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

ความคลาดเคลื่อนประเภทที่ 1 (Type I error) เกิดขึ้นเมื่อผู้วิจัย:

Aเก็บข้อมูลมากเกินไป
Bไม่ปฏิเสธสมมติฐานว่างที่เป็นเท็จ
Cใช้การทดสอบทางสถิติผิดชนิด
Dปฏิเสธสมมติฐานว่างที่จริงแล้วเป็นจริง

2.ระเบียบวิธีวิจัยทางจิตวิทยายาก

การศึกษาผู้เข้าร่วม 10 คนพบผลที่ใหญ่แต่ไม่มีนัยสำคัญ ข้อสรุปใดเหมาะสมที่สุด?

Aการศึกษาพิสูจน์ว่าสมมติฐานว่างเป็นจริง เพราะผลไม่มีนัยสำคัญ
Bขนาดผลต้องคำนวณผิด
Cผลต้องเป็นความคลาดเคลื่อนประเภทที่ 1
Dการศึกษาอาจขาดอำนาจ ผลจึงไม่สามารถสรุปได้

3.สถิติเชิงพรรณนาปานกลาง

หาส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐานตัวอย่าง s ของข้อมูล: 31, 42, 47, 37, 32, 53

n = 6

s =

4.สถิติเชิงพรรณนายาก

ปริมาณหนึ่งมีการแจกแจงปกติ ค่าเฉลี่ย 500 และส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน 50 สัดส่วน P ของค่าที่สูงกว่า 425 คือเท่าใด

μ = 500σ = 50x = 425

P =

5.ความน่าจะเป็นปานกลาง

ในถุงมีลูกบอลสีแดง 5 ลูกและสีน้ำเงิน 7 ลูก หยิบสองลูกโดยไม่ใส่ลูกแรกคืน ความน่าจะเป็น P ที่ทั้งสองลูกเป็นสีแดงคือเท่าใด

5 / 7

P =

6.ความน่าจะเป็นยาก

ข้อสอบมีคำถามปรนัย 5 ข้อ นักเรียนที่เดาจะตอบถูกแต่ละข้อด้วยความน่าจะเป็น 0.4 อย่างอิสระ ความน่าจะเป็น P ที่จะตอบถูกพอดี 3 ข้อคือเท่าใด

n = 5p = 0.4k = 3

P =

7.การแจกแจงปกติปานกลาง

คะแนนสอบมีการแจกแจงปกติ ค่าเฉลี่ย 65 คะแนน และส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน 10 คะแนน สัดส่วนที่อยู่ระหว่าง 53.5 และ 75.5 คะแนน เป็นเท่าใด ตอบ P เป็นทศนิยม

μ = 65σ = 10x₁ = 53.5x₂ = 75.5

P =

8.การแจกแจงปกติยาก

อายุการใช้งานของแบตเตอรี่ แจกแจงปกติที่มีค่าเฉลี่ย 500 h และส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน 40 h ลากค่าตัดให้ส่วนล่าง 15% ที่แรเงาอยู่ทางซ้าย หาค่าตัด x

μ = 500 hσ = 40 h15%

x = h

9.ช่วงความเชื่อมั่นปานกลาง

เปรียบเทียบอายุแบตเตอรี่ของโทรศัพท์สองรุ่น รุ่นที่ 1: 30 เครื่อง ค่าเฉลี่ย 97 h ทราบส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน 14 h รุ่นที่ 2: 100 เครื่อง ค่าเฉลี่ย 109 h ทราบส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน 17 h จงหาขีดจำกัดล่างของช่วงความเชื่อมั่น 99% สำหรับ μ₁ − μ₂

n₁ = 30x̄₁ = 97 hσ₁ = 14 hn₂ = 100x̄₂ = 109 hσ₂ = 17 h99%

ขีดจำกัดล่าง = h

10.ช่วงความเชื่อมั่นยาก

ส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐานของประชากรคือ 31 ต้องใช้ขนาดตัวอย่าง n เท่าใดจึงจะทำให้ช่วงความเชื่อมั่น 95% สำหรับค่าเฉลี่ยมีค่าความคลาดเคลื่อนไม่เกิน 3

σ = 31E = 395%

n =

11.การทดสอบสมมติฐานและช่วงความเชื่อมั่นปานกลาง

ค่าเฉลี่ยของประชากรถูกอ้างว่าเป็น 500 ทราบส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐานของประชากรเป็น 20 สุ่มตัวอย่าง 64 ค่า ได้ค่าเฉลี่ย 502.95 ทดสอบ H₀: μ = 500 เทียบกับ H₁: μ > 500 จงหาค่า p p

μ₀ = 500σ = 20n = 64x̄ = 502.95H₁: μ > μ₀

p =

12.การทดสอบสมมติฐานและช่วงความเชื่อมั่นยาก

ในการทดลองหนึ่ง ผู้ป่วยที่ได้รับการรักษา A หายป่วย 80 จาก 200 คน และผู้ป่วยที่ได้รับการรักษา B หายป่วย 53 จาก 150 คน จงใช้สัดส่วนรวมหาค่าสถิติทดสอบ z สำหรับ H₀: p₁ = p₂

x₁ = 80n₁ = 200x₂ = 53n₂ = 150

z =

13.การถดถอยเชิงเส้นและสหสัมพันธ์ปานกลาง

ตารางให้ข้อมูลที่เป็นคู่ 6 ค่า ของ x = อุณหภูมิใน °C และ y = ไอศกรีมที่ขายได้ จงหาสัมประสิทธิ์การตัดสินใจ r² ของเส้นตรงกำลังสองน้อยที่สุด

n = 6

r² =

14.การถดถอยเชิงเส้นและสหสัมพันธ์ยาก

ตารางให้ข้อมูลที่เป็นคู่ 5 ค่า ของ x = อุณหภูมิใน °C และ y = ไอศกรีมที่ขายได้ ใช้เส้นตรงกำลังสองน้อยที่สุด ŷ = a + b·x จงทำนาย ŷ สำหรับ x = 20

n = 5x = 20

ŷ =

15.การทดสอบไคสแควร์ปานกลาง

ตารางการณ์จรแสดงความถี่ที่สังเกตได้ สำหรับการทดสอบความเป็นอิสระด้วยไคสแควร์ จงหาความถี่ที่คาดหวัง E ของช่อง “กะกลางวัน, ไม่มีตำหนิ”

ผลรวมแถว = 46ผลรวมหลัก = 43N = 131

E =

16.การทดสอบไคสแควร์ยาก

การทดสอบภาวะสารูปสนิทดีด้วยไคสแควร์ตรวจสอบว่าความถี่ใน 5 กลุ่มเป็นไปตามการแจกแจงปัวซองซึ่งค่าเฉลี่ยประมาณจากข้อมูลชุดเดียวกันหรือไม่ การทดสอบนี้มีองศาเสรี df เท่าใด

k = 5

df =

3สารละลาย

1.ระเบียบวิธีวิจัยทางจิตวิทยา

คำตอบ: D · ปฏิเสธสมมติฐานว่างที่จริงแล้วเป็นจริง

เหตุผลที่เป็นคำตอบนี้

ความคลาดเคลื่อนประเภทที่ 1 คือการอ้างว่ามีผลที่ไม่มีอยู่จริง ความน่าจะเป็นเท่ากับระดับนัยสำคัญ (มักเป็น 0.05) ส่วนความคลาดเคลื่อนประเภทที่ 2 พลาดผลที่เป็นจริง

คำตอบ

D · ปฏิเสธสมมติฐานว่างที่จริงแล้วเป็นจริง

2.ระเบียบวิธีวิจัยทางจิตวิทยา

คำตอบ: D · การศึกษาอาจขาดอำนาจ ผลจึงไม่สามารถสรุปได้

เหตุผลที่เป็นคำตอบนี้

กับกลุ่มตัวอย่างเล็ก แม้ผลที่เป็นจริงก็มักไม่ถึงระดับนัยสำคัญ (ความคลาดเคลื่อนประเภทที่ 2) ผู้วิจัยควรรายงานขนาดผลและช่วงความเชื่อมั่น และทำซ้ำด้วยกลุ่มตัวอย่างที่ใหญ่ขึ้น

คำตอบ

D · การศึกษาอาจขาดอำนาจ ผลจึงไม่สามารถสรุปได้

3.สถิติเชิงพรรณนา

คำตอบ: s = 8.664

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

ค่าเฉลี่ย

x̄ = 242/6 = 40.33

กำลังสองของความเบี่ยงเบน

Σ(x − x̄)² = (−9.333)² + 1.667² + 6.667² + (−3.333)² + (−8.333)² + 12.67² = 375.3

ส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน

s = √(375.3/5) = 8.664

คำตอบ

s = 8.664

4.สถิติเชิงพรรณนา

คำตอบ: P = 0.9332

ทำให้เป็นมาตรฐาน

z = −1.5

ตารางการแจกแจงปกติมาตรฐาน

Φ(−1.5) = 0.06681

P = 1 − 0.06681 = 0.9332

คำตอบ

P = 0.9332

5.ความน่าจะเป็น

คำตอบ: P = 0.1515

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 = 5/12 · 4/11 = 20/132 = 0.1515

คำตอบ

P = 0.1515

6.ความน่าจะเป็น

คำตอบ: P = 0.2304

สูตรทวินาม

P(X = 3) = 10·0.4³·0.6² = 10·0.064·0.36 = 0.2304

คำตอบ

P = 0.2304

7.การแจกแจงปกติ

คำตอบ: P = 0.7281

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 = (53.5 − 65)/10 = −1.15

z₂ = (75.5 − 65)/10 = 1.05

พื้นที่ระหว่างสองค่า

P = Φ(1.05) − Φ(−1.15) = 0.8531 − 0.1251 = 0.7281

คำตอบ

P = 0.7281

8.การแจกแจงปกติ

คำตอบ: x = 458 h

จากพื้นที่กลับเป็น z: Φ(z) คือพื้นที่ทางซ้ายของ z สำหรับพื้นที่หางซ้าย A หา z ที่ Φ(z) = A ในตาราง พื้นที่หางขวา A หมายความว่า Φ(z) = 1 − A พื้นที่ตรงกลาง A ระหว่าง −z และ z เหลือ (1 − A)/2 ในแต่ละหาง ดังนั้น Φ(z) = (1 + A)/2 สำหรับค่า x ใช้ x = μ + zσ

พื้นที่ทางซ้าย

Φ(z) = 0.15

z จากตาราง

z ≈ −1.04

กลับเป็นหน่วยเดิม

x = 500 − 1.04·40 = 458 h

คำตอบ

x = 458 h

9.ช่วงความเชื่อมั่น

คำตอบ: ขีดจำกัดล่าง = −19.91 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.

ค่าประมาณแบบจุด

x̄₁ − x̄₂ = 97 − 109 = −12

ความคลาดเคลื่อนมาตรฐาน

SE = √(14²/30 + 17²/100) = 3.07

ค่าความคลาดเคลื่อน

E = 2.576·3.07 = 7.908

ช่วง

−12 ± 7.908 → [−19.91, −4.092]

คำตอบ

ขีดจำกัดล่าง = −19.91 h

ช่วงไม่มี 0 อยู่ภายใน ดังนั้นค่าเฉลี่ยต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ

10.ช่วงความเชื่อมั่น

คำตอบ: n = 411

ช่วงความเชื่อมั่นของค่าเฉลี่ย: x̄ ± ค่าความคลาดเคลื่อน เมื่อทราบ σ ของประชากร ค่าความคลาดเคลื่อนคือ z·σ/√n เมื่อมีเพียงส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐานตัวอย่าง s ให้ใช้ t ที่องศาเสรี n − 1: t·s/√n ค่าวิกฤต: z = 1.645 (90%), 1.96 (95%), 2.576 (99%) เพื่อให้ได้ค่าความคลาดเคลื่อน E หรือน้อยกว่า ต้องมี n ≥ (z·σ/E)² ปัดขึ้น

แก้หา n

n = (1.96·31/3)² = 410.2

ปัดขึ้น

ขนาดตัวอย่างเป็นจำนวนเต็ม และการปัดลงจะทำให้ค่าความคลาดเคลื่อนมากเกินไป

n = 411

คำตอบ

n = 411

11.การทดสอบสมมติฐานและช่วงความเชื่อมั่น

คำตอบ: p = 0.119

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.

ตัวสถิติทดสอบ

SE = σ/√n = 20/√64 = 2.5

z = (502.95 − 500)/2.5 = 1.18

พื้นที่หาง

Φ(1.18) = 0.8810

1 − Φ(1.18) = 0.1190

ค่า p

p = 0.119

คำตอบ

p = 0.119

p > 0.05 ดังนั้นไม่ปฏิเสธ H₀ ที่ระดับ 5%

12.การทดสอบสมมติฐานและช่วงความเชื่อมั่น

คำตอบ: z = 0.8901

สัดส่วนจากตัวอย่าง

p̂₁ = 80/200 = 0.4

p̂₂ = 53/150 = 0.3533

p̂ = 133/350 = 0.38

ความคลาดเคลื่อนมาตรฐานภายใต้ H₀

SE = √(0.38·0.62·(1/200 + 1/150)) = 0.05243

ตัวสถิติทดสอบ

z = (0.4 − 0.3533)/0.05243 = 0.8901

คำตอบ

z = 0.8901

|z| < 1.96 ดังนั้นไม่ปฏิเสธ H₀ ที่ระดับ 5% (สองด้าน)

13.การถดถอยเชิงเส้นและสหสัมพันธ์

คำตอบ: r² = 0.9854

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

ค่าเฉลี่ย

x̄ = 153/6 = 25.5

ȳ = 606/6 = 101

ผลรวมของกำลังสองและผลคูณ

S_xx = Σ(x − x̄)² = 157.5

S_xy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 780

S_yy = Σ(y − ȳ)² = 3920

สัมประสิทธิ์การตัดสินใจ

r² = 780²/(157.5·3920) = 0.9854

คำตอบ

r² = 0.9854

ประมาณ 98.54% ของความผันแปรของ y อธิบายได้ด้วยเส้นตรง

14.การถดถอยเชิงเส้นและสหสัมพันธ์

คำตอบ: ŷ = 65.5

ค่าเฉลี่ย

x̄ = 105/5 = 21

ȳ = 345/5 = 69

ผลรวมของกำลังสองและผลคูณ

S_xx = Σ(x − x̄)² = 40

S_xy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 140

เส้นถดถอย

b = 140/40 = 3.5

a = 69 − 3.5·21 = −4.5

ŷ = −4.5 + 3.5·x

การทำนาย

ŷ = −4.5 + 3.5·20 = 65.5

คำตอบ

ŷ = 65.5

15.การทดสอบไคสแควร์

คำตอบ: E = 15.1

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

E = 46·43/131 = 15.1

คำตอบ

E = 15.1

16.การทดสอบไคสแควร์

คำตอบ: df = 3

องศาเสรี

df = 5 − 1 − 1 = 3

คำตอบ

df = 3

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