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

Ecologische validiteit verwijst naar:

  1. AHoe consistent een test is over de tijd
  2. BHoe goed bevindingen te generaliseren zijn naar het echte leven
  3. COf een test toekomstig gedrag voorspelt
  4. DOf een test eruitziet alsof hij het juiste meet
2.Onderzoeksmethoden in de psychologieMoeilijk

Bij grounded theory gaat de dataverzameling door tot:

  1. AEen p-waarde onder 0,05 is verkregen
  2. BTen minste 1,000 deelnemers zijn geïnterviewd
  3. CTheoretische verzadiging is bereikt en nieuwe data geen nieuwe categorieën meer opleveren
  4. DDe oorspronkelijke hypothese is bevestigd
3.Beschrijvende statistiekGemiddeld
1520253035404550

Bereken de steekproefstandaardafwijking s van de gegevens: 36, 24, 24, 12, 36, 51.

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

Tentamencijfers zijn normaal verdeeld met gemiddelde 50 en standaardafwijking 8. Bereken de z-score z van een score van 34.

μ = 50σ = 8x = 34
z =
5.KansrekeningGemiddeld
n = 12k = 5N = ?

Op hoeveel manieren N kun je een commissie van 5 personen kiezen uit een groep van 12? De volgorde doet er niet toe.

n = 12k = 5
N =
6.KansrekeningMoeilijk
n = 11, p = 0,2: P(X ≤ 1) = ?k01234567891011

Er worden 11 onderdelen getest, en elk valt onafhankelijk uit met kans 0,2. Wat is de kans P dat er hoogstens één uitvalt?

n = 11p = 0,2
P =
7.Normale verdelingGemiddeld
32 min30 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 30 min. Rond z af op twee decimalen.

μX = 12, σX = 1,5μY = 20, σY = 2X + Y > 30 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 = 30, s = 17,5LUx̄ = 63E = ?99%

Een steekproef van 30 items heeft gemiddelde 63 en standaardafwijking s = 17,5. De populatie is bij benadering normaal verdeeld. Bereken de foutmarge E van een 99%-betrouwbaarheidsinterval voor het gemiddelde.

n = 30x̄ = 63s = 17,599%t(29) = 2,756
E =
10.BetrouwbaarheidsintervallenMoeilijk
σ = 38, n = ?x̄ − Ex̄ + Ex̄E = 195%

De standaardafwijking van de populatie is 38. Hoe groot moet de steekproef n zijn zodat een 95%-betrouwbaarheidsinterval voor het gemiddelde een foutmarge van hoogstens 1 heeft?

σ = 38E = 195%
n =
11.Hypothesetoetsen & betrouwbaarheidsintervallenGemiddeld
t −2,0302,03

Een steekproef van 36 studenten heeft een gemiddelde score van 125,7 en een steekproefstandaardafwijking van 20. Bereken de toetsingsgrootheid t voor H₀: μ = 120.

μ₀ = 120x̄ = 125,7s = 20n = 36
t =
12.Hypothesetoetsen & betrouwbaarheidsintervallenMoeilijk
z −1,9601,96

Een steekproef van 25 metingen heeft gemiddelde 201,5. De standaardafwijking van de populatie is 15. Bereken de ondergrens L van het 95%-betrouwbaarheidsinterval voor het gemiddelde.

x̄ = 201,5σ = 15n = 2595%
L =
13.Lineaire regressie en correlatieGemiddeld
xy236344442550654761xy246405060

De tabel geeft 6 gepaarde waarnemingen van x = advertentie-uitgaven in k€ en y = verkoop in k€. Hun sommen zijn gegeven. Bereken uit deze sommen de correlatiecoëfficiënt van Pearson r.

n = 6Σx = 27Σy = 287Σx² = 139Σy² = 14133Σxy = 1373
r =
14.Lineaire regressie en correlatieMoeilijk
xy342446555655760xy465060ŷ = 45

De tabel geeft 5 gepaarde waarnemingen van x = aantal uren gestudeerd en y = tentamencijfer. Gebruik de kleinstekwadratenlijn ŷ = a + b·x. Voor welke waarde x voorspelt de lijn ŷ = 45?

n = 5ŷ = 45
x =
15.ChikwadraattoetsenGemiddeld
geen defectkleingrootTotaaldagdienst10182351nachtdienst20201151Totaal303834102

De kruistabel toont waargenomen aantallen. Bereken voor een chikwadraattoets op onafhankelijkheid het verwachte aantal E voor de cel “dagdienst, klein”.

rijtotaal = 51kolomtotaal = 38N = 102
E =
16.ChikwadraattoetsenMoeilijk
janeeTotaallijn 1223860lijn 2112940lijn 3394180Totaal72108180dfα = 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 = 1803 × 2α = 0,05
χ² =

3Oplossingen

1.Onderzoeksmethoden in de psychologie

Antwoord: B · Hoe goed bevindingen te generaliseren zijn naar het echte leven

Waarom dit het antwoord is

Ecologische validiteit gaat over de vraag of resultaten gelden in alledaagse situaties. Sterk gecontroleerde labstudies scoren daar vaak laag op.

Antwoord

B · Hoe goed bevindingen te generaliseren zijn naar het echte leven
2.Onderzoeksmethoden in de psychologie

Antwoord: C · 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

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

Antwoord: s = 13,47

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 = 183/6 = 30,5

Gekwadrateerde afwijkingen

Σ(x − x̄)² = 5,5² + (−6,5)² + (−6,5)² + (−18,5)² + 5,5² + 20,5² = 907,5

Standaardafwijking

s = √(907,5/5) = 13,47

Antwoord

s = 13,47
4.Beschrijvende statistiek

Antwoord: z = −2

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 = (34 − 50)/8 = −2

Antwoord

z = −2
5.Kansrekening

Antwoord: N = 792

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(12, 5) = (12·11·10·9·8)/(5·4·3·2·1) = 792

Antwoord

N = 792
6.Kansrekening

Antwoord: P = 0,3221

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) = 0,811 = 0,0859
P(X = 1) = 11·0,2·0,810 = 0,2362

Tel ze op

P = 0,0859 + 0,2362 = 0,3221

Antwoord

P = 0,3221
7.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 de som

μ = 32 min, σ = √(1,5² + 2²) = 2,5 min

Standaardiseren

z = (30 − 32)/2,5 = −0,8

Rechterstaart

P = 1 − Φ(−0,8) = 1 − 0,2119 = 0,7881

Antwoord

P = 0,7881
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: E = 8,806

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 = 29, t = 2,756

Foutmarge

E = 2,756·17,5/√30 = 8,806

Antwoord

E = 8,806
10.Betrouwbaarheidsintervallen

Antwoord: n = 5548

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 = (1,96·38/1)² = 5547

Naar boven afronden

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

n = 5548

Antwoord

n = 5548
11.Hypothesetoetsen & betrouwbaarheidsintervallen

Antwoord: t = 1,71

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 = 20/√36 = 20/6 = 3,333

Toetsingsgrootheid

t = (125,7 − 120)/3,333 = 1,71

Antwoord

t = 1,71
t0,025; df = 35 = 2,03

|t| < 2.03, dus H₀ wordt niet verworpen op het 5%-niveau (tweezijdig).

12.Hypothesetoetsen & betrouwbaarheidsintervallen

Antwoord: L = 195,6

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 = 1,96·15/√25 = 5,88

Intervalgrens

L = 201,5 − 5,88 = 195,6

Antwoord

L = 195,6
13.Lineaire regressie en correlatie

Antwoord: r = 0,9683

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 = 1373 − 27·287/6 = 81,5
Sxx = 139 − 27²/6 = 17,5
Syy = 14133 − 287²/6 = 404,8

Correlatiecoëfficiënt

r = 81,5/√(17,5·404,8) = 0,9683

Antwoord

r = 0,9683
14.Lineaire regressie en correlatie

Antwoord: x = 3,533

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 = 258/5 = 51,6

Kwadraten- en productsommen

Sxx = Σ(x − x̄)² = 10
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 45

Regressielijn

b = 45/10 = 4,5
a = 51,6 − 4,5·5 = 29,1
ŷ = 29,1 + 4,5·x

Los op naar x

x = (45 − 29,1)/4,5 = 3,533

Antwoord

x = 3,533
15.Chikwadraattoetsen

Antwoord: E = 19

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.

Verwacht aantal

E = 51·38/102 = 19

Antwoord

E = 19
16.Chikwadraattoetsen

Antwoord: χ² = 5,434

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

lijn 1: 24, 36
lijn 2: 16, 24
lijn 3: 32, 48

Chikwadraatgrootheid

χ² = (22 − 24)²/24 + (38 − 36)²/36 + (11 − 16)²/16 + (29 − 24)²/24 + (39 − 32)²/32 + (41 − 48)²/48
χ² = 5,434

Beslissing

df = 2, χ²crit = 5,991
5,434 < 5,991

Antwoord

χ² = 5,434

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