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

내적 타당도란 무엇을 말합니까?

  1. A검사가 시간에 걸쳐 같은 결과를 주는지
  2. B관찰된 효과가 다른 요인이 아니라 정말 독립변수 때문에 생겼는지
  3. C결과가 다른 모집단, 상황, 시점으로 연구를 넘어 일반화되는지
  4. D참가자가 연구를 흥미롭다고 느꼈는지
2.심리학 연구 방법어려움

한 자기보고 척도에서 많은 진술에 동의하는 사람이 내용과 관계없이 높은 점수를 받는다는 것이 발견됩니다. 이것은 어떤 반응 편향이며 어떻게 줄일 수 있습니까?

  1. A순서 효과, 참가자를 역균형화한다
  2. B묵종 편향, 역문항을 포함한다
  3. C사회적 바람직성 편향, 더 큰 표본을 사용한다
  4. D요구 특성, 이중맹검 설계를 사용한다
3.기술통계보통
20222426283032343638

자료의 표본 표준편차 s를 구하세요: 20, 29, 29, 30, 27, 38, 38.

n = 7
s =
4.기술통계어려움
z −2−1012

시험 점수는 평균 50, 표준편차 12인 정규분포를 따릅니다. 65점의 z점수 z를 구하세요.

μ = 50σ = 12x = 65
z =
5.확률보통
P(적어도 한 번 6) = ??1?2?3?4?5?6매 던지기에서 P(6) = 1/6

공정한 주사위를 6번 던집니다. 6이 적어도 한 번 나올 확률 P는 얼마일까요?

n = 6
P =
6.확률어려움
n = 12, p = 0.1: P(X = 2) = ?k0123456789101112

어떤 시험에 객관식 문제가 12개 있습니다. 찍어서 푸는 학생은 각 문제를 독립적으로 확률 0.1로 맞힙니다. 정확히 2개를 맞힐 확률 P는 얼마일까요?

n = 12p = 0.1k = 2
P =
7.정규분포보통
−3−2−10123z−z와 z 사이의 색칠한 넓이 = 0.3899

표준 정규 곡선 아래에서 −z와 z 사이의 색칠한 넓이가 0.3899이 되도록 z를 끌어 놓으세요. z을 소수 둘째 자리까지 구하세요.

A = 0.3899
z =
8.정규분포어려움
10 g0X − Y?

1번 라인 제품의 질량 X와 2번 라인 제품의 질량 Y은(는) 독립이며 정규분포를 따릅니다. X는 평균 500 g, 표준편차 8 g이고 Y는 평균 490 g, 표준편차 6 g입니다. X가 Y보다 클 확률 P을(를) 구하시오. z는 소수 둘째 자리로 반올림하시오.

μX = 500 g, σX = 8 gμY = 490 g, σY = 6 g
P =
9.신뢰구간보통
n = 20, sd​ = 30LUd̄ = −7.7E = ?99%

환자 20명의 혈압을 치료 전후에 측정한다. 차이 d = 전 − 후(mmHg)의 평균은 −7.7, 표준 편차는 3이다. 평균 차이에 대한 99% 신뢰구간의 오차 한계 E을(를) 구하시오.

n = 20d̄ = −7.7sd = 399%t(19) = 2.861
E = mmHg
10.신뢰구간어려움
μ₁ − μ₂, t(19) = 2.0930LU = ?x̄₁ − x̄₂E95%

두 비료를 시험한다. 구획 집단 1: 16개 구획, 평균 수확량 79 kg, 표준 편차 7.5 kg. 구획 집단 2: 5개 구획, 평균 82 kg, 표준 편차 1.5 kg. 분산이 같다고 가정한다(합동 t, df = n₁ + n₂ − 2). μ₁ − μ₂에 대한 95% 신뢰구간의 상한을 구하시오.

n₁ = 16x̄₁ = 79s₁ = 7.5n₂ = 5x̄₂ = 82s₂ = 1.595%t(19) = 2.093
상한 = kg
11.가설 검정과 신뢰구간보통
−2.18p = ?

모집단의 평균은 120이라고 주장되며, 모집단의 표준 편차는 4로 알려져 있다. 관측값 64개의 확률 표본의 평균은 118.91이다. H₀: μ = 120 대 H₁: μ < 120을(를) 검정하시오. p값 p을(를) 구하시오.

μ₀ = 120σ = 4n = 64x̄ = 118.91H₁: μ < μ₀
p =
12.가설 검정과 신뢰구간어려움
−1.961.96z = ?

한 임상 시험에서 치료 A를 받은 환자 250명 중 88명, 치료 B를 받은 환자 120명 중 36명이 회복한다. 합동 비율을 써서 H₀: p₁ = p₂에 대한 검정 통계량 z을(를) 구하시오.

x₁ = 88n₁ = 250x₂ = 36n₂ = 120
z =
13.선형 회귀와 상관보통
xy14551668187720982299xy15206080100

표에는 x = 기온(°C), y = 아이스크림 판매량의 짝지은 관측값 5쌍이 있습니다. 피어슨 상관계수 r을(를) 구하세요.

n = 5
r =
14.선형 회귀와 상관어려움
xy12021731441351068xy246101520x = 2.5

표에는 x = 자동차 연식(년), y = 가격(k€)의 짝지은 관측값 6쌍이 있습니다. 최소제곱 직선 ŷ = a + b·x를 쓰세요. 새 관측값 (2.5, 14)이(가) 얻어졌습니다. 잔차 e = y − ŷ를 구하세요.

n = 6(2.5, 14)
e =
15.카이제곱 검정보통
호전됨호전되지 않음합계신약271340위약291140합계562480

분할표는 관측 도수를 보여 줍니다. 행 변수와 열 변수 사이의 독립성 검정을 위한 카이제곱 통계량 χ²을(를) 계산하세요. 연속성 수정은 쓰지 마세요.

N = 802 × 2
χ² =
16.카이제곱 검정어려움

행 2개, 열 4개(합계 제외)인 분할표로 카이제곱 독립성 검정을 합니다. 이 검정의 자유도 df은(는) 얼마인가요?

2 × 4
df =

3용액

1.심리학 연구 방법

답: B · 관찰된 효과가 다른 요인이 아니라 정말 독립변수 때문에 생겼는지

이것이 답인 이유

내적 타당도가 높다는 것은 혼입, 요구 특성, 실험자 편향 같은 대안적 설명이 배제되었다는 뜻입니다. 외적 타당도는 일반화에 관한 것입니다.

답

B · 관찰된 효과가 다른 요인이 아니라 정말 독립변수 때문에 생겼는지
2.심리학 연구 방법

답: B · 묵종 편향, 역문항을 포함한다

이것이 답인 이유

묵종은 문항에 동의하는 경향입니다. 긍정 문항과 부정 문항을 섞으면 모든 것에 동의해도 더 이상 극단 점수가 나오지 않습니다.

답

B · 묵종 편향, 역문항을 포함한다
3.기술통계

답: s = 6.309

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 = 211/7 = 30.14

편차의 제곱

Σ(x − x̄)² = (−10.14)² + (−1.143)² + (−1.143)² + (−0.1429)² + (−3.143)² + 7.857² + 7.857² = 238.9

표준편차

s = √(238.9/6) = 6.309

답

s = 6.309
4.기술통계

답: z = 1.25

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 = (65 − 50)/12 = 1.25

답

z = 1.25
5.확률

답: P = 0.6651

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.

여사건

P(6이 안 나옴) = (5/6)6 = 0.3349
P = 1 − 0.3349 = 0.6651

답

P = 0.6651
6.확률

답: P = 0.2301

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 = 2) = 66·0.12·0.910 = 66·0.01·0.3487 = 0.2301

답

P = 0.2301
7.정규분포

답: z = 0.51

넓이에서 z로 되돌아가기: Φ(z)는 z의 왼쪽 넓이입니다. 왼쪽 꼬리 넓이 A이면 표에서 Φ(z) = A인 z를 찾습니다. 오른쪽 꼬리 넓이 A이면 Φ(z) = 1 − A입니다. −z와 z 사이의 가운데 넓이 A이면 양쪽 꼬리에 (1 − A)/2씩 남으므로 Φ(z) = (1 + A)/2입니다. 값 x에는 x = μ + zσ를 쓰세요.

z의 왼쪽 넓이

Φ(z) = (1 + 0.3899)/2 = 0.6950

z-표를 거꾸로 읽기

표 안에서 0.6950을 찾아 z를 읽으세요.

z = 0.51

답

z = 0.51
8.정규분포

답: P = 0.8413

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 = 500 − 490 = 10 g, σ = 10 g

표준화하기

z = (0 − 10)/10 = −1

확률

P = 1 − Φ(−1) = 0.8413

답

P = 0.8413
9.신뢰구간

답: E = 1.919 mmHg

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.

임계값

df = 19, t = 2.861

오차 한계

E = 2.861·3/√20 = 1.919

답

E = 1.919 mmHg
10.신뢰구간

답: 상한 = 4.184 kg

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.

합동 표준 편차

sp² = (15·7.5² + 4·1.5²)/19 = 44.88
sp = 6.699

오차 한계

E = 2.093·6.699·√(1/16 + 1/5) = 7.184

구간

−3 ± 7.184 → [−10.18, 4.184]

답

상한 = 4.184 kg
11.가설 검정과 신뢰구간

답: p = 0.01463

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.

검정통계량

SE = σ/√n = 4/√64 = 0.5
z = (118.91 − 120)/0.5 = −2.18

꼬리 면적

Φ(2.18) = 0.9854
1 − Φ(2.18) = 0.0146

p값

p = 0.01463

답

p = 0.01463

p ≤ 0.05이므로 5% 수준에서 H₀를 기각합니다.

12.가설 검정과 신뢰구간

답: z = 0.9919

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.

표본 비율

p̂₁ = 88/250 = 0.352
p̂₂ = 36/120 = 0.3
p̂ = 124/370 = 0.3351

H₀에서의 표준 오차

SE = √(0.3351·0.6649·(1/250 + 1/120)) = 0.05242

검정통계량

z = (0.352 − 0.3)/0.05242 = 0.9919

답

z = 0.9919

|z| < 1.96이므로 5% 수준(양측)에서 H₀를 기각하지 않습니다.

13.선형 회귀와 상관

답: r = 0.9762

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 = 90/5 = 18
ȳ = 397/5 = 79.4

제곱합과 곱의 합

Sxx = Σ(x − x̄)² = 40
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 236
Syy = Σ(y − ȳ)² = 1461

상관계수

r = 236/√(40·1461) = 0.9762

답

r = 0.9762
14.선형 회귀와 상관

답: e = −2.01

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 = 21/6 = 3.5
ȳ = 82/6 = 13.67

제곱합과 곱의 합

Sxx = Σ(x − x̄)² = 17.5
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = −41

회귀직선

b = −41/17.5 = −2.343
a = 13.67 − (−2.343)·3.5 = 21.87
ŷ = 21.87 − 2.343·x

예측값

ŷ = 21.87 + (−2.343)·2.5 = 16.01

잔차

e = 14 − 16.01 = −2.01

답

e = −2.01

점이 직선 아래쪽에 있습니다.

15.카이제곱 검정

답: χ² = 0.2381

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

신약: 40·56/80 = 28, 40·24/80 = 12
위약: 40·56/80 = 28, 40·24/80 = 12

카이제곱 통계량

χ² = (27 − 28)²/28 + (13 − 12)²/12 + (29 − 28)²/28 + (11 − 12)²/12
χ² = 0.2381

답

χ² = 0.2381

df = 1. α = 0.05에서 임곗값은 3.841이므로 H₀(독립)은 기각되지 않습니다.

16.카이제곱 검정

답: df = 3

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 = (2 − 1)·(4 − 1) = 3

답

df = 3

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