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 95%-betrouwbaarheidsinterval voor een gemiddelde van 50 loopt van 46 tot 54. Wat is de meest accurate interpretatie?

  1. ADe gebruikte procedure levert intervallen op die in 95% van de gevallen het ware gemiddelde bevatten
  2. BEr is 95% kans dat het steekproefgemiddelde 50 is
  3. C95% van de individuele deelnemers in de steekproef scoorde tussen 46 en 54 op de maat
  4. DHet resultaat is niet significant
2.Onderzoeksmethoden in de psychologieMoeilijk

Een meta-analyse combineert 40 studies naar een therapie. Waarom kan de totale effectgrootte toch te groot zijn?

  1. AHet combineren van studies haalt altijd alle bias weg
  2. BDoor publicatiebias kunnen ongepubliceerde nulstudies ontbreken
  3. CMeta-analyses kunnen geen gerandomiseerde trials bevatten
  4. DMeta-analyses geven altijd kleinere effecten dan de afzonderlijke studies die ze bevatten
3.Beschrijvende statistiekGemiddeld
20253035404550

Bereken de steekproefstandaardafwijking s van de gegevens: 51, 34, 19, 54, 28.

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

Een grootheid is normaal verdeeld met gemiddelde 50 en standaardafwijking 10. Welk deel P van de waarden ligt boven 45?

μ = 50σ = 10x = 45
P =
5.KansrekeningGemiddeld
n = 8k = 2N = ?

Op hoeveel manieren N kun je een commissie van 2 personen kiezen uit een groep van 8? De volgorde doet er niet toe.

n = 8k = 2
N =
6.KansrekeningMoeilijk
n = 12, p = 0,2: P(X = 5) = ?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 5 goede antwoorden?

n = 12p = 0,2k = 5
P =
7.Normale verdelingGemiddeld
−3−2−10123zgearceerd oppervlak rechts van z = 0,0162

Sleep z zo dat het gearceerde oppervlak onder de standaardnormale kromme, rechts van z, 0,0162 is. Bepaal z op twee decimalen.

A = 0,0162
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 = 7, sd​ = 20LU = ?d̄ = −6,5E90%

De bloeddruk van 7 patiënten wordt gemeten voor en na een behandeling. De verschillen d = voor − na (mmHg) hebben gemiddelde −6,5 en standaardafwijking 2. Bereken de bovengrens van het 90%-betrouwbaarheidsinterval voor het gemiddelde verschil.

n = 7d̄ = −6,5sd = 290%t(6) = 1,943
bovengrens = mmHg
10.BetrouwbaarheidsintervallenMoeilijk
σ = 32, n = ?x̄ − Ex̄ + Ex̄E = 190%

De standaardafwijking van de populatie is 32. Hoe groot moet de steekproef n zijn zodat een 90%-betrouwbaarheidsinterval voor het gemiddelde een foutmarge van hoogstens 1 heeft?

σ = 32E = 190%
n =
11.Hypothesetoetsen & betrouwbaarheidsintervallenGemiddeld
t −2,01102,011

Een steekproef van 49 studenten heeft een gemiddelde score van 76,2 en een steekproefstandaardafwijking van 12. Bereken de toetsingsgrootheid t voor H₀: μ = 75.

μ₀ = 75x̄ = 76,2s = 12n = 49
t =
12.Hypothesetoetsen & betrouwbaarheidsintervallenMoeilijk
σ = 10, n = ?x̄ − Ex̄ + Ex̄E = 2,599%

Hoe groot moet een steekproef zijn zodat het 99%-betrouwbaarheidsinterval voor een gemiddelde een foutmarge van hoogstens 2,5 heeft? De standaardafwijking is 10. Bereken de kleinste steekproefomvang n.

σ = 10E = 2,599%
n =
13.Lineaire regressie en correlatieGemiddeld
xy176520832396261142912532133xy202530100

De tabel geeft 6 gepaarde waarnemingen van x = temperatuur in °C en y = verkochte ijsjes. Hun sommen zijn gegeven. Bereken uit deze sommen de correlatiecoëfficiënt van Pearson r.

n = 6Σx = 147Σy = 616Σx² = 3759Σy² = 66640Σxy = 15818
r =
14.Lineaire regressie en correlatieMoeilijk
xy365466571684788xy46708090x = 6,5

De tabel geeft 5 gepaarde waarnemingen van x = aantal uren gestudeerd en y = tentamencijfer. Gebruik de kleinstekwadratenlijn ŷ = a + b·x. Er wordt een nieuwe waarneming (6,5, 88) gedaan. Bereken het residu e = y − ŷ.

n = 5(6,5, 88)
e =
15.ChikwadraattoetsenGemiddeld
hoestgeen hoestTotaalrokers231740niet-rokers8931120Totaal11248160

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

N = 1602 × 2
χ² =
16.ChikwadraattoetsenMoeilijk
geslaagdgezaktTotaalleeftijd 18–30314980leeftijd 31–50241640leeftijd 51+7723100Totaal13288220dfα = 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 = 2203 × 2α = 0,01
χ² =

3Oplossingen

1.Onderzoeksmethoden in de psychologie

Antwoord: A · De gebruikte procedure levert intervallen op die in 95% van de gevallen het ware gemiddelde bevatten

Waarom dit het antwoord is

Een 95%-BI geeft een reeks plausibele waarden voor de populatieparameter. Smallere intervallen, door grotere steekproeven, betekenen preciezere schattingen.

Antwoord

A · De gebruikte procedure levert intervallen op die in 95% van de gevallen het ware gemiddelde bevatten
2.Onderzoeksmethoden in de psychologie

Antwoord: B · Door publicatiebias kunnen ongepubliceerde nulstudies ontbreken

Waarom dit het antwoord is

Als nulresultaten minder vaak worden gepubliceerd, wordt het gepoolde effect opgeblazen. Funnelplots en het zoeken naar ongepubliceerde data helpen dit op te sporen en te verminderen.

Antwoord

B · Door publicatiebias kunnen ongepubliceerde nulstudies ontbreken
3.Beschrijvende statistiek

Antwoord: s = 14,99

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 = 186/5 = 37,2

Gekwadrateerde afwijkingen

Σ(x − x̄)² = 13,8² + (−3,2)² + (−18,2)² + 16,8² + (−9,2)² = 898,8

Standaardafwijking

s = √(898,8/4) = 14,99

Antwoord

s = 14,99
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: N = 28

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(8, 2) = (8·7)/(2·1) = 28

Antwoord

N = 28
6.Kansrekening

Antwoord: P = 0,05315

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 = 5) = 792·0,25·0,87 = 792·0,00032·0,2097 = 0,05315

Antwoord

P = 0,05315
7.Normale verdeling

Antwoord: z = 2,14

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 − 0,0162 = 0,9838

Lees de z-tabel achterstevoren

Zoek 0,9838 in de tabel en lees z af.

z = 2,14

Antwoord

z = 2,14
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: bovengrens = −5,031 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 = 6, t = 1,943

Foutmarge

E = 1,943·2/√7 = 1,469

Interval

−6,5 ± 1,469 → [−7,969, −5,031]

Antwoord

bovengrens = −5,031 mmHg
10.Betrouwbaarheidsintervallen

Antwoord: n = 2771

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 = (1,645·32/1)² = 2771

Naar boven afronden

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

n = 2771

Antwoord

n = 2771
11.Hypothesetoetsen & betrouwbaarheidsintervallen

Antwoord: t = 0,7

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 = 12/√49 = 12/7 = 1,714

Toetsingsgrootheid

t = (76,2 − 75)/1,714 = 0,7

Antwoord

t = 0,7
t0,025; df = 48 = 2,011

|t| < 2.011, dus H₀ wordt niet verworpen op het 5%-niveau (tweezijdig).

12.Hypothesetoetsen & betrouwbaarheidsintervallen

Antwoord: n = 107

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).

n oplossen

n = (2,576·10/2,5)² = 106,2

Naar boven afronden

n = 107

Antwoord

n = 107
13.Lineaire regressie en correlatie

Antwoord: r = 0,9925

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 = 15818 − 147·616/6 = 726
Sxx = 3759 − 147²/6 = 157,5
Syy = 66640 − 616²/6 = 3397

Correlatiecoëfficiënt

r = 726/√(157,5·3397) = 0,9925

Antwoord

r = 0,9925
14.Lineaire regressie en correlatie

Antwoord: e = 3,6

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 = 374/5 = 74,8

Kwadraten- en productsommen

Sxx = Σ(x − x̄)² = 10
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 64

Regressielijn

b = 64/10 = 6,4
a = 74,8 − 6,4·5 = 42,8
ŷ = 42,8 + 6,4·x

Voorspelde waarde

ŷ = 42,8 + 6,4·6,5 = 84,4

Residu

e = 88 − 84,4 = 3,6

Antwoord

e = 3,6

Het punt ligt boven de lijn.

15.Chikwadraattoetsen

Antwoord: χ² = 3,968

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

rokers: 40·112/160 = 28, 40·48/160 = 12
niet-rokers: 120·112/160 = 84, 120·48/160 = 36

Chikwadraatgrootheid

χ² = (23 − 28)²/28 + (17 − 12)²/12 + (89 − 84)²/84 + (31 − 36)²/36
χ² = 3,968

Antwoord

χ² = 3,968

df = 1. Bij α = 0,05 is de kritieke waarde 3,841, dus H₀ (onafhankelijkheid) wordt verworpen.

16.Chikwadraattoetsen

Antwoord: χ² = 27,09

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: 48, 32
leeftijd 31–50: 24, 16
leeftijd 51+: 60, 40

Chikwadraatgrootheid

χ² = (31 − 48)²/48 + (49 − 32)²/32 + (24 − 24)²/24 + (16 − 16)²/16 + (77 − 60)²/60 + (23 − 40)²/40
χ² = 27,09

Beslissing

df = 2, χ²crit = 9,210
27,09 > 9,210

Antwoord

χ² = 27,09

χ² ligt boven de kritieke waarde, dus H₀ wordt verworpen: de variabelen lijken samen te hangen.

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