ระเบียบวิธีวิจัยและสถิติสำหรับจิตวิทยา: ชุดสรุปเร่งรัด

สรุปสูตร ขั้นตอนวิธีทำที่สำคัญของทุกหัวข้อ และโจทย์ฝึก 16 ข้อ พร้อมเฉลยละเอียดไว้ท้ายเล่ม

โจทย์ใหม่กลับไปที่รายวิชา

ในหน้าต่างพิมพ์ ให้เลือก “บันทึกเป็น PDF” เพื่อเก็บสำเนาไว้ในอุปกรณ์ของคุณ

1สูตรและวิธีทำ

สถิติเชิงพรรณนา

ค่าเฉลี่ย: x̄ = Σx/n
ส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐานตัวอย่าง: s = √(Σ(x − x̄)²/(n − 1))
มัธยฐาน: ค่ากลางของข้อมูลที่เรียงลำดับแล้ว
คะแนนมาตรฐาน z: z = (x − μ)/σ
การแจกแจงปกติ: 68% อยู่ภายใน ±1σ, 95% อยู่ภายใน ±2σ

ความน่าจะเป็น

ส่วนเติมเต็ม: P(not A) = 1 − P(A)
กฎการบวก: P(A ∪ B) = P(A) + P(B) − P(A ∩ B)
เหตุการณ์อิสระ: P(A ∩ B) = P(A)·P(B)
ความน่าจะเป็นแบบมีเงื่อนไข: P(A|B) = P(A ∩ B)/P(B)
ทวินาม: P(X = k) = C(n,k)·p^k(1 − p)^n−k

การแจกแจงปกติ

คะแนนมาตรฐาน z: z = (x − μ)/σ
ต่ำกว่า x: P(X < x) = Φ(z)
สูงกว่า x: P(X > x) = 1 − Φ(z)
ระหว่าง: Φ(z₂) − Φ(z₁)
เปอร์เซ็นไทล์: x = μ + z·σ

วิธีการ

แปลงค่าเป็นคะแนนมาตรฐาน z: z = (x − μ)/σ
ดูค่า Φ(z) ซึ่งเป็นพื้นที่ทางซ้ายของ z
สำหรับพื้นที่ทางขวาใช้ 1 − Φ(z) สำหรับช่วงให้ลบพื้นที่ทางซ้ายสองค่า
สำหรับเปอร์เซ็นไทล์ ให้ทำย้อนกลับ: หา z จากพื้นที่ แล้ว x = μ + z·σ

ช่วงความเชื่อมั่น

ทราบ σ: x̄ ± z·σ/√n
ไม่ทราบ σ: x̄ ± t·s/√n, df = n − 1
ค่าวิกฤต z: 90%: 1.645, 95%: 1.96, 99%: 2.576
ขนาดตัวอย่าง: n = (z·σ/E)², rounded up

วิธีการ

ตัดสินใจระหว่าง z (ทราบ σ ของประชากร) กับ t (มีเพียง s ของตัวอย่าง โดยองศาเสรี n − 1)
หาค่าวิกฤตสำหรับระดับความเชื่อมั่น
ค่าความคลาดเคลื่อน: E = ค่าวิกฤต × ส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน/√n
ช่วง: x̄ ± E

การทดสอบสมมติฐานและช่วงความเชื่อมั่น

การทดสอบ z สำหรับค่าเฉลี่ย: z = (x̄ − μ₀)/(σ/√n)
การทดสอบ t สำหรับค่าเฉลี่ย: t = (x̄ − μ₀)/(s/√n), df = n − 1
สองทางที่ระดับ 5%: ปฏิเสธ H₀ ถ้า |z| > 1.96
ช่วงความเชื่อมั่น: x̄ ± z·σ/√n

วิธีการ

ระบุ H₀ และ H₁ และตัดสินว่าการทดสอบเป็นทางเดียวหรือสองทาง
คำนวณตัวสถิติทดสอบ: (x̄ − μ₀)/(σ/√n) หรือใช้ s และ t
เปรียบเทียบกับค่าวิกฤต หรือหาค่า p
ปฏิเสธ H₀ ถ้าตัวสถิติเลยค่าวิกฤต (p ต่ำกว่า α) และระบุข้อสรุปเป็นคำพูด

การถดถอยเชิงเส้นและสหสัมพันธ์

ผลรวมกำลังสอง: S_xx = Σ(x − x̄)² = Σx² − (Σx)²/n, S_xy = Σxy − ΣxΣy/n
ความชัน: b = S_xy/S_xx
ระยะตัดแกน: a = ȳ − b·x̄
สหสัมพันธ์: r = S_xy/√(S_xxS_yy)
ส่วนตกค้าง: e = y − ŷ

การทดสอบไคสแควร์

ตัวสถิติทดสอบ: χ² = Σ(O − E)²/E
ความเหมาะสมของแบบจำลอง: E = n·p, df = k − 1 − (estimated parameters)
ความเป็นอิสระ: E = row total × column total / grand total, df = (r − 1)(c − 1)
ค่าวิกฤต (α = 0.05): df 1: 3.841, 2: 5.991, 3: 7.815, 4: 9.488
การตัดสินใจ: ปฏิเสธ H₀ ถ้า χ² > χ²_crit

2โจทย์ฝึก

1.ระเบียบวิธีวิจัยทางจิตวิทยาปานกลาง

ผู้เชี่ยวชาญตรวจสอบว่าข้อสอบคณิตศาสตร์ครอบคลุมทุกหัวข้อในหลักสูตรหรือไม่ นี่คือการประเมิน:

Aความตรงเชิงนิเวศ
Bความตรงเชิงเนื้อหา (content validity)
Cความเชื่อถือได้แบบทดสอบซ้ำ
Dความตรงเชิงทำนาย

2.ระเบียบวิธีวิจัยทางจิตวิทยายาก

ผู้วิจัยทำการวิเคราะห์ 20 ครั้งกับชุดข้อมูลหนึ่งและรายงานเฉพาะครั้งที่ได้ p < 0.05 การปฏิบัตินี้เรียกว่า:

Aการสลับลำดับ
Bการตรวจสอบสามเส้า (triangulation)
CP-hacking
Dการลงทะเบียนล่วงหน้า

3.สถิติเชิงพรรณนาปานกลาง

หาส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐานตัวอย่าง s ของข้อมูล: 36, 30, 33, 48, 47, 42, 26

n = 7

s =

4.สถิติเชิงพรรณนายาก

คะแนนสอบมีการแจกแจงปกติ ค่าเฉลี่ย 60 และส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน 8 หาคะแนนมาตรฐาน z z ของคะแนน 64.8

μ = 60σ = 8x = 64.8

z =

5.ความน่าจะเป็นปานกลาง

ในถุงมีลูกบอลสีแดง 8 ลูกและสีน้ำเงิน 7 ลูก หยิบสองลูกโดยไม่ใส่ลูกแรกคืน ความน่าจะเป็น P ที่ทั้งสองลูกเป็นสีแดงคือเท่าใด

8 / 7

P =

6.ความน่าจะเป็นยาก

ทดสอบชิ้นส่วน 8 ชิ้น แต่ละชิ้นเสียด้วยความน่าจะเป็น 0.25 อย่างอิสระ ความน่าจะเป็น P ที่เสียไม่เกินหนึ่งชิ้นคือเท่าใด

n = 8p = 0.25

P =

7.การแจกแจงปกติปานกลาง

ส่วนสูงของผู้ชายวัยผู้ใหญ่มีการแจกแจงปกติ ค่าเฉลี่ย 178 cm และส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน 7 cm สัดส่วนที่อยู่ระหว่าง 164 และ 181.85 cm เป็นเท่าใด ตอบ P เป็นทศนิยม

μ = 178σ = 7x₁ = 164x₂ = 181.85

P =

8.การแจกแจงปกติยาก

คะแนนสอบมีการแจกแจงปกติ ค่าเฉลี่ย 65 คะแนน และส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน 10 คะแนน หาค่า x ที่ต่ำกว่าค่านั้นมี 10% (เปอร์เซ็นไทล์ที่ 10)

μ = 65σ = 10P = 10%

x = คะแนน

9.ช่วงความเชื่อมั่นปานกลาง

ช่วงความเชื่อมั่น 90% สำหรับค่าเฉลี่ย จาก 50 ค่าและทราบ σ มีค่าคลาดเคลื่อนที่ยอมให้ 8.8 ค่าคลาดเคลื่อนที่ยอมให้ E₂ เป็นเท่าใดถ้าการศึกษาเดียวกันใช้ 100 ค่าแทน

90%n₁ = 50E₁ = 8.8n₂ = 100

E₂ =

10.ช่วงความเชื่อมั่นยาก

ไม่ทราบสัดส่วนของสินค้าบกพร่องล่วงหน้า ต้องตรวจสอบสินค้ากี่ชิ้น n เพื่อให้ช่วงความเชื่อมั่น 95% สำหรับสัดส่วนมีค่าคลาดเคลื่อนที่ยอมให้ไม่เกิน 0.05

p = 0.5E = 0.0595%

n =

11.การทดสอบสมมติฐานและช่วงความเชื่อมั่นปานกลาง

เปรียบเทียบวิธีสอนสองวิธี กลุ่มที่ 1: นักเรียน 13 คน คะแนนเฉลี่ย 82 ส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน 4.5 กลุ่มที่ 2: นักเรียน 8 คน คะแนนเฉลี่ย 79.9 ส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน 9.5 สมมติความแปรปรวนประชากรเท่ากันและใช้การทดสอบ t สองตัวอย่างแบบรวมความแปรปรวน จงหาค่าสถิติทดสอบ t สำหรับ H₀: μ₁ = μ₂ โดยให้ผลต่างเป็น x̄₁ − x̄₂ (กลุ่มที่ 1 ลบกลุ่มที่ 2)

n₁ = 13x̄₁ = 82s₁ = 4.5n₂ = 8x̄₂ = 79.9s₂ = 9.5

t =

12.การทดสอบสมมติฐานและช่วงความเชื่อมั่นยาก

ตัวอย่างการวัด 81 ค่ามีค่าเฉลี่ย 98 ส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐานของประชากรคือ 15 หาขีดจำกัดล่าง L ของช่วงความเชื่อมั่น 99% สำหรับค่าเฉลี่ย

x̄ = 98σ = 15n = 8199%

L =

13.การถดถอยเชิงเส้นและสหสัมพันธ์ปานกลาง

ตารางให้ข้อมูลที่เป็นคู่ 5 ค่า ของ x = อายุรถเป็นปี และ y = ราคาเป็น k€ กำหนดผลรวมมาให้ จงหาสัมประสิทธิ์สหสัมพันธ์ของเพียร์สัน r จากผลรวมเหล่านี้

n = 5Σx = 15Σy = 109Σx² = 55Σy² = 2467Σxy = 297

r =

14.การถดถอยเชิงเส้นและสหสัมพันธ์ยาก

ตารางให้ข้อมูลที่เป็นคู่ 6 ค่า ของ x = อายุรถเป็นปี และ y = ราคาเป็น k€ ใช้เส้นตรงกำลังสองน้อยที่สุด ŷ = a + b·x มีข้อมูลสังเกตใหม่ (4.5, 27) จงหาส่วนตกค้าง e = y − ŷ

n = 6(4.5, 27)

e =

15.การทดสอบไคสแควร์ปานกลาง

ตารางการณ์จรแสดงความถี่ที่สังเกตได้ จงคำนวณค่าสถิติไคสแควร์ χ² สำหรับการทดสอบความเป็นอิสระระหว่างตัวแปรแถวและตัวแปรหลัก โดยไม่ใช้การแก้ไขความต่อเนื่อง

N = 1002 × 2

χ² =

16.การทดสอบไคสแควร์ยาก

ตารางแสดงความถี่ที่สังเกตได้ จงทดสอบที่ α = 0.01 ว่าตัวแปรทั้งสองเป็นอิสระต่อกันหรือไม่ (ไม่ใช้การแก้ไขความต่อเนื่อง) จงคำนวณค่าสถิติทดสอบ χ² แล้วเปรียบเทียบกับค่าวิกฤตจากตาราง

N = 2203 × 2α = 0.01

χ² =

3สารละลาย

1.ระเบียบวิธีวิจัยทางจิตวิทยา

คำตอบ: B · ความตรงเชิงเนื้อหา (content validity)

เหตุผลที่เป็นคำตอบนี้

ความตรงเชิงเนื้อหาคือระดับที่เครื่องมือวัดครอบคลุมทุกแง่มุมที่เกี่ยวข้องของโครงสร้าง มักตัดสินโดยผู้เชี่ยวชาญ

คำตอบ

B · ความตรงเชิงเนื้อหา (content validity)

2.ระเบียบวิธีวิจัยทางจิตวิทยา

คำตอบ: C · P-hacking

เหตุผลที่เป็นคำตอบนี้

P-hacking ใช้ประโยชน์จากความยืดหยุ่นของการวิเคราะห์เพื่อให้ได้นัยสำคัญ ทำให้อัตราผลบวกลวงสูงกว่า 5% มาก การลงทะเบียนล่วงหน้าและการรายงานอย่างโปร่งใสช่วยลดปัญหานี้

คำตอบ

C · P-hacking

3.สถิติเชิงพรรณนา

คำตอบ: s = 8.482

สถิติเชิงพรรณนา: ค่าเฉลี่ยคือผลรวมหารด้วย n มัธยฐานคือค่ากลางของข้อมูลที่เรียงลำดับแล้ว (ค่าเฉลี่ยของสองค่ากลางเมื่อ n เป็นจำนวนคู่) ส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐานตัวอย่างคือ s = √(Σ(x − x̄)²/(n − 1)) คะแนนมาตรฐาน z = (x − μ)/σ บอกว่าค่าหนึ่งอยู่ห่างจากค่าเฉลี่ยกี่เท่าของส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน

ค่าเฉลี่ย

x̄ = 262/7 = 37.43

กำลังสองของความเบี่ยงเบน

Σ(x − x̄)² = (−1.429)² + (−7.429)² + (−4.429)² + 10.57² + 9.571² + 4.571² + (−11.43)² = 431.7

ส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน

s = √(431.7/6) = 8.482

คำตอบ

s = 8.482

4.สถิติเชิงพรรณนา

คำตอบ: z = 0.6

ทำให้เป็นมาตรฐาน

z = (64.8 − 60)/8 = 0.6

คำตอบ

z = 0.6

5.ความน่าจะเป็น

คำตอบ: P = 0.2667

ความน่าจะเป็น: เมื่อผลลัพธ์มีโอกาสเกิดเท่ากัน P(A) = กรณีที่สนใจ/กรณีทั้งหมด สำหรับเหตุการณ์อิสระให้คูณกัน: P(A และ B) = P(A)·P(B) ส่วนเติมเต็มมักช่วยได้: P(อย่างน้อยหนึ่งครั้ง) = 1 − P(ไม่มีเลย) ทวินาม: ในการทดลองอิสระ n ครั้งที่ความน่าจะเป็นสำเร็จ p, P(X = k) = C(n, k)·pᵏ·(1 − p)ⁿ⁻ᵏ

การหยิบครั้งแรกและครั้งที่สอง

P = 8/15 · 7/14 = 56/210 = 0.2667

คำตอบ

P = 0.2667

6.ความน่าจะเป็น

คำตอบ: P = 0.3671

เสียศูนย์ชิ้นและหนึ่งชิ้น

P(X = 0) = 0.75⁸ = 0.1001

P(X = 1) = 8·0.25·0.75⁷ = 0.267

บวกเข้าด้วยกัน

P = 0.1001 + 0.267 = 0.3671

คำตอบ

P = 0.3671

7.การแจกแจงปกติ

คำตอบ: P = 0.6861

การแจกแจงปกติ: แปลงค่า x เป็นคะแนนมาตรฐาน z คือ z = (x − μ)/σ ซึ่งนับจำนวนส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐานจากค่าเฉลี่ย ตาราง z (หรือ Φ(z)) ให้พื้นที่ทางซ้ายของ z ซึ่งคือ P(X < x) พื้นที่ทางขวาคือ 1 − Φ(z) และพื้นที่ระหว่างสองค่าคือผลต่างของพื้นที่ทั้งสอง

คะแนนมาตรฐาน z

z₁ = (164 − 178)/7 = −2

z₂ = (181.85 − 178)/7 = 0.55

พื้นที่ระหว่างสองค่า

P = Φ(0.55) − Φ(−2) = 0.7088 − 0.02275 = 0.6861

คำตอบ

P = 0.6861

8.การแจกแจงปกติ

คำตอบ: x = 52.18 คะแนน

z สำหรับเปอร์เซ็นไทล์

Φ(z) = 0.1 → z = −1.282

กลับไปเป็น x

x = 65 + −1.282·10 = 52.18 คะแนน

คำตอบ

x = 52.18 คะแนน

9.ช่วงความเชื่อมั่น

คำตอบ: E₂ = 6.223

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.

อัตราส่วนของค่าคลาดเคลื่อน

E₂/E₁ = (1.645/1.645)·√(50/100) = 0.7071

ค่าคลาดเคลื่อนใหม่

E₂ = 8.8·0.7071 = 6.223

คำตอบ

E₂ = 6.223

10.ช่วงความเชื่อมั่น

คำตอบ: n = 385

Confidence interval for a proportion: p̂ ± z·√(p̂(1 − p̂)/n), where p̂ = x/n. To reach a margin E you need n ≥ z²·p(1 − p)/E², rounded up; without a prior estimate use p = 0.5, which gives the largest n.

แก้หา n

n = 1.96²·0.5·0.5/0.05² = 384.2

ปัดขึ้น

n = 385

คำตอบ

n = 385

11.การทดสอบสมมติฐานและช่วงความเชื่อมั่น

คำตอบ: t = 0.6887

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.

ความแปรปรวนรวม

s_p² = (12·4.5² + 7·9.5²)/19 = 46.04

s_p = 6.785

ความคลาดเคลื่อนมาตรฐาน

SE = 6.785·√(1/13 + 1/8) = 3.049

ตัวสถิติทดสอบ

t = (82 − 79.9)/3.049 = 0.6887

คำตอบ

t = 0.6887

เมื่อ df = 19 ค่าวิกฤตสองด้านที่ 5% คือ 2.093 |t| น้อยกว่า จึงไม่ปฏิเสธ H₀

12.การทดสอบสมมติฐานและช่วงความเชื่อมั่น

คำตอบ: L = 93.71

การทดสอบค่าเฉลี่ย: ตัวสถิติทดสอบวัดว่าค่าเฉลี่ยตัวอย่างอยู่ห่างจากค่าที่อ้างใน H₀ กี่เท่าของความคลาดเคลื่อนมาตรฐาน: z = (x̄ − μ₀)/(σ/√n) เมื่อทราบ σ และ t = (x̄ − μ₀)/(s/√n) เมื่อประมาณจากตัวอย่าง ช่วงความเชื่อมั่นคือ x̄ ± (ค่าวิกฤต)·(ความคลาดเคลื่อนมาตรฐาน)

ค่าความคลาดเคลื่อน

E = 2.576·15/√81 = 4.293

ขีดจำกัดของช่วง

L = 98 − 4.293 = 93.71

คำตอบ

L = 93.71

13.การถดถอยเชิงเส้นและสหสัมพันธ์

คำตอบ: r = −0.9956

การถดถอยกำลังสองน้อยที่สุด: เมื่อ x̄ และ ȳ เป็นค่าเฉลี่ย Sxx = Σ(x − x̄)², Syy = Σ(y − ȳ)² และ Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) เส้นตรง ŷ = a + b·x มีความชัน b = Sxy/Sxx และจุดตัดแกน a = ȳ − b·x̄ ดังนั้นจึงผ่านจุด (x̄, ȳ) เสมอ สัมประสิทธิ์สหสัมพันธ์ของเพียร์สัน r = Sxy/√(Sxx·Syy) มีค่าอยู่ระหว่าง −1 ถึง 1 ส่วน r² คือสัดส่วนของความผันแปรของ y ที่เส้นตรงอธิบายได้

ผลรวมที่ปรับกึ่งกลางแล้ว

S_xy = 297 − 15·109/5 = −30

S_xx = 55 − 15²/5 = 10

S_yy = 2467 − 109²/5 = 90.8

สัมประสิทธิ์สหสัมพันธ์

r = −30/√(10·90.8) = −0.9956

คำตอบ

r = −0.9956

14.การถดถอยเชิงเส้นและสหสัมพันธ์

คำตอบ: e = 2.752

ค่าเฉลี่ย

x̄ = 21/6 = 3.5

ȳ = 152/6 = 25.33

ผลรวมของกำลังสองและผลคูณ

S_xx = Σ(x − x̄)² = 17.5

S_xy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = −19

เส้นถดถอย

b = −19/17.5 = −1.086

a = 25.33 − (−1.086)·3.5 = 29.13

ŷ = 29.13 − 1.086·x

ค่าทำนาย

ŷ = 29.13 + (−1.086)·4.5 = 24.25

ส่วนตกค้าง

e = 27 − 24.25 = 2.752

คำตอบ

e = 2.752

จุดนี้อยู่เหนือเส้นตรง

15.การทดสอบไคสแควร์

คำตอบ: χ² = 4.34

การทดสอบไคสแควร์: เปรียบเทียบความถี่ที่สังเกตได้ O กับความถี่ที่คาดหวังภายใต้ H₀ ด้วย χ² = Σ(O − E)²/E การทดสอบภาวะสารูปสนิทดี: E = n·p สำหรับแต่ละกลุ่ม df = k − 1 (ลบเพิ่มอีกหนึ่งต่อทุกพารามิเตอร์ที่ประมาณจากข้อมูล) การทดสอบความเป็นอิสระในตาราง r × c: E = ผลรวมแถว × ผลรวมหลัก / ผลรวมทั้งหมด df = (r − 1)(c − 1) ปฏิเสธ H₀ เมื่อ χ² มากกว่าค่าวิกฤตที่ระดับ α ที่เลือก

ความถี่ที่คาดหวัง

ชาย: 60·40/100 = 24, 60·60/100 = 36

หญิง: 40·40/100 = 16, 40·60/100 = 24

ค่าสถิติไคสแควร์

χ² = (29 − 24)²/24 + (31 − 36)²/36 + (11 − 16)²/16 + (29 − 24)²/24

χ² = 4.34

คำตอบ

χ² = 4.34

df = 1 ที่ α = 0.05 ค่าวิกฤตคือ 3.841 ดังนั้น ปฏิเสธ H₀ (ความเป็นอิสระ)

16.การทดสอบไคสแควร์

คำตอบ: χ² = 16.65

ความถี่ที่คาดหวัง

สายการผลิต 1: 20, 20

สายการผลิต 2: 40, 40

สายการผลิต 3: 50, 50

ค่าสถิติไคสแควร์

χ² = (16 − 20)²/20 + (24 − 20)²/20 + (29 − 40)²/40 + (51 − 40)²/40 + (65 − 50)²/50 + (35 − 50)²/50

χ² = 16.65

การตัดสินใจ

df = 2, χ²_crit = 9.210

16.65 > 9.210

คำตอบ

χ² = 16.65

χ² มากกว่าค่าวิกฤต จึงปฏิเสธ H₀: ตัวแปรทั้งสองดูเหมือนมีความสัมพันธ์กัน

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