심리학 연구방법 및 통계: 벼락치기 팩

공식 모음, 모든 주제의 핵심 풀이 단계, 연습 문제 16개가 들어 있으며 전체 풀이는 맨 뒤에 있습니다.

새 문제강의로 돌아가기

인쇄 창에서 “PDF로 저장”을 선택하면 기기에 사본을 보관할 수 있습니다.

1공식과 풀이 방법

기술통계

평균
x̄ = Σx/n
표본 표준편차
s = √(Σ(x − x̄)²/(n − 1))
중앙값
정렬한 데이터의 가운데 값
z 점수
z = (x − μ)/σ
정규분포
±1σ 안에 68%, ±2σ 안에 95%

확률

여사건
P(not A) = 1 − P(A)
덧셈 정리
P(A ∪ B) = P(A) + P(B) − P(A ∩ B)
독립 사건
P(A ∩ B) = P(A)·P(B)
조건부 확률
P(A|B) = P(A ∩ B)/P(B)
이항분포
P(X = k) = C(n,k)·pk(1 − p)n−k

정규분포

z 점수
z = (x − μ)/σ
x 미만
P(X < x) = Φ(z)
x 초과
P(X > x) = 1 − Φ(z)
두 값 사이
Φ(z2) − Φ(z1)
백분위수
x = μ + z·σ

방법

  1. 값을 z 점수로 바꾸세요: z = (x − μ)/σ.
  2. z 왼쪽의 넓이인 Φ(z)를 표에서 찾으세요.
  3. 오른쪽 넓이는 1 − Φ(z)를 쓰고, 구간은 두 왼쪽 넓이를 빼세요.
  4. 백분위수는 거꾸로 구하세요: 넓이에 해당하는 z를 찾은 다음 x = μ + z·σ.

신뢰구간

σ를 알 때
x̄ ± z·σ/√n
σ를 모를 때
x̄ ± t·s/√n, df = n − 1
임계 z값
90%: 1.645, 95%: 1.96, 99%: 2.576
표본 크기
n = (z·σ/E)², rounded up

방법

  1. z(모집단 σ를 앎)와 t(표본 s만 알고, 자유도 n − 1) 중에서 고르세요.
  2. 신뢰수준에 해당하는 임곗값을 찾으세요.
  3. 오차 한계: E = 임곗값 × 표준편차/√n.
  4. 구간: x̄ ± E.

가설 검정과 신뢰구간

평균에 대한 z 검정
z = (x̄ − μ0)/(σ/√n)
평균에 대한 t 검정
t = (x̄ − μ0)/(s/√n), df = n − 1
유의수준 5% 양측 검정
|z| > 1.96이면 H0 기각
신뢰구간
x̄ ± z·σ/√n

방법

  1. H₀과 H₁을 세우고 단측 검정인지 양측 검정인지 정하세요.
  2. 검정 통계량을 계산하세요: (x̄ − μ₀)/(σ/√n), 또는 s와 t를 사용.
  3. 임곗값과 비교하거나 p값을 구하세요.
  4. 통계량이 임곗값을 넘으면(p가 α보다 작으면) H₀을 기각하고, 결론을 문장으로 쓰세요.

선형 회귀와 상관

제곱합
Sxx = Σ(x − x̄)² = Σx² − (Σx)²/n, Sxy = Σxy − ΣxΣy/n
기울기
b = Sxy/Sxx
절편
a = ȳ − b·x̄
상관계수
r = Sxy/√(SxxSyy)
잔차
e = y − ŷ

카이제곱 검정

검정통계량
χ² = Σ(O − E)²/E
적합도 검정
E = n·p, df = k − 1 − (estimated parameters)
독립성 검정
E = row total × column total / grand total, df = (r − 1)(c − 1)
임곗값(α = 0.05)
df 1: 3.841, 2: 5.991, 3: 7.815, 4: 9.488
의사 결정
χ² > χ²crit이면 H0을 기각

2연습 문제

1.심리학 연구 방법보통

전문가들이 수학 시험 문항이 교육과정의 모든 주제를 다루는지 확인합니다. 이것은 무엇을 평가합니까?

  1. A검사–재검사 신뢰도
  2. B내용 타당도
  3. C생태학적 타당도
  4. D예측 타당도
2.심리학 연구 방법어려움

공부 시간과 수면으로 시험 점수를 예측하는 다중회귀에서 R² = 0.36입니다. 이것은 무엇을 뜻합니까?

  1. A학생의 36%가 시험에 합격했다
  2. B예측변수 간의 상관이 0.36이다
  3. C공부 시간이 시험 성공의 36%를 일으킨다
  4. D예측변수들이 함께 시험 점수 분산의 36%를 설명한다
3.기술통계보통
2025303540455055

자료의 표본 표준편차 s를 구하세요: 28, 17, 57, 28, 58, 42, 30.

n = 7
s =
4.기술통계어려움
z −2−1012

시험 점수는 평균 100, 표준편차 20인 정규분포를 따릅니다. 108점의 z점수 z를 구하세요.

μ = 100σ = 20x = 108
z =
5.확률보통
xp(x)00.310.220.330.2μ = 1.4

표의 분포에 대해 X의 분산 Var(X)을(를) 구하시오.

x: 0, 1, 2, 3p(x): 0.3, 0.2, 0.3, 0.2
Var(X) =
6.확률어려움
n = 8, p = 0.4: P(X = 1) = ?k012345678

어떤 시험에 객관식 문제가 8개 있습니다. 찍어서 푸는 학생은 각 문제를 독립적으로 확률 0.4로 맞힙니다. 정확히 1개를 맞힐 확률 P는 얼마일까요?

n = 8p = 0.4k = 1
P =
7.정규분포보통
200 kg200.7 kgT = X₁ + … + X₈?

시멘트 포대의 질량은 독립이며 평균 25 kg, 표준편차 0.5 kg인 정규분포를 따릅니다. 그중 8개의 총 질량이 200.7 kg을(를) 초과할 확률 P을(를) 구하시오. z는 소수 둘째 자리로 반올림하시오.

μ = 25 kgσ = 0.5 kgn = 8> 200.7 kg
P =
8.정규분포어려움
10 cm0X − Y?

한 집단에서 남성의 키 X와 여성의 키 Y은(는) 독립이며 정규분포를 따릅니다. X는 평균 180 cm, 표준편차 10 cm이고 Y는 평균 170 cm, 표준편차 12 cm입니다. X가 Y보다 클 확률 P을(를) 구하시오. z는 소수 둘째 자리로 반올림하시오.

μX = 180 cm, σX = 10 cmμY = 170 cm, σY = 12 cm
P =
9.신뢰구간보통
n = 9, s = 19.5LU = ?x̄ = 52.5E99%

항목 9개의 표본 평균은 52.5, 표준편차는 s = 19.5입니다. 모집단은 대략 정규분포를 따릅니다. 평균에 대한 99% 신뢰구간의 상한을 구하세요.

n = 9x̄ = 52.5s = 19.599%t(8) = 3.355
상한 =
10.신뢰구간어려움
p ≈ 0.4, n = ?p̂ − Ep̂ + Ep̂E = 0.0490%

예비 연구에 따르면 제품의 약 0.4이(가) 불량이다. 비율에 대한 90% 신뢰구간의 오차 한계가 최대 0.04이(가) 되려면 제품을 몇 개 n 검사해야 하는가?

p ≈ 0.4E = 0.0490%
n =
11.가설 검정과 신뢰구간보통
−2.2012.201t = ?df = 11

직원 12명이 교육 과정 전후에 타자 시험을 본다. 각 사람에 대해 차이 d = 후 − 전(분당 단어 수)을 기록한다. 평균 차이는 7.83, 차이의 표준 편차는 11.3이다. H₀: μd = 0에 대한 대응 검정 통계량 t을(를) 구하시오.

n = 12d̄ = 7.83sd = 11.3
t =
12.가설 검정과 신뢰구간어려움
z −1.64501.645

측정값 25개의 표본 평균은 499입니다. 모표준편차는 4입니다. 평균에 대한 90% 신뢰구간의 상한 U를 구하세요.

x̄ = 499σ = 4n = 2590%
U =
13.선형 회귀와 상관보통
xy335436542645751861xy468405060

표에는 x = 광고비(k€), y = 매출(k€)의 짝지은 관측값 6쌍이 있습니다. 그 합들이 주어져 있습니다. 이 합들로 피어슨 상관계수 r을(를) 구하세요.

n = 6Σx = 33Σy = 270Σx² = 199Σy² = 12632Σxy = 1574
r =
14.선형 회귀와 상관어려움
xy21241762383210391246xy5102040x = 11

표에는 x = 하중(kN), y = 늘음량(mm)의 짝지은 관측값 6쌍이 있습니다. 최소제곱 직선 ŷ = a + b·x를 쓰세요. 새 관측값 (11, 46)이(가) 얻어졌습니다. 잔차 e = y − ŷ를 구하세요.

n = 6(11, 46)
e =
15.카이제곱 검정보통
결함 없음경미한 결함중대한 결함합계주간 근무10251752야간 근무20261864합계305135116

분할표는 관측 도수를 보여 줍니다. 카이제곱 독립성 검정을 위해 칸 “주간 근무, 경미한 결함”의 기대 도수 E을(를) 구하세요.

행 합계 = 52열 합계 = 51N = 116
E =
16.카이제곱 검정어려움
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

카이제곱 적합도 검정으로 4개 범주의 관측 도수를 완전히 지정된 기대 비율과 비교합니다(자료에서 추정한 모수 없음). 표를 이용해 유의수준 α = 0.05에서 임곗값 χ²crit을(를) 구하세요.

α = 0.05
χ²crit =

3용액

1.심리학 연구 방법

답: B · 내용 타당도

이것이 답인 이유

내용 타당도는 측정이 구성개념의 모든 관련 측면을 다루는 정도이며, 보통 전문가가 판단합니다.

답

B · 내용 타당도
2.심리학 연구 방법

답: D · 예측변수들이 함께 시험 점수 분산의 36%를 설명한다

이것이 답인 이유

R²는 결과의 변산 중 모든 예측변수가 함께 설명하는 양을 보여 줍니다. 인과관계를 확립하지는 않습니다.

답

D · 예측변수들이 함께 시험 점수 분산의 36%를 설명한다
3.기술통계

답: s = 15.69

기술통계: 평균은 합을 n으로 나눈 값이고, 중앙값은 정렬된 자료의 가운데 값입니다(n이 짝수면 가운데 두 값의 평균). 표본 표준편차는 s = √(Σ(x − x̄)²/(n − 1)). z점수 z = (x − μ)/σ는 어떤 값이 평균에서 표준편차 몇 개만큼 떨어져 있는지를 나타냅니다.

평균

x̄ = 260/7 = 37.14

편차의 제곱

Σ(x − x̄)² = (−9.143)² + (−20.14)² + 19.86² + (−9.143)² + 20.86² + 4.857² + (−7.143)² = 1477

표준편차

s = √(1477/6) = 15.69

답

s = 15.69
4.기술통계

답: z = 0.4

기술통계: 평균은 합을 n으로 나눈 값이고, 중앙값은 정렬된 자료의 가운데 값입니다(n이 짝수면 가운데 두 값의 평균). 표본 표준편차는 s = √(Σ(x − x̄)²/(n − 1)). z점수 z = (x − μ)/σ는 어떤 값이 평균에서 표준편차 몇 개만큼 떨어져 있는지를 나타냅니다.

표준화하기

z = (108 − 100)/20 = 0.4

답

z = 0.4
5.확률

답: Var(X) = 1.24

이산 확률변수: 확률분포는 변수가 가질 수 있는 모든 값 x와 그 확률 p(x)를 나열합니다. 확률은 0과 1 사이이며 합이 1입니다. 기댓값(평균)은 E(X) = Σx·p(x)로, 장기적인 평균입니다. 분산은 Var(X) = Σ(x − μ)²·p(x) = E(X²) − μ²이고, 표준편차는 σ = √Var(X)입니다. 일차 변환 Y = aX + b에서는 E(Y) = a·E(X) + b, Var(Y) = a²·Var(X), σY = |a|·σX입니다. 상수를 더해도 퍼짐은 변하지 않습니다.

평균

μ = 0·0.3 + 1·0.2 + 2·0.3 + 3·0.2 = 1.4

제곱의 평균

E(X²) = 0·0.3 + 1·0.2 + 4·0.3 + 9·0.2 = 3.2

분산

Var(X) = 3.2 − 1.4² = 1.24

답

Var(X) = 1.24
6.확률

답: P = 0.08958

확률: 결과가 모두 같은 정도로 일어날 때 P(A) = 유리한 경우의 수/전체 경우의 수. 독립 사건은 곱합니다: P(A 그리고 B) = P(A)·P(B). 여사건이 자주 도움이 됩니다: P(적어도 하나) = 1 − P(하나도 없음). 이항분포: 성공 확률 p인 독립 시행 n번에서 P(X = k) = C(n, k)·pᵏ·(1 − p)ⁿ⁻ᵏ.

이항분포 공식

P(X = 1) = 8·0.41·0.67 = 8·0.4·0.02799 = 0.08958

답

P = 0.08958
7.정규분포

답: P = 0.3121

정규 변수의 합과 차: X와 Y가 독립이고 정규분포를 따르면 X + Y와 X − Y도 정규분포를 따릅니다. 평균은 더하거나 뺍니다: E(X ± Y) = μX ± μY. 분산은 차일 때도 항상 더합니다: Var(X ± Y) = σX² + σY²이므로 σ = √(σX² + σY²)입니다. 표준편차를 직접 더해서는 안 됩니다. 같은 분포를 따르는 독립인 n개 항목의 합은 평균 n·μ, 표준편차 σ·√n입니다. 그다음 평소처럼 표준화하여 z = (x − 평균)/σ를 구하고 Φ(z)를 읽습니다.

합계의 분포

μT = 200 kg, σT = 0.5·√8 = 1.414 kg

표준화하기

z = (200.7 − 200)/1.414 = 0.49

확률

P = 1 − Φ(0.49) = 0.3121

답

P = 0.3121
8.정규분포

답: P = 0.7389

정규 변수의 합과 차: X와 Y가 독립이고 정규분포를 따르면 X + Y와 X − Y도 정규분포를 따릅니다. 평균은 더하거나 뺍니다: E(X ± Y) = μX ± μY. 분산은 차일 때도 항상 더합니다: Var(X ± Y) = σX² + σY²이므로 σ = √(σX² + σY²)입니다. 표준편차를 직접 더해서는 안 됩니다. 같은 분포를 따르는 독립인 n개 항목의 합은 평균 n·μ, 표준편차 σ·√n입니다. 그다음 평소처럼 표준화하여 z = (x − 평균)/σ를 구하고 Φ(z)를 읽습니다.

차의 분포

μ = 180 − 170 = 10 cm, σ = 15.62 cm

표준화하기

z = (0 − 10)/15.62 = −0.64

확률

P = 1 − Φ(−0.64) = 0.7389

답

P = 0.7389
9.신뢰구간

답: 상한 = 74.31

평균에 대한 신뢰구간: x̄ ± 오차 한계. 모집단의 σ를 알면 오차 한계는 z·σ/√n이고, 표본 표준편차 s만 있으면 자유도 n − 1인 t를 써서 t·s/√n입니다. 임계값: z = 1.645 (90%), 1.96 (95%), 2.576 (99%). 오차 한계를 E 이하로 하려면 n ≥ (z·σ/E)²이 필요하며, 올림합니다.

임계값

df = n − 1 = 8, t = 3.355

오차 한계

E = 3.355·19.5/√9 = 21.81

구간

52.5 ± 21.81 → [30.69, 74.31]

답

상한 = 74.31
10.신뢰구간

답: n = 406

Confidence interval for a proportion: p̂ ± z·√(p̂(1 − p̂)/n), where p̂ = x/n. To reach a margin E you need n ≥ z²·p(1 − p)/E², rounded up; without a prior estimate use p = 0.5, which gives the largest n.

n에 대해 풀기

n = 1.645²·0.4·0.6/0.04² = 405.9

올림하기

n = 406

답

n = 406
11.가설 검정과 신뢰구간

답: t = 2.4

Testing a mean: the test statistic measures how many standard errors the sample mean lies from the value claimed in H₀: z = (x̄ − μ₀)/(σ/√n) when σ is known, t = (x̄ − μ₀)/(s/√n) when it is estimated from the sample. A confidence interval is x̄ ± (critical value)·(standard error).

평균 차이의 표준 오차

SE = 11.3/√12 = 3.262

검정통계량

t = 7.83/3.262 = 2.4

답

t = 2.4

df = 11에서 양측 5% 임곗값은 2.201입니다. |t|가 더 크므로 H₀를 기각합니다.

12.가설 검정과 신뢰구간

답: U = 500.3

평균 검정: 검정통계량은 표본평균이 H₀에서 주장하는 값과 표준오차 몇 개만큼 떨어져 있는지를 나타냅니다: σ를 알면 z = (x̄ − μ₀)/(σ/√n), 표본에서 추정하면 t = (x̄ − μ₀)/(s/√n). 신뢰구간은 x̄ ± (임계값)·(표준오차)입니다.

오차 한계

E = 1.645·4/√25 = 1.316

구간 끝값

U = 499 + 1.316 = 500.3

답

U = 500.3
13.선형 회귀와 상관

답: r = 0.9691

최소제곱 회귀: 평균을 x̄, ȳ라 하고 Sxx = Σ(x − x̄)², Syy = Σ(y − ȳ)², Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ)라 하면, 직선 ŷ = a + b·x의 기울기는 b = Sxy/Sxx, 절편은 a = ȳ − b·x̄이므로 이 직선은 항상 (x̄, ȳ)를 지납니다. 피어슨 상관계수 r = Sxy/√(Sxx·Syy)는 −1과 1 사이에 있으며, r²은 y의 변동 중 직선으로 설명되는 비율입니다.

중심화한 합

Sxy = 1574 − 33·270/6 = 89
Sxx = 199 − 33²/6 = 17.5
Syy = 12632 − 270²/6 = 482

상관계수

r = 89/√(17.5·482) = 0.9691

답

r = 0.9691
14.선형 회귀와 상관

답: e = 3.833

최소제곱 회귀: 평균을 x̄, ȳ라 하고 Sxx = Σ(x − x̄)², Syy = Σ(y − ȳ)², Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ)라 하면, 직선 ŷ = a + b·x의 기울기는 b = Sxy/Sxx, 절편은 a = ȳ − b·x̄이므로 이 직선은 항상 (x̄, ȳ)를 지납니다. 피어슨 상관계수 r = Sxy/√(Sxx·Syy)는 −1과 1 사이에 있으며, r²은 y의 변동 중 직선으로 설명되는 비율입니다.

평균

x̄ = 42/6 = 7
ȳ = 169/6 = 28.17

제곱합과 곱의 합

Sxx = Σ(x − x̄)² = 70
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 245

회귀직선

b = 245/70 = 3.5
a = 28.17 − 3.5·7 = 3.667
ŷ = 3.667 + 3.5·x

예측값

ŷ = 3.667 + 3.5·11 = 42.17

잔차

e = 46 − 42.17 = 3.833

답

e = 3.833

점이 직선 위쪽에 있습니다.

15.카이제곱 검정

답: E = 22.86

카이제곱 검정: 관측 도수 O를 H₀에서의 기대 도수 E와 χ² = Σ(O − E)²/E로 비교합니다. 적합도 검정: 각 범주에 E = n·p, df = k − 1(자료에서 추정한 모수마다 1씩 더 뺌). r × c 표의 독립성 검정: E = 행 합계 × 열 합계 / 총합계, df = (r − 1)(c − 1). χ²이 선택한 α의 임곗값을 넘으면 H₀을 기각합니다.

기대 도수

E = 52·51/116 = 22.86

답

E = 22.86
16.카이제곱 검정

답: χ²crit = 7.815

카이제곱 검정: 관측 도수 O를 H₀에서의 기대 도수 E와 χ² = Σ(O − E)²/E로 비교합니다. 적합도 검정: 각 범주에 E = n·p, df = k − 1(자료에서 추정한 모수마다 1씩 더 뺌). r × c 표의 독립성 검정: E = 행 합계 × 열 합계 / 총합계, df = (r − 1)(c − 1). χ²이 선택한 α의 임곗값을 넘으면 H₀을 기각합니다.

자유도

df = 4 − 1 = 3

표

χ²crit(df = 3, α = 0.05) = 7.815

답

χ²crit = 7.815

계산한 χ²이 이 값보다 크면 H₀을 기각합니다.

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