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

Vraagkenmerken (demand characteristics) zijn:

  1. AAanwijzingen waardoor deelnemers het doel raden en hun gedrag aanpassen
  2. BDe formele eisen die een ethische commissie stelt voordat een onderzoek kan beginnen
  3. CKenmerken van de steekproef
  4. DStatistische voorwaarden voor een toets
2.Onderzoeksmethoden in de psychologieMoeilijk

Een factoriële 2 × 3-ANOVA laat zien dat een middel het geheugen verbetert bij jongvolwassenen maar niet bij ouderen. Wat is er gevonden?

  1. AAlleen een hoofdeffect van leeftijd
  2. BEen interactie tussen middel en leeftijd
  3. CEen type I-fout
  4. DEen vloereffect
3.Beschrijvende statistiekGemiddeld
2025303540455055

Bereken de steekproefstandaardafwijking s van de gegevens: 16, 29, 58, 43, 16.

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

Een grootheid is normaal verdeeld met gemiddelde 70 en standaardafwijking 20. Welk deel P van de waarden ligt boven 60?

μ = 70σ = 20x = 60
P =
5.KansrekeningGemiddeld
xp(x)00,2510,3520,3530,05μ = 1,2

Bepaal voor de getoonde verdeling de standaardafwijking σ van X.

x: 0, 1, 2, 3p(x): 0,25, 0,35, 0,35, 0,05
σ =
6.KansrekeningMoeilijk
n = 8, p = 0,7: P(X ≤ 1) = ?k012345678

Er worden 8 onderdelen getest, en elk valt onafhankelijk uit met kans 0,7. Wat is de kans P dat er hoogstens één uitvalt?

n = 8p = 0,7
P =
7.Normale verdelingGemiddeld
32 min35,8 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 35,8 min. Rond z af op twee decimalen.

μX = 12, σX = 1,5μY = 20, σY = 2X + Y > 35,8 min
P =
8.Normale verdelingMoeilijk
0,03 mm0D − d?

Gatdiameters D zijn normaal verdeeld met gemiddelde 25,03 mm en standaardafwijking 0,01 mm. Asdiameters d zijn onafhankelijk en normaal verdeeld met gemiddelde 25 mm en standaardafwijking 0,02 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 = 0,01 mmas: μ = 25 mm, σ = 0,02 mm
P =
9.BetrouwbaarheidsintervallenGemiddeld
n = 15, s = 14L = ?Ux̄ = 108E95%

Een steekproef van 15 items heeft gemiddelde 108 en standaardafwijking s = 14. De populatie is bij benadering normaal verdeeld. Bereken de ondergrens van het 95%-betrouwbaarheidsinterval voor het gemiddelde.

n = 15x̄ = 108s = 1495%t(14) = 2,145
ondergrens =
10.BetrouwbaarheidsintervallenMoeilijk
μ₁ − μ₂, t(19) = 2,0930L = ?Ux̄₁ − x̄₂E95%

Twee kunstmeststoffen worden getest. Groep 1: 13 proefvelden, gemiddelde opbrengst 48 kg, standaardafwijking 7 kg. Groep 2: 8 proefvelden, gemiddelde 55 kg, standaardafwijking 4,5 kg. Neem gelijke varianties aan (gepoolde t, df = n₁ + n₂ − 2). Bereken de ondergrens van het 95%-betrouwbaarheidsinterval voor μ₁ − μ₂.

n₁ = 13x̄₁ = 48s₁ = 7n₂ = 8x̄₂ = 55s₂ = 4,595%t(19) = 2,093
ondergrens = kg
11.Hypothesetoetsen & betrouwbaarheidsintervallenGemiddeld
2,12p = ?

Van een populatie wordt beweerd dat het gemiddelde 100 is; de standaardafwijking van de populatie is bekend en is 15. Een aselecte steekproef van 100 waarnemingen heeft een gemiddelde van 103,18. Toets H₀: μ = 100 tegen H₁: μ > 100. Bereken de p-waarde p.

μ₀ = 100σ = 15n = 100x̄ = 103,18H₁: μ > μ₀
p =
12.Hypothesetoetsen & betrouwbaarheidsintervallenMoeilijk
z −2,57602,576

Een steekproef van 64 metingen heeft gemiddelde 46,3. De standaardafwijking van de populatie is 20. Bereken de ondergrens L van het 99%-betrouwbaarheidsinterval voor het gemiddelde.

x̄ = 46,3σ = 20n = 6499%
L =
13.Lineaire regressie en correlatieGemiddeld
xy136345548758965xy5405060

De tabel geeft 5 gepaarde waarnemingen van x = aantal uren gestudeerd en y = tentamencijfer. Bereken de correlatiecoëfficiënt van Pearson r.

n = 5
r =
14.Lineaire regressie en correlatieMoeilijk
xy140356564780994xy5406080100x = 4

De tabel geeft 5 gepaarde waarnemingen van x = advertentie-uitgaven in k€ en y = verkoop in k€. Gebruik de kleinstekwadratenlijn ŷ = a + b·x. Er wordt een nieuwe waarneming (4, 62) gedaan. Bereken het residu e = y − ŷ.

n = 5(4, 62)
e =
15.ChikwadraattoetsenGemiddeld
laagmiddelhoogTotaalstedelijk352045100landelijk65305100Totaal1005050200

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

N = 2002 × 3
χ² =
16.ChikwadraattoetsenMoeilijk
janeeTotaalleeftijd 18–30273360leeftijd 31–50263460leeftijd 51+473380Totaal100100200dfα = 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 = 0,05 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 = 0,05
χ² =

3Oplossingen

1.Onderzoeksmethoden in de psychologie

Antwoord: A · Aanwijzingen waardoor deelnemers het doel raden en hun gedrag aanpassen

Waarom dit het antwoord is

Als deelnemers de hypothese doorhebben, kunnen ze zich zo gedragen dat ze die bevestigen of saboteren, wat de validiteit bedreigt. Misleiding en blinde procedures verminderen dit.

Antwoord

A · Aanwijzingen waardoor deelnemers het doel raden en hun gedrag aanpassen
2.Onderzoeksmethoden in de psychologie

Antwoord: B · Een interactie tussen middel en leeftijd

Waarom dit het antwoord is

Er is sprake van interactie als het effect van de ene factor verschilt over de niveaus van een andere. Hier hangt het effect van het middel af van de leeftijdsgroep.

Antwoord

B · Een interactie tussen middel en leeftijd
3.Beschrijvende statistiek

Antwoord: s = 18,15

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 = 162/5 = 32,4

Gekwadrateerde afwijkingen

Σ(x − x̄)² = (−16,4)² + (−3,4)² + 25,6² + 10,6² + (−16,4)² = 1317

Standaardafwijking

s = √(1317/4) = 18,15

Antwoord

s = 18,15
4.Beschrijvende statistiek

Antwoord: P = 0,6915

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 = −0,5

Tabel standaardnormale verdeling

Φ(−0,5) = 0,3085
P = 1 − 0,3085 = 0,6915

Antwoord

P = 0,6915
5.Kansrekening

Antwoord: σ = 0,8718

Discrete stochasten: een kansverdeling geeft elke waarde x die een variabele kan aannemen met haar kans p(x); de kansen liggen tussen 0 en 1 en tellen op tot 1. De verwachtingswaarde (het gemiddelde) is E(X) = Σx·p(x), het gemiddelde op de lange termijn. De variantie is Var(X) = Σ(x − μ)²·p(x) = E(X²) − μ², en de standaardafwijking σ = √Var(X). Voor een lineaire transformatie Y = aX + b geldt: E(Y) = a·E(X) + b, Var(Y) = a²·Var(X) en σY = |a|·σX; een constante optellen verandert de spreiding niet.

Gemiddelde

μ = 0·0,25 + 1·0,35 + 2·0,35 + 3·0,05 = 1,2

Gemiddelde van de kwadraten

E(X²) = 0·0,25 + 1·0,35 + 4·0,35 + 9·0,05 = 2,2

Variantie

Var(X) = 2,2 − 1,2² = 0,76
σ = √0,76 = 0,8718

Antwoord

σ = 0,8718
6.Kansrekening

Antwoord: P = 0,00129

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) = 0,38 = 6,561 × 10⁻⁵
P(X = 1) = 8·0,7·0,37 = 0,001225

Tel ze op

P = 6,561 × 10⁻⁵ + 0,001225 = 0,00129

Antwoord

P = 0,00129
7.Normale verdeling

Antwoord: P = 0,06426

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 = (35,8 − 32)/2,5 = 1,52

Rechterstaart

P = 1 − Φ(1,52) = 1 − 0,9357 = 0,06426

Antwoord

P = 0,06426
8.Normale verdeling

Antwoord: P = 0,9099

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 = 0,02236 mm

Standaardiseren

z = (0 − 0,03)/0,02236 = −1,34

Kansrekening

P = 1 − Φ(−1,34) = 0,9099

Antwoord

P = 0,9099
9.Betrouwbaarheidsintervallen

Antwoord: ondergrens = 100,2

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 = 2,145·14/√15 = 7,754

Interval

108 ± 7,754 → [100,2, 115,8]

Antwoord

ondergrens = 100,2
10.Betrouwbaarheidsintervallen

Antwoord: ondergrens = −12,83 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 = (12·7² + 7·4,5²)/19 = 38,41
sp = 6,197

Foutmarge

E = 2,093·6,197·√(1/13 + 1/8) = 5,829

Interval

−7 ± 5,829 → [−12,83, −1,171]

Antwoord

ondergrens = −12,83 kg
11.Hypothesetoetsen & betrouwbaarheidsintervallen

Antwoord: p = 0,017

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.

Toetsingsgrootheid

SE = σ/√n = 15/√100 = 1,5
z = (103,18 − 100)/1,5 = 2,12

Staartoppervlakte

Φ(2,12) = 0,9830
1 − Φ(2,12) = 0,0170

p-waarde

p = 0,017

Antwoord

p = 0,017

p ≤ 0,05, dus H₀ wordt verworpen op het 5%-niveau.

12.Hypothesetoetsen & betrouwbaarheidsintervallen

Antwoord: L = 39,86

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 = 2,576·20/√64 = 6,44

Intervalgrens

L = 46,3 − 6,44 = 39,86

Antwoord

L = 39,86
13.Lineaire regressie en correlatie

Antwoord: r = 0,9911

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 = 25/5 = 5
ȳ = 252/5 = 50,4

Kwadraten- en productsommen

Sxx = Σ(x − x̄)² = 40
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 142
Syy = Σ(y − ȳ)² = 513,2

Correlatiecoëfficiënt

r = 142/√(40·513,2) = 0,9911

Antwoord

r = 0,9911
14.Lineaire regressie en correlatie

Antwoord: e = 1,8

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 = 25/5 = 5
ȳ = 334/5 = 66,8

Kwadraten- en productsommen

Sxx = Σ(x − x̄)² = 40
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 264

Regressielijn

b = 264/40 = 6,6
a = 66,8 − 6,6·5 = 33,8
ŷ = 33,8 + 6,6·x

Voorspelde waarde

ŷ = 33,8 + 6,6·4 = 60,2

Residu

e = 62 − 60,2 = 1,8

Antwoord

e = 1,8

Het punt ligt boven de lijn.

15.Chikwadraattoetsen

Antwoord: χ² = 43

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: 100·100/200 = 50, 100·50/200 = 25, 100·50/200 = 25
landelijk: 100·100/200 = 50, 100·50/200 = 25, 100·50/200 = 25

Chikwadraatgrootheid

χ² = (35 − 50)²/50 + (20 − 25)²/25 + (45 − 25)²/25 + (65 − 50)²/50 + (30 − 25)²/25 + (5 − 25)²/25
χ² = 43

Antwoord

χ² = 43

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

16.Chikwadraattoetsen

Antwoord: χ² = 4,117

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

leeftijd 18–30: 30, 30
leeftijd 31–50: 30, 30
leeftijd 51+: 40, 40

Chikwadraatgrootheid

χ² = (27 − 30)²/30 + (33 − 30)²/30 + (26 − 30)²/30 + (34 − 30)²/30 + (47 − 40)²/40 + (33 − 40)²/40
χ² = 4,117

Beslissing

df = 2, χ²crit = 5,991
4,117 < 5,991

Antwoord

χ² = 4,117

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