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

Een onderzoeker vergelijkt de agressie van kinderen voor en na de komst van televisie in een afgelegen stadje. De onderzoeker had geen invloed op de komst van televisie. Dit is een:

  1. AVeldexperiment
  2. BNatuurlijk experiment
  3. CLaboratoriumexperiment
  4. DCorrelationele enquête over televisiekijken
2.Onderzoeksmethoden in de psychologieMoeilijk

Een geheugenonderzoek gebruikt een design met herhaalde metingen waarin iedereen eerst lijst A en daarna lijst B leert. Lijst B wordt beter herinnerd. Wat is de waarschijnlijkste fout?

  1. AVolgorde-effecten zoals oefening, omdat de condities niet waren gecounterbalanced
  2. BHet gebruik van een ordinaal meetniveau
  3. CIndividuele verschillen tussen de groepen
  4. DEen te grote steekproef
3.Beschrijvende statistiekGemiddeld
20253035404550

Bereken de steekproefstandaardafwijking s van de gegevens: 24, 50, 17, 45, 20, 31, 17.

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

Een grootheid is normaal verdeeld met gemiddelde 70 en standaardafwijking 12. Welk deel P van de waarden ligt onder 88?

μ = 70σ = 12x = 88
P =
5.KansrekeningGemiddeld
rood: 5blauw: 8

Een zak bevat 5 rode en 8 blauwe knikkers. Je pakt er twee zonder de eerste terug te leggen. Wat is de kans P dat ze allebei rood zijn?

5 / 8
P =
6.KansrekeningMoeilijk
n = 8, p = 0,4: P(X = 3) = ?k012345678

Een toets heeft 8 meerkeuzevragen. Een student die gokt, heeft elke vraag onafhankelijk goed met kans 0,4. Wat is de kans P op precies 3 goede antwoorden?

n = 8p = 0,4k = 3
P =
7.Normale verdelingGemiddeld
32 min34,5 minX + Y?

X is normaal verdeeld met gemiddelde 12 min en standaardafwijking 1,5 min; Y is onafhankelijk en normaal verdeeld met gemiddelde 20 min en standaardafwijking 2 min. Bepaal de kans P dat X + Y groter is dan 34,5 min. Rond z af op twee decimalen.

μX = 12, σX = 1,5μY = 20, σY = 2X + Y > 34,5 min
P =
8.Normale verdelingMoeilijk
0,03 mm0D − d?

Gatdiameters D zijn normaal verdeeld met gemiddelde 25,03 mm en standaardafwijking 0,015 mm. Asdiameters d zijn onafhankelijk en normaal verdeeld met gemiddelde 25 mm en standaardafwijking 0,01 mm. Een willekeurig gekozen as past als D − d > 0. Bepaal de kans P dat hij past. Rond z af op twee decimalen.

gat: μ = 25,03 mm, σ = 0,015 mmas: μ = 25 mm, σ = 0,01 mm
P =
9.BetrouwbaarheidsintervallenGemiddeld
n = 13, sd​ = 1,60LUd̄ = 5,1E = ?95%

De bloeddruk van 13 patiënten wordt gemeten voor en na een behandeling. De verschillen d = voor − na (mmHg) hebben gemiddelde 5,1 en standaardafwijking 1,6. Bereken de foutmarge E van het 95%-betrouwbaarheidsinterval voor het gemiddelde verschil.

n = 13d̄ = 5,1sd = 1,695%t(12) = 2,179
E = mmHg
10.BetrouwbaarheidsintervallenMoeilijk
n = 30σ = ?Us = 7,395%

De diameters van 30 bewerkte assen hebben een steekproefstandaardafwijking van 7,3 µm. Neem aan dat de diameters normaal verdeeld zijn en bereken de ondergrens σ van het 95%-betrouwbaarheidsinterval voor de standaardafwijking van de populatie. Bij df = 29 ligt 2,5% van de χ²-verdeling onder 16,047 en 2,5% boven 45,722.

n = 30s = 7,3 µmχ² = 16,047, 45,722
σ = µm
11.Hypothesetoetsen & betrouwbaarheidsintervallenGemiddeld
t −2,06402,064

Een steekproef van 25 studenten heeft een gemiddelde score van 111,2 en een steekproefstandaardafwijking van 20. Bereken de toetsingsgrootheid t voor H₀: μ = 120.

μ₀ = 120x̄ = 111,2s = 20n = 25
t =
12.Hypothesetoetsen & betrouwbaarheidsintervallenMoeilijk
H₀H₁μ₀x̄cμ₀ + 5α = 0,05βσ = 25, onderscheidend vermogen 90%, n = ?

Een eenzijdige z-toets bij α = 0,05 moet een verschuiving van het gemiddelde van 5 eenheden ontdekken met een onderscheidend vermogen van 90 %. De standaardafwijking is 25. Bereken de minimale steekproefomvang n.

α = 0,05onderscheidend vermogen = 90%δ = 5σ = 25zα = 1,645zβ = 1,282
n =
13.Lineaire regressie en correlatieGemiddeld
xy251359464567674xy246506070

De tabel geeft 5 gepaarde waarnemingen van x = aantal uren gestudeerd en y = tentamencijfer. Hun sommen zijn gegeven. Bereken uit deze sommen de correlatiecoëfficiënt van Pearson r.

n = 5Σx = 20Σy = 315Σx² = 90Σy² = 20143Σxy = 1314
r =
14.Lineaire regressie en correlatieMoeilijk
xy128223319418516613xy246152025x = 2,5

De tabel geeft 6 gepaarde waarnemingen van x = leeftijd van de auto in jaren en y = prijs in k€. Gebruik de kleinstekwadratenlijn ŷ = a + b·x. Voorspel ŷ voor x = 2,5.

n = 6x = 2,5
ŷ =
15.ChikwadraattoetsenGemiddeld
geen defectkleingrootTotaaldagdienst21372280nachtdienst17443495Totaal388156175

De kruistabel toont waargenomen aantallen. Bereken voor een chikwadraattoets op onafhankelijkheid het verwachte aantal E voor de cel “dagdienst, groot”.

rijtotaal = 80kolomtotaal = 56N = 175
E =
16.ChikwadraattoetsenMoeilijk
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

Een chikwadraat-aanpassingstoets controleert of aantallen in 6 categorieën een Poissonverdeling volgen waarvan het gemiddelde uit dezelfde data is geschat. Zoek met de tabel de kritieke waarde χ²crit bij significantieniveau α = 0,05.

α = 0,05
χ²crit =

3Oplossingen

1.Onderzoeksmethoden in de psychologie

Antwoord: B · Natuurlijk experiment

Waarom dit het antwoord is

In een natuurlijk experiment varieert de OV door gebeurtenissen buiten de controle van de onderzoeker. De ecologische validiteit is hoog, maar aselecte toewijzing is niet mogelijk.

Antwoord

B · Natuurlijk experiment
2.Onderzoeksmethoden in de psychologie

Antwoord: A · Volgorde-effecten zoals oefening, omdat de condities niet waren gecounterbalanced

Waarom dit het antwoord is

Als alle deelnemers de condities in dezelfde volgorde doorlopen, kan verbetering oefening weerspiegelen in plaats van de lijst. Counterbalancing (ABBA, of de helft AB en de helft BA) controleert hiervoor.

Antwoord

A · Volgorde-effecten zoals oefening, omdat de condities niet waren gecounterbalanced
3.Beschrijvende statistiek

Antwoord: s = 13,51

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 = 204/7 = 29,14

Gekwadrateerde afwijkingen

Σ(x − x̄)² = (−5,143)² + 20,86² + (−12,14)² + 15,86² + (−9,143)² + 1,857² + (−12,14)² = 1095

Standaardafwijking

s = √(1095/6) = 13,51

Antwoord

s = 13,51
4.Beschrijvende statistiek

Antwoord: P = 0,9332

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 = 1,5

Tabel standaardnormale verdeling

Φ(1,5) = 0,9332
P = 0,9332

Antwoord

P = 0,9332
5.Kansrekening

Antwoord: P = 0,1282

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.

Eerste en tweede trekking

P = 5/13 · 4/12 = 20/156 = 0,1282

Antwoord

P = 0,1282
6.Kansrekening

Antwoord: P = 0,2787

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 = 3) = 56·0,43·0,65 = 56·0,064·0,07776 = 0,2787

Antwoord

P = 0,2787
7.Normale verdeling

Antwoord: P = 0,1587

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 de som

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

Standaardiseren

z = (34,5 − 32)/2,5 = 1

Rechterstaart

P = 1 − Φ(1) = 1 − 0,8413 = 0,1587

Antwoord

P = 0,1587
8.Normale verdeling

Antwoord: P = 0,9515

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 = 25,03 − 25 = 0,03 mm, σ = 0,01803 mm

Standaardiseren

z = (0 − 0,03)/0,01803 = −1,66

Kansrekening

P = 1 − Φ(−1,66) = 0,9515

Antwoord

P = 0,9515
9.Betrouwbaarheidsintervallen

Antwoord: E = 0,967 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.

Kritieke waarde

df = 12, t = 2,179

Foutmarge

E = 2,179·1,6/√13 = 0,967

Antwoord

E = 0,967 mmHg
10.Betrouwbaarheidsintervallen

Antwoord: σ = 5,814 µm

Interval voor een variantie: (n − 1)s²/σ² heeft een χ²-verdeling met n − 1 vrijheidsgraden. Het 95%-interval voor σ² loopt van (n − 1)s² gedeeld door de bovenste χ²-waarde (2,5% erboven) tot (n − 1)s² gedeeld door de onderste χ²-waarde (2,5% eronder); het interval voor σ is de wortel van beide grenzen. Het is niet symmetrisch rond s.

Kwadratensom

(n − 1)s² = 29·7,3² = 1545

Grenzen voor σ²

1545/45,722 = 33,8
1545/16,047 = 96,31

Grens voor σ

σ = √33,8 = 5,814 µm

Antwoord

σ = 5,814 µm

95%-interval voor σ: [5,814, 9,814] µm.

11.Hypothesetoetsen & betrouwbaarheidsintervallen

Antwoord: t = −2,2

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 = 20/√25 = 20/5 = 4

Toetsingsgrootheid

t = (111,2 − 120)/4 = −2,2

Antwoord

t = −2,2
t0,025; df = 24 = 2,064

|t| > 2,064, dus H₀ wordt verworpen op het 5%-niveau (tweezijdig).

12.Hypothesetoetsen & betrouwbaarheidsintervallen

Antwoord: n = 215

Steekproefomvang voor een toets: om een werkelijke verschuiving δ te ontdekken met onderscheidend vermogen 1 − β in een eenzijdige z-toets bij niveau α, moet de standaardfout voldoen aan δ = (z_α + z_β)·σ/√n, dus n = ((z_α + z_β)·σ/δ)², naar boven afgerond.

n oplossen

n = ((1,645 + 1,282)·25/5)² = 214,2

Naar boven afronden

n = 215

Antwoord

n = 215
13.Lineaire regressie en correlatie

Antwoord: r = 0,9892

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 = 1314 − 20·315/5 = 54
Sxx = 90 − 20²/5 = 10
Syy = 20143 − 315²/5 = 298

Correlatiecoëfficiënt

r = 54/√(10·298) = 0,9892

Antwoord

r = 0,9892
14.Lineaire regressie en correlatie

Antwoord: ŷ = 22,27

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 = 21/6 = 3,5
ȳ = 117/6 = 19,5

Kwadraten- en productsommen

Sxx = Σ(x − x̄)² = 17,5
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = −48,5

Regressielijn

b = −48,5/17,5 = −2,771
a = 19,5 − (−2,771)·3,5 = 29,2
ŷ = 29,2 − 2,771·x

Voorspelling

ŷ = 29,2 + (−2,771)·2,5 = 22,27

Antwoord

ŷ = 22,27
15.Chikwadraattoetsen

Antwoord: E = 25,6

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.

Verwacht aantal

E = 80·56/175 = 25,6

Antwoord

E = 25,6
16.Chikwadraattoetsen

Antwoord: χ²crit = 9,488

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 = 6 − 1 − 1 = 4

Tabel

χ²crit(df = 4, α = 0,05) = 9,488

Antwoord

χ²crit = 9,488

Verwerp H₀ als de berekende χ² groter is dan deze waarde.

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