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

Em um experimento de campo, o pesquisador:

  1. AAnalisa dados coletados por outros
  2. BApenas observa, sem manipular nada
  3. CManipula a VI em um ambiente do mundo real
  4. DManipula a VI em um laboratório
2.Métodos de investigação em psicologiaDifícil

Numa regressão múltipla que prevê notas de prova a partir de horas de estudo e de sono, R² = 0,36. O que isso significa?

  1. A36% dos estudantes passaram na prova
  2. BA correlação entre os preditores é 0,36
  3. COs preditores juntos explicam 36% da variância das notas de prova
  4. DAs horas de estudo causam 36% do sucesso na prova
3.Estatística descritivaMédia
2025303540455055

Calcule o desvio-padrão amostral s dos dados: 54, 32, 26, 54, 37, 57, 16.

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

Uma grandeza segue uma distribuição normal com média 170 e desvio-padrão 8. Que proporção P dos valores está abaixo de 163,6?

μ = 170σ = 8x = 163,6
P =
5.ProbabilidadesMédia
vermelhas: 7azuis: 6

Um saco tem 7 bolas vermelhas e 6 azuis. Tira duas bolas sem repor a primeira. Qual é a probabilidade P de ambas serem vermelhas?

7 / 6
P =
6.ProbabilidadesDifícil
€p(x)−50,88100,12450,02

Um jogo custa €5 para jogar. Você ganha €15 com probabilidade 0,1 e €250 com probabilidade 0,02; caso contrário, não ganha nada. A aposta não é devolvida. Encontre o ganho líquido esperado E(G) por jogo.

aposta = €5€15: p = 0,1€250: p = 0,02
E(G) = €
7.Distribuição normalMédia
60 kg63,6 kgT = X₁ + … + X₅?

As massas de caixas são independentes e normais com média 12 kg e desvio padrão 0,8 kg. Encontre a probabilidade P de a massa total de 5 deles ficar abaixo de 63,6 kg. Arredonde z para duas casas decimais.

μ = 12 kgσ = 0,8 kgn = 5< 63.6 kg
P =
8.Distribuição normalDifícil
35455565758595pontostopo 95%

Os notas de prova têm distribuição normal com média 65 pontos e desvio padrão 10 pontos. Arraste o ponto de corte para que os 95% superiores sombreados fiquem à direita dele. Encontre o ponto de corte x.

μ = 65 pontosσ = 10 pontos95%
x = pontos
9.Intervalos de confiançaMédia
n = 7, sd​ = 5,90LU = ?d̄ = −8,4E95%

A pressão arterial de 7 pacientes é medida antes e depois de um tratamento. As diferenças d = antes − depois (mmHg) têm média −8,4 e desvio-padrão 5,9. Encontre o limite superior do intervalo de confiança de 95% para a diferença média.

n = 7d̄ = −8,4sd = 5,995%t(6) = 2,447
limite superior = mmHg
10.Intervalos de confiançaDifícil
σ = 9, n = ?x̄ − Ex̄ + Ex̄E = 1,595%

O desvio-padrão da população é 9. 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 1,5?

σ = 9E = 1,595%
n =
11.Testes de hipóteses e intervalos de confiançaMédia
−2,36p = ?

Afirma-se que a média de uma população é 250; o desvio-padrão da população é conhecido e vale 32. Uma amostra aleatória de 64 observações tem média 240,56. Teste H₀: μ = 250 contra H₁: μ < 250. Encontre o valor p p.

μ₀ = 250σ = 32n = 64x̄ = 240,56H₁: μ < μ₀
p =
12.Testes de hipóteses e intervalos de confiançaDifícil
H₀H₁μ₀x̄cμ₀ + 5α = 0,01βσ = 12, poder 80%, n = ?

Um teste z unilateral com α = 0,01 deve detectar um deslocamento da média de 5 unidades com poder de 80%. O desvio-padrão é 12. Encontre o tamanho mínimo da amostra n.

α = 0,01poder = 80%δ = 5σ = 12zα = 2,326zβ = 0,842
n =
13.Regressão linear e correlaçãoMédia
xy264861581910231224xy5101020

A tabela dá 6 observações pareadas de x = carga em kN e y = alongamento em mm. Encontre o coeficiente de determinação r² da reta de mínimos quadrados.

n = 6
r² =
14.Regressão linear e correlaçãoDifícil
xy124224319419517614xy246152025x = 2,5

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. É feita uma nova observação (2,5, 17). Encontre o seu resíduo e = y − ŷ.

n = 6(2,5, 17)
e =
15.Testes qui-quadradoMédia
simnãoTotalhomens411960mulheres8535120Total12654180

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 = 1802 × 2
χ² =
16.Testes qui-quadradoDifícil
simnãoTotalfábrica A112940fábrica B275380fábrica C103040Total48112160dfα = 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 = 0,01 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 = 1603 × 2α = 0,01
χ² =

3Soluções

1.Métodos de investigação em psicologia

Resposta: C · Manipula a VI em um ambiente do mundo real

Porque é esta a resposta

Os experimentos de campo, como situações de ajuda encenadas na rua, aumentam a validade ecológica, mas dão menos controle sobre variáveis estranhas e levantam questões de consentimento.

Resposta

C · Manipula a VI em um ambiente do mundo real
2.Métodos de investigação em psicologia

Resposta: C · Os preditores juntos explicam 36% da variância das notas de prova

Porque é esta a resposta

O R² mostra quanto da variabilidade do desfecho é explicado por todos os preditores juntos. Ele não estabelece causalidade.

Resposta

C · Os preditores juntos explicam 36% da variância das notas de prova
3.Estatística descritiva

Resposta: s = 15,94

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 = 276/7 = 39,43

Desvios ao quadrado

Σ(x − x̄)² = 14,57² + (−7,429)² + (−13,43)² + 14,57² + (−2,429)² + 17,57² + (−23,43)² = 1524

Desvio-padrão

s = √(1524/6) = 15,94

Resposta

s = 15,94
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: P = 0,2692

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.

Primeira e segunda tiragem

P = 7/13 · 6/12 = 42/156 = 0,2692

Resposta

P = 0,2692
6.Probabilidades

Resposta: E(G) = 1,5 €

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.

Resultados líquidos

G: 10 (p = 0,1), 245 (p = 0,02), −5 (p = 0,88)

Valor esperado

E(G) = 10·0,1 + 245·0,02 − 5·0,88 = 1,5 €

Resposta

E(G) = 1,5 €

Um valor positivo significa que você ganha dinheiro em média.

7.Distribuição normal

Resposta: P = 0,9778

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 do total

μT = 60 kg, σT = 0,8·√5 = 1,789 kg

Padronizar

z = (63,6 − 60)/1,789 = 2,01

Probabilidades

P = Φ(2,01) = 0,9778

Resposta

P = 0,9778
8.Distribuição normal

Resposta: x = 48,6 pontos

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) = 0,05

z da tabela

z ≈ −1,64

De volta às unidades originais

x = 65 − 1,64·10 = 48,6 pontos

Resposta

x = 48,6 pontos
9.Intervalos de confiança

Resposta: limite superior = −2,943 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.

Valor crítico

df = 6, t = 2,447

Margem de erro

E = 2,447·5,9/√7 = 5,457

Intervalo

−8,4 ± 5,457 → [−13,86, −2,943]

Resposta

limite superior = −2,943 mmHg
10.Intervalos de confiança

Resposta: n = 139

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 = (1,96·9/1,5)² = 138,3

Arredondar para cima

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

n = 139

Resposta

n = 139
11.Testes de hipóteses e intervalos de confiança

Resposta: p = 0,009137

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.

Estatística de teste

SE = σ/√n = 32/√64 = 4
z = (240,56 − 250)/4 = −2,36

Área da cauda

Φ(2,36) = 0,9909
1 − Φ(2,36) = 0,0091

Valor p

p = 0,009137

Resposta

p = 0,009137

p ≤ 0,05, então H₀ é rejeitada ao nível de 5%.

12.Testes de hipóteses e intervalos de confiança

Resposta: n = 58

Tamanho de amostra para um teste: para detectar um deslocamento real δ com poder 1 − β em um teste z unilateral ao nível α, o erro-padrão deve satisfazer δ = (z_α + z_β)·σ/√n, então n = ((z_α + z_β)·σ/δ)², arredondado para cima.

Resolver em ordem a n

n = ((2,326 + 0,842)·12/5)² = 57,81

Arredondar para cima

n = 58

Resposta

n = 58
13.Regressão linear e correlação

Resposta: r² = 0,9623

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 = 42/6 = 7
ȳ = 95/6 = 15,83

Somas de quadrados e de produtos

Sxx = Σ(x − x̄)² = 70
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 139
Syy = Σ(y − ȳ)² = 286,8

Coeficiente de determinação

r² = 139²/(70·286,8) = 0,9623

Resposta

r² = 0,9623

Cerca de 96,23% da variação de y é explicada pela reta.

14.Regressão linear e correlação

Resposta: e = −4,529

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 = 117/6 = 19,5

Somas de quadrados e de produtos

Sxx = Σ(x − x̄)² = 17,5
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = −35,5

Reta de regressão

b = −35,5/17,5 = −2,029
a = 19,5 − (−2,029)·3,5 = 26,6
ŷ = 26,6 − 2,029·x

Valor previsto

ŷ = 26,6 + (−2,029)·2,5 = 21,53

Resíduo

e = 17 − 21,53 = −4,529

Resposta

e = −4,529

O ponto está abaixo da reta.

15.Testes qui-quadrado

Resposta: χ² = 0,119

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

homens: 60·126/180 = 42, 60·54/180 = 18
mulheres: 120·126/180 = 84, 120·54/180 = 36

Estatística qui-quadrado

χ² = (41 − 42)²/42 + (19 − 18)²/18 + (85 − 84)²/84 + (35 − 36)²/36
χ² = 0,119

Resposta

χ² = 0,119

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

16.Testes qui-quadrado

Resposta: χ² = 1,131

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

fábrica A: 12, 28
fábrica B: 24, 56
fábrica C: 12, 28

Estatística qui-quadrado

χ² = (11 − 12)²/12 + (29 − 28)²/28 + (27 − 24)²/24 + (53 − 56)²/56 + (10 − 12)²/12 + (30 − 28)²/28
χ² = 1,131

Decisão

df = 2, χ²crit = 9,210
1,131 < 9,210

Resposta

χ² = 1,131

χ² está abaixo do valor crítico, então H₀ não é rejeitada: não há evidência significativa de relação.

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