Métodos de Pesquisa e Estatística em Psicologia: pacote de revisão

Formulários, as principais etapas dos métodos de cada tópico e 16 exercícios, com soluções completas no final.

Novos exercíciosVoltar à disciplina

Na janela de impressão, escolha “Salvar como PDF” para guardar uma cópia no seu dispositivo.

1Fórmulas e métodos

Estatística descritiva

Média
x̄ = Σx/n
Desvio-padrão amostral
s = √(Σ(x − x̄)²/(n − 1))
Mediana
valor do meio dos dados ordenados
Pontuação z
z = (x − μ)/σ
Distribuição normal
68% dentro de ±1σ, 95% dentro de ±2σ

Probabilidades

Complementar
P(not A) = 1 − P(A)
Regra da adição
P(A ∪ B) = P(A) + P(B) − P(A ∩ B)
Eventos independentes
P(A ∩ B) = P(A)·P(B)
Probabilidade condicional
P(A|B) = P(A ∩ B)/P(B)
Binomial
P(X = k) = C(n,k)·pk(1 − p)n−k

Distribuição normal

Pontuação z
z = (x − μ)/σ
Abaixo de x
P(X < x) = Φ(z)
Acima de x
P(X > x) = 1 − Φ(z)
Entre
Φ(z2) − Φ(z1)
Percentil
x = μ + z·σ

Método

  1. Converta o valor em um escore z: z = (x − μ)/σ.
  2. Procure Φ(z), a área à esquerda de z.
  3. Para a área à direita use 1 − Φ(z); para um intervalo subtraia as duas áreas à esquerda.
  4. Para um percentil, faça o caminho inverso: encontre z para a área e depois x = μ + z·σ.

Intervalos de confiança

σ conhecido
x̄ ± z·σ/√n
σ desconhecido
x̄ ± t·s/√n, df = n − 1
z crítico
90%: 1,645, 95%: 1,96, 99%: 2,576
Tamanho da amostra
n = (z·σ/E)², rounded up

Método

  1. Escolha entre z (σ populacional conhecido) e t (só o s amostral, com n − 1 graus de liberdade).
  2. Encontre o valor crítico para o nível de confiança.
  3. Margem de erro: E = valor crítico × desvio-padrão/√n.
  4. Intervalo: x̄ ± E.

Testes de hipóteses e intervalos de confiança

Teste z para uma média
z = (x̄ − μ0)/(σ/√n)
Teste t para uma média
t = (x̄ − μ0)/(s/√n), df = n − 1
Bilateral a 5%
rejeite H0 se |z| > 1,96
Intervalo de confiança
x̄ ± z·σ/√n

Método

  1. Enuncie H₀ e H₁ e decida se o teste é unilateral ou bilateral.
  2. Calcule a estatística de teste: (x̄ − μ₀)/(σ/√n), ou com s e t.
  3. Compare com o valor crítico, ou encontre o valor-p.
  4. Rejeite H₀ se a estatística estiver além do valor crítico (p abaixo de α) e enuncie a conclusão em palavras.

Regressão linear e correlação

Somas de quadrados
Sxx = Σ(x − x̄)² = Σx² − (Σx)²/n, Sxy = Σxy − ΣxΣy/n
Inclinação
b = Sxy/Sxx
Intercepto
a = ȳ − b·x̄
Correlação
r = Sxy/√(SxxSyy)
Resíduo
e = y − ŷ

Testes qui-quadrado

Estatística de teste
χ² = Σ(O − E)²/E
Aderência
E = n·p, df = k − 1 − (estimated parameters)
Independência
E = row total × column total / grand total, df = (r − 1)(c − 1)
Valores críticos (α = 0,05)
df 1: 3,841, 2: 5,991, 3: 7,815, 4: 9,488
Decisão
rejeite H0 se χ² > χ²crit

2Exercícios

1.Métodos de investigação em psicologiaMédia

Numa análise de conteúdo, a confiabilidade entre avaliadores é verificada:

  1. ACodificando o material duas vezes no mesmo dia
  2. BUsando uma amostra maior de materiais
  3. CPerguntando depois aos participantes se a codificação do pesquisador sobre seu material está correta
  4. DFazendo dois pesquisadores codificarem o mesmo material e comparando os resultados
2.Métodos de investigação em psicologiaDifícil

Dois observadores registram atos agressivos num pátio de recreio e suas contagens têm correlação de r = 0,45. O que o pesquisador deve fazer?

  1. APassar para uma hipótese unicaudal
  2. BUsar só a maior das duas contagens
  3. CAceitar os dados, porque qualquer correlação positiva basta
  4. DRefinar as categorias de comportamento e treinar os observadores, depois verificar de novo a concordância
3.Estatística descritivaMédia
10152025303540455055

Calcule o desvio-padrão amostral s dos dados: 16, 57, 57, 10, 38.

n = 5
s =
4.Estatística descritivaDifícil
z −2−1012

Uma grandeza segue uma distribuição normal com média 500 e desvio-padrão 100. Que proporção P dos valores está abaixo de 420?

μ = 500σ = 100x = 420
P =
5.ProbabilidadesMédia
n = 14k = 4N = ?

De quantas maneiras N se pode escolher uma comissão de 4 pessoas num grupo de 14? A ordem não interessa.

n = 14k = 4
N =
6.ProbabilidadesDifícil
n = 10, p = 0,7: P(X ≤ 1) = ?k012345678910

Testam-se 10 componentes e cada um avaria com probabilidade 0,7, de forma independente. Qual é a probabilidade P de avariar no máximo um?

n = 10p = 0,7
P =
7.Distribuição normalMédia
−3−2−10123zárea sombreada entre −z e z = 0,8664

Arraste z para que a área sombreada entre −z e z sob a curva normal padrão seja 0,8664. Encontre z com duas casas decimais.

A = 0,8664
z =
8.Distribuição normalDifícil
0,02 mm0D − d?

Os diâmetros D dos furos são normais com média 25,02 mm e desvio padrão 0,015 mm. Os diâmetros d dos eixos são independentes e normais com média 25 mm e desvio padrão 0,015 mm. Um eixo escolhido ao acaso encaixa quando D − d > 0. Encontre a probabilidade P de ele encaixar. Arredonde z para duas casas decimais.

furo: μ = 25,02 mm, σ = 0,015 mmeixo: μ = 25 mm, σ = 0,015 mm
P =
9.Intervalos de confiançaMédia
μ₁ − μ₂0L = ?Ux̄₁ − x̄₂E99%

A duração da bateria de dois modelos de celular é comparada. Modelo 1: 100 celulares, média 50 h, desvio-padrão conhecido 11 h. Modelo 2: 50 celulares, média 54,5 h, desvio-padrão conhecido 14 h. Encontre o limite inferior do intervalo de confiança de 99% para μ₁ − μ₂.

n₁ = 100x̄₁ = 50 hσ₁ = 11 hn₂ = 50x̄₂ = 54,5 hσ₂ = 14 h99%
limite inferior = h
10.Intervalos de confiançaDifícil
σ = 19, n = ?x̄ − Ex̄ + Ex̄E = 495%

O desvio-padrão da população é 19. Qual o tamanho de amostra n necessário para que um intervalo de confiança de 95% para a média tenha margem de erro de no máximo 4?

σ = 19E = 495%
n =
11.Testes de hipóteses e intervalos de confiançaMédia
−1,961,96z = ?

Duas linhas de produção fabricam a mesma peça. Linha 1: uma amostra de 30 peças tem comprimento médio de 110 mm, e o desvio-padrão conhecido da linha é 12 mm. Linha 2: uma amostra de 30 peças tem média de 107 mm, desvio-padrão conhecido de 7 mm. Encontre a estatística de teste z para H₀: μ₁ = μ₂, tomando a diferença como x̄₁ − x̄₂ (linha 1 menos linha 2).

n₁ = 30x̄₁ = 110 mmσ₁ = 12 mmn₂ = 30x̄₂ = 107 mmσ₂ = 7 mm
z =
12.Testes de hipóteses e intervalos de confiançaDifícil
μ₀x̄c

Um teste z unilateral de H₀: μ = 80 contra H₁: μ < 80 é feito com α = 0.05 e uma amostra de 64; o desvio-padrão é conhecido e vale 20. Na realidade a média é 76.25. Encontre o poder 1 − β do teste em porcentagem.

μ₀ = 80μ = 76,25σ = 20n = 64α = 0,05
1 − β = %
13.Regressão linear e correlaçãoMédia
xy342454560664764873xy46840506070

A tabela dá 6 observações pareadas de x = gasto com publicidade em k€ e y = vendas em k€. Encontre o coeficiente de correlação de Pearson r.

n = 6
r =
14.Regressão linear e correlaçãoDifícil
xy125221320417516615xy246152025ŷ = 21

A tabela dá 6 observações pareadas de x = idade do carro em anos e y = preço em k€. Use a reta de mínimos quadrados ŷ = a + b·x. Para que valor x a reta prevê ŷ = 21?

n = 6ŷ = 21
x =
15.Testes qui-quadradoMédia
sem defeitolevegraveTotalturno diurno3544988turno noturno453818101Total808227189

A tabela de contingência mostra frequências observadas. Para um teste qui-quadrado de independência, encontre a frequência esperada E para a célula “turno diurno, sem defeito”.

total da linha = 88total da coluna = 80N = 189
E =
16.Testes qui-quadradoDifícil

Um teste qui-quadrado de aderência compara frequências observadas em 3 categorias com proporções esperadas totalmente especificadas (nenhum parâmetro é estimado a partir dos dados). Quantos graus de liberdade df o teste tem?

k = 3
df =

3Soluções

1.Métodos de investigação em psicologia

Resposta: D · Fazendo dois pesquisadores codificarem o mesmo material e comparando os resultados

Porque é esta a resposta

Se codificadores independentes produzem códigos semelhantes para os mesmos dados (alta concordância ou correlação), o esquema de codificação é confiável.

Resposta

D · Fazendo dois pesquisadores codificarem o mesmo material e comparando os resultados
2.Métodos de investigação em psicologia

Resposta: D · Refinar as categorias de comportamento e treinar os observadores, depois verificar de novo a concordância

Porque é esta a resposta

Uma baixa confiabilidade entre observadores significa que as categorias são aplicadas de forma inconsistente. Definições operacionais mais claras e sessões de prática devem aumentar a concordância antes da coleta principal de dados.

Resposta

D · Refinar as categorias de comportamento e treinar os observadores, depois verificar de novo a concordância
3.Estatística descritiva

Resposta: s = 22,14

Estatística descritiva: a média é a soma a dividir por n; a mediana é o valor central dos dados ordenados (a média dos dois centrais se n for par). O desvio-padrão amostral é s = √(Σ(x − x̄)²/(n − 1)). Uma pontuação z = (x − μ)/σ diz a quantos desvios-padrão da média está um valor.

Média

x̄ = 178/5 = 35,6

Desvios ao quadrado

Σ(x − x̄)² = (−19,6)² + 21,4² + 21,4² + (−25,6)² + 2,4² = 1961

Desvio-padrão

s = √(1961/4) = 22,14

Resposta

s = 22,14
4.Estatística descritiva

Resposta: P = 0,2119

Estatística descritiva: a média é a soma a dividir por n; a mediana é o valor central dos dados ordenados (a média dos dois centrais se n for par). O desvio-padrão amostral é s = √(Σ(x − x̄)²/(n − 1)). Uma pontuação z = (x − μ)/σ diz a quantos desvios-padrão da média está um valor.

Padronizar

z = −0,8

Tabela da normal padrão

Φ(−0,8) = 0,2119
P = 0,2119

Resposta

P = 0,2119
5.Probabilidades

Resposta: N = 1001

Probabilidades: com resultados equiprováveis, P(A) = favoráveis/possíveis. Para acontecimentos independentes multiplica-se: P(A e B) = P(A)·P(B). O complementar ajuda muitas vezes: P(pelo menos um) = 1 − P(nenhum). Binomial: em n provas independentes com probabilidade de sucesso p, P(X = k) = C(n, k)·pᵏ·(1 − p)ⁿ⁻ᵏ.

Combinações

C(14, 4) = (14·13·12·11)/(4·3·2·1) = 1001

Resposta

N = 1001
6.Probabilidades

Resposta: P = 0,0001437

Probabilidades: com resultados equiprováveis, P(A) = favoráveis/possíveis. Para acontecimentos independentes multiplica-se: P(A e B) = P(A)·P(B). O complementar ajuda muitas vezes: P(pelo menos um) = 1 − P(nenhum). Binomial: em n provas independentes com probabilidade de sucesso p, P(X = k) = C(n, k)·pᵏ·(1 − p)ⁿ⁻ᵏ.

Zero e uma avaria

P(X = 0) = 0,310 = 5,905 × 10⁻⁶
P(X = 1) = 10·0,7·0,39 = 0,0001378

Some

P = 5,905 × 10⁻⁶ + 0,0001378 = 0,0001437

Resposta

P = 0,0001437
7.Distribuição normal

Resposta: z = 1,5

De uma área de volta a z: Φ(z) é a área à esquerda de z. Para uma área de cauda esquerda A, encontre na tabela o z com Φ(z) = A. Uma área de cauda direita A significa Φ(z) = 1 − A. Uma área central A entre −z e z deixa (1 − A)/2 em cada cauda, então Φ(z) = (1 + A)/2. Para um valor x, use x = μ + zσ.

Área à esquerda de z

Φ(z) = (1 + 0,8664)/2 = 0,9332

Leia a tabela de z ao contrário

Encontre 0,9332 dentro da tabela e leia z.

z = 1,50

Resposta

z = 1,50
8.Distribuição normal

Resposta: P = 0,8264

Somas e diferenças de variáveis normais: se X e Y são independentes e normais, X + Y e X − Y também são normais. As médias se somam ou se subtraem: E(X ± Y) = μX ± μY. As variâncias sempre se somam, também em uma diferença: Var(X ± Y) = σX² + σY², portanto σ = √(σX² + σY²). Os desvios padrão nunca se somam diretamente. O total de n itens independentes com a mesma distribuição tem média n·μ e desvio padrão σ·√n. Depois padronize como de costume: z = (x − média)/σ e leia Φ(z).

Distribuição da diferença

μ = 25,02 − 25 = 0,02 mm, σ = 0,02121 mm

Padronizar

z = (0 − 0,02)/0,02121 = −0,94

Probabilidades

P = 1 − Φ(−0,94) = 0,8264

Resposta

P = 0,8264
9.Intervalos de confiança

Resposta: limite inferior = −10,33 h

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.

Estimativa pontual

x̄₁ − x̄₂ = 50 − 54,5 = −4,5

Erro-padrão

SE = √(11²/100 + 14²/50) = 2,265

Margem de erro

E = 2,576·2,265 = 5,835

Intervalo

−4,5 ± 5,835 → [−10,33, 1,335]

Resposta

limite inferior = −10,33 h

O intervalo contém 0, então os dados não mostram uma diferença significativa.

10.Intervalos de confiança

Resposta: n = 87

Intervalo de confiança para uma média: x̄ ± margem de erro. Com σ populacional conhecido, a margem é z·σ/√n; tendo apenas o desvio-padrão amostral s, use t com n − 1 graus de liberdade: t·s/√n. Valores críticos: z = 1,645 (90%), 1,96 (95%), 2,576 (99%). Para obter uma margem E ou menor, você precisa de n ≥ (z·σ/E)², arredondado para cima.

Resolver em ordem a n

n = (1,96·19/4)² = 86,68

Arredondar para cima

O tamanho da amostra é um número inteiro, e arredondar para baixo deixaria a margem grande demais.

n = 87

Resposta

n = 87
11.Testes de hipóteses e intervalos de confiança

Resposta: z = 1,183

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.

Erro-padrão da diferença

SE = √(12²/30 + 7²/30) = √6,433 = 2,536

Estatística de teste

z = (110 − 107)/2,536 = 1,183

Resposta

z = 1,183

|z| < 1,96, então H₀ não é rejeitada ao nível de 5% (bilateral).

12.Testes de hipóteses e intervalos de confiança

Resposta: 1 − β = 44,24 %

Poder de um teste: poder = 1 − β é a probabilidade de rejeitar H₀ quando ela é falsa. Encontre o limite x̄c a partir de μ₀ e z_α, depois calcule a probabilidade de cair além de x̄c usando a média verdadeira: z = (x̄c − μ)/(σ/√n).

Média amostral crítica

SE = 20/√64 = 2,5
x̄c = 80 − 1,645·2,5 = 75,89

z sob a média verdadeira

z = (75,89 − 76,25)/2,5 = −0,145

Potência

poder = P(Z < −0.145) = 44.24%
1 − β = 44,24%

Resposta

1 − β = 44,24%
13.Regressão linear e correlação

Resposta: r = 0,955

Regressão por mínimos quadrados: com x̄ e ȳ as médias, Sxx = Σ(x − x̄)², Syy = Σ(y − ȳ)² e Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ), a reta ŷ = a + b·x tem inclinação b = Sxy/Sxx e intercepto a = ȳ − b·x̄, então ela sempre passa por (x̄, ȳ). O coeficiente de correlação de Pearson r = Sxy/√(Sxx·Syy) fica entre −1 e 1; r² é a fração da variação de y explicada pela reta.

Médias

x̄ = 33/6 = 5,5
ȳ = 357/6 = 59,5

Somas de quadrados e de produtos

Sxx = Σ(x − x̄)² = 17,5
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 94,5
Syy = Σ(y − ȳ)² = 559,5

Coeficiente de correlação

r = 94,5/√(17,5·559,5) = 0,955

Resposta

r = 0,955
14.Regressão linear e correlação

Resposta: x = 2,471

Regressão por mínimos quadrados: com x̄ e ȳ as médias, Sxx = Σ(x − x̄)², Syy = Σ(y − ȳ)² e Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ), a reta ŷ = a + b·x tem inclinação b = Sxy/Sxx e intercepto a = ȳ − b·x̄, então ela sempre passa por (x̄, ȳ). O coeficiente de correlação de Pearson r = Sxy/√(Sxx·Syy) fica entre −1 e 1; r² é a fração da variação de y explicada pela reta.

Médias

x̄ = 21/6 = 3,5
ȳ = 114/6 = 19

Somas de quadrados e de produtos

Sxx = Σ(x − x̄)² = 17,5
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = −34

Reta de regressão

b = −34/17,5 = −1,943
a = 19 − (−1,943)·3,5 = 25,8
ŷ = 25,8 − 1,943·x

Resolver para x

x = (21 − 25,8)/(−1,943) = 2,471

Resposta

x = 2,471
15.Testes qui-quadrado

Resposta: E = 37,25

Testes qui-quadrado: compare as frequências observadas O com as frequências E esperadas sob H₀ usando χ² = Σ(O − E)²/E. Aderência: E = n·p para cada categoria, gl = k − 1 (menos um para cada parâmetro estimado a partir dos dados). Independência em uma tabela r × c: E = total da linha × total da coluna / total geral, gl = (r − 1)(c − 1). Rejeite H₀ quando χ² ultrapassar o valor crítico para o α escolhido.

Frequência esperada

E = 88·80/189 = 37,25

Resposta

E = 37,25
16.Testes qui-quadrado

Resposta: df = 2

Testes qui-quadrado: compare as frequências observadas O com as frequências E esperadas sob H₀ usando χ² = Σ(O − E)²/E. Aderência: E = n·p para cada categoria, gl = k − 1 (menos um para cada parâmetro estimado a partir dos dados). Independência em uma tabela r × c: E = total da linha × total da coluna / total geral, gl = (r − 1)(c − 1). Rejeite H₀ quando χ² ultrapassar o valor crítico para o α escolhido.

Graus de liberdade

df = 3 − 1 = 2

Resposta

df = 2

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