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

La fiabilidad por dos mitades consiste en:

  1. AUsar dos observadores, cada uno en la mitad de las sesiones
  2. BEvaluar dos mitades de la muestra en momentos distintos
  3. CComparar las puntuaciones de dos mitades de la misma prueba para comprobar la consistencia interna
  4. DDividir la muestra en un grupo experimental y uno de control y comparar sus puntuaciones
2.Métodos de investigación en psicologíaDifícil

¿Cuál es el propósito principal de la asignación aleatoria a las condiciones en un experimento?

  1. AAumentar la tasa de respuesta
  2. BRepartir las variables de los participantes por igual para que no confundan los resultados
  3. CHacer la muestra representativa de la población objetivo para que los resultados se generalicen
  4. DAsegurar que los participantes no conozcan el objetivo
3.Estadística descriptivaMedia
10152025303540455055

Calcula la desviación típica muestral s de los datos: 47, 10, 35, 51, 56, 36.

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

Una magnitud sigue una distribución normal con media 50 y desviación típica 10. ¿Qué proporción P de valores está por debajo de 42?

μ = 50σ = 10x = 42
P =
5.ProbabilidadMedia
P(al menos un seis) = ??1?2P(seis) = 1/6 en cada lanzamiento

Se lanza un dado equilibrado 2 veces. ¿Cuál es la probabilidad P de sacar al menos un seis?

n = 2
P =
6.ProbabilidadDifícil
n = 11, p = 0,5: P(X ≤ 1) = ?k01234567891011

Se prueban 11 componentes y cada uno falla con probabilidad 0,5, de forma independiente. ¿Cuál es la probabilidad P de que falle como mucho uno?

n = 11p = 0,5
P =
7.Distribución normalMedia
5083P = ?

Supón que las notas de un examen siguen una distribución normal con media 65 puntos y desviación típica 10 puntos. ¿Qué fracción está entre 50 y 83 puntos? Da P como número decimal.

μ = 65σ = 10x1 = 50x2 = 83
P =
8.Distribución normalDifícil
235240245250255260265gsuperior 5%

Para los pesos de las bolsas, la distribución es normal, con media 250 g y desviación típica 5 g. Arrastra el punto de corte para que el 5 % superior sombreado quede a su derecha. Halla el punto de corte x.

μ = 250 gσ = 5 g5%
x = g
9.Intervalos de confianzaMedia
n = 8, s = 10,5LU = ?x̄ = 10E95%

Una muestra de 8 elementos tiene media 10 y desviación típica s = 10,5. La población es aproximadamente normal. Calcula el límite superior del intervalo de confianza del 95 % para la media.

n = 8x̄ = 10s = 10,595%t(7) = 2,365
límite superior =
10.Intervalos de confianzaDifícil
μ₁ − μ₂, t(24) = 2,7970LUx̄₁ − x̄₂E = ?99%

Se prueban dos fertilizantes. Grupo de parcelas 1: 10 parcelas, rendimiento medio 64,5 kg, desviación típica 9,5 kg. Grupo de parcelas 2: 16 parcelas, media 73 kg, desviación típica 9,5 kg. Supón varianzas iguales (t con varianza combinada, gl = n₁ + n₂ − 2). Halla el margen de error E del intervalo de confianza del 99 % para μ₁ − μ₂.

n₁ = 10x̄₁ = 64,5s₁ = 9,5n₂ = 16x̄₂ = 73s₂ = 9,599%t(24) = 2,797
E = kg
11.Contrastes de hipótesis e intervalos de confianzaMedia
−2,0452,045t = ?df = 29

Se comparan dos métodos de enseñanza. Grupo 1: 15 estudiantes, nota media 59, desviación típica 3,5. Grupo 2: 16 estudiantes, nota media 63,7, desviación típica 5. Supón varianzas poblacionales iguales y usa el contraste t de dos muestras con varianza combinada. Halla el estadístico de contraste t para H₀: μ₁ = μ₂, tomando la diferencia como x̄₁ − x̄₂ (grupo 1 menos grupo 2).

n₁ = 15x̄₁ = 59s₁ = 3,5n₂ = 16x̄₂ = 63,7s₂ = 5
t =
12.Contrastes de hipótesis e intervalos de confianzaDifícil
z −1,64501,645

Una muestra de 81 medidas tiene media 197,1. La desviación típica poblacional es 12. Calcula el límite superior U del intervalo de confianza del 90 % para la media.

x̄ = 197,1σ = 12n = 8190%
U =
13.Regresión lineal y correlaciónMedia
xy332431535634742xy463540

La tabla da 5 observaciones emparejadas de x = gasto en publicidad en miles de € e y = ventas en miles de €. Halla el coeficiente de determinación r² de la recta de mínimos cuadrados.

n = 5
r² =
14.Regresión lineal y correlaciónDifícil
xy188921110241202714230155xy202530100150x = 22,5

La tabla da 5 observaciones emparejadas de x = temperatura en °C e y = helados vendidos. Usa la recta de mínimos cuadrados ŷ = a + b·x. Se hace una nueva observación (22,5, 112). Halla su residuo e = y − ŷ.

n = 5(22,5, 112)
e =
15.Pruebas de chi cuadradoMedia
sin defectolevegraveTotalturno de día224751120turno de noche225226100Total449977220

La tabla de contingencia muestra las frecuencias observadas. Calcula el estadístico de chi cuadrado χ² para la prueba de independencia entre las variables de filas y columnas. No uses corrección por continuidad.

N = 2202 × 3
χ² =
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

Una prueba de chi cuadrado de bondad de ajuste compara las frecuencias observadas en 11 categorías con proporciones esperadas totalmente especificadas (no se estima ningún parámetro a partir de los datos). Con la tabla, halla el valor crítico χ²crit para el nivel de significación α = 0,01.

α = 0,01
χ²crit =

3Disoluciones

1.Métodos de investigación en psicología

Respuesta: C · Comparar las puntuaciones de dos mitades de la misma prueba para comprobar la consistencia interna

Por qué esta es la respuesta

Si ambas mitades miden el mismo constructo, sus puntuaciones deberían correlacionar mucho. El alfa de Cronbach extiende esta idea a todas las divisiones posibles.

Respuesta

C · Comparar las puntuaciones de dos mitades de la misma prueba para comprobar la consistencia interna
2.Métodos de investigación en psicología

Respuesta: B · Repartir las variables de los participantes por igual para que no confundan los resultados

Por qué esta es la respuesta

La asignación aleatoria equilibra las diferencias individuales entre condiciones y apoya conclusiones causales. El muestreo aleatorio tiene que ver con la generalización a una población.

Respuesta

B · Repartir las variables de los participantes por igual para que no confundan los resultados
3.Estadística descriptiva

Respuesta: s = 16,51

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 = 235/6 = 39,17

Desviaciones al cuadrado

Σ(x − x̄)² = 7,833² + (−29,17)² + (−4,167)² + 11,83² + 16,83² + (−3,167)² = 1363

Desviación típica

s = √(1363/5) = 16,51

Respuesta

s = 16,51
4.Estadística descriptiva

Respuesta: P = 0,2119

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 = −0,8

Tabla de la normal estándar

Φ(−0,8) = 0,2119
P = 0,2119

Respuesta

P = 0,2119
5.Probabilidad

Respuesta: P = 0,3056

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.

Complementario

P(ningún seis) = (5/6)2 = 0,6944
P = 1 − 0,6944 = 0,3056

Respuesta

P = 0,3056
6.Probabilidad

Respuesta: P = 0,005859

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.

Cero y un fallo

P(X = 0) = 0,511 = 0,0004883
P(X = 1) = 11·0,5·0,510 = 0,005371

Súmalas

P = 0,0004883 + 0,005371 = 0,005859

Respuesta

P = 0,005859
7.Distribución normal

Respuesta: P = 0,8973

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.

Puntuaciones z

z₁ = (50 − 65)/10 = −1,5
z₂ = (83 − 65)/10 = 1,8

Área entre ambos valores

P = Φ(1,8) − Φ(−1,5) = 0,9641 − 0,06681 = 0,8973

Respuesta

P = 0,8973
8.Distribución normal

Respuesta: x = 258,2 g

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

Φ(z) = 0,95

z según la tabla

z ≈ 1,64

De vuelta a las unidades originales

x = 250 + 1,64·5 = 258,2 g

Respuesta

x = 258,2 g
9.Intervalos de confianza

Respuesta: límite superior = 18,78

Intervalo de confianza para la media: x̄ ± margen de error. Con σ poblacional conocida, el margen es z·σ/√n; si solo se tiene la desviación típica muestral s, usa t con n − 1 grados de libertad: t·s/√n. Valores críticos: z = 1,645 (90 %), 1,96 (95 %), 2,576 (99 %). Para conseguir un margen E o menor, necesitas n ≥ (z·σ/E)², redondeado hacia arriba.

Valor crítico

df = n − 1 = 7, t = 2,365

Margen de error

E = 2,365·10,5/√8 = 8,78

Intervalo

10 ± 8,78 → [1,22, 18,78]

Respuesta

límite superior = 18,78
10.Intervalos de confianza

Respuesta: E = 10,71 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 = (9·9,5² + 15·9,5²)/24 = 90,25
sp = 9,5

Margen de error

E = 2,797·9,5·√(1/10 + 1/16) = 10,71

Respuesta

E = 10,71 kg
11.Contrastes de hipótesis e intervalos de confianza

Respuesta: t = −3,012

Hypothesis test: the test statistic = (estimate − value under H₀)/(standard error under H₀). The p-value is the probability, assuming H₀ is true, of a statistic at least as extreme as the one observed: the area in one tail for a one-sided H₁, twice the tail area for a two-sided H₁. Reject H₀ when p ≤ α.

Varianza combinada

sp² = (14·3,5² + 15·5²)/29 = 18,84
sp = 4,341

Error típico

SE = 4,341·√(1/15 + 1/16) = 1,56

Estadístico de contraste

t = (59 − 63,7)/1,56 = −3,012

Respuesta

t = −3,012

Con gl = 29, el valor crítico bilateral al 5 % es 2,045; |t| es mayor, así que se rechaza H₀.

12.Contrastes de hipótesis e intervalos de confianza

Respuesta: U = 199,3

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 = 1,645·12/√81 = 2,193

Límite del intervalo

U = 197,1 + 2,193 = 199,3

Respuesta

U = 199,3
13.Regresión lineal y correlación

Respuesta: r² = 0,7072

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 = 25/5 = 5
ȳ = 174/5 = 34,8

Sumas de cuadrados y de productos

Sxx = Σ(x − x̄)² = 10
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 23
Syy = Σ(y − ȳ)² = 74,8

Coeficiente de determinación

r² = 23²/(10·74,8) = 0,7072

Respuesta

r² = 0,7072

Aproximadamente el 70,72 % de la variación de y queda explicada por la recta.

14.Regresión lineal y correlación

Respuesta: e = −3

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 = 120/5 = 24
ȳ = 616/5 = 123,2

Sumas de cuadrados y de productos

Sxx = Σ(x − x̄)² = 90
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 492

Recta de regresión

b = 492/90 = 5,467
a = 123,2 − 5,467·24 = −8
ŷ = −8 + 5,467·x

Valor predicho

ŷ = −8 + 5,467·22,5 = 115

Residuo

e = 112 − 115 = −3

Respuesta

e = −3

El punto está por debajo de la recta.

15.Pruebas de chi cuadrado

Respuesta: χ² = 6,606

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.

Frecuencias esperadas

turno de día: 120·44/220 = 24, 120·99/220 = 54, 120·77/220 = 42
turno de noche: 100·44/220 = 20, 100·99/220 = 45, 100·77/220 = 35

Estadístico de chi cuadrado

χ² = (22 − 24)²/24 + (47 − 54)²/54 + (51 − 42)²/42 + (22 − 20)²/20 + (52 − 45)²/45 + (26 − 35)²/35
χ² = 6,606

Respuesta

χ² = 6,606

gl = 2. Con α = 0,05 el valor crítico es 5,991, así que H₀ (independencia) se rechaza.

16.Pruebas de chi cuadrado

Respuesta: χ²crit = 23,21

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 = 11 − 1 = 10

Tabla

χ²crit(df = 10, α = 0,01) = 23,209

Respuesta

χ²crit = 23,209

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

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