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

Welke toets vergelijkt twee onafhankelijke groepen als de data ordinaal of duidelijk niet normaal verdeeld zijn?

  1. AChikwadraattoets
  2. BWilcoxon-rangtekentoets
  3. CMann-Whitney U-toets
  4. DT-toets voor onafhankelijke steekproeven
2.Onderzoeksmethoden in de psychologieMoeilijk

Bij thematische analyse doet de analist vooral het volgende:

  1. AAlleen woordfrequenties tellen
  2. BTerugkerende betekenispatronen in kwalitatieve data identificeren
  3. CEen numerieke hypothese toetsen
  4. DDe gemiddelde score van elk thema berekenen om ze statistisch te vergelijken
3.Beschrijvende statistiekGemiddeld
253035404550

Bereken de steekproefstandaardafwijking s van de gegevens: 28, 28, 53, 25, 33.

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

Een grootheid is normaal verdeeld met gemiddelde 500 en standaardafwijking 100. Welk deel P van de waarden ligt boven 350?

μ = 500σ = 100x = 350
P =
5.KansrekeningGemiddeld
P(minstens één zes) = ??1?2?3?4?5?6?7?8P(zes) = 1/6 bij elke worp

Er wordt 8 keer met een eerlijke dobbelsteen gegooid. Wat is de kans P op minstens één zes?

n = 8
P =
6.KansrekeningMoeilijk
n = 9, p = 0,2: P(X = 5) = ?k0123456789

Een toets heeft 9 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 = 9p = 0,2k = 5
P =
7.Normale verdelingGemiddeld
167,85188,85P = ?

De lengtes van volwassen mannen zijn normaal verdeeld met gemiddelde 178 cm en standaardafwijking 7 cm. Welk deel ligt tussen 167,85 en 188,85 cm? Geef P als decimaal getal.

μ = 178σ = 7x1 = 167,85x2 = 188,85
P =
8.Normale verdelingMoeilijk
380420460500540580620honder 90%

De levensduren van batterijen zijn normaal verdeeld met gemiddelde 500 h en standaardafwijking 40 h. Sleep de grenswaarde zo dat de gearceerde onderste 90% links ervan ligt. Bepaal de grenswaarde x.

μ = 500 hσ = 40 h90%
x = h
9.BetrouwbaarheidsintervallenGemiddeld
n = 8, s = 12,5LU = ?x̄ = 88,5E95%

Een steekproef van 8 items heeft gemiddelde 88,5 en standaardafwijking s = 12,5. De populatie is bij benadering normaal verdeeld. Bereken de bovengrens van het 95%-betrouwbaarheidsinterval voor het gemiddelde.

n = 8x̄ = 88,5s = 12,595%t(7) = 2,365
bovengrens =
10.BetrouwbaarheidsintervallenMoeilijk
σ = 26, n = ?x̄ − Ex̄ + Ex̄E = 595%

De standaardafwijking van de populatie is 26. Hoe groot moet de steekproef n zijn zodat een 95%-betrouwbaarheidsinterval voor het gemiddelde een foutmarge van hoogstens 5 heeft?

σ = 26E = 595%
n =
11.Hypothesetoetsen & betrouwbaarheidsintervallenGemiddeld
t −2,0302,03

Een steekproef van 36 studenten heeft een gemiddelde score van 121,9 en een steekproefstandaardafwijking van 4. Bereken de toetsingsgrootheid t voor H₀: μ = 120.

μ₀ = 120x̄ = 121,9s = 4n = 36
t =
12.Hypothesetoetsen & betrouwbaarheidsintervallenMoeilijk
z −1,64501,645

Een steekproef van 100 metingen heeft gemiddelde 117,8. De standaardafwijking van de populatie is 12. Bereken de ondergrens L van het 90%-betrouwbaarheidsinterval voor het gemiddelde.

x̄ = 117,8σ = 12n = 10090%
L =
13.Lineaire regressie en correlatieGemiddeld
xy1587179819111211292313825151xy152025100120140

De tabel geeft 6 gepaarde waarnemingen van x = temperatuur in °C en y = verkochte ijsjes. Bereken de determinatiecoëfficiënt r² van de kleinstekwadratenlijn.

n = 6
r² =
14.Lineaire regressie en correlatieMoeilijk
xy2114156218271033xy510102030x = 5

De tabel geeft 5 gepaarde waarnemingen van x = belasting in kN en y = verlenging in mm. Gebruik de kleinstekwadratenlijn ŷ = a + b·x. Er wordt een nieuwe waarneming (5, 16) gedaan. Bereken het residu e = y − ŷ.

n = 5(5, 16)
e =
15.ChikwadraattoetsenGemiddeld
janeeTotaalmannen6832100vrouwen231740Totaal9149140

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

N = 1402 × 2
χ² =
16.ChikwadraattoetsenMoeilijk
janeeTotaalleeftijd 18–3056460leeftijd 31–507624100leeftijd 51+364480Totaal16872240dfα = 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 = 2403 × 2α = 0,01
χ² =

3Oplossingen

1.Onderzoeksmethoden in de psychologie

Antwoord: C · Mann-Whitney U-toets

Waarom dit het antwoord is

De Mann-Whitney U-toets vergelijkt rangen tussen twee ongerelateerde groepen. De Wilcoxon-rangtekentoets is voor gerelateerde steekproeven.

Antwoord

C · Mann-Whitney U-toets
2.Onderzoeksmethoden in de psychologie

Antwoord: B · Terugkerende betekenispatronen in kwalitatieve data identificeren

Waarom dit het antwoord is

Thematische analyse omvat vertrouwd raken met de data, coderen, thema's vormen, herzien en benoemen en het verslag schrijven, met de nadruk op betekenis in plaats van statistiek.

Antwoord

B · Terugkerende betekenispatronen in kwalitatieve data identificeren
3.Beschrijvende statistiek

Antwoord: s = 11,33

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 = 167/5 = 33,4

Gekwadrateerde afwijkingen

Σ(x − x̄)² = (−5,4)² + (−5,4)² + 19,6² + (−8,4)² + (−0,4)² = 513,2

Standaardafwijking

s = √(513,2/4) = 11,33

Antwoord

s = 11,33
4.Beschrijvende statistiek

Antwoord: P = 0,9332

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 = −1,5

Tabel standaardnormale verdeling

Φ(−1,5) = 0,06681
P = 1 − 0,06681 = 0,9332

Antwoord

P = 0,9332
5.Kansrekening

Antwoord: P = 0,7674

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)8 = 0,2326
P = 1 − 0,2326 = 0,7674

Antwoord

P = 0,7674
6.Kansrekening

Antwoord: P = 0,01652

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) = 126·0,25·0,84 = 126·0,00032·0,4096 = 0,01652

Antwoord

P = 0,01652
7.Normale verdeling

Antwoord: P = 0,8659

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 = (167,85 − 178)/7 = −1,45
z₂ = (188,85 − 178)/7 = 1,55

Oppervlakte ertussen

P = Φ(1,55) − Φ(−1,45) = 0,9394 − 0,07353 = 0,8659

Antwoord

P = 0,8659
8.Normale verdeling

Antwoord: x = 551 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) = 0,9

z uit de tabel

z ≈ 1,28

Terug naar de oorspronkelijke eenheden

x = 500 + 1,28·40 = 551 h

Antwoord

x = 551 h
9.Betrouwbaarheidsintervallen

Antwoord: bovengrens = 98,95

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 = 7, t = 2,365

Foutmarge

E = 2,365·12,5/√8 = 10,45

Interval

88,5 ± 10,45 → [78,05, 98,95]

Antwoord

bovengrens = 98,95
10.Betrouwbaarheidsintervallen

Antwoord: n = 104

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 = (1,96·26/5)² = 103,9

Naar boven afronden

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

n = 104

Antwoord

n = 104
11.Hypothesetoetsen & betrouwbaarheidsintervallen

Antwoord: t = 2,85

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/√36 = 4/6 = 0,6667

Toetsingsgrootheid

t = (121,9 − 120)/0,6667 = 2,85

Antwoord

t = 2,85
t0,025; df = 35 = 2,03

|t| > 2,03, dus H₀ wordt verworpen op het 5%-niveau (tweezijdig).

12.Hypothesetoetsen & betrouwbaarheidsintervallen

Antwoord: L = 115,8

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 = 1,645·12/√100 = 1,974

Intervalgrens

L = 117,8 − 1,974 = 115,8

Antwoord

L = 115,8
13.Lineaire regressie en correlatie

Antwoord: r² = 0,9942

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 = 120/6 = 20
ȳ = 714/6 = 119

Kwadraten- en productsommen

Sxx = Σ(x − x̄)² = 70
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 458
Syy = Σ(y − ȳ)² = 3014

Determinatiecoëfficiënt

r² = 458²/(70·3014) = 0,9942

Antwoord

r² = 0,9942

Ongeveer 99,42% van de variatie in y wordt door de lijn verklaard.

14.Lineaire regressie en correlatie

Antwoord: e = −2,6

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 = 30/5 = 6
ȳ = 107/5 = 21,4

Kwadraten- en productsommen

Sxx = Σ(x − x̄)² = 40
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 112

Regressielijn

b = 112/40 = 2,8
a = 21,4 − 2,8·6 = 4,6
ŷ = 4,6 + 2,8·x

Voorspelde waarde

ŷ = 4,6 + 2,8·5 = 18,6

Residu

e = 16 − 18,6 = −2,6

Antwoord

e = −2,6

Het punt ligt onder de lijn.

15.Chikwadraattoetsen

Antwoord: χ² = 1,385

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

mannen: 100·91/140 = 65, 100·49/140 = 35
vrouwen: 40·91/140 = 26, 40·49/140 = 14

Chikwadraatgrootheid

χ² = (68 − 65)²/65 + (32 − 35)²/35 + (23 − 26)²/26 + (17 − 14)²/14
χ² = 1,385

Antwoord

χ² = 1,385

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

16.Chikwadraattoetsen

Antwoord: χ² = 41,08

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: 42, 18
leeftijd 31–50: 70, 30
leeftijd 51+: 56, 24

Chikwadraatgrootheid

χ² = (56 − 42)²/42 + (4 − 18)²/18 + (76 − 70)²/70 + (24 − 30)²/30 + (36 − 56)²/56 + (44 − 24)²/24
χ² = 41,08

Beslissing

df = 2, χ²crit = 9,210
41,08 > 9,210

Antwoord

χ² = 41,08

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

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