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

Un estudio está prerregistrado. Esto significa que:

  1. ALos resultados los comprobó y aprobó un segundo estadístico independiente antes de la publicación
  2. BEl estudio ya se ha publicado
  3. CLos participantes registran su consentimiento en línea
  4. DLas hipótesis, los métodos y el plan de análisis se registran públicamente antes de recoger los datos
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. ARealizar pruebas post hoc como la HSD de Tukey
  2. BConcluir que los cuatro grupos difieren entre sí
  3. CRealizar una prueba chi cuadrado sobre las medias
  4. DPresentar el resultado como una correlación
3.Estadística descriptivaMedia
15202530354045

Calcula la desviación típica muestral s de los datos: 45, 27, 43, 32, 12, 37.

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

Una magnitud sigue una distribución normal con media 100 y desviación típica 10. ¿Qué proporción P de valores está por encima de 90?

μ = 100σ = 10x = 90
P =
5.ProbabilidadMedia
rojas: 5azules: 8

Una bolsa tiene 5 bolas rojas y 8 azules. Sacas dos bolas sin devolver la primera. ¿Cuál es la probabilidad P de que las dos sean rojas?

5 / 8
P =
6.ProbabilidadDifícil
€p(x)−10,7940,290,01

Jugar una partida cuesta 1 €. Ganas 5 € con probabilidad 0,2 y 10 € 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 = €1€5: p = 0,2€10: p = 0,01
E(G) = €
7.Distribución normalMedia
93,25112,75P = ?

Supón que las puntuaciones de CI siguen una distribución normal con media 100 puntos y desviación típica 15 puntos. ¿Qué fracción está entre 93,25 y 112,75 puntos? Da P como número decimal.

μ = 100σ = 15x1 = 93,25x2 = 112,75
P =
8.Distribución normalDifícil
μ = 65x = ?20%

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 20 % de los datos (el percentil 20).

μ = 65σ = 10P = 20%
x = puntos
9.Intervalos de confianzaMedia
x̄E₁ = 4,199%, n = 36x̄E₂ = ?99%, n = 9

Un intervalo de confianza del 99 % para una media, basado en 36 observaciones y una σ conocida, tiene un margen de error de 4,1. ¿Cuál es el margen de error E₂ si el mismo estudio usa 9 observaciones?

99%n₁ = 36E₁ = 4,1n₂ = 9
E₂ =
10.Intervalos de confianzaDifícil
σ = 36, n = ?x̄ − Ex̄ + Ex̄E = 199%

La desviación típica poblacional es 36. ¿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?

σ = 36E = 199%
n =
11.Contrastes de hipótesis e intervalos de confianzaMedia
t −2,13102,131

Una muestra de 16 estudiantes tiene una nota media de 102,6 y una desviación típica muestral de 15. Calcula el estadístico de contraste t para H₀: μ = 100.

μ₀ = 100x̄ = 102,6s = 15n = 16
t =
12.Contrastes de hipótesis e intervalos de confianzaDifícil
H₀H₁μ₀x̄cμ₀ + 2,5α = 0,05βσ = 19, potencia 95%, n = ?

Un contraste z unilateral con α = 0,05 debe detectar un desplazamiento de la media de 2,5 unidades con una potencia del 95 %. La desviación típica es 19. Halla el tamaño muestral mínimo n.

α = 0,05potencia = 95%δ = 2,5σ = 19zα = 1,645zβ = 1,645
n =
13.Regresión lineal y correlaciónMedia
xy2104126198241030xy510102030

La tabla da 5 observaciones emparejadas de x = carga en kN e y = alargamiento en mm. Se dan sus sumas. Halla el coeficiente de correlación de Pearson r a partir de estas sumas.

n = 5Σx = 30Σy = 95Σx² = 220Σy² = 2081Σxy = 674
r =
14.Regresión lineal y correlaciónDifícil
xy128224322421518xy242025ŷ = 21

La tabla da 5 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. ¿Para qué valor x predice la recta ŷ = 21?

n = 5ŷ = 21
x =
15.Pruebas de chi cuadradoMedia
sin defectolevegraveTotalturno de día15192660turno de noche9351660Total245442120

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 = 1202 × 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 4 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 = 0,05.

α = 0,05
χ²crit =

3Disoluciones

1.Métodos de investigación en psicología

Respuesta: D · Las hipótesis, los métodos y el plan de análisis se registran públicamente antes de recoger los datos

Por qué esta es la respuesta

El prerregistro separa los análisis confirmatorios de los exploratorios y reduce prácticas como el p-hacking y el HARKing.

Respuesta

D · Las hipótesis, los métodos y el plan de análisis se registran públicamente antes de recoger los datos
2.Métodos de investigación en psicología

Respuesta: A · 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

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

Respuesta: s = 12,14

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 = 196/6 = 32,67

Desviaciones al cuadrado

Σ(x − x̄)² = 12,33² + (−5,667)² + 10,33² + (−0,6667)² + (−20,67)² + 4,333² = 737,3

Desviación típica

s = √(737,3/5) = 12,14

Respuesta

s = 12,14
4.Estadística descriptiva

Respuesta: P = 0,8413

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

Tabla de la normal estándar

Φ(−1) = 0,1587
P = 1 − 0,1587 = 0,8413

Respuesta

P = 0,8413
5.Probabilidad

Respuesta: P = 0,1282

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.

Primera y segunda extracción

P = 5/13 · 4/12 = 20/156 = 0,1282

Respuesta

P = 0,1282
6.Probabilidad

Respuesta: E(G) = 0,1 €

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: 4 (p = 0,2), 9 (p = 0,01), −1 (p = 0,79)

Valor esperado

E(G) = 4·0,2 + 9·0,01 − 1·0,79 = 0,1 €

Respuesta

E(G) = 0,1 €

Un valor positivo significa que ganas dinero de media.

7.Distribución normal

Respuesta: P = 0,476

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 = (93,25 − 100)/15 = −0,45
z₂ = (112,75 − 100)/15 = 0,85

Área entre ambos valores

P = Φ(0,85) − Φ(−0,45) = 0,8023 − 0,3264 = 0,476

Respuesta

P = 0,476
8.Distribución normal

Respuesta: x = 56,58 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) = 0,2 → z = −0,8416

Vuelta a x

x = 65 + −0,8416·10 = 56,58 puntos

Respuesta

x = 56,58 puntos
9.Intervalos de confianza

Respuesta: E₂ = 8,2

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 = (2,576/2,576)·√(36/9) = 2

Nuevo margen

E₂ = 4,1·2 = 8,2

Respuesta

E₂ = 8,2
10.Intervalos de confianza

Respuesta: n = 8600

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 = (2,576·36/1)² = 8600

Redondear hacia arriba

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

n = 8600

Respuesta

n = 8600
11.Contrastes de hipótesis e intervalos de confianza

Respuesta: t = 0,6933

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 = 15/√16 = 15/4 = 3,75

Estadístico de contraste

t = (102,6 − 100)/3,75 = 0,6933

Respuesta

t = 0,6933
t0,025; df = 15 = 2,131

|t| < 2.131, así que no se rechaza H₀ al nivel del 5 % (bilateral).

12.Contrastes de hipótesis e intervalos de confianza

Respuesta: n = 626

Tamaño muestral para un contraste: para detectar un desplazamiento real δ con potencia 1 − β en un contraste z unilateral de nivel α, el error típico debe cumplir δ = (z_α + z_β)·σ/√n, así que n = ((z_α + z_β)·σ/δ)², redondeado hacia arriba.

Despejar n

n = ((1,645 + 1,645)·19/2,5)² = 625,2

Redondear hacia arriba

n = 626

Respuesta

n = 626
13.Regresión lineal y correlación

Respuesta: r = 0,9898

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 = 674 − 30·95/5 = 104
Sxx = 220 − 30²/5 = 40
Syy = 2081 − 95²/5 = 276

Coeficiente de correlación

r = 104/√(40·276) = 0,9898

Respuesta

r = 0,9898
14.Regresión lineal y correlación

Respuesta: x = 3,696

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 = 15/5 = 3
ȳ = 113/5 = 22,6

Sumas de cuadrados y de productos

Sxx = Σ(x − x̄)² = 10
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = −23

Recta de regresión

b = −23/10 = −2,3
a = 22,6 − (−2,3)·3 = 29,5
ŷ = 29,5 − 2,3·x

Despeja x

x = (21 − 29,5)/(−2,3) = 3,696

Respuesta

x = 3,696
15.Pruebas de chi cuadrado

Respuesta: χ² = 8,622

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: 60·24/120 = 12, 60·54/120 = 27, 60·42/120 = 21
turno de noche: 60·24/120 = 12, 60·54/120 = 27, 60·42/120 = 21

Estadístico de chi cuadrado

χ² = (15 − 12)²/12 + (19 − 27)²/27 + (26 − 21)²/21 + (9 − 12)²/12 + (35 − 27)²/27 + (16 − 21)²/21
χ² = 8,622

Respuesta

χ² = 8,622

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 = 7,815

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 = 3

Tabla

χ²crit(df = 3, α = 0,05) = 7,815

Respuesta

χ²crit = 7,815

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

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