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

Dezelfde 25 deelnemers maken een geheugentest voor en na cafeïne. De scores zijn van intervalniveau en ongeveer normaal verdeeld. Welke toets is geschikt?

  1. AT-toets voor gepaarde (gerelateerde) steekproeven
  2. BT-toets voor onafhankelijke steekproeven
  3. CMann-Whitney U-toets
  4. DChikwadraattoets
2.Onderzoeksmethoden in de psychologieMoeilijk

Bij grounded theory gaat de dataverzameling door tot:

  1. ATen minste 1,000 deelnemers zijn geïnterviewd
  2. BDe oorspronkelijke hypothese is bevestigd
  3. CEen p-waarde onder 0,05 is verkregen
  4. DTheoretische verzadiging is bereikt en nieuwe data geen nieuwe categorieën meer opleveren
3.Beschrijvende statistiekGemiddeld
101520253035404550

Bereken de steekproefstandaardafwijking s van de gegevens: 10, 18, 46, 26, 51, 47.

n = 6
s =
4.Beschrijvende statistiekMoeilijk
z −2−1012

Tentamencijfers zijn normaal verdeeld met gemiddelde 60 en standaardafwijking 10. Bereken de z-score z van een score van 50.

μ = 60σ = 10x = 50
z =
5.KansrekeningGemiddeld
rood: 7blauw: 6

Een zak bevat 7 rode en 6 blauwe knikkers. Je pakt er twee zonder de eerste terug te leggen. Wat is de kans P dat ze allebei rood zijn?

7 / 6
P =
6.KansrekeningMoeilijk
n = 11, p = 0,6: P(X ≤ 1) = ?k01234567891011

Er worden 11 onderdelen getest, en elk valt onafhankelijk uit met kans 0,6. Wat is de kans P dat er hoogstens één uitvalt?

n = 11p = 0,6
P =
7.Normale verdelingGemiddeld
2633,5P = ?

De levertijden zijn normaal verdeeld met gemiddelde 32 min en standaardafwijking 6 min. Welk deel ligt tussen 26 en 33,5 min? Geef P als decimaal getal.

μ = 32σ = 6x1 = 26x2 = 33,5
P =
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 = 6, sd​ = 2,40LUd̄ = −3,6E = ?95%

De bloeddruk van 6 patiënten wordt gemeten voor en na een behandeling. De verschillen d = voor − na (mmHg) hebben gemiddelde −3,6 en standaardafwijking 2,4. Bereken de foutmarge E van het 95%-betrouwbaarheidsinterval voor het gemiddelde verschil.

n = 6d̄ = −3,6sd = 2,495%t(5) = 2,571
E = mmHg
10.BetrouwbaarheidsintervallenMoeilijk
p ≈ 0,8, n = ?p̂ − Ep̂ + Ep̂E = 0,0490%

Een vooronderzoek wijst erop dat ongeveer 0,8 van de producten defect is. Hoeveel producten n moeten worden gecontroleerd zodat een 90%-betrouwbaarheidsinterval voor de fractie een foutmarge van hoogstens 0,04 heeft?

p ≈ 0,8E = 0,0490%
n =
11.Hypothesetoetsen & betrouwbaarheidsintervallenGemiddeld
−2,2622,262t = ?df = 9

10 werknemers doen een typetest voor en na een training. Voor elke persoon wordt het verschil d = na − voor (woorden per minuut) genoteerd. Het gemiddelde verschil is 6,75 en de standaardafwijking van de verschillen is 9,7. Bereken de toetsingsgrootheid t van de gepaarde toets voor H₀: μd = 0.

n = 10d̄ = 6,75sd = 9,7
t =
12.Hypothesetoetsen & betrouwbaarheidsintervallenMoeilijk
σ = 10, n = ?x̄ − Ex̄ + Ex̄E = 395%

Hoe groot moet een steekproef zijn zodat het 95%-betrouwbaarheidsinterval voor een gemiddelde een foutmarge van hoogstens 3 heeft? De standaardafwijking is 10. Bereken de kleinste steekproefomvang n.

σ = 10E = 395%
n =
13.Lineaire regressie en correlatieGemiddeld
xy294126198221026xy5101020

De tabel geeft 5 gepaarde waarnemingen van x = belasting in kN en y = verlenging in mm. Bereken de determinatiecoëfficiënt r² van de kleinstekwadratenlijn.

n = 5
r² =
14.Lineaire regressie en correlatieMoeilijk
xy328438537640745xy463040ŷ = 43

De tabel geeft 5 gepaarde waarnemingen van x = advertentie-uitgaven in k€ en y = verkoop in k€. Gebruik de kleinstekwadratenlijn ŷ = a + b·x. Voor welke waarde x voorspelt de lijn ŷ = 43?

n = 5ŷ = 43
x =
15.ChikwadraattoetsenGemiddeld
geen defectkleingrootTotaaldagdienst8141840nachtdienst342838100Totaal424256140

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

N = 1402 × 3
χ² =
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 6 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 = 0,01.

α = 0,01
χ²crit =

3Oplossingen

1.Onderzoeksmethoden in de psychologie

Antwoord: A · T-toets voor gepaarde (gerelateerde) steekproeven

Waarom dit het antwoord is

Een gepaarde t-toets vergelijkt gemiddelden van dezelfde deelnemers in twee condities, met gebruik van de verschillen binnen elke persoon.

Antwoord

A · T-toets voor gepaarde (gerelateerde) steekproeven
2.Onderzoeksmethoden in de psychologie

Antwoord: D · Theoretische verzadiging is bereikt en nieuwe data geen nieuwe categorieën meer opleveren

Waarom dit het antwoord is

Grounded theory ontwikkelt theorie inductief door data tegelijk te verzamelen en te coderen, en stopt met steekproeftrekking als nieuwe data de categorieën niet meer verder ontwikkelen.

Antwoord

D · Theoretische verzadiging is bereikt en nieuwe data geen nieuwe categorieën meer opleveren
3.Beschrijvende statistiek

Antwoord: s = 17,27

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 = 198/6 = 33

Gekwadrateerde afwijkingen

Σ(x − x̄)² = (−23)² + (−15)² + 13² + (−7)² + 18² + 14² = 1492

Standaardafwijking

s = √(1492/5) = 17,27

Antwoord

s = 17,27
4.Beschrijvende statistiek

Antwoord: z = −1

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 = (50 − 60)/10 = −1

Antwoord

z = −1
5.Kansrekening

Antwoord: P = 0,2692

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 = 7/13 · 6/12 = 42/156 = 0,2692

Antwoord

P = 0,2692
6.Kansrekening

Antwoord: P = 0,000734

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) = 0,411 = 4,194 × 10⁻⁵
P(X = 1) = 11·0,6·0,410 = 0,0006921

Tel ze op

P = 4,194 × 10⁻⁵ + 0,0006921 = 0,000734

Antwoord

P = 0,000734
7.Normale verdeling

Antwoord: P = 0,4401

Normale verdeling: reken een waarde x om naar een z-score, z = (x − μ)/σ, die telt hoeveel standaardafwijkingen x van het gemiddelde ligt. Een z-tabel (of Φ(z)) geeft de oppervlakte links van z, en dat is P(X < x). De oppervlakte rechts is 1 − Φ(z), en de oppervlakte tussen twee waarden is het verschil van hun twee oppervlakten.

z-scores

z₁ = (26 − 32)/6 = −1
z₂ = (33,5 − 32)/6 = 0,25

Oppervlakte ertussen

P = Φ(0,25) − Φ(−1) = 0,5987 − 0,1587 = 0,4401

Antwoord

P = 0,4401
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 = 2,519 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 = 5, t = 2,571

Foutmarge

E = 2,571·2,4/√6 = 2,519

Antwoord

E = 2,519 mmHg
10.Betrouwbaarheidsintervallen

Antwoord: n = 271

Confidence interval for a proportion: p̂ ± z·√(p̂(1 − p̂)/n), where p̂ = x/n. To reach a margin E you need n ≥ z²·p(1 − p)/E², rounded up; without a prior estimate use p = 0,5, which gives the largest n.

n oplossen

n = 1,645²·0,8·0,2/0,04² = 270,6

Naar boven afronden

n = 271

Antwoord

n = 271
11.Hypothesetoetsen & betrouwbaarheidsintervallen

Antwoord: t = 2,201

Testing a mean: the test statistic measures how many standard errors the sample mean lies from the value claimed in H₀: z = (x̄ − μ₀)/(σ/√n) when σ is known, t = (x̄ − μ₀)/(s/√n) when it is estimated from the sample. A confidence interval is x̄ ± (critical value)·(standard error).

Standaardfout van het gemiddelde verschil

SE = 9,7/√10 = 3,067

Toetsingsgrootheid

t = 6,75/3,067 = 2,201

Antwoord

t = 2,201

Bij df = 9 is de tweezijdige kritieke waarde bij 5% gelijk aan 2,262; |t| is kleiner, dus H₀ wordt niet verworpen.

12.Hypothesetoetsen & betrouwbaarheidsintervallen

Antwoord: n = 43

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 = (1,96·10/3)² = 42,68

Naar boven afronden

n = 43

Antwoord

n = 43
13.Lineaire regressie en correlatie

Antwoord: r² = 0,9817

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 = 88/5 = 17,6

Kwadraten- en productsommen

Sxx = Σ(x − x̄)² = 40
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 88
Syy = Σ(y − ȳ)² = 197,2

Determinatiecoëfficiënt

r² = 88²/(40·197,2) = 0,9817

Antwoord

r² = 0,9817

Ongeveer 98,17% van de variatie in y wordt door de lijn verklaard.

14.Lineaire regressie en correlatie

Antwoord: x = 6,5

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 = 188/5 = 37,6

Kwadraten- en productsommen

Sxx = Σ(x − x̄)² = 10
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 36

Regressielijn

b = 36/10 = 3,6
a = 37,6 − 3,6·5 = 19,6
ŷ = 19,6 + 3,6·x

Los op naar x

x = (43 − 19,6)/3,6 = 6,5

Antwoord

x = 6,5
15.Chikwadraattoetsen

Antwoord: χ² = 2,683

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

dagdienst: 40·42/140 = 12, 40·42/140 = 12, 40·56/140 = 16
nachtdienst: 100·42/140 = 30, 100·42/140 = 30, 100·56/140 = 40

Chikwadraatgrootheid

χ² = (8 − 12)²/12 + (14 − 12)²/12 + (18 − 16)²/16 + (34 − 30)²/30 + (28 − 30)²/30 + (38 − 40)²/40
χ² = 2,683

Antwoord

χ² = 2,683

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

16.Chikwadraattoetsen

Antwoord: χ²crit = 15,09

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.

Vrijheidsgraden

df = 6 − 1 = 5

Tabel

χ²crit(df = 5, α = 0,01) = 15,086

Antwoord

χ²crit = 15,086

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

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