável X

é variância do total estimado da variável Y

 

 é a variância com dados da amostra da variável X no h-ésimo    estrato

 é a variância com dados do lote da variável Y no h-ésimo    estrato

 é o erro  relativo do total estimado

K é abcissa da curva normal para o grau de confiança desejado

Índice estimado, r , é relação entre o valor de referencia na amostra( após a inspeção) e o valor de referencia no contrato(lote)

é variância do índice estimado

 

 é a variância relativa do índice estimado

 

Bibliografia

· HANSEN, MORRIS  & HURWITZ Sample survey methods and theory. New York, John Wiley & Sons, 2v

· Raj,Des. Sampling theory. New Delhi MacGraw-Hill

 

 

 

 

 

 


[1] Volume I capitulo 4 seção 17