मनोविज्ञान के लिए शोध विधियाँ और सांख्यिकी: क्रैम पैक

सूत्र-पत्रक, हर विषय के मुख्य विधि-चरण और 16 अभ्यास प्रश्न, पूरे हल पीछे दिए गए हैं।

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1सूत्र और विधियाँ

वर्णनात्मक सांख्यिकी

माध्य: x̄ = Σx/n
प्रतिदर्श मानक विचलन: s = √(Σ(x − x̄)²/(n − 1))
माध्यिका: क्रमबद्ध आँकड़ों का मध्य मान
z-स्कोर: z = (x − μ)/σ
प्रसामान्य बंटन: ±1σ के भीतर 68%, ±2σ के भीतर 95%

प्रायिकता

पूरक: P(not A) = 1 − P(A)
योग नियम: P(A ∪ B) = P(A) + P(B) − P(A ∩ B)
स्वतंत्र घटनाएँ: P(A ∩ B) = P(A)·P(B)
सप्रतिबंध प्रायिकता: P(A|B) = P(A ∩ B)/P(B)
द्विपद: P(X = k) = C(n,k)·p^k(1 − p)^n−k

प्रसामान्य बंटन

z-स्कोर: z = (x − μ)/σ
x से कम: P(X < x) = Φ(z)
x से अधिक: P(X > x) = 1 − Φ(z)
बीच में: Φ(z₂) − Φ(z₁)
शततमक: x = μ + z·σ

विधि

मान को z-स्कोर में बदलें: z = (x − μ)/σ।
Φ(z) देखें, जो z के बाईं ओर का क्षेत्रफल है।
दाईं ओर के क्षेत्रफल के लिए 1 − Φ(z) लें; किसी अंतराल के लिए दोनों बाएँ क्षेत्रफल घटाएँ।
शतमक के लिए उलटा चलें: क्षेत्रफल के लिए z ज्ञात करें, फिर x = μ + z·σ।

विश्वास्यता अंतराल

σ ज्ञात: x̄ ± z·σ/√n
σ अज्ञात: x̄ ± t·s/√n, df = n − 1
क्रांतिक z: 90%: 1.645, 95%: 1.96, 99%: 2.576
प्रतिदर्श आकार: n = (z·σ/E)², rounded up

विधि

z (समष्टि σ ज्ञात) और t (केवल प्रतिदर्श s, n − 1 स्वातंत्र्य कोटि के साथ) में से चुनें।
विश्वास्यता स्तर के लिए क्रांतिक मान ज्ञात करें।
त्रुटि सीमा: E = क्रांतिक मान × मानक विचलन/√n।
अंतराल: x̄ ± E।

परिकल्पना परीक्षण और विश्वास्यता अंतराल

माध्य के लिए z-परीक्षण: z = (x̄ − μ₀)/(σ/√n)
माध्य के लिए t-परीक्षण: t = (x̄ − μ₀)/(s/√n), df = n − 1
5% पर द्वि-पक्षीय: यदि |z| > 1.96 तो H₀ अस्वीकार करें
विश्वास्यता अंतराल: x̄ ± z·σ/√n

विधि

H₀ और H₁ बताएँ और तय करें कि परीक्षण एकपक्षीय है या द्विपक्षीय।
परीक्षण प्रतिदर्शज निकालें: (x̄ − μ₀)/(σ/√n), या s और t के साथ।
क्रांतिक मान से तुलना करें, या p-मान ज्ञात करें।
यदि प्रतिदर्शज क्रांतिक मान से आगे है (p, α से कम) तो H₀ अस्वीकार करें, और निष्कर्ष शब्दों में बताएँ।

रैखिक समाश्रयण और सहसंबंध

वर्गों के योग: S_xx = Σ(x − x̄)² = Σx² − (Σx)²/n, S_xy = Σxy − ΣxΣy/n
ढाल: b = S_xy/S_xx
अंतःखंड: a = ȳ − b·x̄
सहसंबंध: r = S_xy/√(S_xxS_yy)
अवशिष्ट: e = y − ŷ

काई-वर्ग परीक्षण

परीक्षण सांख्यिकी: χ² = Σ(O − E)²/E
समंजन सुष्ठुता: E = n·p, df = k − 1 − (estimated parameters)
स्वतंत्रता: E = row total × column total / grand total, df = (r − 1)(c − 1)
क्रांतिक मान (α = 0.05): df 1: 3.841, 2: 5.991, 3: 7.815, 4: 9.488
निर्णय: यदि χ² > χ²_crit हो तो H₀ अस्वीकार करें

2अभ्यास प्रश्न

1.मनोविज्ञान में अनुसंधान विधियाँमध्यम

पुनरावृत्त माप डिज़ाइन में क्रम प्रभावों को किससे नियंत्रित किया जा सकता है?

Aयादृच्छिक प्रतिचयन
Bकेवल बड़ा प्रतिदर्श
Cप्रति-संतुलन (काउंटरबैलेंसिंग)
Dएकल-अंध प्रक्रिया

2.मनोविज्ञान में अनुसंधान विधियाँकठिन

एक शोधकर्ता कार्यस्थल तनाव के अध्ययन के लिए प्रश्नावली, साक्षात्कार और अवलोकन का उपयोग करता है, और निष्कर्ष आपस में मेल खाते हैं। इस दृष्टिकोण को क्या कहते हैं?

Aपुनरावृत्ति
Bस्तरीकरण
Cत्रिकोणीकरण (triangulation)
Dप्रति-संतुलन

3.वर्णनात्मक सांख्यिकीमध्यम

आँकड़ों का प्रतिदर्श मानक विचलन s ज्ञात करें: 25, 54, 47, 57, 42।

n = 5

s =

4.वर्णनात्मक सांख्यिकीकठिन

परीक्षा अंक माध्य 100 और मानक विचलन 15 के साथ प्रसामान्य रूप से वितरित हैं। 115 अंक का z-स्कोर z ज्ञात करें।

μ = 100σ = 15x = 115

z =

5.प्रायिकतामध्यम

12 लोगों के समूह से 3 लोगों की समिति कितने तरीकों N से चुनी जा सकती है? क्रम मायने नहीं रखता।

n = 12k = 3

N =

6.प्रायिकताकठिन

एक परीक्षा में 11 बहुविकल्पीय प्रश्न हैं। अनुमान लगाने वाली एक छात्रा हर प्रश्न स्वतंत्र रूप से 0.2 प्रायिकता से सही करती है। ठीक 4 सही उत्तरों की प्रायिकता P क्या है?

n = 11p = 0.2k = 4

P =

7.प्रसामान्य बंटनमध्यम

वयस्क पुरुषों की ऊँचाई माध्य 178 cm और मानक विचलन 7 cm के साथ प्रसामान्य रूप से वितरित हैं। कितना अनुपात 176.25 और 181.5 cm के बीच है? P को दशमलव में दें।

μ = 178σ = 7x₁ = 176.25x₂ = 181.5

P =

8.प्रसामान्य बंटनकठिन

वयस्क पुरुषों की ऊँचाई औसत 178 cm और मानक विचलन 7 cm के साथ प्रसामान्य रूप से बंटे हैं। कट-ऑफ़ को इस तरह खींचें कि छायांकित निचला 25% उसके बाईं ओर हो। कट-ऑफ़ x ज्ञात करें।

μ = 178 cmσ = 7 cm25%

x = cm

9.विश्वास्यता अंतरालमध्यम

11 वस्तुओं के एक प्रतिदर्श का माध्य 93.5 और मानक विचलन s = 10 है। समष्टि लगभग प्रसामान्य है। माध्य के 99% विश्वास्यता अंतराल की निचली सीमा ज्ञात कीजिए।

n = 11x̄ = 93.5s = 1099%t(10) = 3.169

निचली सीमा =

10.विश्वास्यता अंतरालकठिन

समष्टि मानक विचलन 28 है। कितने बड़े प्रतिदर्श n की आवश्यकता है ताकि माध्य के 90% विश्वास्यता अंतराल की त्रुटि सीमा अधिकतम 0.5 हो?

σ = 28E = 0.590%

n =

11.परिकल्पना परीक्षण और विश्वास्यता अंतरालमध्यम

16 छात्रों के प्रतिदर्श का माध्य अंक 68.8 और प्रतिदर्श मानक विचलन 8 है। H₀: μ = 75 के लिए परीक्षण सांख्यिकी t ज्ञात करें।

μ₀ = 75x̄ = 68.8s = 8n = 16

t =

12.परिकल्पना परीक्षण और विश्वास्यता अंतरालकठिन

α = 0.01 पर एक एकपक्षीय z परीक्षण को 90% शक्ति के साथ माध्य में 1 इकाइयों का विचलन पकड़ना है। मानक विचलन 4 है। न्यूनतम प्रतिदर्श आकार n ज्ञात कीजिए।

α = 0.01शक्ति = 90%δ = 1σ = 4z_α = 2.326z_β = 1.282

n =

13.रैखिक समाश्रयण और सहसंबंधमध्यम

तालिका x = k€ में विज्ञापन व्यय और y = k€ में बिक्री के 5 युग्मित प्रेक्षण देती है। पियर्सन सहसंबंध गुणांक r ज्ञात कीजिए।

n = 5

r =

14.रैखिक समाश्रयण और सहसंबंधकठिन

तालिका x = k€ में विज्ञापन व्यय और y = k€ में बिक्री के 5 युग्मित प्रेक्षण देती है। न्यूनतम-वर्ग रेखा ŷ = a + b·x का उपयोग करें। किस मान x के लिए रेखा ŷ = 50 का पूर्वानुमान देती है?

n = 5ŷ = 50

x =

15.काई-वर्ग परीक्षणमध्यम

आसंग तालिका प्रेक्षित गणनाएँ दिखाती है। स्वतंत्रता के काई-वर्ग परीक्षण के लिए कोष्ठिका “रात की शिफ़्ट, मामूली” की अपेक्षित गणना E ज्ञात कीजिए।

पंक्ति योग = 96स्तंभ योग = 51N = 202

E =

16.काई-वर्ग परीक्षणकठिन

एक काई-वर्ग समंजन सुष्ठुता परीक्षण 3 श्रेणियों में प्रेक्षित गणनाओं की तुलना पूर्णतः निर्दिष्ट अपेक्षित अनुपातों से करता है (आँकड़ों से कोई प्राचल आकलित नहीं किया जाता)। तालिका का उपयोग करके सार्थकता स्तर α = 0.01 पर क्रांतिक मान χ²_crit ज्ञात कीजिए।

α = 0.01

χ²_crit =

3विलयन

1.मनोविज्ञान में अनुसंधान विधियाँ

उत्तर: C · प्रति-संतुलन (काउंटरबैलेंसिंग)

यह उत्तर क्यों है

प्रति-संतुलन अभ्यास और थकान के प्रभावों को स्थितियों में समान रूप से बाँट देता है।

उत्तर

C · प्रति-संतुलन (काउंटरबैलेंसिंग)

2.मनोविज्ञान में अनुसंधान विधियाँ

उत्तर: C · त्रिकोणीकरण (triangulation)

यह उत्तर क्यों है

त्रिकोणीकरण कई विधियों, स्रोतों या शोधकर्ताओं का उपयोग करता है। उनके बीच सहमति निष्कर्षों की वैधता में विश्वास बढ़ाती है।

उत्तर

C · त्रिकोणीकरण (triangulation)

3.वर्णनात्मक सांख्यिकी

उत्तर: s = 12.63

वर्णनात्मक सांख्यिकी: माध्य योग को n से भाग देने पर मिलता है; माध्यिका क्रमबद्ध आँकड़ों का मध्य मान है (n सम हो तो दो मध्य मानों का औसत)। प्रतिदर्श मानक विचलन s = √(Σ(x − x̄)²/(n − 1))। z-स्कोर z = (x − μ)/σ बताता है कि कोई मान माध्य से कितने मानक विचलन दूर है।

माध्य

x̄ = 225/5 = 45

विचलनों के वर्ग

Σ(x − x̄)² = (−20)² + 9² + 2² + 12² + (−3)² = 638

मानक विचलन

s = √(638/4) = 12.63

उत्तर

s = 12.63

4.वर्णनात्मक सांख्यिकी

उत्तर: z = 1

मानकीकृत करें

z = (115 − 100)/15 = 1

उत्तर

z = 1

5.प्रायिकता

उत्तर: N = 220

प्रायिकता: समसंभाव्य परिणामों में P(A) = अनुकूल/कुल। स्वतंत्र घटनाओं के लिए गुणा करें: P(A और B) = P(A)·P(B)। पूरक अक्सर मदद करता है: P(कम से कम एक) = 1 − P(कोई नहीं)। द्विपद: सफलता प्रायिकता p वाले n स्वतंत्र प्रयोगों में P(X = k) = C(n, k)·pᵏ·(1 − p)ⁿ⁻ᵏ।

संचय

C(12, 3) = (12·11·10)/(3·2·1) = 220

उत्तर

N = 220

6.प्रायिकता

उत्तर: P = 0.1107

द्विपद सूत्र

P(X = 4) = 330·0.2⁴·0.8⁷ = 330·0.0016·0.2097 = 0.1107

उत्तर

P = 0.1107

7.प्रसामान्य बंटन

उत्तर: P = 0.2902

प्रसामान्य बंटन: मान x को z-स्कोर z = (x − μ)/σ में बदलें, जो माध्य से मानक विचलनों की संख्या गिनता है। z-तालिका (या Φ(z)) z के बाईं ओर का क्षेत्रफल देती है, जो P(X < x) है। दाईं ओर का क्षेत्रफल 1 − Φ(z) है, और दो मानों के बीच का क्षेत्रफल उनके दोनों क्षेत्रफलों का अंतर है।

z-स्कोर

z₁ = (176.25 − 178)/7 = −0.25

z₂ = (181.5 − 178)/7 = 0.5

बीच का क्षेत्रफल

P = Φ(0.5) − Φ(−0.25) = 0.6915 − 0.4013 = 0.2902

उत्तर

P = 0.2902

8.प्रसामान्य बंटन

उत्तर: x = 173.3 cm

क्षेत्रफल से वापस z तक: Φ(z), z के बाईं ओर का क्षेत्रफल है। बाईं पूँछ के क्षेत्रफल A के लिए सारणी में Φ(z) = A वाला z ढूँढें। दाईं पूँछ के क्षेत्रफल A का अर्थ Φ(z) = 1 − A है। −z और z के बीच का केंद्रीय क्षेत्रफल A हर पूँछ में (1 − A)/2 छोड़ता है, इसलिए Φ(z) = (1 + A)/2। मान x के लिए x = μ + zσ का उपयोग करें।

बाईं ओर का क्षेत्रफल

Φ(z) = 0.25

सारणी से z

z ≈ −0.67

मूल इकाइयों में वापस

x = 178 − 0.67·7 = 173.3 cm

उत्तर

x = 173.3 cm

9.विश्वास्यता अंतराल

उत्तर: निचली सीमा = 83.95

माध्य के लिए विश्वास्यता अंतराल: x̄ ± त्रुटि सीमा। ज्ञात समष्टि σ के साथ सीमा z·σ/√n है; केवल प्रतिदर्श मानक विचलन s होने पर n − 1 स्वातंत्र्य कोटि वाला t लें: t·s/√n। क्रांतिक मान: z = 1.645 (90%), 1.96 (95%), 2.576 (99%)। E या उससे कम सीमा के लिए n ≥ (z·σ/E)² चाहिए, ऊपर की ओर पूर्णांकित।

क्रांतिक मान

df = n − 1 = 10, t = 3.169

त्रुटि सीमा

E = 3.169·10/√11 = 9.555

अंतराल

93.5 ± 9.555 → [83.95, 103.1]

उत्तर

निचली सीमा = 83.95

10.विश्वास्यता अंतराल

उत्तर: n = 8487

n ज्ञात करें

n = (1.645·28/0.5)² = 8486

ऊपर पूर्णांकित करें

प्रतिदर्श आकार एक पूर्ण संख्या है, और नीचे की ओर पूर्णांकन से सीमा बहुत बड़ी हो जाएगी।

n = 8487

उत्तर

n = 8487

11.परिकल्पना परीक्षण और विश्वास्यता अंतराल

उत्तर: t = −3.1

माध्य का परीक्षण: परीक्षण सांख्यिकी मापती है कि प्रतिदर्श माध्य H₀ में दावा किए गए मान से कितनी मानक त्रुटियाँ दूर है: σ ज्ञात हो तो z = (x̄ − μ₀)/(σ/√n), प्रतिदर्श से अनुमानित हो तो t = (x̄ − μ₀)/(s/√n)। विश्वास्यता अंतराल x̄ ± (क्रांतिक मान)·(मानक त्रुटि) है।

मानक त्रुटि

SE = 8/√16 = 8/4 = 2

परीक्षण सांख्यिकी

t = (68.8 − 75)/2 = −3.1

उत्तर

t = −3.1

t_{0.025; df = 15} = 2.131

|t| > 2.131, इसलिए H₀ को 5% स्तर पर अस्वीकार किया जाता है (द्विपक्षीय)।

12.परिकल्पना परीक्षण और विश्वास्यता अंतराल

उत्तर: n = 209

परीक्षण के लिए प्रतिदर्श आकार: स्तर α पर एकपक्षीय z परीक्षण में शक्ति 1 − β के साथ वास्तविक विचलन δ पकड़ने के लिए मानक त्रुटि को δ = (z_α + z_β)·σ/√n पूरा करना होगा, इसलिए n = ((z_α + z_β)·σ/δ)², ऊपर की ओर पूर्णांकित।

n ज्ञात करें

n = ((2.326 + 1.282)·4/1)² = 208.3

ऊपर पूर्णांकित करें

n = 209

उत्तर

n = 209

13.रैखिक समाश्रयण और सहसंबंध

उत्तर: r = 0.9816

न्यूनतम-वर्ग समाश्रयण: माध्य x̄ और ȳ के साथ Sxx = Σ(x − x̄)², Syy = Σ(y − ȳ)² और Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) लेने पर रेखा ŷ = a + b·x की ढाल b = Sxy/Sxx और अंतःखंड a = ȳ − b·x̄ है, इसलिए यह हमेशा (x̄, ȳ) से होकर जाती है। पियर्सन सहसंबंध गुणांक r = Sxy/√(Sxx·Syy), −1 और 1 के बीच होता है; r², y के विचरण का वह अंश है जिसे रेखा स्पष्ट करती है।

माध्य

x̄ = 20/5 = 4

ȳ = 263/5 = 52.6

वर्गों और गुणनफलों के योग

S_xx = Σ(x − x̄)² = 10

S_xy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 57

S_yy = Σ(y − ȳ)² = 337.2

सहसंबंध गुणांक

r = 57/√(10·337.2) = 0.9816

उत्तर

r = 0.9816

14.रैखिक समाश्रयण और सहसंबंध

उत्तर: x = 8.933

माध्य

x̄ = 30/5 = 6

ȳ = 206/5 = 41.2

वर्गों और गुणनफलों के योग

S_xx = Σ(x − x̄)² = 40

S_xy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 120

समाश्रयण रेखा

b = 120/40 = 3

a = 41.2 − 3·6 = 23.2

ŷ = 23.2 + 3·x

x के लिए हल करें

x = (50 − 23.2)/3 = 8.933

उत्तर

x = 8.933

15.काई-वर्ग परीक्षण

उत्तर: E = 24.24

काई-वर्ग परीक्षण: प्रेक्षित गणनाओं O की तुलना H₀ के अंतर्गत अपेक्षित गणनाओं E से χ² = Σ(O − E)²/E द्वारा करें। समंजन सुष्ठुता: हर श्रेणी के लिए E = n·p, df = k − 1 (आँकड़ों से आकलित हर प्राचल के लिए एक और कम)। r × c तालिका में स्वतंत्रता: E = पंक्ति योग × स्तंभ योग / कुल योग, df = (r − 1)(c − 1)। जब χ² चुने गए α के क्रांतिक मान से अधिक हो, तो H₀ अस्वीकार करें।

अपेक्षित गणना

E = 96·51/202 = 24.24

उत्तर

E = 24.24

16.काई-वर्ग परीक्षण

उत्तर: χ²_crit = 9.21

स्वातंत्र्य कोटि

df = 3 − 1 = 2

तालिका

χ²_crit(df = 2, α = 0.01) = 9.210

उत्तर

χ²_crit = 9.210

यदि परिकलित χ² इस मान से बड़ा है तो H₀ अस्वीकार करें।

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