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 una distribución perfectamente normal:

  1. ALa mayoría de las puntuaciones están en las colas
  2. BLa media siempre es mayor que la mediana
  3. CLa moda es la puntuación más baja
  4. DLa media, la mediana y la moda son iguales
2.Métodos de investigación en psicologíaDifícil

Un estudio muestra que un cuestionario correlaciona fuertemente con una prueba establecida del mismo constructo. Esto respalda:

  1. ALa validez aparente
  2. BLa validez concurrente
  3. CLa fiabilidad test-retest
  4. DLa validez ecológica
3.Estadística descriptivaMedia
15202530354045

Calcula la desviación típica muestral s de los datos: 49, 29, 23, 19, 11, 21.

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

Las notas de un examen siguen una distribución normal con media 100 y desviación típica 20. Calcula la puntuación z z de una nota de 70.

μ = 100σ = 20x = 70
z =
5.ProbabilidadMedia
n = 12k = 5N = ?

¿De cuántas formas N se puede elegir un comité de 5 personas entre un grupo de 12? El orden no importa.

n = 12k = 5
N =
6.ProbabilidadDifícil
n = 7, p = 0,6: P(X ≤ 1) = ?k01234567

Se prueban 7 componentes y cada uno falla con probabilidad 0,6, de forma independiente. ¿Cuál es la probabilidad P de que falle como mucho uno?

n = 7p = 0,6
P =
7.Distribución normalMedia
225 kg227,3 kgT = X₁ + … + X₉?

Las masas de sacos de cemento son independientes y normales con media 25 kg y desviación típica 0,5 kg. Halla la probabilidad P de que la masa total de 9 de ellos supere 227,3 kg. Redondea z a dos decimales.

μ = 25 kgσ = 0,5 kgn = 9> 227,3 kg
P =
8.Distribución normalDifícil
0,03 mm0D − d?

Los diámetros D de los agujeros son normales con media 25,03 mm y desviación típica 0,015 mm. Los diámetros d de los ejes son independientes y normales con media 25 mm y desviación típica 0,02 mm. Un eje elegido al azar encaja cuando D − d > 0. Halla la probabilidad P de que encaje. Redondea z a dos decimales.

agujero: μ = 25,03 mm, σ = 0,015 mmeje: μ = 25 mm, σ = 0,02 mm
P =
9.Intervalos de confianzaMedia
n = 7, sd​ = 4,70L = ?Ud̄ = 6,3E99%

Se mide la tensión arterial de 7 pacientes antes y después de un tratamiento. Las diferencias d = antes − después (mmHg) tienen media 6,3 y desviación típica 4,7. Halla el límite inferior del intervalo de confianza del 99 % para la diferencia media.

n = 7d̄ = 6,3sd = 4,799%t(6) = 3,707
límite inferior = mmHg
10.Intervalos de confianzaDifícil
μ₁ − μ₂, t(20) = 2,8450L = ?Ux̄₁ − x̄₂E99%

Se prueban dos fertilizantes. Grupo de parcelas 1: 10 parcelas, rendimiento medio 39,5 kg, desviación típica 9 kg. Grupo de parcelas 2: 12 parcelas, media 40,5 kg, desviación típica 10 kg. Supón varianzas iguales (t con varianza combinada, gl = n₁ + n₂ − 2). Halla el límite inferior del intervalo de confianza del 99 % para μ₁ − μ₂.

n₁ = 10x̄₁ = 39,5s₁ = 9n₂ = 12x̄₂ = 40,5s₂ = 1099%t(20) = 2,845
límite inferior = kg
11.Contrastes de hipótesis e intervalos de confianzaMedia
−2,1312,131t = ?df = 15

Se comparan dos métodos de enseñanza. Grupo 1: 8 estudiantes, nota media 98,5, desviación típica 6. Grupo 2: 9 estudiantes, nota media 104,4, desviación típica 4. 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 = 8x̄₁ = 98,5s₁ = 6n₂ = 9x̄₂ = 104,4s₂ = 4
t =
12.Contrastes de hipótesis e intervalos de confianzaDifícil
μ₀x̄c

Se hace un contraste z unilateral de H₀: μ = 50 frente a H₁: μ > 50 con α = 0,01 y una muestra de 25; se sabe que la desviación típica es 10. En realidad la media es 54,8. Halla la potencia 1 − β del contraste en porcentaje.

μ₀ = 50μ = 54,8σ = 10n = 25α = 0,01
1 − β = %
13.Regresión lineal y correlaciónMedia
xy12221731841551267xy246101520

La tabla da 6 observaciones emparejadas de x = antigüedad del coche en años e y = precio en miles de €. Halla el coeficiente de correlación de Pearson r.

n = 6
r =
14.Regresión lineal y correlaciónDifícil
xy2541361682410271234xy510102030x = 11

La tabla da 6 observaciones emparejadas de x = carga en kN e y = alargamiento en mm. Usa la recta de mínimos cuadrados ŷ = a + b·x. Se hace una nueva observación (11, 33). Halla su residuo e = y − ŷ.

n = 6(11, 33)
e =
15.Pruebas de chi cuadradoMedia
sínoTotalhombres281240mujeres273360Total5545100

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 = 1002 × 2
χ² =
16.Pruebas de chi cuadradoDifícil
aptono aptoTotaledad 18–30174360edad 31–50132740edad 51+122840Total4298140dfα = 0,05α = 0,0113,8416,63525,9919,21037,81511,34549,48813,277511,07015,086612,59216,812714,06718,475815,50720,090916,91921,6661018,30723,209

La tabla muestra las frecuencias observadas. Contrasta con α = 0,05 si las dos variables son independientes (sin corrección por continuidad). Calcula el estadístico de contraste χ² y compáralo después con el valor crítico de la tabla.

N = 1403 × 2α = 0,05
χ² =

3Disoluciones

1.Métodos de investigación en psicología

Respuesta: D · La media, la mediana y la moda son iguales

Por qué esta es la respuesta

Una distribución normal es simétrica y con forma de campana, por lo que las tres medidas de tendencia central coinciden en el centro.

Respuesta

D · La media, la mediana y la moda son iguales
2.Métodos de investigación en psicología

Respuesta: B · La validez concurrente

Por qué esta es la respuesta

La validez concurrente se demuestra cuando una nueva medida concuerda con otra establecida tomada aproximadamente al mismo tiempo.

Respuesta

B · La validez concurrente
3.Estadística descriptiva

Respuesta: s = 12,99

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 = 152/6 = 25,33

Desviaciones al cuadrado

Σ(x − x̄)² = 23,67² + 3,667² + (−2,333)² + (−6,333)² + (−14,33)² + (−4,333)² = 843,3

Desviación típica

s = √(843,3/5) = 12,99

Respuesta

s = 12,99
4.Estadística descriptiva

Respuesta: z = −1,5

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 = (70 − 100)/20 = −1,5

Respuesta

z = −1,5
5.Probabilidad

Respuesta: N = 792

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(12, 5) = (12·11·10·9·8)/(5·4·3·2·1) = 792

Respuesta

N = 792
6.Probabilidad

Respuesta: P = 0,01884

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) = 0,47 = 0,001638
P(X = 1) = 7·0,6·0,46 = 0,0172

Súmalas

P = 0,001638 + 0,0172 = 0,01884

Respuesta

P = 0,01884
7.Distribución normal

Respuesta: P = 0,06301

Sumas y diferencias de variables normales: si X e Y son independientes y normales, X + Y y X − Y también son normales. Las medias se suman o se restan: E(X ± Y) = μX ± μY. Las varianzas siempre se suman, también en una diferencia: Var(X ± Y) = σX² + σY², así que σ = √(σX² + σY²). Las desviaciones típicas nunca se suman directamente. El total de n elementos independientes con la misma distribución tiene media n·μ y desviación típica σ·√n. Después estandariza como de costumbre: z = (x − media)/σ y lee Φ(z).

Distribución del total

μT = 225 kg, σT = 0,5·√9 = 1,5 kg

Tipificar

z = (227,3 − 225)/1,5 = 1,53

Probabilidad

P = 1 − Φ(1,53) = 0,06301

Respuesta

P = 0,06301
8.Distribución normal

Respuesta: P = 0,8849

Sumas y diferencias de variables normales: si X e Y son independientes y normales, X + Y y X − Y también son normales. Las medias se suman o se restan: E(X ± Y) = μX ± μY. Las varianzas siempre se suman, también en una diferencia: Var(X ± Y) = σX² + σY², así que σ = √(σX² + σY²). Las desviaciones típicas nunca se suman directamente. El total de n elementos independientes con la misma distribución tiene media n·μ y desviación típica σ·√n. Después estandariza como de costumbre: z = (x − media)/σ y lee Φ(z).

Distribución de la diferencia

μ = 25,03 − 25 = 0,03 mm, σ = 0,025 mm

Tipificar

z = (0 − 0,03)/0,025 = −1,2

Probabilidad

P = 1 − Φ(−1,2) = 0,8849

Respuesta

P = 0,8849
9.Intervalos de confianza

Respuesta: límite inferior = −0,2852 mmHg

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.

Valor crítico

df = 6, t = 3,707

Margen de error

E = 3,707·4,7/√7 = 6,585

Intervalo

6,3 ± 6,585 → [−0,2852, 12,89]

Respuesta

límite inferior = −0,2852 mmHg
10.Intervalos de confianza

Respuesta: límite inferior = −12,65 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 = (9·9² + 11·10²)/20 = 91,45
sp = 9,563

Margen de error

E = 2,845·9,563·√(1/10 + 1/12) = 11,65

Intervalo

−1 ± 11,65 → [−12,65, 10,65]

Respuesta

límite inferior = −12,65 kg
11.Contrastes de hipótesis e intervalos de confianza

Respuesta: t = −2,412

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 = (7·6² + 8·4²)/15 = 25,33
sp = 5,033

Error típico

SE = 5,033·√(1/8 + 1/9) = 2,446

Estadístico de contraste

t = (98,5 − 104,4)/2,446 = −2,412

Respuesta

t = −2,412

Con gl = 15, el valor crítico bilateral al 5 % es 2,131; |t| es mayor, así que se rechaza H₀.

12.Contrastes de hipótesis e intervalos de confianza

Respuesta: 1 − β = 52,95 %

Potencia de un contraste: potencia = 1 − β es la probabilidad de rechazar H₀ cuando es falsa. Halla el valor de corte x̄c a partir de μ₀ y z_α y después calcula la probabilidad de caer más allá de x̄c usando la media verdadera: z = (x̄c − μ)/(σ/√n).

Media muestral crítica

SE = 10/√25 = 2
x̄c = 50 + 2,326·2 = 54,65

z con la media verdadera

z = (54,65 − 54,8)/2 = −0,074

Potencia

potencia = P(Z > −0,074) = 52,95%
1 − β = 52,95%

Respuesta

1 − β = 52,95%
13.Regresión lineal y correlación

Respuesta: r = −0,9573

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 = 21/6 = 3,5
ȳ = 91/6 = 15,17

Sumas de cuadrados y de productos

Sxx = Σ(x − x̄)² = 17,5
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = −46,5
Syy = Σ(y − ȳ)² = 134,8

Coeficiente de correlación

r = −46,5/√(17,5·134,8) = −0,9573

Respuesta

r = −0,9573
14.Regresión lineal y correlación

Respuesta: e = 2,024

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 = 42/6 = 7
ȳ = 119/6 = 19,83

Sumas de cuadrados y de productos

Sxx = Σ(x − x̄)² = 70
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 195

Recta de regresión

b = 195/70 = 2,786
a = 19,83 − 2,786·7 = 0,3333
ŷ = 0,3333 + 2,786·x

Valor predicho

ŷ = 0,3333 + 2,786·11 = 30,98

Residuo

e = 33 − 30,98 = 2,024

Respuesta

e = 2,024

El punto está por encima de la recta.

15.Pruebas de chi cuadrado

Respuesta: χ² = 6,061

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

hombres: 40·55/100 = 22, 40·45/100 = 18
mujeres: 60·55/100 = 33, 60·45/100 = 27

Estadístico de chi cuadrado

χ² = (28 − 22)²/22 + (12 − 18)²/18 + (27 − 33)²/33 + (33 − 27)²/27
χ² = 6,061

Respuesta

χ² = 6,061

gl = 1. Con α = 0,05 el valor crítico es 3,841, así que H₀ (independencia) se rechaza.

16.Pruebas de chi cuadrado

Respuesta: χ² = 0,1984

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

edad 18–30: 18, 42
edad 31–50: 12, 28
edad 51+: 12, 28

Estadístico de chi cuadrado

χ² = (17 − 18)²/18 + (43 − 42)²/42 + (13 − 12)²/12 + (27 − 28)²/28 + (12 − 12)²/12 + (28 − 28)²/28
χ² = 0,1984

Decisión

df = 2, χ²crit = 5,991
0,1984 < 5,991

Respuesta

χ² = 0,1984

χ² está por debajo del valor crítico, así que no se rechaza H₀: no hay evidencia significativa de relación.

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