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

Split-halfbetrouwbaarheid houdt in:

  1. AScores op twee helften van dezelfde test vergelijken om de interne consistentie te controleren
  2. BTwee helften van de steekproef op verschillende momenten testen
  3. CTwee observatoren elk de helft van de sessies laten doen
  4. DDe steekproef splitsen in een experimentele en een controlegroep en hun scores vergelijken
2.Onderzoeksmethoden in de psychologieMoeilijk

Een onderzoeker voert 20 analyses uit op een dataset en rapporteert alleen die ene met p < 0,05. Deze praktijk heet:

  1. AP-hacking
  2. BPreregistratie
  3. CCounterbalancing
  4. DTriangulatie
3.Beschrijvende statistiekGemiddeld
2025303540455055

Bereken de steekproefstandaardafwijking s van de gegevens: 16, 59, 32, 46, 21.

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

Tentamencijfers zijn normaal verdeeld met gemiddelde 70 en standaardafwijking 5. Bereken de z-score z van een score van 62,5.

μ = 70σ = 5x = 62,5
z =
5.KansrekeningGemiddeld
P(minstens één zes) = ??1?2?3P(zes) = 1/6 bij elke worp

Er wordt 3 keer met een eerlijke dobbelsteen gegooid. Wat is de kans P op minstens één zes?

n = 3
P =
6.KansrekeningMoeilijk
n = 12, p = 0,2: P(X = 2) = ?k0123456789101112

Een toets heeft 12 meerkeuzevragen. Een student die gokt, heeft elke vraag onafhankelijk goed met kans 0,2. Wat is de kans P op precies 2 goede antwoorden?

n = 12p = 0,2k = 2
P =
7.Normale verdelingGemiddeld
−3−2−10123zgearceerd oppervlak tussen −z en z = 0,5527

Sleep z zo dat het gearceerde oppervlak tussen −z en z onder de standaardnormale kromme 0,5527 is. Bepaal z op twee decimalen.

A = 0,5527
z =
8.Normale verdelingMoeilijk
4 s0X − Y?

De rondetijd X van loper A en de rondetijd Y van loper B zijn onafhankelijk en normaal verdeeld: X heeft gemiddelde 52 s en standaardafwijking 4 s, Y heeft gemiddelde 48 s en standaardafwijking 3 s. Bepaal de kans P dat X groter is dan Y. Rond z af op twee decimalen.

μX = 52 s, σX = 4 sμY = 48 s, σY = 3 s
P =
9.BetrouwbaarheidsintervallenGemiddeld
n = 15, s = 11LUx̄ = 32E = ?95%

Een steekproef van 15 items heeft gemiddelde 32 en standaardafwijking s = 11. De populatie is bij benadering normaal verdeeld. Bereken de foutmarge E van een 95%-betrouwbaarheidsinterval voor het gemiddelde.

n = 15x̄ = 32s = 1195%t(14) = 2,145
E =
10.BetrouwbaarheidsintervallenMoeilijk
μ₁ − μ₂, t(12) = 2,1790LUx̄₁ − x̄₂E = ?95%

Twee kunstmeststoffen worden getest. Groep 1: 8 proefvelden, gemiddelde opbrengst 56 kg, standaardafwijking 1 kg. Groep 2: 6 proefvelden, gemiddelde 66 kg, standaardafwijking 5,5 kg. Neem gelijke varianties aan (gepoolde t, df = n₁ + n₂ − 2). Bereken de foutmarge E van het 95%-betrouwbaarheidsinterval voor μ₁ − μ₂.

n₁ = 8x̄₁ = 56s₁ = 1n₂ = 6x̄₂ = 66s₂ = 5,595%t(12) = 2,179
E = kg
11.Hypothesetoetsen & betrouwbaarheidsintervallenGemiddeld
t −1,99801,998

Een steekproef van 64 studenten heeft een gemiddelde score van 121,5 en een steekproefstandaardafwijking van 4. Bereken de toetsingsgrootheid t voor H₀: μ = 120.

μ₀ = 120x̄ = 121,5s = 4n = 64
t =
12.Hypothesetoetsen & betrouwbaarheidsintervallenMoeilijk
μ₀x̄c

Een eenzijdige z-toets van H₀: μ = 80 tegen H₁: μ > 80 wordt uitgevoerd bij α = 0,01 met een steekproef van 100; de standaardafwijking is bekend en is 5. In werkelijkheid is het gemiddelde 81,4. Bereken het onderscheidend vermogen 1 − β van de toets in procenten.

μ₀ = 80μ = 81,4σ = 5n = 100α = 0,01
1 − β = %
13.Lineaire regressie en correlatieGemiddeld
xy12122031841551068xy246101520

De tabel geeft 6 gepaarde waarnemingen van x = leeftijd van de auto in jaren en y = prijs in k€. Bereken de correlatiecoëfficiënt van Pearson r.

n = 6
r =
14.Lineaire regressie en correlatieMoeilijk
xy284146258281038xy51010203040ŷ = 12

De tabel geeft 5 gepaarde waarnemingen van x = belasting in kN en y = verlenging in mm. Gebruik de kleinstekwadratenlijn ŷ = a + b·x. Voor welke waarde x voorspelt de lijn ŷ = 12?

n = 5ŷ = 12
x =
15.ChikwadraattoetsenGemiddeld
laagmiddelhoogTotaalstedelijk543214100landelijk562341120Totaal1105555220

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

N = 2202 × 3
χ² =
16.ChikwadraattoetsenMoeilijk
geslaagdgezaktTotaalfabriek A124860fabriek B204060fabriek C285280Totaal60140200dfα = 0,05α = 0,0113,8416,63525,9919,21037,81511,34549,48813,277511,07015,086612,59216,812714,06718,475815,50720,090916,91921,6661018,30723,209

De tabel toont waargenomen aantallen. Toets bij α = 0,01 of de twee variabelen onafhankelijk zijn (zonder continuïteitscorrectie). Bereken de toetsingsgrootheid χ² en vergelijk die daarna met de kritieke waarde uit de tabel.

N = 2003 × 2α = 0,01
χ² =

3Oplossingen

1.Onderzoeksmethoden in de psychologie

Antwoord: A · Scores op twee helften van dezelfde test vergelijken om de interne consistentie te controleren

Waarom dit het antwoord is

Als beide helften hetzelfde construct meten, moeten de scores erop sterk correleren. Cronbachs alfa breidt dit idee uit naar alle mogelijke splitsingen.

Antwoord

A · Scores op twee helften van dezelfde test vergelijken om de interne consistentie te controleren
2.Onderzoeksmethoden in de psychologie

Antwoord: A · P-hacking

Waarom dit het antwoord is

P-hacking buit de flexibiliteit in analyses uit om significantie te bereiken, waardoor het percentage fout-positieven ver boven 5% stijgt. Preregistratie en transparant rapporteren verminderen dit.

Antwoord

A · P-hacking
3.Beschrijvende statistiek

Antwoord: s = 17,77

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 = 174/5 = 34,8

Gekwadrateerde afwijkingen

Σ(x − x̄)² = (−18,8)² + 24,2² + (−2,8)² + 11,2² + (−13,8)² = 1263

Standaardafwijking

s = √(1263/4) = 17,77

Antwoord

s = 17,77
4.Beschrijvende statistiek

Antwoord: z = −1,5

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 = (62,5 − 70)/5 = −1,5

Antwoord

z = −1,5
5.Kansrekening

Antwoord: P = 0,4213

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)3 = 0,5787
P = 1 − 0,5787 = 0,4213

Antwoord

P = 0,4213
6.Kansrekening

Antwoord: P = 0,2835

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 = 2) = 66·0,22·0,810 = 66·0,04·0,1074 = 0,2835

Antwoord

P = 0,2835
7.Normale verdeling

Antwoord: z = 0,76

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 + 0,5527)/2 = 0,7764

Lees de z-tabel achterstevoren

Zoek 0,7764 in de tabel en lees z af.

z = 0,76

Antwoord

z = 0,76
8.Normale verdeling

Antwoord: P = 0,7881

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 = 52 − 48 = 4 s, σ = 5 s

Standaardiseren

z = (0 − 4)/5 = −0,8

Kansrekening

P = 1 − Φ(−0,8) = 0,7881

Antwoord

P = 0,7881
9.Betrouwbaarheidsintervallen

Antwoord: E = 6,092

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 = 14, t = 2,145

Foutmarge

E = 2,145·11/√15 = 6,092

Antwoord

E = 6,092
10.Betrouwbaarheidsintervallen

Antwoord: E = 4,273 kg

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.

Gepoolde standaardafwijking

sp² = (7·1² + 5·5,5²)/12 = 13,19
sp = 3,631

Foutmarge

E = 2,179·3,631·√(1/8 + 1/6) = 4,273

Antwoord

E = 4,273 kg
11.Hypothesetoetsen & betrouwbaarheidsintervallen

Antwoord: t = 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).

Standaardfout

SE = 4/√64 = 4/8 = 0,5

Toetsingsgrootheid

t = (121,5 − 120)/0,5 = 3

Antwoord

t = 3
t0,025; df = 63 = 1,998

|t| > 1,998, dus H₀ wordt verworpen op het 5%-niveau (tweezijdig).

12.Hypothesetoetsen & betrouwbaarheidsintervallen

Antwoord: 1 − β = 68,23 %

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 = 5/√100 = 0,5
x̄c = 80 + 2,326·0,5 = 81,16

z onder het ware gemiddelde

z = (81,16 − 81,4)/0,5 = −0,474

Vermogen

onderscheidend vermogen = P(Z > −0,474) = 68,23%
1 − β = 68,23%

Antwoord

1 − β = 68,23%
13.Lineaire regressie en correlatie

Antwoord: r = −0,9784

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 = 92/6 = 15,33

Kwadraten- en productsommen

Sxx = Σ(x − x̄)² = 17,5
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = −49
Syy = Σ(y − ȳ)² = 143,3

Correlatiecoëfficiënt

r = −49/√(17,5·143,3) = −0,9784

Antwoord

r = −0,9784
14.Lineaire regressie en correlatie

Antwoord: x = 3,135

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 = 30/5 = 6
ȳ = 113/5 = 22,6

Kwadraten- en productsommen

Sxx = Σ(x − x̄)² = 40
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 148

Regressielijn

b = 148/40 = 3,7
a = 22,6 − 3,7·6 = 0,4
ŷ = 0,4 + 3,7·x

Los op naar x

x = (12 − 0,4)/3,7 = 3,135

Antwoord

x = 3,135
15.Chikwadraattoetsen

Antwoord: χ² = 13,05

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: 100·110/220 = 50, 100·55/220 = 25, 100·55/220 = 25
landelijk: 120·110/220 = 60, 120·55/220 = 30, 120·55/220 = 30

Chikwadraatgrootheid

χ² = (54 − 50)²/50 + (32 − 25)²/25 + (14 − 25)²/25 + (56 − 60)²/60 + (23 − 30)²/30 + (41 − 30)²/30
χ² = 13,05

Antwoord

χ² = 13,05

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

16.Chikwadraattoetsen

Antwoord: χ² = 4,127

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

fabriek A: 18, 42
fabriek B: 18, 42
fabriek C: 24, 56

Chikwadraatgrootheid

χ² = (12 − 18)²/18 + (48 − 42)²/42 + (20 − 18)²/18 + (40 − 42)²/42 + (28 − 24)²/24 + (52 − 56)²/56
χ² = 4,127

Beslissing

df = 2, χ²crit = 9,210
4,127 < 9,210

Antwoord

χ² = 4,127

χ² ligt onder de kritieke waarde, dus H₀ wordt niet verworpen: er is geen significant bewijs voor een verband.

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