Onderzoeksmethoden en statistiek voor psychologie: samenvattingspakket

Formuleoverzichten, de belangrijkste methodestappen voor elk onderwerp en 16 oefenopgaven, met volledige oplossingen achterin.

Nieuwe opgavenTerug naar het vak

Kies in het printvenster “Opslaan als pdf” om een kopie op je apparaat te bewaren.

1Formules en methoden

Beschrijvende statistiek

Gemiddelde
x̄ = Σx/n
Steekproefstandaardafwijking
s = √(Σ(x − x̄)²/(n − 1))
Mediaan
middelste waarde van de gesorteerde gegevens
z-score
z = (x − μ)/σ
Normale verdeling
68% binnen ±1σ, 95% binnen ±2σ

Kansrekening

Complement
P(not A) = 1 − P(A)
Somregel
P(A ∪ B) = P(A) + P(B) − P(A ∩ B)
Onafhankelijke gebeurtenissen
P(A ∩ B) = P(A)·P(B)
Voorwaardelijke kans
P(A|B) = P(A ∩ B)/P(B)
Binomiaal
P(X = k) = C(n,k)·pk(1 − p)n−k

Normale verdeling

z-score
z = (x − μ)/σ
Onder x
P(X < x) = Φ(z)
Boven x
P(X > x) = 1 − Φ(z)
Tussen
Φ(z2) − Φ(z1)
Percentiel
x = μ + z·σ

Methode

  1. Reken de waarde om naar een z-score: z = (x − μ)/σ.
  2. Zoek Φ(z) op, het oppervlak links van z.
  3. Gebruik voor het oppervlak rechts 1 − Φ(z); trek voor een interval de twee linkeroppervlakken van elkaar af.
  4. Werk voor een percentiel terug: zoek z bij het oppervlak, dan x = μ + z·σ.

Betrouwbaarheidsintervallen

σ bekend
x̄ ± z·σ/√n
σ onbekend
x̄ ± t·s/√n, df = n − 1
Kritieke z
90%: 1,645, 95%: 1,96, 99%: 2,576
Steekproefomvang
n = (z·σ/E)², rounded up

Methode

  1. Kies tussen z (σ van de populatie bekend) en t (alleen de steekproef-s, met n − 1 vrijheidsgraden).
  2. Zoek de kritieke waarde bij het betrouwbaarheidsniveau.
  3. Foutmarge: E = kritieke waarde × standaardafwijking/√n.
  4. Interval: x̄ ± E.

Hypothesetoetsen & betrouwbaarheidsintervallen

z-toets voor een gemiddelde
z = (x̄ − μ0)/(σ/√n)
t-toets voor een gemiddelde
t = (x̄ − μ0)/(s/√n), df = n − 1
Tweezijdig bij 5%
verwerp H0 als |z| > 1,96
Betrouwbaarheidsinterval
x̄ ± z·σ/√n

Methode

  1. Formuleer H₀ en H₁ en bepaal of de toets een- of tweezijdig is.
  2. Bereken de toetsingsgrootheid: (x̄ − μ₀)/(σ/√n), of met s en t.
  3. Vergelijk met de kritieke waarde, of bepaal de p-waarde.
  4. Verwerp H₀ als de toetsingsgrootheid voorbij de kritieke waarde ligt (p kleiner dan α), en formuleer de conclusie in woorden.

Lineaire regressie en correlatie

Kwadratensommen
Sxx = Σ(x − x̄)² = Σx² − (Σx)²/n, Sxy = Σxy − ΣxΣy/n
Helling
b = Sxy/Sxx
Snijpunt met de y-as
a = ȳ − b·x̄
Correlatie
r = Sxy/√(SxxSyy)
Residu
e = y − ŷ

Chikwadraattoetsen

Toetsingsgrootheid
χ² = Σ(O − E)²/E
Aanpassingstoets
E = n·p, df = k − 1 − (estimated parameters)
Onafhankelijkheid
E = row total × column total / grand total, df = (r − 1)(c − 1)
Kritieke waarden (α = 0,05)
df 1: 3,841, 2: 5,991, 3: 7,815, 4: 9,488
Beslissing
verwerp H0 als χ² > χ²crit

2Oefenopgaven

1.Onderzoeksmethoden in de psychologieGemiddeld

Waarom worden gedragscategorieën bij een observatie geoperationaliseerd vóór de dataverzameling?

  1. AZodat de observatie een experiment wordt
  2. BZodat observatoren dezelfde gedragingen consistent vastleggen, wat de betrouwbaarheid verbetert
  3. CZodat deelnemers precies weten wat er wordt vastgelegd
  4. DZodat de hypothese kan worden aangepast nadat de data zijn bekeken
2.Onderzoeksmethoden in de psychologieMoeilijk

Patiënten die zijn gekozen omdat ze extreem hoge angstscores hebben, scoren bij een tweede meting lager, ook zonder behandeling. Wat is de waarschijnlijkste verklaring?

  1. ACounterbalancing
  2. BRegressie naar het gemiddelde
  3. CHet Hawthorne-effect
  4. DEen plafondeffect
3.Beschrijvende statistiekGemiddeld
152025303540455055

Bereken de steekproefstandaardafwijking s van de gegevens: 54, 12, 30, 44, 17, 45, 59.

n = 7
s =
4.Beschrijvende statistiekMoeilijk
z −2−1012

Tentamencijfers zijn normaal verdeeld met gemiddelde 50 en standaardafwijking 20. Bereken de z-score z van een score van 30.

μ = 50σ = 20x = 30
z =
5.KansrekeningGemiddeld
P(minstens één zes) = ??1?2?3?4?5?6?7?8P(zes) = 1/6 bij elke worp

Er wordt 8 keer met een eerlijke dobbelsteen gegooid. Wat is de kans P op minstens één zes?

n = 8
P =
6.KansrekeningMoeilijk
n = 6, p = 0,2: P(X = 1) = ?k0123456

Een toets heeft 6 meerkeuzevragen. Een student die gokt, heeft elke vraag onafhankelijk goed met kans 0,2. Wat is de kans P op precies 1 goede antwoorden?

n = 6p = 0,2k = 1
P =
7.Normale verdelingGemiddeld
242260,25P = ?

De gewichten van zakken zijn normaal verdeeld met gemiddelde 250 g en standaardafwijking 5 g. Welk deel ligt tussen 242 en 260,25 g? Geef P als decimaal getal.

μ = 250σ = 5x1 = 242x2 = 260,25
P =
8.Normale verdelingMoeilijk
10 g0X − Y?

De massa X van een product van lijn 1 en Y van lijn 2 zijn onafhankelijk en normaal verdeeld: X heeft gemiddelde 500 g en standaardafwijking 8 g, Y heeft gemiddelde 490 g en standaardafwijking 6 g. Bepaal de kans P dat X groter is dan Y. Rond z af op twee decimalen.

μX = 500 g, σX = 8 gμY = 490 g, σY = 6 g
P =
9.BetrouwbaarheidsintervallenGemiddeld
n = 16, s = 13L = ?Ux̄ = 27,5E99%

Een steekproef van 16 items heeft gemiddelde 27,5 en standaardafwijking s = 13. De populatie is bij benadering normaal verdeeld. Bereken de ondergrens van het 99%-betrouwbaarheidsinterval voor het gemiddelde.

n = 16x̄ = 27,5s = 1399%t(15) = 2,947
ondergrens =
10.BetrouwbaarheidsintervallenMoeilijk
σ = 40, n = ?x̄ − Ex̄ + Ex̄E = 0,599%

De standaardafwijking van de populatie is 40. Hoe groot moet de steekproef n zijn zodat een 99%-betrouwbaarheidsinterval voor het gemiddelde een foutmarge van hoogstens 0,5 heeft?

σ = 40E = 0,599%
n =
11.Hypothesetoetsen & betrouwbaarheidsintervallenGemiddeld
t −1,9901,99

Een steekproef van 81 studenten heeft een gemiddelde score van 79,83 en een steekproefstandaardafwijking van 15. Bereken de toetsingsgrootheid t voor H₀: μ = 75.

μ₀ = 75x̄ = 79,83s = 15n = 81
t =
12.Hypothesetoetsen & betrouwbaarheidsintervallenMoeilijk
z −1,9601,96

Een steekproef van 36 metingen heeft gemiddelde 504,2. De standaardafwijking van de populatie is 12. Bereken de ondergrens L van het 95%-betrouwbaarheidsinterval voor het gemiddelde.

x̄ = 504,2σ = 12n = 3695%
L =
13.Lineaire regressie en correlatieGemiddeld
xy136238345447555xy244050

De tabel geeft 5 gepaarde waarnemingen van x = advertentie-uitgaven in k€ en y = verkoop in k€. Hun sommen zijn gegeven. Bereken uit deze sommen de correlatiecoëfficiënt van Pearson r.

n = 5Σx = 15Σy = 221Σx² = 55Σy² = 9999Σxy = 710
r =
14.Lineaire regressie en correlatieMoeilijk
xy146516851890201052211924131xy152025100x = 21

De tabel geeft 6 gepaarde waarnemingen van x = temperatuur in °C en y = verkochte ijsjes. Gebruik de kleinstekwadratenlijn ŷ = a + b·x. Voorspel ŷ voor x = 21.

n = 6x = 21
ŷ =
15.ChikwadraattoetsenGemiddeld
laagmiddelhoogTotaalstedelijk172954100landelijk15192660Totaal324880160

De kruistabel toont waargenomen aantallen. Bereken de chikwadraatgrootheid χ² voor de toets op onafhankelijkheid tussen de rij- en kolomvariabele. Gebruik geen continuïteitscorrectie.

N = 1602 × 3
χ² =
16.ChikwadraattoetsenMoeilijk

Er wordt een chikwadraattoets op onafhankelijkheid uitgevoerd op een kruistabel met 2 rijen en 2 kolommen (de totalen niet meegeteld). Hoeveel vrijheidsgraden df heeft de toets?

2 × 2
df =

3Oplossingen

1.Onderzoeksmethoden in de psychologie

Antwoord: B · Zodat observatoren dezelfde gedragingen consistent vastleggen, wat de betrouwbaarheid verbetert

Waarom dit het antwoord is

Duidelijke, waarneembare categorieën (bijvoorbeeld "slaat met de vlakke hand") verminderen subjectief oordelen en verhogen de interbeoordelaarsbetrouwbaarheid.

Antwoord

B · Zodat observatoren dezelfde gedragingen consistent vastleggen, wat de betrouwbaarheid verbetert
2.Onderzoeksmethoden in de psychologie

Antwoord: B · Regressie naar het gemiddelde

Waarom dit het antwoord is

Als mensen worden geselecteerd op extreme scores, zorgen meetfouten en toeval ervoor dat hun latere scores meestal naar het gemiddelde bewegen. Controlegroepen helpen dit te scheiden van behandeleffecten.

Antwoord

B · Regressie naar het gemiddelde
3.Beschrijvende statistiek

Antwoord: s = 18,07

Beschrijvende statistiek: het gemiddelde is de som gedeeld door n; de mediaan is de middelste waarde van de gesorteerde gegevens (het gemiddelde van de twee middelste als n even is). De steekproefstandaardafwijking is s = √(Σ(x − x̄)²/(n − 1)). Een z-score z = (x − μ)/σ zegt hoeveel standaardafwijkingen een waarde van het gemiddelde ligt.

Gemiddelde

x̄ = 261/7 = 37,29

Gekwadrateerde afwijkingen

Σ(x − x̄)² = 16,71² + (−25,29)² + (−7,286)² + 6,714² + (−20,29)² + 7,714² + 21,71² = 1959

Standaardafwijking

s = √(1959/6) = 18,07

Antwoord

s = 18,07
4.Beschrijvende statistiek

Antwoord: z = −1

Beschrijvende statistiek: het gemiddelde is de som gedeeld door n; de mediaan is de middelste waarde van de gesorteerde gegevens (het gemiddelde van de twee middelste als n even is). De steekproefstandaardafwijking is s = √(Σ(x − x̄)²/(n − 1)). Een z-score z = (x − μ)/σ zegt hoeveel standaardafwijkingen een waarde van het gemiddelde ligt.

Standaardiseren

z = (30 − 50)/20 = −1

Antwoord

z = −1
5.Kansrekening

Antwoord: P = 0,7674

Kansrekening: bij even waarschijnlijke uitkomsten is P(A) = gunstig/totaal. Bij onafhankelijke gebeurtenissen vermenigvuldig je: P(A en B) = P(A)·P(B). De complementregel helpt vaak: P(minstens één) = 1 − P(geen). Binomiaal: bij n onafhankelijke pogingen met succeskans p geldt P(X = k) = C(n, k)·pᵏ·(1 − p)ⁿ⁻ᵏ.

Complement

P(geen zes) = (5/6)8 = 0,2326
P = 1 − 0,2326 = 0,7674

Antwoord

P = 0,7674
6.Kansrekening

Antwoord: P = 0,3932

Kansrekening: bij even waarschijnlijke uitkomsten is P(A) = gunstig/totaal. Bij onafhankelijke gebeurtenissen vermenigvuldig je: P(A en B) = P(A)·P(B). De complementregel helpt vaak: P(minstens één) = 1 − P(geen). Binomiaal: bij n onafhankelijke pogingen met succeskans p geldt P(X = k) = C(n, k)·pᵏ·(1 − p)ⁿ⁻ᵏ.

Binomiale formule

P(X = 1) = 6·0,21·0,85 = 6·0,2·0,3277 = 0,3932

Antwoord

P = 0,3932
7.Normale verdeling

Antwoord: P = 0,925

Normale verdeling: reken een waarde x om naar een z-score, z = (x − μ)/σ, die telt hoeveel standaardafwijkingen x van het gemiddelde ligt. Een z-tabel (of Φ(z)) geeft de oppervlakte links van z, en dat is P(X < x). De oppervlakte rechts is 1 − Φ(z), en de oppervlakte tussen twee waarden is het verschil van hun twee oppervlakten.

z-scores

z₁ = (242 − 250)/5 = −1,6
z₂ = (260,25 − 250)/5 = 2,05

Oppervlakte ertussen

P = Φ(2,05) − Φ(−1,6) = 0,9798 − 0,0548 = 0,925

Antwoord

P = 0,925
8.Normale verdeling

Antwoord: P = 0,8413

Sommen en verschillen van normale variabelen: als X en Y onafhankelijk en normaal verdeeld zijn, zijn X + Y en X − Y ook normaal verdeeld. Gemiddelden tellen op of worden afgetrokken: E(X ± Y) = μX ± μY. Varianties tellen altijd op, ook bij een verschil: Var(X ± Y) = σX² + σY², dus σ = √(σX² + σY²). Standaardafwijkingen tellen nooit rechtstreeks op. Het totaal van n onafhankelijke items met dezelfde verdeling heeft gemiddelde n·μ en standaardafwijking σ·√n. Standaardiseer daarna zoals gewoonlijk: z = (x − gemiddelde)/σ en lees Φ(z) af.

Verdeling van het verschil

μ = 500 − 490 = 10 g, σ = 10 g

Standaardiseren

z = (0 − 10)/10 = −1

Kansrekening

P = 1 − Φ(−1) = 0,8413

Antwoord

P = 0,8413
9.Betrouwbaarheidsintervallen

Antwoord: ondergrens = 17,92

Betrouwbaarheidsinterval voor een gemiddelde: x̄ ± foutmarge. Met een bekende populatie-σ is de marge z·σ/√n; heb je alleen de steekproefstandaardafwijking s, gebruik dan t met n − 1 vrijheidsgraden: t·s/√n. Kritieke waarden: z = 1,645 (90%), 1,96 (95%), 2,576 (99%). Voor een marge van E of kleiner heb je n ≥ (z·σ/E)² nodig, naar boven afgerond.

Kritieke waarde

df = n − 1 = 15, t = 2,947

Foutmarge

E = 2,947·13/√16 = 9,578

Interval

27,5 ± 9,578 → [17,92, 37,08]

Antwoord

ondergrens = 17,92
10.Betrouwbaarheidsintervallen

Antwoord: n = 42469

Betrouwbaarheidsinterval voor een gemiddelde: x̄ ± foutmarge. Met een bekende populatie-σ is de marge z·σ/√n; heb je alleen de steekproefstandaardafwijking s, gebruik dan t met n − 1 vrijheidsgraden: t·s/√n. Kritieke waarden: z = 1,645 (90%), 1,96 (95%), 2,576 (99%). Voor een marge van E of kleiner heb je n ≥ (z·σ/E)² nodig, naar boven afgerond.

n oplossen

n = (2,576·40/0,5)² = 42469

Naar boven afronden

Een steekproefomvang is een geheel getal, en naar beneden afronden zou de marge te groot maken.

n = 42469

Antwoord

n = 42469
11.Hypothesetoetsen & betrouwbaarheidsintervallen

Antwoord: t = 2,898

Toetsen van een gemiddelde: de toetsingsgrootheid meet hoeveel standaardfouten het steekproefgemiddelde van de waarde in H₀ af ligt: z = (x̄ − μ₀)/(σ/√n) als σ bekend is, t = (x̄ − μ₀)/(s/√n) als die uit de steekproef wordt geschat. Een betrouwbaarheidsinterval is x̄ ± (kritieke waarde)·(standaardfout).

Standaardfout

SE = 15/√81 = 15/9 = 1,667

Toetsingsgrootheid

t = (79,83 − 75)/1,667 = 2,898

Antwoord

t = 2,898
t0,025; df = 80 = 1,99

|t| > 1,99, dus H₀ wordt verworpen op het 5%-niveau (tweezijdig).

12.Hypothesetoetsen & betrouwbaarheidsintervallen

Antwoord: L = 500,3

Toetsen van een gemiddelde: de toetsingsgrootheid meet hoeveel standaardfouten het steekproefgemiddelde van de waarde in H₀ af ligt: z = (x̄ − μ₀)/(σ/√n) als σ bekend is, t = (x̄ − μ₀)/(s/√n) als die uit de steekproef wordt geschat. Een betrouwbaarheidsinterval is x̄ ± (kritieke waarde)·(standaardfout).

Foutmarge

E = 1,96·12/√36 = 3,92

Intervalgrens

L = 504,2 − 3,92 = 500,3

Antwoord

L = 500,3
13.Lineaire regressie en correlatie

Antwoord: r = 0,9783

Kleinstekwadratenregressie: met x̄ en ȳ de gemiddelden, Sxx = Σ(x − x̄)², Syy = Σ(y − ȳ)² en Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) heeft de lijn ŷ = a + b·x helling b = Sxy/Sxx en snijpunt a = ȳ − b·x̄, dus gaat ze altijd door (x̄, ȳ). De correlatiecoëfficiënt van Pearson r = Sxy/√(Sxx·Syy) ligt tussen −1 en 1; r² is het deel van de variatie in y dat door de lijn wordt verklaard.

Gecentreerde sommen

Sxy = 710 − 15·221/5 = 47
Sxx = 55 − 15²/5 = 10
Syy = 9999 − 221²/5 = 230,8

Correlatiecoëfficiënt

r = 47/√(10·230,8) = 0,9783

Antwoord

r = 0,9783
14.Lineaire regressie en correlatie

Antwoord: ŷ = 111,9

Kleinstekwadratenregressie: met x̄ en ȳ de gemiddelden, Sxx = Σ(x − x̄)², Syy = Σ(y − ȳ)² en Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) heeft de lijn ŷ = a + b·x helling b = Sxy/Sxx en snijpunt a = ȳ − b·x̄, dus gaat ze altijd door (x̄, ȳ). De correlatiecoëfficiënt van Pearson r = Sxy/√(Sxx·Syy) ligt tussen −1 en 1; r² is het deel van de variatie in y dat door de lijn wordt verklaard.

Gemiddelden

x̄ = 114/6 = 19
ȳ = 595/6 = 99,17

Kwadraten- en productsommen

Sxx = Σ(x − x̄)² = 70
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 447

Regressielijn

b = 447/70 = 6,386
a = 99,17 − 6,386·19 = −22,16
ŷ = −22,16 + 6,386·x

Voorspelling

ŷ = −22,16 + 6,386·21 = 111,9

Antwoord

ŷ = 111,9
15.Chikwadraattoetsen

Antwoord: χ² = 2,142

Chikwadraattoetsen: vergelijk waargenomen aantallen O met de onder H₀ verwachte aantallen E met χ² = Σ(O − E)²/E. Aanpassingstoets: E = n·p voor elke categorie, df = k − 1 (en nog één minder voor elke parameter die uit de data is geschat). Onafhankelijkheid in een r × c-tabel: E = rijtotaal × kolomtotaal / totaal, df = (r − 1)(c − 1). Verwerp H₀ als χ² groter is dan de kritieke waarde bij de gekozen α.

Verwachte aantallen

stedelijk: 100·32/160 = 20, 100·48/160 = 30, 100·80/160 = 50
landelijk: 60·32/160 = 12, 60·48/160 = 18, 60·80/160 = 30

Chikwadraatgrootheid

χ² = (17 − 20)²/20 + (29 − 30)²/30 + (54 − 50)²/50 + (15 − 12)²/12 + (19 − 18)²/18 + (26 − 30)²/30
χ² = 2,142

Antwoord

χ² = 2,142

df = 2. Bij α = 0,05 is de kritieke waarde 5,991, dus H₀ (onafhankelijkheid) wordt niet verworpen.

16.Chikwadraattoetsen

Antwoord: df = 1

Chikwadraattoetsen: vergelijk waargenomen aantallen O met de onder H₀ verwachte aantallen E met χ² = Σ(O − E)²/E. Aanpassingstoets: E = n·p voor elke categorie, df = k − 1 (en nog één minder voor elke parameter die uit de data is geschat). Onafhankelijkheid in een r × c-tabel: E = rijtotaal × kolomtotaal / totaal, df = (r − 1)(c − 1). Verwerp H₀ als χ² groter is dan de kritieke waarde bij de gekozen α.

Vrijheidsgraden

df = (2 − 1)·(2 − 1) = 1

Antwoord

df = 1

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