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. AEiliškumo efektai
  2. BGrindų efektai
  3. CKohortos efektai
  4. DPraktikos efektai
2.Psichologijos tyrimų metodaiSunkus

Milgramo paklusnumo tyrimuose dalyviai manė, kad suduoda tikrus elektros smūgius. Kuri etinė problema iškyla tiesiausiai ir kaip ji buvo iš dalies sprendžiama?

  1. AApgaulė ir galimas distresas, spręsta nuodugniu debriefingu
  2. BKonfidencialumo stoka, spręsta skelbiant vardus
  3. CKontrolinės grupės nebuvimas, sprendžiamas dalyvius atsitiktinai paskirstant į sąlygas
  4. DVaikų dalyvavimas, spręstas tėvų sutikimu
3.Aprašomoji statistikaVidutinis
30354045505560

Raskite duomenų imties standartinį nuokrypį s: 59, 28, 53, 60, 53.

n = 5
s =
4.Aprašomoji statistikaSunkus
z −2−1012

Egzamino rezultatai pasiskirstę normaliai, vidurkis 60, standartinis nuokrypis 15. Raskite rezultato 48 z įvertį z.

μ = 60σ = 15x = 48
z =
5.TikimybėVidutinis
xp(x)00,310,3520,230,15μ = 1,2

Parodytam skirstiniui raskite X standartinį nuokrypį σ.

x: 0, 1, 2, 3p(x): 0,3, 0,35, 0,2, 0,15
σ =
6.TikimybėSunkus
€p(x)−100,68200,31900,02

Žaidimo kaina yra €10. Laimite €30 su tikimybe 0,3 ir €200 su tikimybe 0,02; kitu atveju nelaimite nieko. Statymas negrąžinamas. Raskite laukiamą grynąjį laimėjimą E(G) per žaidimą.

statymas = €10€30: p = 0,3€200: p = 0,02
E(G) = €
7.Normalusis skirstinysVidutinis
32 min35,1 minX + Y?

X yra normalusis dydis, kurio vidurkis 12 min ir standartinis nuokrypis 1,5 min; Y yra nepriklausomas normalusis dydis, kurio vidurkis 20 min ir standartinis nuokrypis 2 min. Raskite tikimybę P, kad X + Y yra didesnė nei 35,1 min. Suapvalinkite z iki dviejų skaitmenų po kablelio.

μX = 12, σX = 1,5μY = 20, σY = 2X + Y > 35,1 min
P =
8.Normalusis skirstinysSunkus
235240245250255260265gapačia 75%

maišų masės pasiskirstę normaliai, vidurkis 250 g, standartinis nuokrypis 5 g. Nuvilkite ribą taip, kad nuspalvinti apatiniai 75 % būtų kairėje nuo jos. Raskite ribą x.

μ = 250 gσ = 5 g75%
x = g
9.Pasikliautinieji intervalaiVidutinis
n = 9, sd​ = 4,50LUd̄ = −6,5E = ?99%

9 pacientų kraujospūdis išmatuojamas prieš gydymą ir po jo. Skirtumų d = prieš − po (mmHg) vidurkis −6,5, o standartinis nuokrypis 4,5. Raskite vidutinio skirtumo 99 % pasikliautinojo intervalo paklaidos ribą E.

n = 9d̄ = −6,5sd = 4,599%t(8) = 3,355
E = mmHg
10.Pasikliautinieji intervalaiSunkus
σ = 12, n = ?x̄ − Ex̄ + Ex̄E = 1,590%

Populiacijos standartinis nuokrypis – 12. Kokio dydžio imties n reikia, kad vidurkio 90 % pasikliautinojo intervalo paklaidos riba būtų ne didesnė kaip 1,5?

σ = 12E = 1,590%
n =
11.Hipotezių tikrinimas ir pasikliautinieji intervalaiVidutinis
−1,91,9p = ?

Teigiama, kad populiacijos vidurkis lygus 80; žinoma, kad populiacijos standartinis nuokrypis yra 12,5. Atsitiktinės 25 stebėjimų imties vidurkis 75,25. Tikrinkite H₀: μ = 80 prieš H₁: μ ≠ 80. Raskite p reikšmę p.

μ₀ = 80σ = 12,5n = 25x̄ = 75,25H₁: μ ≠ μ₀
p =
12.Hipotezių tikrinimas ir pasikliautinieji intervalaiSunkus
μ₀x̄c

Vienpusis z testas H₀: μ = 50 prieš H₁: μ > 50 atliekamas, kai α = 0,01, su 100 dydžio imtimi; žinoma, kad standartinis nuokrypis yra 25. Iš tikrųjų vidurkis lygus 57,5. Raskite testo galią 1 − β procentais.

μ₀ = 50μ = 57,5σ = 25n = 100α = 0,01
1 − β = %
13.Tiesinė regresija ir koreliacijaVidutinis
xy24745465685910651271xy510506070

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 = 42Σy = 352Σx² = 364Σy² = 21008Σxy = 2620
r =
14.Tiesinė regresija ir koreliacijaSunkus
xy16861998221112513528160xy2025100150ŷ = 146

Lentelėje pateikta 5 porinių stebėjimų: x = temperatūra °C ir y = parduoti ledai. Naudokite mažiausiųjų kvadratų tiesę ŷ = a + b·x. Kuriai reikšmei x tiesė prognozuoja ŷ = 146?

n = 5ŷ = 146
x =
15.Chi kvadrato testaiVidutinis
žemasvidutinisaukštasIš visomiesto4429982kaimo344331108Iš viso787240190

Kryžminėje lentelėje pateikti stebėti dažniai. Chi kvadrato nepriklausomumo testui raskite langelio „miesto, vidutinis“ tikėtiną dažnį E.

eilutės suma = 82stulpelio suma = 72N = 190
E =
16.Chi kvadrato testaiSunkus
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

Chi kvadrato nepriklausomumo testas atliekamas kryžminei lentelei, turinčiai 3 eilutes ir 5 stulpelius (neskaičiuojant sumų). Naudodami lentelę, raskite kritinę reikšmę χ²crit, kai reikšmingumo lygmuo α = 0,05.

α = 0,05
χ²crit =

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: A · Apgaulė ir galimas distresas, spręsta nuodugniu debriefingu

Kodėl tai yra atsakymas

Dalyviai buvo apgauti dėl smūgių, ir daugelis patyrė didelį stresą. Milgramas su dalyviais atliko debriefingą ir jie susitiko su „mokiniu“; tolesnis tyrimas parodė, kad dauguma džiaugėsi dalyvavę, tačiau etika tebėra diskutuojama.

Atsakymas

A · Apgaulė ir galimas distresas, spręsta nuodugniu debriefingu
3.Aprašomoji statistika

Atsakymas: s = 13,05

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 = 253/5 = 50,6

Nuokrypių kvadratai

Σ(x − x̄)² = 8,4² + (−22,6)² + 2,4² + 9,4² + 2,4² = 681,2

Standartinis nuokrypis

s = √(681,2/4) = 13,05

Atsakymas

s = 13,05
4.Aprašomoji statistika

Atsakymas: z = −0,8

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 = (48 − 60)/15 = −0,8

Atsakymas

z = −0,8
5.Tikimybė

Atsakymas: σ = 1,03

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 = 0·0,3 + 1·0,35 + 2·0,2 + 3·0,15 = 1,2

Kvadratų vidurkis

E(X²) = 0·0,3 + 1·0,35 + 4·0,2 + 9·0,15 = 2,5

Dispersija

Var(X) = 2,5 − 1,2² = 1,06
σ = √1,06 = 1,03

Atsakymas

σ = 1,03
6.Tikimybė

Atsakymas: E(G) = 3 €

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), 190 (p = 0,02), −10 (p = 0,68)

Laukiamoji vertė

E(G) = 20·0,3 + 190·0,02 − 10·0,68 = 3 €

Atsakymas

E(G) = 3 €

Teigiama vertė reiškia, kad vidutiniškai laimite pinigų.

7.Normalusis skirstinys

Atsakymas: P = 0,1075

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

μ = 32 min, σ = √(1,5² + 2²) = 2,5 min

Standartizuokite

z = (35,1 − 32)/2,5 = 1,24

Viršutinė uodega

P = 1 − Φ(1,24) = 1 − 0,8925 = 0,1075

Atsakymas

P = 0,1075
8.Normalusis skirstinys

Atsakymas: x = 253,4 g

Nuo ploto atgal prie z: Φ(z) yra plotas kairėje nuo z. Kairiosios uodegos plotui A lentelėje raskite z, kai Φ(z) = A. Dešiniosios uodegos plotas A reiškia Φ(z) = 1 − A. Centrinis plotas A tarp −z ir z palieka (1 − A)/2 kiekvienoje uodegoje, taigi Φ(z) = (1 + A)/2. Reikšmei x naudokite x = μ + zσ.

Plotas kairėje

Φ(z) = 0,75

z iš lentelės

z ≈ 0,67

Atgal į pradinius vienetus

x = 250 + 0,67·5 = 253,4 g

Atsakymas

x = 253,4 g
9.Pasikliautinieji intervalai

Atsakymas: E = 5,032 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.

Kritinė reikšmė

df = 8, t = 3,355

Paklaidos riba

E = 3,355·4,5/√9 = 5,032

Atsakymas

E = 5,032 mmHg
10.Pasikliautinieji intervalai

Atsakymas: n = 174

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.

Išreikškite n

n = (1,645·12/1,5)² = 173,2

Apvalinkite aukštyn

Imties dydis yra sveikasis skaičius, o apvalinant žemyn paklaidos riba būtų per didelė.

n = 174

Atsakymas

n = 174
11.Hipotezių tikrinimas ir pasikliautinieji intervalai

Atsakymas: p = 0,05743

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.

Testo statistika

SE = σ/√n = 12,5/√25 = 2,5
z = (75,25 − 80)/2,5 = −1,9

Uodegos plotas

Φ(1,9) = 0,9713
1 − Φ(1,9) = 0,0287

p reikšmė

p = 2·0,0287 = 0,05743

Atsakymas

p = 0,05743

p > 0,05, todėl H₀ neatmetama 5 % reikšmingumo lygmeniu.

12.Hipotezių tikrinimas ir pasikliautinieji intervalai

Atsakymas: 1 − β = 74,98 %

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 = 25/√100 = 2,5
x̄c = 50 + 2,326·2,5 = 55,81

z esant tikrajam vidurkiui

z = (55,81 − 57,5)/2,5 = −0,674

Galia

galia = P(Z > −0,674) = 74,98%
1 − β = 74,98%

Atsakymas

1 − β = 74,98%
13.Tiesinė regresija ir koreliacija

Atsakymas: r = 0,9864

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 = 2620 − 42·352/6 = 156
Sxx = 364 − 42²/6 = 70
Syy = 21008 − 352²/6 = 357,3

Koreliacijos koeficientas

r = 156/√(70·357,3) = 0,9864

Atsakymas

r = 0,9864
14.Tiesinė regresija ir koreliacija

Atsakymas: x = 26,54

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 = 110/5 = 22
ȳ = 590/5 = 118

Kvadratų ir sandaugų sumos

Sxx = Σ(x − x̄)² = 90
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 555

Regresijos tiesė

b = 555/90 = 6,167
a = 118 − 6,167·22 = −17,67
ŷ = −17,67 + 6,167·x

Išspręskite x atžvilgiu

x = (146 − (−17,67))/6,167 = 26,54

Atsakymas

x = 26,54
15.Chi kvadrato testai

Atsakymas: E = 31,07

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.

Tikėtinas dažnis

E = 82·72/190 = 31,07

Atsakymas

E = 31,07
16.Chi kvadrato testai

Atsakymas: χ²crit = 15,51

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 = (3 − 1)·(5 − 1) = 8

Lentelė

χ²crit(df = 8, α = 0,05) = 15,507

Atsakymas

χ²crit = 15,507

H₀ atmeskite, jei apskaičiuotas χ² didesnis už šią reikšmę.

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