Métodos de investigación y estadística en psicología: pack de repaso

Hojas de fórmulas, los pasos clave de los métodos de cada tema y 16 problemas de práctica, con las soluciones completas al final.

Problemas nuevosVolver a la asignatura

En la ventana de impresión, elige «Guardar como PDF» para conservar una copia en tu dispositivo.

1Fórmulas y métodos

Estadística descriptiva

Media
x̄ = Σx/n
Desviación típica muestral
s = √(Σ(x − x̄)²/(n − 1))
Mediana
valor central de los datos ordenados
Puntuación z
z = (x − μ)/σ
Distribución normal
68% dentro de ±1σ, 95% dentro de ±2σ

Probabilidad

Complementario
P(not A) = 1 − P(A)
Regla de la suma
P(A ∪ B) = P(A) + P(B) − P(A ∩ B)
Sucesos independientes
P(A ∩ B) = P(A)·P(B)
Probabilidad condicionada
P(A|B) = P(A ∩ B)/P(B)
Binomial
P(X = k) = C(n,k)·pk(1 − p)n−k

Distribución normal

Puntuación z
z = (x − μ)/σ
Por debajo de x
P(X < x) = Φ(z)
Por encima de x
P(X > x) = 1 − Φ(z)
Entre dos valores
Φ(z2) − Φ(z1)
Percentil
x = μ + z·σ

Método

  1. Convierte el valor en una puntuación z: z = (x − μ)/σ.
  2. Busca Φ(z), el área a la izquierda de z.
  3. Para el área a la derecha usa 1 − Φ(z); para un intervalo resta las dos áreas a la izquierda.
  4. Para un percentil, trabaja al revés: halla z para el área y luego x = μ + z·σ.

Intervalos de confianza

σ conocida
x̄ ± z·σ/√n
σ desconocida
x̄ ± t·s/√n, df = n − 1
z crítico
90%: 1,645, 95%: 1,96, 99%: 2,576
Tamaño muestral
n = (z·σ/E)², rounded up

Método

  1. Decide entre z (σ poblacional conocida) y t (solo la s muestral, con n − 1 grados de libertad).
  2. Halla el valor crítico para el nivel de confianza.
  3. Margen de error: E = valor crítico × desviación típica/√n.
  4. Intervalo: x̄ ± E.

Contrastes de hipótesis e intervalos de confianza

Contraste z para una media
z = (x̄ − μ0)/(σ/√n)
Contraste t para una media
t = (x̄ − μ0)/(s/√n), df = n − 1
Bilateral al 5%
rechaza H0 si |z| > 1,96
Intervalo de confianza
x̄ ± z·σ/√n

Método

  1. Enuncia H₀ y H₁ y decide si el contraste es unilateral o bilateral.
  2. Calcula el estadístico de contraste: (x̄ − μ₀)/(σ/√n), o con s y t.
  3. Compáralo con el valor crítico o halla el p-valor.
  4. Rechaza H₀ si el estadístico supera el valor crítico (p menor que α) y expresa la conclusión con palabras.

Regresión lineal y correlación

Sumas de cuadrados
Sxx = Σ(x − x̄)² = Σx² − (Σx)²/n, Sxy = Σxy − ΣxΣy/n
Pendiente
b = Sxy/Sxx
Ordenada en el origen
a = ȳ − b·x̄
Correlación
r = Sxy/√(SxxSyy)
Residuo
e = y − ŷ

Pruebas de chi cuadrado

Estadístico de contraste
χ² = Σ(O − E)²/E
Bondad de ajuste
E = n·p, df = k − 1 − (estimated parameters)
Independencia
E = row total × column total / grand total, df = (r − 1)(c − 1)
Valores críticos (α = 0,05)
df 1: 3,841, 2: 5,991, 3: 7,815, 4: 9,488
Decisión
rechaza H0 si χ² > χ²crit

2Problemas de práctica

1.Métodos de investigación en psicologíaMedia

En un diseño de medidas repetidas, los efectos de orden pueden controlarse mediante:

  1. AContrabalanceo
  2. BSolo una muestra más grande
  3. CMuestreo aleatorio
  4. DProcedimientos de simple ciego
2.Métodos de investigación en psicologíaDifícil

En la teoría fundamentada (grounded theory), la recogida de datos continúa hasta que:

  1. ASe confirma la hipótesis original
  2. BSe alcanza la saturación teórica y los nuevos datos no aportan categorías nuevas
  3. CSe obtiene un valor p inferior a 0,05
  4. DSe ha entrevistado al menos a 1,000 participantes
3.Estadística descriptivaMedia
1520253035404550

Calcula la desviación típica muestral s de los datos: 52, 12, 44, 42, 27, 15.

n = 6
s =
4.Estadística descriptivaDifícil
z −2−1012

Una magnitud sigue una distribución normal con media 500 y desviación típica 25. ¿Qué proporción P de valores está por debajo de 537,5?

μ = 500σ = 25x = 537,5
P =
5.ProbabilidadMedia
n = 10k = 3N = ?

¿De cuántas formas N se puede elegir un comité de 3 personas entre un grupo de 10? El orden no importa.

n = 10k = 3
N =
6.ProbabilidadDifícil
€p(x)−50,84150,152450,01

Jugar una partida cuesta 5 €. Ganas 20 € con probabilidad 0,15 y 250 € con probabilidad 0,01; en otro caso no ganas nada. La apuesta no se devuelve. Halla la ganancia neta esperada E(G) por partida.

apuesta = €5€20: p = 0,15€250: p = 0,01
E(G) = €
7.Distribución normalMedia
−3−2−10123zárea sombreada entre −z y z = 0,9249

Arrastra z para que el área sombreada entre −z y z bajo la curva normal estándar sea 0,9249. Halla z con dos decimales.

A = 0,9249
z =
8.Distribución normalDifícil
μ = 65x = ?97,5%

Supón que las notas de un examen siguen una distribución normal con media 65 puntos y desviación típica 10 puntos. Halla el valor x por debajo del cual queda el 97,5 % de los datos (el percentil 97,5).

μ = 65σ = 10P = 97,5%
x = puntos
9.Intervalos de confianzaMedia
x̄E₁ = 490%, n = 64x̄E₂ = ?99%, n = 16

Un intervalo de confianza del 90 % para una media, basado en 64 observaciones y una σ conocida, tiene un margen de error de 4. ¿Cuál es el margen de error E₂ de un intervalo del 99 % basado en 16 observaciones?

90%n₁ = 64E₁ = 499%n₂ = 16
E₂ =
10.Intervalos de confianzaDifícil
μ₁ − μ₂, t(10) = 1,8120L = ?Ux̄₁ − x̄₂E90%

Se prueban dos fertilizantes. Grupo de parcelas 1: 6 parcelas, rendimiento medio 73,5 kg, desviación típica 3 kg. Grupo de parcelas 2: 6 parcelas, media 85 kg, desviación típica 4,5 kg. Supón varianzas iguales (t con varianza combinada, gl = n₁ + n₂ − 2). Halla el límite inferior del intervalo de confianza del 90 % para μ₁ − μ₂.

n₁ = 6x̄₁ = 73,5s₁ = 3n₂ = 6x̄₂ = 85s₂ = 4,590%t(10) = 1,812
límite inferior = kg
11.Contrastes de hipótesis e intervalos de confianzaMedia
−2,5712,571t = ?df = 5

6 empleados hacen una prueba de mecanografía antes y después de un curso de formación. Para cada persona se registra la diferencia d = después − antes (palabras por minuto). La diferencia media es 11,02 y la desviación típica de las diferencias es 7,5. Halla el estadístico del contraste para datos emparejados t para H₀: μd = 0.

n = 6d̄ = 11,02sd = 7,5
t =
12.Contrastes de hipótesis e intervalos de confianzaDifícil
z −1,64501,645

Una muestra de 25 medidas tiene media 104. La desviación típica poblacional es 20. Calcula el límite superior U del intervalo de confianza del 90 % para la media.

x̄ = 104σ = 20n = 2590%
U =
13.Regresión lineal y correlaciónMedia
xy1483615737839841196xy5106080100

La tabla da 6 observaciones emparejadas de x = horas de estudio e y = nota del examen. Se dan sus sumas. Halla el coeficiente de correlación de Pearson r a partir de estas sumas.

n = 6Σx = 36Σy = 445Σx² = 286Σy² = 34515Σxy = 2989
r =
14.Regresión lineal y correlaciónDifícil
xy243349445548655757xy246455055x = 5,5

La tabla da 6 observaciones emparejadas de x = gasto en publicidad en miles de € e y = ventas en miles de €. Usa la recta de mínimos cuadrados ŷ = a + b·x. Se hace una nueva observación (5,5, 55). Halla su residuo e = y − ŷ.

n = 6(5,5, 55)
e =
15.Pruebas de chi cuadradoMedia
sin defectolevegraveTotalturno de día33241976turno de noche24263282Total575051158

La tabla de contingencia muestra las frecuencias observadas. Para una prueba de chi cuadrado de independencia, halla la frecuencia esperada E de la casilla «turno de noche, grave».

total de fila = 82total de columna = 51N = 158
E =
16.Pruebas de chi cuadradoDifícil
dfα = 0,05α = 0,0113,8416,63525,9919,21037,81511,34549,48813,277511,07015,086612,59216,812714,06718,475815,50720,090916,91921,6661018,30723,209

Se realiza una prueba de chi cuadrado de independencia sobre una tabla de contingencia con 4 filas y 4 columnas (sin contar los totales). Con la tabla, halla el valor crítico χ²crit para el nivel de significación α = 0,05.

α = 0,05
χ²crit =

3Disoluciones

1.Métodos de investigación en psicología

Respuesta: A · Contrabalanceo

Por qué esta es la respuesta

El contrabalanceo reparte por igual los efectos de práctica y fatiga entre las condiciones.

Respuesta

A · Contrabalanceo
2.Métodos de investigación en psicología

Respuesta: B · Se alcanza la saturación teórica y los nuevos datos no aportan categorías nuevas

Por qué esta es la respuesta

La teoría fundamentada desarrolla la teoría de forma inductiva, recogiendo y codificando los datos a la vez, y deja de muestrear cuando los nuevos datos ya no desarrollan las categorías.

Respuesta

B · Se alcanza la saturación teórica y los nuevos datos no aportan categorías nuevas
3.Estadística descriptiva

Respuesta: s = 16,48

Estadística descriptiva: la media es la suma dividida entre n; la mediana es el valor central de los datos ordenados (la media de los dos centrales si n es par). La desviación típica muestral es s = √(Σ(x − x̄)²/(n − 1)). Una puntuación z = (x − μ)/σ indica a cuántas desviaciones típicas está un valor de la media.

Media

x̄ = 192/6 = 32

Desviaciones al cuadrado

Σ(x − x̄)² = 20² + (−20)² + 12² + 10² + (−5)² + (−17)² = 1358

Desviación típica

s = √(1358/5) = 16,48

Respuesta

s = 16,48
4.Estadística descriptiva

Respuesta: P = 0,9332

Estadística descriptiva: la media es la suma dividida entre n; la mediana es el valor central de los datos ordenados (la media de los dos centrales si n es par). La desviación típica muestral es s = √(Σ(x − x̄)²/(n − 1)). Una puntuación z = (x − μ)/σ indica a cuántas desviaciones típicas está un valor de la media.

Tipificar

z = 1,5

Tabla de la normal estándar

Φ(1,5) = 0,9332
P = 0,9332

Respuesta

P = 0,9332
5.Probabilidad

Respuesta: N = 120

Probabilidad: con resultados equiprobables, P(A) = favorables/totales. Para sucesos independientes se multiplica: P(A y B) = P(A)·P(B). El complementario suele ayudar: P(al menos uno) = 1 − P(ninguno). Binomial: en n ensayos independientes con probabilidad de éxito p, P(X = k) = C(n, k)·pᵏ·(1 − p)ⁿ⁻ᵏ.

Combinaciones

C(10, 3) = (10·9·8)/(3·2·1) = 120

Respuesta

N = 120
6.Probabilidad

Respuesta: E(G) = 0,5 €

Variables aleatorias discretas: una distribución de probabilidad enumera cada valor x que puede tomar una variable con su probabilidad p(x); las probabilidades están entre 0 y 1 y suman 1. El valor esperado (media) es E(X) = Σx·p(x), el promedio a largo plazo. La varianza es Var(X) = Σ(x − μ)²·p(x) = E(X²) − μ², y la desviación típica es σ = √Var(X). Para un cambio lineal Y = aX + b: E(Y) = a·E(X) + b, Var(Y) = a²·Var(X) y σY = |a|·σX; sumar una constante no cambia la dispersión.

Resultados netos

G: 15 (p = 0,15), 245 (p = 0,01), −5 (p = 0,84)

Valor esperado

E(G) = 15·0,15 + 245·0,01 − 5·0,84 = 0,5 €

Respuesta

E(G) = 0,5 €

Un valor positivo significa que ganas dinero de media.

7.Distribución normal

Respuesta: z = 1,78

De un área de vuelta a z: Φ(z) es el área a la izquierda de z. Para un área A en la cola izquierda, busca en la tabla la z con Φ(z) = A. Un área A en la cola derecha significa Φ(z) = 1 − A. Un área central A entre −z y z deja (1 − A)/2 en cada cola, así que Φ(z) = (1 + A)/2. Para un valor x, usa x = μ + zσ.

Área a la izquierda de z

Φ(z) = (1 + 0,9249)/2 = 0,9625

Lee la tabla de z al revés

Busca 0,9625 dentro de la tabla y lee z.

z = 1,78

Respuesta

z = 1,78
8.Distribución normal

Respuesta: x = 84,6 puntos

Distribución normal: convierte un valor x en una puntuación z, z = (x − μ)/σ, que indica a cuántas desviaciones típicas está de la media. Una tabla z (o Φ(z)) da el área a la izquierda de z, que es P(X < x). El área a la derecha es 1 − Φ(z), y el área entre dos valores es la diferencia de sus dos áreas.

z del percentil

Φ(z) = 0,975 → z = 1,96

Vuelta a x

x = 65 + 1,96·10 = 84,6 puntos

Respuesta

x = 84,6 puntos
9.Intervalos de confianza

Respuesta: E₂ = 12,53

Confidence interval for a mean: x̄ ± margin of error. With a known population σ the margin is z·σ/√n; with only the sample standard deviation s, use t with n − 1 degrees of freedom: t·s/√n. Critical values: z = 1,645 (90%), 1,96 (95%), 2,576 (99%). To get a margin E or smaller, you need n ≥ (z·σ/E)², rounded up.

Relación de márgenes

E₂/E₁ = (2,576/1,645)·√(64/16) = 3,132

Nuevo margen

E₂ = 4·3,132 = 12,53

Respuesta

E₂ = 12,53
10.Intervalos de confianza

Respuesta: límite inferior = −15,5 kg

Interval for a difference: estimate ± critical value × standard error. For two independent means with known σ: SE = √(σ₁²/n₁ + σ₂²/n₂) and z. With equal unknown variances: pooled s_p and t with n₁ + n₂ − 2 degrees of freedom. For paired data, work with the differences: d̄ ± t·s_d/√n.

Desviación típica combinada

sp² = (5·3² + 5·4,5²)/10 = 14,63
sp = 3,824

Margen de error

E = 1,812·3,824·√(1/6 + 1/6) = 4,001

Intervalo

−11,5 ± 4,001 → [−15,5, −7,499]

Respuesta

límite inferior = −15,5 kg
11.Contrastes de hipótesis e intervalos de confianza

Respuesta: t = 3,599

Testing a mean: the test statistic measures how many standard errors the sample mean lies from the value claimed in H₀: z = (x̄ − μ₀)/(σ/√n) when σ is known, t = (x̄ − μ₀)/(s/√n) when it is estimated from the sample. A confidence interval is x̄ ± (critical value)·(standard error).

Error típico de la diferencia media

SE = 7,5/√6 = 3,062

Estadístico de contraste

t = 11,02/3,062 = 3,599

Respuesta

t = 3,599

Con gl = 5, el valor crítico bilateral al 5 % es 2,571; |t| es mayor, así que se rechaza H₀.

12.Contrastes de hipótesis e intervalos de confianza

Respuesta: U = 110,6

Contraste de una media: el estadístico de contraste mide a cuántos errores típicos está la media muestral del valor afirmado en H₀: z = (x̄ − μ₀)/(σ/√n) si σ es conocida, t = (x̄ − μ₀)/(s/√n) si se estima con la muestra. Un intervalo de confianza es x̄ ± (valor crítico)·(error típico).

Margen de error

E = 1,645·20/√25 = 6,58

Límite del intervalo

U = 104 + 6,58 = 110,6

Respuesta

U = 110,6
13.Regresión lineal y correlación

Respuesta: r = 0,9809

Regresión por mínimos cuadrados: con x̄ e ȳ las medias, Sxx = Σ(x − x̄)², Syy = Σ(y − ȳ)² y Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ), la recta ŷ = a + b·x tiene pendiente b = Sxy/Sxx y ordenada en el origen a = ȳ − b·x̄, así que siempre pasa por (x̄, ȳ). El coeficiente de correlación de Pearson r = Sxy/√(Sxx·Syy) está entre −1 y 1; r² es la fracción de la variación de y explicada por la recta.

Sumas centradas

Sxy = 2989 − 36·445/6 = 319
Sxx = 286 − 36²/6 = 70
Syy = 34515 − 445²/6 = 1511

Coeficiente de correlación

r = 319/√(70·1511) = 0,9809

Respuesta

r = 0,9809
14.Regresión lineal y correlación

Respuesta: e = 2,9

Regresión por mínimos cuadrados: con x̄ e ȳ las medias, Sxx = Σ(x − x̄)², Syy = Σ(y − ȳ)² y Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ), la recta ŷ = a + b·x tiene pendiente b = Sxy/Sxx y ordenada en el origen a = ȳ − b·x̄, así que siempre pasa por (x̄, ȳ). El coeficiente de correlación de Pearson r = Sxy/√(Sxx·Syy) está entre −1 y 1; r² es la fracción de la variación de y explicada por la recta.

Medias

x̄ = 27/6 = 4,5
ȳ = 297/6 = 49,5

Sumas de cuadrados y de productos

Sxx = Σ(x − x̄)² = 17,5
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 45,5

Recta de regresión

b = 45,5/17,5 = 2,6
a = 49,5 − 2,6·4,5 = 37,8
ŷ = 37,8 + 2,6·x

Valor predicho

ŷ = 37,8 + 2,6·5,5 = 52,1

Residuo

e = 55 − 52,1 = 2,9

Respuesta

e = 2,9

El punto está por encima de la recta.

15.Pruebas de chi cuadrado

Respuesta: E = 26,47

Pruebas de chi cuadrado: compara las frecuencias observadas O con las frecuencias E esperadas bajo H₀ mediante χ² = Σ(O − E)²/E. Bondad de ajuste: E = n·p para cada categoría, gl = k − 1 (menos uno más por cada parámetro estimado a partir de los datos). Independencia en una tabla r × c: E = total de fila × total de columna / total general, gl = (r − 1)(c − 1). Rechaza H₀ cuando χ² supera el valor crítico para el α elegido.

Frecuencia esperada

E = 82·51/158 = 26,47

Respuesta

E = 26,47
16.Pruebas de chi cuadrado

Respuesta: χ²crit = 16,92

Pruebas de chi cuadrado: compara las frecuencias observadas O con las frecuencias E esperadas bajo H₀ mediante χ² = Σ(O − E)²/E. Bondad de ajuste: E = n·p para cada categoría, gl = k − 1 (menos uno más por cada parámetro estimado a partir de los datos). Independencia en una tabla r × c: E = total de fila × total de columna / total general, gl = (r − 1)(c − 1). Rechaza H₀ cuando χ² supera el valor crítico para el α elegido.

Grados de libertad

df = (4 − 1)·(4 − 1) = 9

Tabla

χ²crit(df = 9, α = 0,05) = 16,919

Respuesta

χ²crit = 16,919

Rechaza H₀ si el χ² calculado es mayor que este valor.

ExamProblems · examproblems.com/courses/research-methods-psychology