Psichologijos tyrimų metodai ir statistika: pasiruošimo paketas

Formulių lapai, pagrindiniai kiekvienos temos metodų žingsniai ir 16 uždavinių, o pilni sprendimai pateikti gale.

Nauji uždaviniaiAtgal į kursą

Spausdinimo lange pasirinkite „Išsaugoti kaip PDF“, kad nuosavą kopiją išsaugotumėte savo įrenginyje.

1Formulės ir metodai

Aprašomoji statistika

Vidurkis
x̄ = Σx/n
Imties standartinis nuokrypis
s = √(Σ(x − x̄)²/(n − 1))
Mediana
vidurinė surikiuotų duomenų reikšmė
z įvertis
z = (x − μ)/σ
Normalusis skirstinys
68% intervale ±1σ, 95% intervale ±2σ

Tikimybė

Priešingas įvykis
P(not A) = 1 − P(A)
Sudėties taisyklė
P(A ∪ B) = P(A) + P(B) − P(A ∩ B)
Nepriklausomi įvykiai
P(A ∩ B) = P(A)·P(B)
Sąlyginė tikimybė
P(A|B) = P(A ∩ B)/P(B)
Binominis skirstinys
P(X = k) = C(n,k)·pk(1 − p)n−k

Normalusis skirstinys

z įvertis
z = (x − μ)/σ
Mažiau nei x
P(X < x) = Φ(z)
Daugiau nei x
P(X > x) = 1 − Φ(z)
Tarp
Φ(z2) − Φ(z1)
Procentilis
x = μ + z·σ

Metodas

  1. Reikšmę paverskite z įverčiu: z = (x − μ)/σ.
  2. Lentelėje raskite Φ(z) – plotą į kairę nuo z.
  3. Plotui į dešinę naudokite 1 − Φ(z); intervalui atimkite du plotus į kairę.
  4. Procentiliui spręskite atvirkščiai: raskite plotą atitinkantį z, tada x = μ + z·σ.

Pasikliautinieji intervalai

σ žinomas
x̄ ± z·σ/√n
σ nežinomas
x̄ ± t·s/√n, df = n − 1
Kritinė z reikšmė
90%: 1,645, 95%: 1,96, 99%: 2,576
Imties dydis
n = (z·σ/E)², rounded up

Metodas

  1. Pasirinkite tarp z (žinomas populiacijos σ) ir t (žinomas tik imties s, n − 1 laisvės laipsnių).
  2. Raskite pasikliovimo lygmenį atitinkančią kritinę reikšmę.
  3. Paklaidos riba: E = kritinė reikšmė × standartinis nuokrypis/√n.
  4. Intervalas: x̄ ± E.

Hipotezių tikrinimas ir pasikliautinieji intervalai

z testas vidurkiui
z = (x̄ − μ0)/(σ/√n)
t testas vidurkiui
t = (x̄ − μ0)/(s/√n), df = n − 1
Dvipusis, 5% reikšmingumo lygmuo
atmeskite H0, jei |z| > 1,96
Pasikliautinasis intervalas
x̄ ± z·σ/√n

Metodas

  1. Suformuluokite H₀ ir H₁ ir nuspręskite, ar testas vienpusis, ar dvipusis.
  2. Apskaičiuokite testo statistiką: (x̄ − μ₀)/(σ/√n) arba su s ir t.
  3. Palyginkite su kritine reikšme arba raskite p reikšmę.
  4. H₀ atmeskite, jei statistika viršija kritinę reikšmę (p mažesnė už α), ir išvadą suformuluokite žodžiais.

Tiesinė regresija ir koreliacija

Kvadratų sumos
Sxx = Σ(x − x̄)² = Σx² − (Σx)²/n, Sxy = Σxy − ΣxΣy/n
Krypties koeficientas
b = Sxy/Sxx
Laisvasis narys
a = ȳ − b·x̄
Koreliacija
r = Sxy/√(SxxSyy)
Liekana
e = y − ŷ

Chi kvadrato testai

Testo statistika
χ² = Σ(O − E)²/E
Suderinamumo kriterijus
E = n·p, df = k − 1 − (estimated parameters)
Nepriklausomumas
E = row total × column total / grand total, df = (r − 1)(c − 1)
Kritinės reikšmės (α = 0,05)
df 1: 3,841, 2: 5,991, 3: 7,815, 4: 9,488
Sprendimas
atmeskite H0, jei χ² > χ²crit

2Uždaviniai

1.Psichologijos tyrimų metodaiVidutinis

Skerspjūvio tyrime tuo pačiu metu lyginamas 20, 40 ir 60 metų žmonių technologijų naudojimas. Kuri problema gali supainioti amžiaus palyginimą?

  1. APraktikos efektai
  2. BGrindų efektai
  3. CKohortos efektai
  4. DEiliškumo efektai
2.Psichologijos tyrimų metodaiSunkus

Interpretacinė fenomenologinė analizė (IPA) daugiausia siekia:

  1. ATikrinti priežastines hipotezes su didelėmis imtimis
  2. BIštirti, kaip asmenys suvokia savo išgyventą patirtį
  3. CSkaičiuoti žodžių dažnį tekstuose
  4. DTiksliai matuoti reakcijos laiką
3.Aprašomoji statistikaVidutinis
1015202530354045

Raskite duomenų imties standartinį nuokrypį s: 16, 32, 31, 10, 46, 17, 25.

n = 7
s =
4.Aprašomoji statistikaSunkus
z −2−1012

Egzamino rezultatai pasiskirstę normaliai, vidurkis 500, standartinis nuokrypis 50. Raskite rezultato 425 z įvertį z.

μ = 500σ = 50x = 425
z =
5.TikimybėVidutinis
xp(x)00,110,220,230,3540,15μ = 2,25

Parodytam skirstiniui raskite X dispersiją Var(X).

x: 0, 1, 2, 3, 4p(x): 0,1, 0,2, 0,2, 0,35, 0,15
Var(X) =
6.TikimybėSunkus
€p(x)−100,68200,34900,02

Žaidimo kaina yra €10. Laimite €30 su tikimybe 0,3 ir €500 su tikimybe 0,02; kitu atveju nelaimite nieko. Statymas negrąžinamas. Raskite laukiamą grynąjį laimėjimą E(G) per žaidimą.

statymas = €10€30: p = 0,3€500: p = 0,02
E(G) = €
7.Normalusis skirstinysVidutinis
160 g157,6 gT = X₁ + … + X₄?

varžtai masės yra nepriklausomos ir normaliosios, jų vidurkis 40 g, standartinis nuokrypis 1,2 g. Raskite tikimybę P, kad 4 iš jų bendra masė viršija 157,6 g. Suapvalinkite z iki dviejų skaitmenų po kablelio.

μ = 40 gσ = 1,2 gn = 4> 157,6 g
P =
8.Normalusis skirstinysSunkus
μ = 178x = ?99%

Tarkime, kad suaugusių vyrų ūgiai pasiskirstę normaliai, vidurkis 178 cm, standartinis nuokrypis 7 cm. Raskite reikšmę x, už kurią mažesnės yra 99 % reikšmių (99-asis procentilis).

μ = 178σ = 7P = 99%
x = cm
9.Pasikliautinieji intervalaiVidutinis
n = 15, s = 18L = ?Ux̄ = 45E90%

15 elementų imties vidurkis – 45, standartinis nuokrypis s = 18. Populiacija pasiskirsčiusi apytiksliai normaliai. Raskite vidurkio 90 % pasikliautinojo intervalo apatinį rėžį.

n = 15x̄ = 45s = 1890%t(14) = 1,761
apatinis rėžis =
10.Pasikliautinieji intervalaiSunkus
p = 0,5, n = ?p̂ − Ep̂ + Ep̂E = 0,0490%

Apie brokuotų gaminių dalį iš anksto nieko nežinoma. Kiek gaminių n reikia patikrinti, kad dalies 90 % pasikliautinojo intervalo paklaidos riba būtų ne didesnė kaip 0,04?

p = 0,5E = 0,0490%
n =
11.Hipotezių tikrinimas ir pasikliautinieji intervalaiVidutinis
t −2,01102,011

49 studentų imties vidutinis rezultatas – 492,6, imties standartinis nuokrypis – 20. Raskite testo statistiką t hipotezei H₀: μ = 500.

μ₀ = 500x̄ = 492,6s = 20n = 49
t =
12.Hipotezių tikrinimas ir pasikliautinieji intervalaiSunkus
μ₀x̄c

Vienpusis z testas H₀: μ = 100 prieš H₁: μ > 100 atliekamas, kai α = 0,10, su 100 dydžio imtimi; žinoma, kad standartinis nuokrypis yra 10. Iš tikrųjų vidurkis lygus 101,3. Raskite testo galią 1 − β procentais.

μ₀ = 100μ = 101,3σ = 10n = 100α = 0,10
1 − β = %
13.Tiesinė regresija ir koreliacijaVidutinis
xy221329427533631735xy24620253035

Lentelėje pateikta 6 porinių stebėjimų: x = reklamos išlaidos k€ ir y = pardavimai k€. Pateiktos jų sumos. Pagal šias sumas raskite Pirsono koreliacijos koeficientą r.

n = 6Σx = 27Σy = 176Σx² = 139Σy² = 5286Σxy = 833
r =
14.Tiesinė regresija ir koreliacijaSunkus
xy185620612264247526722887xy202560708090x = 21

Lentelėje pateikta 6 porinių stebėjimų: x = temperatūra °C ir y = parduoti ledai. Naudokite mažiausiųjų kvadratų tiesę ŷ = a + b·x. Gautas naujas stebėjimas (21, 61). Raskite jo liekaną e = y − ŷ.

n = 6(21, 61)
e =
15.Chi kvadrato testaiVidutinis
pagerėjonepagerėjoIš visonaujas vaistas172340placebas382260Iš viso5545100

Kryžminėje lentelėje pateikti stebėti dažniai. Apskaičiuokite eilučių ir stulpelių kintamųjų nepriklausomumo testo chi kvadrato statistiką χ². Tolydumo pataisos nenaudokite.

N = 1002 × 2
χ² =
16.Chi kvadrato testaiSunkus

Chi kvadrato nepriklausomumo testas atliekamas kryžminei lentelei, turinčiai 2 eilutes ir 11 stulpelius (neskaičiuojant sumų). Kiek laisvės laipsnių df turi testas?

2 × 11
df =

3Tirpalai

1.Psichologijos tyrimų metodai

Atsakymas: C · Kohortos efektai

Kodėl tai yra atsakymas

Skirtingos amžiaus grupės užaugo skirtingomis istorinėmis sąlygomis, todėl skirtumai gali atspindėti kartą (kohortą), o ne patį senėjimą.

Atsakymas

C · Kohortos efektai
2.Psichologijos tyrimų metodai

Atsakymas: B · Ištirti, kaip asmenys suvokia savo išgyventą patirtį

Kodėl tai yra atsakymas

IPA nuodugniai tiria mažas, homogeniškas imtis, nagrinėdama, kaip dalyviai interpretuoja reikšmingas patirtis, o tyrėjas interpretuoja jų prasmės kūrimą.

Atsakymas

B · Ištirti, kaip asmenys suvokia savo išgyventą patirtį
3.Aprašomoji statistika

Atsakymas: s = 12,22

Aprašomoji statistika: vidurkis – suma, padalyta iš n; mediana – surikiuotų duomenų vidurinė reikšmė (kai n lyginis – dviejų vidurinių vidurkis). Imties standartinis nuokrypis s = √(Σ(x − x̄)²/(n − 1)). z įvertis z = (x − μ)/σ parodo, per kiek standartinių nuokrypių reikšmė nutolusi nuo vidurkio.

Vidurkis

x̄ = 177/7 = 25,29

Nuokrypių kvadratai

Σ(x − x̄)² = (−9,286)² + 6,714² + 5,714² + (−15,29)² + 20,71² + (−8,286)² + (−0,2857)² = 895,4

Standartinis nuokrypis

s = √(895,4/6) = 12,22

Atsakymas

s = 12,22
4.Aprašomoji statistika

Atsakymas: z = −1,5

Aprašomoji statistika: vidurkis – suma, padalyta iš n; mediana – surikiuotų duomenų vidurinė reikšmė (kai n lyginis – dviejų vidurinių vidurkis). Imties standartinis nuokrypis s = √(Σ(x − x̄)²/(n − 1)). z įvertis z = (x − μ)/σ parodo, per kiek standartinių nuokrypių reikšmė nutolusi nuo vidurkio.

Standartizuokite

z = (425 − 500)/50 = −1,5

Atsakymas

z = −1,5
5.Tikimybė

Atsakymas: Var(X) = 1,488

Diskretieji atsitiktiniai dydžiai: tikimybių skirstinys išvardija kiekvieną reikšmę x, kurią dydis gali įgyti, su jos tikimybe p(x); tikimybės yra tarp 0 ir 1, o jų suma lygi 1. Laukiamoji vertė (vidurkis) yra E(X) = Σx·p(x), ilgalaikis vidurkis. Dispersija yra Var(X) = Σ(x − μ)²·p(x) = E(X²) − μ², o standartinis nuokrypis σ = √Var(X). Tiesiniam pokyčiui Y = aX + b: E(Y) = a·E(X) + b, Var(Y) = a²·Var(X) ir σY = |a|·σX; konstantos pridėjimas sklaidos nekeičia.

Vidurkis

μ = 0·0,1 + 1·0,2 + 2·0,2 + 3·0,35 + 4·0,15 = 2,25

Kvadratų vidurkis

E(X²) = 0·0,1 + 1·0,2 + 4·0,2 + 9·0,35 + 16·0,15 = 6,55

Dispersija

Var(X) = 6,55 − 2,25² = 1,488

Atsakymas

Var(X) = 1,488
6.Tikimybė

Atsakymas: E(G) = 9 €

Diskretieji atsitiktiniai dydžiai: tikimybių skirstinys išvardija kiekvieną reikšmę x, kurią dydis gali įgyti, su jos tikimybe p(x); tikimybės yra tarp 0 ir 1, o jų suma lygi 1. Laukiamoji vertė (vidurkis) yra E(X) = Σx·p(x), ilgalaikis vidurkis. Dispersija yra Var(X) = Σ(x − μ)²·p(x) = E(X²) − μ², o standartinis nuokrypis σ = √Var(X). Tiesiniam pokyčiui Y = aX + b: E(Y) = a·E(X) + b, Var(Y) = a²·Var(X) ir σY = |a|·σX; konstantos pridėjimas sklaidos nekeičia.

Grynosios baigtys

G: 20 (p = 0,3), 490 (p = 0,02), −10 (p = 0,68)

Laukiamoji vertė

E(G) = 20·0,3 + 490·0,02 − 10·0,68 = 9 €

Atsakymas

E(G) = 9 €

Teigiama vertė reiškia, kad vidutiniškai laimite pinigų.

7.Normalusis skirstinys

Atsakymas: P = 0,8413

Normaliųjų dydžių sumos ir skirtumai: jei X ir Y yra nepriklausomi ir normalieji, tai X + Y ir X − Y taip pat normalieji. Vidurkiai sudedami arba atimami: E(X ± Y) = μX ± μY. Dispersijos visada sudedamos, net ir skirtumui: Var(X ± Y) = σX² + σY², todėl σ = √(σX² + σY²). Standartiniai nuokrypiai tiesiogiai niekada nesudedami. n nepriklausomų vienodai pasiskirsčiusių elementų sumos vidurkis yra n·μ, o standartinis nuokrypis σ·√n. Tada standartizuokite kaip įprasta: z = (x − vidurkis)/σ ir raskite Φ(z).

Sumos skirstinys

μT = 160 g, σT = 1,2·√4 = 2,4 g

Standartizuokite

z = (157,6 − 160)/2,4 = −1

Tikimybė

P = 1 − Φ(−1) = 0,8413

Atsakymas

P = 0,8413
8.Normalusis skirstinys

Atsakymas: x = 194,3 cm

Normalusis skirstinys: reikšmę x paverskite z įverčiu z = (x − μ)/σ, kuris parodo, per kiek standartinių nuokrypių reikšmė nutolusi nuo vidurkio. z lentelė (arba Φ(z)) duoda plotą į kairę nuo z, t. y. P(X < x). Plotas į dešinę lygus 1 − Φ(z), o plotas tarp dviejų reikšmių – jų plotų skirtumui.

Procentilio z

Φ(z) = 0,99 → z = 2,326

Atgal į x

x = 178 + 2,326·7 = 194,28 cm

Atsakymas

x = 194,28 cm
9.Pasikliautinieji intervalai

Atsakymas: apatinis rėžis = 36,82

Vidurkio pasikliautinasis intervalas: x̄ ± paklaidos riba. Kai populiacijos σ žinomas, paklaidos riba yra z·σ/√n; kai žinomas tik imties standartinis nuokrypis s, naudokite t su n − 1 laisvės laipsniu: t·s/√n. Kritinės reikšmės: z = 1,645 (90 %), 1,96 (95 %), 2,576 (99 %). Kad paklaidos riba būtų ne didesnė kaip E, reikia n ≥ (z·σ/E)², suapvalinus aukštyn.

Kritinė reikšmė

df = n − 1 = 14, t = 1,761

Paklaidos riba

E = 1,761·18/√15 = 8,184

Intervalas

45 ± 8,184 → [36,82, 53,18]

Atsakymas

apatinis rėžis = 36,82
10.Pasikliautinieji intervalai

Atsakymas: n = 423

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.

Išreikškite n

n = 1,645²·0,5·0,5/0,04² = 422,8

Apvalinkite aukštyn

n = 423

Atsakymas

n = 423
11.Hipotezių tikrinimas ir pasikliautinieji intervalai

Atsakymas: t = −2,59

Vidurkio tikrinimas: testo statistika parodo, per kiek standartinių paklaidų imties vidurkis nutolęs nuo H₀ teigiamos reikšmės: z = (x̄ − μ₀)/(σ/√n), kai σ žinomas, t = (x̄ − μ₀)/(s/√n), kai jis vertinamas iš imties. Pasikliautinasis intervalas yra x̄ ± (kritinė reikšmė)·(standartinė paklaida).

Standartinė paklaida

SE = 20/√49 = 20/7 = 2,857

Testo statistika

t = (492,6 − 500)/2,857 = −2,59

Atsakymas

t = −2,59
t0,025; df = 48 = 2,011

|t| > 2,011, todėl H₀ atmetama 5 % reikšmingumo lygmeniu (dvipusis testas).

12.Hipotezių tikrinimas ir pasikliautinieji intervalai

Atsakymas: 1 − β = 50,72 %

Testo galia: galia = 1 − β yra tikimybė atmesti H₀, kai ji klaidinga. Iš μ₀ ir z_α raskite ribą x̄c, tada naudodami tikrąjį vidurkį apskaičiuokite tikimybę patekti už x̄c: z = (x̄c − μ)/(σ/√n).

Kritinis imties vidurkis

SE = 10/√100 = 1
x̄c = 100 + 1,282·1 = 101,3

z esant tikrajam vidurkiui

z = (101,3 − 101,3)/1 = −0,018

Galia

galia = P(Z > −0,018) = 50,72%
1 − β = 50,72%

Atsakymas

1 − β = 50,72%
13.Tiesinė regresija ir koreliacija

Atsakymas: r = 0,8825

Mažiausiųjų kvadratų regresija: kai x̄ ir ȳ – vidurkiai, Sxx = Σ(x − x̄)², Syy = Σ(y − ȳ)² ir Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ), tiesės ŷ = a + b·x krypties koeficientas b = Sxy/Sxx, o laisvasis narys a = ȳ − b·x̄, todėl ji visada eina per tašką (x̄, ȳ). Pirsono koreliacijos koeficientas r = Sxy/√(Sxx·Syy) yra tarp −1 ir 1; r² – tiese paaiškinama y kitimo dalis.

Centruotos sumos

Sxy = 833 − 27·176/6 = 41
Sxx = 139 − 27²/6 = 17,5
Syy = 5286 − 176²/6 = 123,3

Koreliacijos koeficientas

r = 41/√(17,5·123,3) = 0,8825

Atsakymas

r = 0,8825
14.Tiesinė regresija ir koreliacija

Atsakymas: e = −2,481

Mažiausiųjų kvadratų regresija: kai x̄ ir ȳ – vidurkiai, Sxx = Σ(x − x̄)², Syy = Σ(y − ȳ)² ir Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ), tiesės ŷ = a + b·x krypties koeficientas b = Sxy/Sxx, o laisvasis narys a = ȳ − b·x̄, todėl ji visada eina per tašką (x̄, ȳ). Pirsono koreliacijos koeficientas r = Sxy/√(Sxx·Syy) yra tarp −1 ir 1; r² – tiese paaiškinama y kitimo dalis.

Vidurkiai

x̄ = 138/6 = 23
ȳ = 415/6 = 69,17

Kvadratų ir sandaugų sumos

Sxx = Σ(x − x̄)² = 70
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 199

Regresijos tiesė

b = 199/70 = 2,843
a = 69,17 − 2,843·23 = 3,781
ŷ = 3,781 + 2,843·x

Prognozuojama reikšmė

ŷ = 3,781 + 2,843·21 = 63,48

Liekana

e = 61 − 63,48 = −2,481

Atsakymas

e = −2,481

Taškas yra po tiese.

15.Chi kvadrato testai

Atsakymas: χ² = 4,209

Chi kvadrato testai: stebėtus dažnius O palyginkite su pagal H₀ tikėtinais dažniais E naudodami χ² = Σ(O − E)²/E. Suderinamumo kriterijus: kiekvienai kategorijai E = n·p, df = k − 1 (ir dar minus vienas už kiekvieną iš duomenų įvertintą parametrą). Nepriklausomumas r × c lentelėje: E = eilutės suma × stulpelio suma / bendra suma, df = (r − 1)(c − 1). H₀ atmeskite, kai χ² viršija pasirinktą α atitinkančią kritinę reikšmę.

Tikėtini dažniai

naujas vaistas: 40·55/100 = 22, 40·45/100 = 18
placebas: 60·55/100 = 33, 60·45/100 = 27

Chi kvadrato statistika

χ² = (17 − 22)²/22 + (23 − 18)²/18 + (38 − 33)²/33 + (22 − 27)²/27
χ² = 4,209

Atsakymas

χ² = 4,209

df = 1. Kai α = 0,05, kritinė reikšmė yra 3,841, todėl H₀ (nepriklausomumas) atmetama.

16.Chi kvadrato testai

Atsakymas: df = 10

Chi kvadrato testai: stebėtus dažnius O palyginkite su pagal H₀ tikėtinais dažniais E naudodami χ² = Σ(O − E)²/E. Suderinamumo kriterijus: kiekvienai kategorijai E = n·p, df = k − 1 (ir dar minus vienas už kiekvieną iš duomenų įvertintą parametrą). Nepriklausomumas r × c lentelėje: E = eilutės suma × stulpelio suma / bendra suma, df = (r − 1)(c − 1). H₀ atmeskite, kai χ² viršija pasirinktą α atitinkančią kritinę reikšmę.

Laisvės laipsniai

df = (2 − 1)·(11 − 1) = 10

Atsakymas

df = 10

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