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

Qual estatística é adequada para a relação entre dois conjuntos de postos, como as classificações de pinturas feitas por juízes?

  1. AQui-quadrado
  2. Br de Pearson
  3. CRho de Spearman
  4. DTeste t independente
2.Métodos de investigação em psicologiaDifícil

Um estudo mostra que um questionário se correlaciona fortemente com um teste consagrado do mesmo construto. Isso apoia a:

  1. AValidade concorrente
  2. BConfiabilidade teste-reteste
  3. CValidade de face
  4. DValidade ecológica
3.Estatística descritivaMédia
2025303540455055

Calcule o desvio-padrão amostral s dos dados: 16, 21, 58, 34, 29, 29, 24.

n = 7
s =
4.Estatística descritivaDifícil
z −2−1012

Uma grandeza segue uma distribuição normal com média 70 e desvio-padrão 20. Que proporção P dos valores está abaixo de 40?

μ = 70σ = 20x = 40
P =
5.ProbabilidadesMédia
xp(x)00,1510,220,3530,2540,05μ = 1,85

Para a distribuição mostrada, encontre o desvio padrão σ de X.

x: 0, 1, 2, 3, 4p(x): 0,15, 0,2, 0,35, 0,25, 0,05
σ =
6.ProbabilidadesDifícil
xp(x)00,210,320,330,2μ

X tem a distribuição mostrada e Y = 5X + 5. Encontre o desvio padrão σY de Y.

x: 0, 1, 2, 3p(x): 0,2, 0,3, 0,3, 0,2Y = 5X + 5
σY =
7.Distribuição normalMédia
6580P = ?

As notas de prova seguem uma distribuição normal com média 65 pontos e desvio-padrão 10 pontos. Que fração está entre 65 e 80 pontos? Dê P em forma decimal.

μ = 65σ = 10x1 = 65x2 = 80
P =
8.Distribuição normalDifícil
235240245250255260265gtopo 70%

Os massas de sacos têm distribuição normal com média 250 g e desvio padrão 5 g. Arraste o ponto de corte para que os 70% superiores sombreados fiquem à direita dele. Encontre o ponto de corte x.

μ = 250 gσ = 5 g70%
x = g
9.Intervalos de confiançaMédia
x̄E₁ = 2,790%, n = 50x̄E₂ = ?99%, n = 50

Um intervalo de confiança de 90% para uma média, baseado em 50 observações e σ conhecido, tem margem de erro de 2,7. Qual é a margem de erro E₂ de um intervalo de 99% com os mesmos dados?

90%n₁ = 50E₁ = 2,799%
E₂ =
10.Intervalos de confiançaDifícil
σ = 36, n = ?x̄ − Ex̄ + Ex̄E = 199%

O desvio-padrão da população é 36. Qual o tamanho de amostra n necessário para que um intervalo de confiança de 99% para a média tenha margem de erro de no máximo 1?

σ = 36E = 199%
n =
11.Testes de hipóteses e intervalos de confiançaMédia
t −2,0302,03

Uma amostra de 36 estudantes tem nota média 97,75 e desvio-padrão amostral 15. Calcule a estatística de teste t para H₀: μ = 100.

μ₀ = 100x̄ = 97,75s = 15n = 36
t =
12.Testes de hipóteses e intervalos de confiançaDifícil
z −2,57602,576

Uma amostra de 64 medições tem média 499,9. O desvio-padrão da população é 4. Calcule o limite inferior L do intervalo de confiança a 99 % para a média.

x̄ = 499,9σ = 4n = 6499%
L =
13.Regressão linear e correlaçãoMédia
xy26486108151019xy5105101520

A tabela dá 5 observações pareadas de x = carga em kN e y = alongamento em mm. As suas somas são dadas. Encontre o coeficiente de correlação de Pearson r a partir dessas somas.

n = 5Σx = 30Σy = 58Σx² = 220Σy² = 786Σxy = 414
r =
14.Regressão linear e correlaçãoDifícil
xy35756077298911102xy5106080100ŷ = 58

A tabela dá 5 observações pareadas de x = horas de estudo e y = nota na prova. Use a reta de mínimos quadrados ŷ = a + b·x. Para que valor x a reta prevê ŷ = 58?

n = 5ŷ = 58
x =
15.Testes qui-quadradoMédia
tossesem tosseTotalfumantes6832100não fumantes301040Total9842140

A tabela de contingência mostra frequências observadas. Calcule a estatística qui-quadrado χ² para o teste de independência entre as variáveis de linha e de coluna. Não use correção de continuidade.

N = 1402 × 2
χ² =
16.Testes qui-quadradoDifícil
aprovadoreprovadoTotallinha 1552580linha 273780linha 3263460Total15466220dfα = 0,05α = 0,0113,8416,63525,9919,21037,81511,34549,48813,277511,07015,086612,59216,812714,06718,475815,50720,090916,91921,6661018,30723,209

A tabela mostra frequências observadas. Teste ao nível α = 0,05 se as duas variáveis são independentes (sem correção de continuidade). Calcule a estatística de teste χ² e depois compare-a com o valor crítico da tabela.

N = 2203 × 2α = 0,05
χ² =

3Soluções

1.Métodos de investigação em psicologia

Resposta: C · Rho de Spearman

Porque é esta a resposta

A correlação por postos de Spearman mede a força de uma relação monotônica entre duas variáveis ordenadas ou ordinais.

Resposta

C · Rho de Spearman
2.Métodos de investigação em psicologia

Resposta: A · Validade concorrente

Porque é esta a resposta

A validade concorrente é demonstrada quando uma nova medida concorda com uma medida consagrada aplicada aproximadamente ao mesmo tempo.

Resposta

A · Validade concorrente
3.Estatística descritiva

Resposta: s = 13,63

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 = 211/7 = 30,14

Desvios ao quadrado

Σ(x − x̄)² = (−14,14)² + (−9,143)² + 27,86² + 3,857² + (−1,143)² + (−1,143)² + (−6,143)² = 1115

Desvio-padrão

s = √(1115/6) = 13,63

Resposta

s = 13,63
4.Estatística descritiva

Resposta: P = 0,06681

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 = −1,5

Tabela da normal padrão

Φ(−1,5) = 0,06681
P = 0,06681

Resposta

P = 0,06681
5.Probabilidades

Resposta: σ = 1,108

Variáveis aleatórias discretas: uma distribuição de probabilidade lista cada valor x que uma variável pode assumir com sua probabilidade p(x); as probabilidades ficam entre 0 e 1 e somam 1. O valor esperado (média) é E(X) = Σx·p(x), a média de longo prazo. A variância é Var(X) = Σ(x − μ)²·p(x) = E(X²) − μ², e o desvio padrão é σ = √Var(X). Para uma mudança linear Y = aX + b: E(Y) = a·E(X) + b, Var(Y) = a²·Var(X) e σY = |a|·σX; somar uma constante não muda a dispersão.

Média

μ = 0·0,15 + 1·0,2 + 2·0,35 + 3·0,25 + 4·0,05 = 1,85

Média dos quadrados

E(X²) = 0·0,15 + 1·0,2 + 4·0,35 + 9·0,25 + 16·0,05 = 4,65

Variância

Var(X) = 4,65 − 1,85² = 1,228
σ = √1,228 = 1,108

Resposta

σ = 1,108
6.Probabilidades

Resposta: σY = 5,123

Variáveis aleatórias discretas: uma distribuição de probabilidade lista cada valor x que uma variável pode assumir com sua probabilidade p(x); as probabilidades ficam entre 0 e 1 e somam 1. O valor esperado (média) é E(X) = Σx·p(x), a média de longo prazo. A variância é Var(X) = Σ(x − μ)²·p(x) = E(X²) − μ², e o desvio padrão é σ = √Var(X). Para uma mudança linear Y = aX + b: E(Y) = a·E(X) + b, Var(Y) = a²·Var(X) e σY = |a|·σX; somar uma constante não muda a dispersão.

Dispersão de X

μ = 1,5, Var(X) = 1,05, σX = 1,025

Mudança linear

σY = |5|·1,025 = 5,123

Resposta

σY = 5,123

A média de fato se desloca: E(Y) = 5·1,5 + 5 = 12,5.

7.Distribuição normal

Resposta: P = 0,4332

Distribuição normal: converta um valor x em uma pontuação z, z = (x − μ)/σ, que conta quantos desvios-padrão ele está da média. Uma tabela z (ou Φ(z)) dá a área à esquerda de z, que é P(X < x). A área à direita é 1 − Φ(z), e a área entre dois valores é a diferença entre as duas áreas.

Pontuações z

z₁ = (65 − 65)/10 = 0
z₂ = (80 − 65)/10 = 1,5

Área entre os valores

P = Φ(1,5) − Φ(0) = 0,9332 − 0,5 = 0,4332

Resposta

P = 0,4332
8.Distribuição normal

Resposta: x = 247,4 g

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

Φ(z) = 0,3

z da tabela

z ≈ −0,52

De volta às unidades originais

x = 250 − 0,52·5 = 247,4 g

Resposta

x = 247,4 g
9.Intervalos de confiança

Resposta: E₂ = 4,228

Confidence interval for a mean: x̄ ± margin of error. With a known population σ the margin is z·σ/√n; with only the sample standard deviation s, use t with n − 1 degrees of freedom: t·s/√n. Critical values: z = 1,645 (90%), 1,96 (95%), 2,576 (99%). To get a margin E or smaller, you need n ≥ (z·σ/E)², rounded up.

Razão das margens

E₂/E₁ = (2,576/1,645)·√(50/50) = 1,566

Nova margem

E₂ = 2,7·1,566 = 4,228

Resposta

E₂ = 4,228
10.Intervalos de confiança

Resposta: n = 8600

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 = (2,576·36/1)² = 8600

Arredondar para cima

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

n = 8600

Resposta

n = 8600
11.Testes de hipóteses e intervalos de confiança

Resposta: t = −0,9

Teste a uma média: a estatística de teste mede a quantos erros-padrão a média amostral está do valor afirmado em H₀: z = (x̄ − μ₀)/(σ/√n) quando σ é conhecido, t = (x̄ − μ₀)/(s/√n) quando é estimado pela amostra. Um intervalo de confiança é x̄ ± (valor crítico)·(erro-padrão).

Erro-padrão

SE = 15/√36 = 15/6 = 2,5

Estatística de teste

t = (97,75 − 100)/2,5 = −0,9

Resposta

t = −0,9
t0,025; df = 35 = 2,03

|t| < 2.03, então H₀ não é rejeitada ao nível de 5% (bilateral).

12.Testes de hipóteses e intervalos de confiança

Resposta: L = 498,6

Teste a uma média: a estatística de teste mede a quantos erros-padrão a média amostral está do valor afirmado em H₀: z = (x̄ − μ₀)/(σ/√n) quando σ é conhecido, t = (x̄ − μ₀)/(s/√n) quando é estimado pela amostra. Um intervalo de confiança é x̄ ± (valor crítico)·(erro-padrão).

Margem de erro

E = 2,576·4/√64 = 1,288

Limite do intervalo

L = 499,9 − 1,288 = 498,6

Resposta

L = 498,6
13.Regressão linear e correlação

Resposta: r = 0,9808

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.

Somas centradas

Sxy = 414 − 30·58/5 = 66
Sxx = 220 − 30²/5 = 40
Syy = 786 − 58²/5 = 113,2

Coeficiente de correlação

r = 66/√(40·113,2) = 0,9808

Resposta

r = 0,9808
14.Regressão linear e correlação

Resposta: x = 3,975

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 = 35/5 = 7
ȳ = 380/5 = 76

Somas de quadrados e de produtos

Sxx = Σ(x − x̄)² = 40
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 238

Reta de regressão

b = 238/40 = 5,95
a = 76 − 5,95·7 = 34,35
ŷ = 34,35 + 5,95·x

Resolver para x

x = (58 − 34,35)/5,95 = 3,975

Resposta

x = 3,975
15.Testes qui-quadrado

Resposta: χ² = 0,6667

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.

Frequências esperadas

fumantes: 100·98/140 = 70, 100·42/140 = 30
não fumantes: 40·98/140 = 28, 40·42/140 = 12

Estatística qui-quadrado

χ² = (68 − 70)²/70 + (32 − 30)²/30 + (30 − 28)²/28 + (10 − 12)²/12
χ² = 0,6667

Resposta

χ² = 0,6667

gl = 1. Para α = 0,05 o valor crítico é 3,841, então H₀ (independência) é não rejeitada.

16.Testes qui-quadrado

Resposta: χ² = 37,58

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.

Frequências esperadas

linha 1: 56, 24
linha 2: 56, 24
linha 3: 42, 18

Estatística qui-quadrado

χ² = (55 − 56)²/56 + (25 − 24)²/24 + (73 − 56)²/56 + (7 − 24)²/24 + (26 − 42)²/42 + (34 − 18)²/18
χ² = 37,58

Decisão

df = 2, χ²crit = 5,991
37,58 > 5,991

Resposta

χ² = 37,58

χ² está acima do valor crítico, então H₀ é rejeitada: as variáveis parecem estar relacionadas.

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