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 stuurt een vragenlijst naar alle studenten en vraagt respondenten daarna vrienden te werven die ook een zeldzame slaapapp gebruiken. Welke steekproefmethode wordt bij de tweede stap gebruikt?

  1. AGestratificeerde steekproef
  2. BSneeuwbalsteekproef
  3. CAselecte steekproef
  4. DSystematische steekproef
2.Onderzoeksmethoden in de psychologieMoeilijk

Een onderzoeker vindt dat ijsverkoop en verdrinkingsdoden positief correleren. Welke verklaring is het meest plausibel?

  1. AVerdrinking verhoogt de ijsverkoop
  2. BWarm weer verhoogt zowel de ijsverkoop als het zwemmen
  3. CDe correlatie moet een rekenfout zijn
  4. DIJs eten veroorzaakt verdrinking
3.Beschrijvende statistiekGemiddeld
152025303540455055

Bereken de steekproefstandaardafwijking s van de gegevens: 12, 21, 19, 55, 40.

n = 5
s =
4.Beschrijvende statistiekMoeilijk
z −2−1012

Tentamencijfers zijn normaal verdeeld met gemiddelde 170 en standaardafwijking 15. Bereken de z-score z van een score van 176.

μ = 170σ = 15x = 176
z =
5.KansrekeningGemiddeld
n = 12k = 4N = ?

Op hoeveel manieren N kun je een commissie van 4 personen kiezen uit een groep van 12? De volgorde doet er niet toe.

n = 12k = 4
N =
6.KansrekeningMoeilijk
n = 12, p = 0,4: P(X ≤ 1) = ?k0123456789101112

Er worden 12 onderdelen getest, en elk valt onafhankelijk uit met kans 0,4. Wat is de kans P dat er hoogstens één uitvalt?

n = 12p = 0,4
P =
7.Normale verdelingGemiddeld
−3−2−10123zgearceerd oppervlak tussen −z en z = 0,5467

Sleep z zo dat het gearceerde oppervlak tussen −z en z onder de standaardnormale kromme 0,5467 is. Bepaal z op twee decimalen.

A = 0,5467
z =
8.Normale verdelingMoeilijk
380420460500540580620hboven 20%

De levensduren van batterijen zijn normaal verdeeld met gemiddelde 500 h en standaardafwijking 40 h. Sleep de grenswaarde zo dat de gearceerde bovenste 20% rechts ervan ligt. Bepaal de grenswaarde x.

μ = 500 hσ = 40 h20%
x = h
9.BetrouwbaarheidsintervallenGemiddeld
n = 16, sd​ = 50LUd̄ = 8,2E = ?90%

De bloeddruk van 16 patiënten wordt gemeten voor en na een behandeling. De verschillen d = voor − na (mmHg) hebben gemiddelde 8,2 en standaardafwijking 5. Bereken de foutmarge E van het 90%-betrouwbaarheidsinterval voor het gemiddelde verschil.

n = 16d̄ = 8,2sd = 590%t(15) = 1,753
E = mmHg
10.BetrouwbaarheidsintervallenMoeilijk
σ = 38, n = ?x̄ − Ex̄ + Ex̄E = 399%

De standaardafwijking van de populatie is 38. Hoe groot moet de steekproef n zijn zodat een 99%-betrouwbaarheidsinterval voor het gemiddelde een foutmarge van hoogstens 3 heeft?

σ = 38E = 399%
n =
11.Hypothesetoetsen & betrouwbaarheidsintervallenGemiddeld
−2,1792,179t = ?df = 12

Twee lesmethoden worden vergeleken. Groep 1: 9 studenten, gemiddelde score 119,5, standaardafwijking 3. Groep 2: 5 studenten, gemiddelde score 109,7, standaardafwijking 12. Neem gelijke populatievarianties aan en gebruik de gepoolde t-toets voor twee steekproeven. Bereken de toetsingsgrootheid t voor H₀: μ₁ = μ₂, met als verschil x̄₁ − x̄₂ (groep 1 min groep 2).

n₁ = 9x̄₁ = 119,5s₁ = 3n₂ = 5x̄₂ = 109,7s₂ = 12
t =
12.Hypothesetoetsen & betrouwbaarheidsintervallenMoeilijk
μ₀x̄c

Een eenzijdige z-toets van H₀: μ = 100 tegen H₁: μ < 100 wordt uitgevoerd bij α = 0.10 met een steekproef van 100; de standaardafwijking is bekend en is 25. In werkelijkheid is het gemiddelde 96.25. Bereken het onderscheidend vermogen 1 − β van de toets in procenten.

μ₀ = 100μ = 96,25σ = 25n = 100α = 0,10
1 − β = %
13.Lineaire regressie en correlatieGemiddeld
xy136246351448558662xy246405060

De tabel geeft 6 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 = 6Σx = 21Σy = 301Σx² = 91Σy² = 15525Σxy = 1135
r =
14.Lineaire regressie en correlatieMoeilijk
xy121220320415513614xy2461520x = 1,5

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 = 1,5.

n = 6x = 1,5
ŷ =
15.ChikwadraattoetsenGemiddeld
geen defectkleingrootTotaaldagdienst35302691nachtdienst443624104Totaal796650195

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

rijtotaal = 104kolomtotaal = 50N = 195
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 vergelijkt waargenomen aantallen in 8 categorieën met volledig gespecificeerde verwachte verhoudingen (er worden geen parameters uit de data 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 · Sneeuwbalsteekproef

Waarom dit het antwoord is

Een sneeuwbalsteekproef is nuttig voor moeilijk bereikbare groepen, maar de steekproef deelt waarschijnlijk kenmerken en is niet representatief.

Antwoord

B · Sneeuwbalsteekproef
2.Onderzoeksmethoden in de psychologie

Antwoord: B · Warm weer verhoogt zowel de ijsverkoop als het zwemmen

Waarom dit het antwoord is

Een derde variabele, de temperatuur, veroorzaakt beide. Dit illustreert waarom correlatie alleen geen causaliteit kan aantonen.

Antwoord

B · Warm weer verhoogt zowel de ijsverkoop als het zwemmen
3.Beschrijvende statistiek

Antwoord: s = 17,67

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 = 147/5 = 29,4

Gekwadrateerde afwijkingen

Σ(x − x̄)² = (−17,4)² + (−8,4)² + (−10,4)² + 25,6² + 10,6² = 1249

Standaardafwijking

s = √(1249/4) = 17,67

Antwoord

s = 17,67
4.Beschrijvende statistiek

Antwoord: z = 0,4

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 = (176 − 170)/15 = 0,4

Antwoord

z = 0,4
5.Kansrekening

Antwoord: N = 495

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.

Combinaties

C(12, 4) = (12·11·10·9)/(4·3·2·1) = 495

Antwoord

N = 495
6.Kansrekening

Antwoord: P = 0,01959

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.

Nul en één uitval

P(X = 0) = 0,612 = 0,002177
P(X = 1) = 12·0,4·0,611 = 0,01741

Tel ze op

P = 0,002177 + 0,01741 = 0,01959

Antwoord

P = 0,01959
7.Normale verdeling

Antwoord: z = 0,75

Van een oppervlak terug naar z: Φ(z) is het oppervlak links van z. Zoek voor een linkerstaartoppervlak A de z met Φ(z) = A in de tabel. Een rechterstaartoppervlak A betekent Φ(z) = 1 − A. Een centraal oppervlak A tussen −z en z laat (1 − A)/2 in elke staart over, dus Φ(z) = (1 + A)/2. Gebruik voor een waarde x de formule x = μ + zσ.

Oppervlak links van z

Φ(z) = (1 + 0,5467)/2 = 0,7734

Lees de z-tabel achterstevoren

Zoek 0,7734 in de tabel en lees z af.

z = 0,75

Antwoord

z = 0,75
8.Normale verdeling

Antwoord: x = 534 h

Van een oppervlak terug naar z: Φ(z) is het oppervlak links van z. Zoek voor een linkerstaartoppervlak A de z met Φ(z) = A in de tabel. Een rechterstaartoppervlak A betekent Φ(z) = 1 − A. Een centraal oppervlak A tussen −z en z laat (1 − A)/2 in elke staart over, dus Φ(z) = (1 + A)/2. Gebruik voor een waarde x de formule x = μ + zσ.

Oppervlak links

Φ(z) = 0,8

z uit de tabel

z ≈ 0,84

Terug naar de oorspronkelijke eenheden

x = 500 + 0,84·40 = 534 h

Antwoord

x = 534 h
9.Betrouwbaarheidsintervallen

Antwoord: E = 2,191 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 = 15, t = 1,753

Foutmarge

E = 1,753·5/√16 = 2,191

Antwoord

E = 2,191 mmHg
10.Betrouwbaarheidsintervallen

Antwoord: n = 1065

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 = (2,576·38/3)² = 1065

Naar boven afronden

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

n = 1065

Antwoord

n = 1065
11.Hypothesetoetsen & betrouwbaarheidsintervallen

Antwoord: t = 2,391

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.

Gepoolde variantie

sp² = (8·3² + 4·12²)/12 = 54
sp = 7,348

Standaardfout

SE = 7,348·√(1/9 + 1/5) = 4,099

Toetsingsgrootheid

t = (119,5 − 109,7)/4,099 = 2,391

Antwoord

t = 2,391

Bij df = 12 is de tweezijdige kritieke waarde bij 5% gelijk aan 2,179; |t| is groter, dus H₀ wordt verworpen.

12.Hypothesetoetsen & betrouwbaarheidsintervallen

Antwoord: 1 − β = 58,63 %

Onderscheidend vermogen van een toets: het onderscheidend vermogen 1 − β is de kans dat H₀ wordt verworpen als die onwaar is. Bepaal de grens x̄c uit μ₀ en z_α, en bereken dan met het ware gemiddelde de kans om voorbij x̄c uit te komen: z = (x̄c − μ)/(σ/√n).

Kritiek steekproefgemiddelde

SE = 25/√100 = 2,5
x̄c = 100 − 1,282·2,5 = 96,8

z onder het ware gemiddelde

z = (96,8 − 96,25)/2,5 = 0,218

Vermogen

onderscheidend vermogen = P(Z < 0.218) = 58.63%
1 − β = 58,63%

Antwoord

1 − β = 58,63%
13.Lineaire regressie en correlatie

Antwoord: r = 0,9452

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 = 1135 − 21·301/6 = 81,5
Sxx = 91 − 21²/6 = 17,5
Syy = 15525 − 301²/6 = 424,8

Correlatiecoëfficiënt

r = 81,5/√(17,5·424,8) = 0,9452

Antwoord

r = 0,9452
14.Lineaire regressie en correlatie

Antwoord: ŷ = 20,65

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 = 103/6 = 17,17

Kwadraten- en productsommen

Sxx = Σ(x − x̄)² = 17,5
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = −30,5

Regressielijn

b = −30,5/17,5 = −1,743
a = 17,17 − (−1,743)·3,5 = 23,27
ŷ = 23,27 − 1,743·x

Voorspelling

ŷ = 23,27 + (−1,743)·1,5 = 20,65

Antwoord

ŷ = 20,65
15.Chikwadraattoetsen

Antwoord: E = 26,67

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 = 104·50/195 = 26,67

Antwoord

E = 26,67
16.Chikwadraattoetsen

Antwoord: χ²crit = 14,07

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 = 8 − 1 = 7

Tabel

χ²crit(df = 7, α = 0,05) = 14,067

Antwoord

χ²crit = 14,067

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

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