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

Un ANOVA de un factor que compara cuatro grupos es significativo. ¿Qué debe hacer después el investigador para saber qué grupos difieren?

  1. APresentar el resultado como una correlación
  2. BRealizar pruebas post hoc como la HSD de Tukey
  3. CConcluir que los cuatro grupos difieren entre sí
  4. DRealizar una prueba chi cuadrado sobre las medias
3.Estadística descriptivaMedia
1520253035404550

Calcula la desviación típica muestral s de los datos: 36, 15, 33, 50, 46, 33, 23.

n = 7
s =
4.Estadística descriptivaDifícil
z −2−1012

Una magnitud sigue una distribución normal con media 60 y desviación típica 20. ¿Qué proporción P de valores está por encima de 44?

μ = 60σ = 20x = 44
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
xp(x)10,0520,3530,340,3μ

X tiene la distribución mostrada, y Y = 2X + 4. Halla la desviación típica σY de Y.

x: 1, 2, 3, 4p(x): 0,05, 0,35, 0,3, 0,3Y = 2X + 4
σY =
7.Distribución normalMedia
−3−2−10123zárea sombreada a la derecha de z = 0,7995

Arrastra z para que el área sombreada bajo la curva normal estándar, a la derecha de z, sea 0,7995. Halla z con dos decimales.

A = 0,7995
z =
8.Distribución normalDifícil
0,02 mm0D − d?

Los diámetros D de los agujeros son normales con media 25,02 mm y desviación típica 0,01 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 = 25,02 mm, σ = 0,01 mmeje: μ = 25 mm, σ = 0,02 mm
P =
9.Intervalos de confianzaMedia
n = 12, s = 1,5LUx̄ = 89E = ?95%

Una muestra de 12 elementos tiene media 89 y desviación típica s = 1,5. La población es aproximadamente normal. Calcula el margen de error E de un intervalo de confianza del 95 % para la media.

n = 12x̄ = 89s = 1,595%t(11) = 2,201
E =
10.Intervalos de confianzaDifícil
σ = 18, n = ?x̄ − Ex̄ + Ex̄E = 1,599%

La desviación típica poblacional es 18. ¿Qué tamaño muestral n necesitas para que un intervalo de confianza del 99 % para la media tenga un margen de error de como máximo 1,5?

σ = 18E = 1,599%
n =
11.Contrastes de hipótesis e intervalos de confianzaMedia
t −1,9901,99

Una muestra de 81 estudiantes tiene una nota media de 101,6 y una desviación típica muestral de 5. Calcula el estadístico de contraste t para H₀: μ = 100.

μ₀ = 100x̄ = 101,6s = 5n = 81
t =
12.Contrastes de hipótesis e intervalos de confianzaDifícil
σ = 15, n = ?x̄ − Ex̄ + Ex̄E = 195%

¿Qué tamaño debe tener una muestra para que el intervalo de confianza del 95 % para una media tenga un margen de error de como mucho 1? La desviación típica es 15. Calcula el menor tamaño muestral n.

σ = 15E = 195%
n =
13.Regresión lineal y correlaciónMedia
xy124223319420516613xy246152025

La tabla da 6 observaciones emparejadas de x = antigüedad del coche en años e y = precio en miles de €. Se dan sus sumas. Halla el coeficiente de correlación de Pearson r a partir de estas sumas.

n = 6Σx = 21Σy = 115Σx² = 91Σy² = 2291Σxy = 365
r =
14.Regresión lineal y correlaciónDifícil
xy148355568783910011109xy5106080100x = 8

La tabla da 6 observaciones emparejadas de x = horas de estudio e y = nota del examen. Usa la recta de mínimos cuadrados ŷ = a + b·x. Se hace una nueva observación (8, 85). Halla su residuo e = y − ŷ.

n = 6(8, 85)
e =
15.Pruebas de chi cuadradoMedia
tossin tosTotalfumadores7545120no fumadores51960Total12654180

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 = 1802 × 2
χ² =
16.Pruebas de chi cuadradoDifícil
sínoTotallínea 1352560línea 2362460línea 379180Total15050200dfα = 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 = 0,01 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 = 2003 × 2α = 0,01
χ² =

3Disoluciones

1.Métodos de investigación en psicología

Respuesta: D · 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

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

Respuesta: B · Realizar pruebas post hoc como la HSD de Tukey

Por qué esta es la respuesta

Una F significativa muestra que no todas las medias son iguales. Las pruebas post hoc o los contrastes planificados identifican qué pares difieren, controlando la tasa de error.

Respuesta

B · Realizar pruebas post hoc como la HSD de Tukey
3.Estadística descriptiva

Respuesta: s = 12,16

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 = 236/7 = 33,71

Desviaciones al cuadrado

Σ(x − x̄)² = 2,286² + (−18,71)² + (−0,7143)² + 16,29² + 12,29² + (−0,7143)² + (−10,71)² = 887,4

Desviación típica

s = √(887,4/6) = 12,16

Respuesta

s = 12,16
4.Estadística descriptiva

Respuesta: P = 0,7881

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 = 1 − 0,2119 = 0,7881

Respuesta

P = 0,7881
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: σY = 1,819

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.

Dispersión de X

μ = 2,85, Var(X) = 0,8275, σX = 0,9097

Cambio lineal

σY = |2|·0,9097 = 1,819

Respuesta

σY = 1,819

La media sí se desplaza: E(Y) = 2·2,85 + 4 = 9,7.

7.Distribución normal

Respuesta: z = −0,84

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 − 0,7995 = 0,2005

Lee la tabla de z al revés

Busca 0,2005 dentro de la tabla y lee z.

z = −0,84

Respuesta

z = −0,84
8.Distribución normal

Respuesta: P = 0,8133

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 = 25,02 − 25 = 0,02 mm, σ = 0,02236 mm

Tipificar

z = (0 − 0,02)/0,02236 = −0,89

Probabilidad

P = 1 − Φ(−0,89) = 0,8133

Respuesta

P = 0,8133
9.Intervalos de confianza

Respuesta: E = 0,9531

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 = 11, t = 2,201

Margen de error

E = 2,201·1,5/√12 = 0,9531

Respuesta

E = 0,9531
10.Intervalos de confianza

Respuesta: n = 956

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.

Despejar n

n = (2,576·18/1,5)² = 955,6

Redondear hacia arriba

El tamaño muestral es un número entero, y redondear hacia abajo haría el margen demasiado grande.

n = 956

Respuesta

n = 956
11.Contrastes de hipótesis e intervalos de confianza

Respuesta: t = 2,88

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).

Error típico

SE = 5/√81 = 5/9 = 0,5556

Estadístico de contraste

t = (101,6 − 100)/0,5556 = 2,88

Respuesta

t = 2,88
t0,025; df = 80 = 1,99

|t| > 1,99, así que se rechaza H₀ al nivel del 5 % (bilateral).

12.Contrastes de hipótesis e intervalos de confianza

Respuesta: n = 865

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).

Despejar n

n = (1,96·15/1)² = 864,4

Redondear hacia arriba

n = 865

Respuesta

n = 865
13.Regresión lineal y correlación

Respuesta: r = −0,962

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 = 365 − 21·115/6 = −37,5
Sxx = 91 − 21²/6 = 17,5
Syy = 2291 − 115²/6 = 86,83

Coeficiente de correlación

r = −37,5/√(17,5·86,83) = −0,962

Respuesta

r = −0,962
14.Regresión lineal y correlación

Respuesta: e = −5,167

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 = 36/6 = 6
ȳ = 463/6 = 77,17

Sumas de cuadrados y de productos

Sxx = Σ(x − x̄)² = 70
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 455

Recta de regresión

b = 455/70 = 6,5
a = 77,17 − 6,5·6 = 38,17
ŷ = 38,17 + 6,5·x

Valor predicho

ŷ = 38,17 + 6,5·8 = 90,17

Residuo

e = 85 − 90,17 = −5,167

Respuesta

e = −5,167

El punto está por debajo de la recta.

15.Pruebas de chi cuadrado

Respuesta: χ² = 9,643

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

fumadores: 120·126/180 = 84, 120·54/180 = 36
no fumadores: 60·126/180 = 42, 60·54/180 = 18

Estadístico de chi cuadrado

χ² = (75 − 84)²/84 + (45 − 36)²/36 + (51 − 42)²/42 + (9 − 18)²/18
χ² = 9,643

Respuesta

χ² = 9,643

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 = 40,16

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

línea 1: 45, 15
línea 2: 45, 15
línea 3: 60, 20

Estadístico de chi cuadrado

χ² = (35 − 45)²/45 + (25 − 15)²/15 + (36 − 45)²/45 + (24 − 15)²/15 + (79 − 60)²/60 + (1 − 20)²/20
χ² = 40,16

Decisión

df = 2, χ²crit = 9,210
40,16 > 9,210

Respuesta

χ² = 40,16

χ² está por encima del valor crítico, así que se rechaza H₀: las variables parecen estar relacionadas.

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