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

Operacionalização significa:

  1. ADefinir variáveis de forma precisa e mensurável
  2. BDar instruções aos participantes
  3. CEscolher um teste estatístico
  4. DRealizar a pesquisa em um ambiente operacional real, como um hospital
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. AOs preditores juntos explicam 36% da variância das notas de prova
  2. B36% dos estudantes passaram na prova
  3. CAs horas de estudo causam 36% do sucesso na prova
  4. DA correlação entre os preditores é 0,36
3.Estatística descritivaMédia
2025303540455055

Calcule o desvio-padrão amostral s dos dados: 49, 45, 29, 41, 19, 57.

n = 6
s =
4.Estatística descritivaDifícil
z −2−1012

Uma grandeza segue uma distribuição normal com média 500 e desvio-padrão 25. Que proporção P dos valores está abaixo de 525?

μ = 500σ = 25x = 525
P =
5.ProbabilidadesMédia
P(pelo menos um seis) = ??1?2?3?4?5?6?7?8P(seis) = 1/6 em cada lançamento

Lança-se um dado equilibrado 8 vezes. Qual é a probabilidade P de sair pelo menos um seis?

n = 8
P =
6.ProbabilidadesDifícil
n = 5, p = 0,3: P(X = 1) = ?k012345

Um teste tem 5 perguntas de escolha múltipla. Uma estudante que responde ao acaso acerta cada uma com probabilidade 0,3, de forma independente. Qual é a probabilidade P de acertar exatamente 1?

n = 5p = 0,3k = 1
P =
7.Distribuição normalMédia
172,4183,6P = ?

As alturas de homens adultos seguem uma distribuição normal com média 178 cm e desvio-padrão 7 cm. Que fração está entre 172,4 e 183,6 cm? Dê P em forma decimal.

μ = 178σ = 7x1 = 172,4x2 = 183,6
P =
8.Distribuição normalDifícil
4 s0X − Y?

O tempo de volta X do corredor A e o tempo de volta Y do corredor B são independentes e normais: X tem média 52 s e desvio padrão 4 s, Y tem média 48 s e desvio padrão 3 s. Encontre a probabilidade P de X ser maior que Y. Arredonde z para duas casas decimais.

μX = 52 s, σX = 4 sμY = 48 s, σY = 3 s
P =
9.Intervalos de confiançaMédia
n = 15, s = 16,5LUx̄ = 35E = ?99%

Uma amostra de 15 itens tem média 35 e desvio-padrão s = 16,5. A população é aproximadamente normal. Calcule a margem de erro E de um intervalo de confiança de 99% para a média.

n = 15x̄ = 35s = 16,599%t(14) = 2,977
E =
10.Intervalos de confiançaDifícil
σ = 4, n = ?x̄ − Ex̄ + Ex̄E = 0,599%

O desvio-padrão da população é 4. 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 0,5?

σ = 4E = 0,599%
n =
11.Testes de hipóteses e intervalos de confiançaMédia
−2,0642,064t = ?df = 24

Dois métodos de ensino são comparados. Grupo 1: 11 alunos, nota média 115,5, desvio-padrão 4. Grupo 2: 15 alunos, nota média 123,7, desvio-padrão 8. Suponha variâncias populacionais iguais e use o teste t de duas amostras com variância combinada. Encontre a estatística de teste t para H₀: μ₁ = μ₂, tomando a diferença como x̄₁ − x̄₂ (grupo 1 menos grupo 2).

n₁ = 11x̄₁ = 115,5s₁ = 4n₂ = 15x̄₂ = 123,7s₂ = 8
t =
12.Testes de hipóteses e intervalos de confiançaDifícil
z −1,64501,645

Uma amostra de 100 medições tem média 118,9. O desvio-padrão da população é 4. Calcule o limite superior U do intervalo de confiança a 90 % para a média.

x̄ = 118,9σ = 4n = 10090%
U =
13.Regressão linear e correlaçãoMédia
xy1556187921902410527114xy1520256080100120

A tabela dá 5 observações pareadas de x = temperatura em °C e y = sorvetes vendidos. Encontre o coeficiente de correlação de Pearson r.

n = 5
r =
14.Regressão linear e correlaçãoDifícil
xy257358460566676xy2466070x = 3,5

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. Preveja ŷ para x = 3,5.

n = 5x = 3,5
ŷ =
15.Testes qui-quadradoMédia
sem defeitolevegraveTotalturno diurno9403988turno noturno44221783Total536256171

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

total da linha = 88total da coluna = 62N = 171
E =
16.Testes qui-quadradoDifícil

Um teste qui-quadrado de aderência compara frequências observadas em 11 categorias com proporções esperadas totalmente especificadas (nenhum parâmetro é estimado a partir dos dados). Quantos graus de liberdade df o teste tem?

k = 11
df =

3Soluções

1.Métodos de investigação em psicologia

Resposta: A · Definir variáveis de forma precisa e mensurável

Porque é esta a resposta

Operacionalizar variáveis transforma conceitos abstratos em medidas específicas, para que a pesquisa possa ser replicada.

Resposta

A · Definir variáveis de forma precisa e mensurável
2.Métodos de investigação em psicologia

Resposta: A · 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

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

Resposta: s = 13,84

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 = 240/6 = 40

Desvios ao quadrado

Σ(x − x̄)² = 9² + 5² + (−11)² + 1² + (−21)² + 17² = 958

Desvio-padrão

s = √(958/5) = 13,84

Resposta

s = 13,84
4.Estatística descritiva

Resposta: P = 0,8413

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

Tabela da normal padrão

Φ(1) = 0,8413
P = 0,8413

Resposta

P = 0,8413
5.Probabilidades

Resposta: P = 0,7674

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.

Complementar

P(nenhum seis) = (5/6)8 = 0,2326
P = 1 − 0,2326 = 0,7674

Resposta

P = 0,7674
6.Probabilidades

Resposta: P = 0,3601

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.

Fórmula binomial

P(X = 1) = 5·0,31·0,74 = 5·0,3·0,2401 = 0,3601

Resposta

P = 0,3601
7.Distribuição normal

Resposta: P = 0,5763

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 = (172,4 − 178)/7 = −0,8
z₂ = (183,6 − 178)/7 = 0,8

Área entre os valores

P = Φ(0,8) − Φ(−0,8) = 0,7881 − 0,2119 = 0,5763

Resposta

P = 0,5763
8.Distribuição normal

Resposta: P = 0,7881

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 = 52 − 48 = 4 s, σ = 5 s

Padronizar

z = (0 − 4)/5 = −0,8

Probabilidades

P = 1 − Φ(−0,8) = 0,7881

Resposta

P = 0,7881
9.Intervalos de confiança

Resposta: E = 12,68

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.

Valor crítico

df = n − 1 = 14, t = 2,977

Margem de erro

E = 2,977·16,5/√15 = 12,68

Resposta

E = 12,68
10.Intervalos de confiança

Resposta: n = 425

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 = (2,576·4/0,5)² = 424,7

Arredondar para cima

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

n = 425

Resposta

n = 425
11.Testes de hipóteses e intervalos de confiança

Resposta: t = −3,114

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.

Variância combinada

sp² = (10·4² + 14·8²)/24 = 44
sp = 6,633

Erro-padrão

SE = 6,633·√(1/11 + 1/15) = 2,633

Estatística de teste

t = (115,5 − 123,7)/2,633 = −3,114

Resposta

t = −3,114

Com gl = 24, o valor crítico bilateral a 5% é 2,064; |t| é maior, então H₀ é rejeitada.

12.Testes de hipóteses e intervalos de confiança

Resposta: U = 119,6

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 = 1,645·4/√100 = 0,658

Limite do intervalo

U = 118,9 + 0,658 = 119,6

Resposta

U = 119,6
13.Regressão linear e correlação

Resposta: r = 0,9868

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 = 105/5 = 21
ȳ = 444/5 = 88,8

Somas de quadrados e de produtos

Sxx = Σ(x − x̄)² = 90
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 426
Syy = Σ(y − ȳ)² = 2071

Coeficiente de correlação

r = 426/√(90·2071) = 0,9868

Resposta

r = 0,9868
14.Regressão linear e correlação

Resposta: ŷ = 61,1

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 = 20/5 = 4
ȳ = 317/5 = 63,4

Somas de quadrados e de produtos

Sxx = Σ(x − x̄)² = 10
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 46

Reta de regressão

b = 46/10 = 4,6
a = 63,4 − 4,6·4 = 45
ŷ = 45 + 4,6·x

Previsão

ŷ = 45 + 4,6·3,5 = 61,1

Resposta

ŷ = 61,1
15.Testes qui-quadrado

Resposta: E = 31,91

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 = 88·62/171 = 31,91

Resposta

E = 31,91
16.Testes qui-quadrado

Resposta: df = 10

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 = 11 − 1 = 10

Resposta

df = 10

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