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

El sesgo de publicación se refiere a:

  1. AQue los revisores favorecen los artículos de autores de universidades famosas frente a los de universidades menos conocidas
  2. BQue los investigadores publican el mismo estudio dos veces
  3. CQue las revistas solo publican investigación cualitativa
  4. DQue los estudios con resultados significativos tienen más probabilidades de publicarse que los resultados nulos
2.Métodos de investigación en psicologíaDifícil

Tras analizar los datos, un investigador redacta la introducción como si hubiera predicho desde el principio un hallazgo inesperado. Esto se denomina:

  1. AOperacionalización
  2. BDebriefing
  3. CHARKing (formular hipótesis una vez conocidos los resultados)
  4. DContrabalanceo
3.Estadística descriptivaMedia
15202530354045505560

Calcula la desviación típica muestral s de los datos: 16, 13, 42, 44, 60, 34, 20.

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

Las notas de un examen siguen una distribución normal con media 170 y desviación típica 15. Calcula la puntuación z z de una nota de 152.

μ = 170σ = 15x = 152
z =
5.ProbabilidadMedia
xp(x)100,3200,3300,15400,25μ = 23,5

Para la distribución mostrada, halla la varianza Var(X) de X.

x: 10, 20, 30, 40p(x): 0,3, 0,3, 0,15, 0,25
Var(X) =
6.ProbabilidadDifícil
xp(x)00,310,1520,3530,2μ

X tiene la distribución mostrada, y Y = 10X + 10. Halla la desviación típica σY de Y.

x: 0, 1, 2, 3p(x): 0,3, 0,15, 0,35, 0,2Y = 10X + 10
σY =
7.Distribución normalMedia
100 kg98,5 kgT = X₁ + … + X₄?

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 4 de ellos supere 98,5 kg. Redondea z a dos decimales.

μ = 25 kgσ = 0,5 kgn = 4> 98,5 kg
P =
8.Distribución normalDifícil
10 cm0X − Y?

Las alturas X de los hombres e Y de las mujeres de un grupo son independientes y normales: X tiene media 180 cm y desviación típica 10 cm, Y tiene media 170 cm y desviación típica 12 cm. Halla la probabilidad P de que X sea mayor que Y. Redondea z a dos decimales.

μX = 180 cm, σX = 10 cmμY = 170 cm, σY = 12 cm
P =
9.Intervalos de confianzaMedia
μ₁ − μ₂0LUx̄₁ − x̄₂E = ?90%

Se compara la duración de la batería de dos modelos de móvil. Modelo 1: 60 móviles, media 113,5 h, desviación típica conocida 20 h. Modelo 2: 60 móviles, media 103,5 h, desviación típica conocida 4 h. Halla el margen de error E del intervalo de confianza del 90 % para μ₁ − μ₂.

n₁ = 60x̄₁ = 113,5 hσ₁ = 20 hn₂ = 60x̄₂ = 103,5 hσ₂ = 4 h90%
E = h
10.Intervalos de confianzaDifícil
σ = 34, n = ?x̄ − Ex̄ + Ex̄E = 399%

La desviación típica poblacional es 34. ¿Qué tamaño muestral n necesitas para que un intervalo de confianza del 99 % para la media tenga un margen de error de como máximo 3?

σ = 34E = 399%
n =
11.Contrastes de hipótesis e intervalos de confianzaMedia
1,84p = ?

Se afirma que la media de una población es 120; se sabe que la desviación típica poblacional es 6. Una muestra aleatoria de 144 observaciones tiene una media de 120,92. Contrasta H₀: μ = 120 frente a H₁: μ > 120. Halla el p-valor p.

μ₀ = 120σ = 6n = 144x̄ = 120,92H₁: μ > μ₀
p =
12.Contrastes de hipótesis e intervalos de confianzaDifícil
z −1,9601,96

Una muestra de 100 medidas tiene media 197,2. La desviación típica poblacional es 15. Calcula el límite inferior L del intervalo de confianza del 95 % para la media.

x̄ = 197,2σ = 15n = 10095%
L =
13.Regresión lineal y correlaciónMedia
xy365467577679785885xy4687080

La tabla da 6 observaciones emparejadas de x = horas de estudio e y = nota del examen. Halla el coeficiente de determinación r² de la recta de mínimos cuadrados.

n = 6
r² =
14.Regresión lineal y correlaciónDifícil
xy121222316415516611xy2461520x = 2,5

La tabla da 6 observaciones emparejadas de x = antigüedad del coche en años e y = precio en miles de €. Usa la recta de mínimos cuadrados ŷ = a + b·x. Predice ŷ para x = 2,5.

n = 6x = 2,5
ŷ =
15.Pruebas de chi cuadradoMedia
mejoróno mejoróTotalfármaco nuevo10416120placebo6456120Total16872240

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 = 2402 × 2
χ² =
16.Pruebas de chi cuadradoDifícil
sínoTotaledad 18–30681280edad 31–50221840edad 51+6436100Total15466220dfα = 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 = 2203 × 2α = 0,01
χ² =

3Disoluciones

1.Métodos de investigación en psicología

Respuesta: D · Que los estudios con resultados significativos tienen más probabilidades de publicarse que los resultados nulos

Por qué esta es la respuesta

Cuando los estudios no significativos se quedan en el cajón, la literatura publicada sobrestima los tamaños del efecto, lo que distorsiona los metaanálisis.

Respuesta

D · Que los estudios con resultados significativos tienen más probabilidades de publicarse que los resultados nulos
2.Métodos de investigación en psicología

Respuesta: C · HARKing (formular hipótesis una vez conocidos los resultados)

Por qué esta es la respuesta

El HARKing presenta resultados exploratorios como confirmatorios, lo que hace que los hallazgos parezcan más sólidos de lo que son. Contribuye a la crisis de replicación.

Respuesta

C · HARKing (formular hipótesis una vez conocidos los resultados)
3.Estadística descriptiva

Respuesta: s = 17,27

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 = 229/7 = 32,71

Desviaciones al cuadrado

Σ(x − x̄)² = (−16,71)² + (−19,71)² + 9,286² + 11,29² + 27,29² + 1,286² + (−12,71)² = 1789

Desviación típica

s = √(1789/6) = 17,27

Respuesta

s = 17,27
4.Estadística descriptiva

Respuesta: z = −1,2

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 = (152 − 170)/15 = −1,2

Respuesta

z = −1,2
5.Probabilidad

Respuesta: Var(X) = 132,8

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.

Media

μ = 10·0,3 + 20·0,3 + 30·0,15 + 40·0,25 = 23,5

Media de los cuadrados

E(X²) = 100·0,3 + 400·0,3 + 900·0,15 + 1600·0,25 = 685

Varianza

Var(X) = 685 − 23,5² = 132,8

Respuesta

Var(X) = 132,8
6.Probabilidad

Respuesta: σY = 11,17

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 = 1,45, Var(X) = 1,247, σX = 1,117

Cambio lineal

σY = |10|·1,117 = 11,17

Respuesta

σY = 11,17

La media sí se desplaza: E(Y) = 10·1,45 + 10 = 24,5.

7.Distribución normal

Respuesta: P = 0,9332

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 = 100 kg, σT = 0,5·√4 = 1 kg

Tipificar

z = (98,5 − 100)/1 = −1,5

Probabilidad

P = 1 − Φ(−1,5) = 0,9332

Respuesta

P = 0,9332
8.Distribución normal

Respuesta: P = 0,7389

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 = 180 − 170 = 10 cm, σ = 15,62 cm

Tipificar

z = (0 − 10)/15,62 = −0,64

Probabilidad

P = 1 − Φ(−0,64) = 0,7389

Respuesta

P = 0,7389
9.Intervalos de confianza

Respuesta: E = 4,331 h

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.

Estimación puntual

x̄₁ − x̄₂ = 113,5 − 103,5 = 10

Error típico

SE = √(20²/60 + 4²/60) = 2,633

Margen de error

E = 1,645·2,633 = 4,331

Respuesta

E = 4,331 h

El intervalo no contiene el 0, así que las medias difieren significativamente.

10.Intervalos de confianza

Respuesta: n = 853

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 = (2,576·34/3)² = 852,3

Redondear hacia arriba

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

n = 853

Respuesta

n = 853
11.Contrastes de hipótesis e intervalos de confianza

Respuesta: p = 0,03288

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.

Estadístico de contraste

SE = σ/√n = 6/√144 = 0,5
z = (120,92 − 120)/0,5 = 1,84

Área de la cola

Φ(1,84) = 0,9671
1 − Φ(1,84) = 0,0329

p-valor

p = 0,03288

Respuesta

p = 0,03288

p ≤ 0,05, así que se rechaza H₀ al nivel del 5 %.

12.Contrastes de hipótesis e intervalos de confianza

Respuesta: L = 194,3

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 = 1,96·15/√100 = 2,94

Límite del intervalo

L = 197,2 − 2,94 = 194,3

Respuesta

L = 194,3
13.Regresión lineal y correlación

Respuesta: r² = 0,9312

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 = 33/6 = 5,5
ȳ = 458/6 = 76,33

Sumas de cuadrados y de productos

Sxx = Σ(x − x̄)² = 17,5
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 78
Syy = Σ(y − ȳ)² = 373,3

Coeficiente de determinación

r² = 78²/(17,5·373,3) = 0,9312

Respuesta

r² = 0,9312

Aproximadamente el 93,12 % de la variación de y queda explicada por la recta.

14.Regresión lineal y correlación

Respuesta: ŷ = 18,8

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 = 101/6 = 16,83

Sumas de cuadrados y de productos

Sxx = Σ(x − x̄)² = 17,5
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = −34,5

Recta de regresión

b = −34,5/17,5 = −1,971
a = 16,83 − (−1,971)·3,5 = 23,73
ŷ = 23,73 − 1,971·x

Predicción

ŷ = 23,73 + (−1,971)·2,5 = 18,8

Respuesta

ŷ = 18,8
15.Pruebas de chi cuadrado

Respuesta: χ² = 31,75

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

fármaco nuevo: 120·168/240 = 84, 120·72/240 = 36
placebo: 120·168/240 = 84, 120·72/240 = 36

Estadístico de chi cuadrado

χ² = (104 − 84)²/84 + (16 − 36)²/36 + (64 − 84)²/84 + (56 − 36)²/36
χ² = 31,75

Respuesta

χ² = 31,75

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 = 14,57

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: 56, 24
edad 31–50: 28, 12
edad 51+: 70, 30

Estadístico de chi cuadrado

χ² = (68 − 56)²/56 + (12 − 24)²/24 + (22 − 28)²/28 + (18 − 12)²/12 + (64 − 70)²/70 + (36 − 30)²/30
χ² = 14,57

Decisión

df = 2, χ²crit = 9,210
14,57 > 9,210

Respuesta

χ² = 14,57

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

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