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

เหตุใดจึงนิยามประเภทพฤติกรรมเชิงปฏิบัติการในการสังเกตก่อนเก็บข้อมูล?

Aเพื่อให้เปลี่ยนสมมติฐานได้หลังเห็นข้อมูล
Bเพื่อให้การสังเกตกลายเป็นการทดลอง
Cเพื่อให้ผู้สังเกตบันทึกพฤติกรรมเดียวกันอย่างสอดคล้อง เพิ่มความเชื่อถือได้
Dเพื่อให้ผู้เข้าร่วมรู้ว่ากำลังบันทึกอะไร

2.ระเบียบวิธีวิจัยทางจิตวิทยายาก

การศึกษาพบว่าผลของความเครียดต่อการเจ็บป่วยอ่อนลงในผู้ที่มีการสนับสนุนทางสังคมสูง การสนับสนุนทางสังคมทำหน้าที่เป็น:

Aตัวส่งผ่าน (mediator)
Bตัวแปรสับสน
Cตัวแปรตาม
Dตัวกำกับ (moderator)

3.สถิติเชิงพรรณนาปานกลาง

หาส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐานตัวอย่าง s ของข้อมูล: 32, 44, 33, 52, 58

n = 5

s =

4.สถิติเชิงพรรณนายาก

คะแนนสอบมีการแจกแจงปกติ ค่าเฉลี่ย 50 และส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน 10 หาคะแนนมาตรฐาน z z ของคะแนน 42

μ = 50σ = 10x = 42

z =

5.ความน่าจะเป็นปานกลาง

ทอดลูกเต๋ายุติธรรม 8 ครั้ง ความน่าจะเป็น P ที่จะได้เลขหกอย่างน้อยหนึ่งครั้งคือเท่าใด

n = 8

P =

6.ความน่าจะเป็นยาก

ทดสอบชิ้นส่วน 7 ชิ้น แต่ละชิ้นเสียด้วยความน่าจะเป็น 0.4 อย่างอิสระ ความน่าจะเป็น P ที่เสียไม่เกินหนึ่งชิ้นคือเท่าใด

n = 7p = 0.4

P =

7.การแจกแจงปกติปานกลาง

คะแนน IQมีการแจกแจงปกติ ค่าเฉลี่ย 100 คะแนน และส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน 15 คะแนน สัดส่วนที่อยู่ระหว่าง 82 และ 107.5 คะแนน เป็นเท่าใด ตอบ P เป็นทศนิยม

μ = 100σ = 15x₁ = 82x₂ = 107.5

P =

8.การแจกแจงปกติยาก

เวลาจัดส่งมีการแจกแจงปกติ ค่าเฉลี่ย 32 min และส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน 6 min หาค่า x ที่ต่ำกว่าค่านั้นมี 5% (เปอร์เซ็นไทล์ที่ 5)

μ = 32σ = 6P = 5%

x = min

9.ช่วงความเชื่อมั่นปานกลาง

ช่วงความเชื่อมั่น 95% สำหรับค่าเฉลี่ย จาก 100 ค่าและทราบ σ มีค่าคลาดเคลื่อนที่ยอมให้ 9.5 ค่าคลาดเคลื่อนที่ยอมให้ E₂ เป็นเท่าใดถ้าการศึกษาเดียวกันใช้ 400 ค่าแทน

95%n₁ = 100E₁ = 9.5n₂ = 400

E₂ =

10.ช่วงความเชื่อมั่นยาก

เพลาที่กลึง 11 ชิ้นมีส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐานของตัวอย่าง 7.3 µm สมมติว่าเส้นผ่านศูนย์กลางมีการแจกแจงปกติ จงหา ขีดจำกัดล่าง σ ของช่วงความเชื่อมั่น 95% สำหรับส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐานของประชากร เมื่อ df = 10 การแจกแจง χ² 2.5% อยู่ต่ำกว่า 3.247 และ 2.5% อยู่สูงกว่า 20.483

n = 11s = 7.3 µmχ² = 3.247, 20.483

σ = µm

11.การทดสอบสมมติฐานและช่วงความเชื่อมั่นปานกลาง

พนักงาน 13 คนทำแบบทดสอบการพิมพ์ก่อนและหลังหลักสูตรอบรม บันทึกผลต่าง d = หลัง − ก่อน (คำต่อนาที) ของแต่ละคน ค่าเฉลี่ยของผลต่างคือ 3.81 และส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐานของผลต่างคือ 4.9 จงหาค่าสถิติทดสอบแบบจับคู่ t สำหรับ H₀: μ_d = 0

n = 13d̄ = 3.81s_d = 4.9

t =

12.การทดสอบสมมติฐานและช่วงความเชื่อมั่นยาก

ต้องใช้ขนาดตัวอย่างเท่าใดจึงจะทำให้ช่วงความเชื่อมั่น 95% สำหรับค่าเฉลี่ยมีค่าความคลาดเคลื่อนไม่เกิน 0.5 ส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐานคือ 8 หาขนาดตัวอย่างที่น้อยที่สุด n

σ = 8E = 0.595%

n =

13.การถดถอยเชิงเส้นและสหสัมพันธ์ปานกลาง

ตารางให้ข้อมูลที่เป็นคู่ 6 ค่า ของ x = อายุรถเป็นปี และ y = ราคาเป็น k€ กำหนดผลรวมมาให้ จงหาสัมประสิทธิ์สหสัมพันธ์ของเพียร์สัน r จากผลรวมเหล่านี้

n = 6Σx = 21Σy = 113Σx² = 91Σy² = 2225Σxy = 355

r =

14.การถดถอยเชิงเส้นและสหสัมพันธ์ยาก

ตารางให้ข้อมูลที่เป็นคู่ 5 ค่า ของ x = ค่าโฆษณาเป็น k€ และ y = ยอดขายเป็น k€ ใช้เส้นตรงกำลังสองน้อยที่สุด ŷ = a + b·x เส้นตรงทำนายว่า ŷ = 40 ที่ค่า x ใด

n = 5ŷ = 40

x =

15.การทดสอบไคสแควร์ปานกลาง

ตารางการณ์จรแสดงความถี่ที่สังเกตได้ จงคำนวณค่าสถิติไคสแควร์ χ² สำหรับการทดสอบความเป็นอิสระระหว่างตัวแปรแถวและตัวแปรหลัก โดยไม่ใช้การแก้ไขความต่อเนื่อง

N = 1602 × 2

χ² =

16.การทดสอบไคสแควร์ยาก

ทำการทดสอบความเป็นอิสระด้วยไคสแควร์กับตารางการณ์จรที่มี 3 แถวและ 5 หลัก (ไม่นับแถวและหลักรวม) จากตาราง จงหาค่าวิกฤต χ²_crit ที่ระดับนัยสำคัญ α = 0.01

α = 0.01

χ²_crit =

3สารละลาย

1.ระเบียบวิธีวิจัยทางจิตวิทยา

คำตอบ: C · เพื่อให้ผู้สังเกตบันทึกพฤติกรรมเดียวกันอย่างสอดคล้อง เพิ่มความเชื่อถือได้

เหตุผลที่เป็นคำตอบนี้

ประเภทที่ชัดเจนและสังเกตได้ (เช่น "ตีด้วยฝ่ามือเปิด") ลดการตัดสินเชิงอัตวิสัยและเพิ่มความเชื่อถือได้ระหว่างผู้สังเกต

คำตอบ

C · เพื่อให้ผู้สังเกตบันทึกพฤติกรรมเดียวกันอย่างสอดคล้อง เพิ่มความเชื่อถือได้

2.ระเบียบวิธีวิจัยทางจิตวิทยา

คำตอบ: D · ตัวกำกับ (moderator)

เหตุผลที่เป็นคำตอบนี้

ตัวกำกับเปลี่ยนความแข็งแกร่งหรือทิศทางของความสัมพันธ์ระหว่างตัวแปรสองตัว ส่วนตัวส่งผ่านอธิบายกลไกที่ตัวแปรหนึ่งส่งผลต่ออีกตัว

คำตอบ

D · ตัวกำกับ (moderator)

3.สถิติเชิงพรรณนา

คำตอบ: s = 11.45

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

ค่าเฉลี่ย

x̄ = 219/5 = 43.8

กำลังสองของความเบี่ยงเบน

Σ(x − x̄)² = (−11.8)² + 0.2² + (−10.8)² + 8.2² + 14.2² = 524.8

ส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน

s = √(524.8/4) = 11.45

คำตอบ

s = 11.45

4.สถิติเชิงพรรณนา

คำตอบ: z = −0.8

ทำให้เป็นมาตรฐาน

z = (42 − 50)/10 = −0.8

คำตอบ

z = −0.8

5.ความน่าจะเป็น

คำตอบ: P = 0.7674

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

ส่วนเติมเต็ม

P(ไม่ได้เลขหก) = (5/6)⁸ = 0.2326

P = 1 − 0.2326 = 0.7674

คำตอบ

P = 0.7674

6.ความน่าจะเป็น

คำตอบ: P = 0.1586

เสียศูนย์ชิ้นและหนึ่งชิ้น

P(X = 0) = 0.6⁷ = 0.02799

P(X = 1) = 7·0.4·0.6⁶ = 0.1306

บวกเข้าด้วยกัน

P = 0.02799 + 0.1306 = 0.1586

คำตอบ

P = 0.1586

7.การแจกแจงปกติ

คำตอบ: P = 0.5764

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 = (82 − 100)/15 = −1.2

z₂ = (107.5 − 100)/15 = 0.5

พื้นที่ระหว่างสองค่า

P = Φ(0.5) − Φ(−1.2) = 0.6915 − 0.1151 = 0.5764

คำตอบ

P = 0.5764

8.การแจกแจงปกติ

คำตอบ: x = 22.13 min

z สำหรับเปอร์เซ็นไทล์

Φ(z) = 0.05 → z = −1.645

กลับไปเป็น x

x = 32 + −1.645·6 = 22.13 min

คำตอบ

x = 22.13 min

9.ช่วงความเชื่อมั่น

คำตอบ: E₂ = 4.75

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 = (1.96/1.96)·√(100/400) = 0.5

ค่าคลาดเคลื่อนใหม่

E₂ = 9.5·0.5 = 4.75

คำตอบ

E₂ = 4.75

10.ช่วงความเชื่อมั่น

คำตอบ: σ = 5.101 µm

ช่วงสำหรับความแปรปรวน: (n − 1)s²/σ² มีการแจกแจง χ² ที่มีองศาเสรี n − 1 ช่วง 95% สำหรับ σ² ไปจาก (n − 1)s² หารด้วยค่า χ² ด้านบน (2.5% อยู่เหนือค่านั้น) ถึง (n − 1)s² หารด้วยค่า χ² ด้านล่าง (2.5% อยู่ต่ำกว่าค่านั้น) ช่วงสำหรับ σ คือรากที่สองของทั้งสองขีดจำกัด และไม่สมมาตรรอบ s

ผลรวมกำลังสอง

(n − 1)s² = 10·7.3² = 532.9

ขีดจำกัดของ σ²

532.9/20.483 = 26.02

532.9/3.247 = 164.1

ขีดจำกัดของ σ

σ = √26.02 = 5.101 µm

คำตอบ

σ = 5.101 µm

ช่วง 95% สำหรับ σ: [5.101, 12.81] µm

11.การทดสอบสมมติฐานและช่วงความเชื่อมั่น

คำตอบ: t = 2.804

Testing a mean: the test statistic measures how many standard errors the sample mean lies from the value claimed in H₀: z = (x̄ − μ₀)/(σ/√n) when σ is known, t = (x̄ − μ₀)/(s/√n) when it is estimated from the sample. A confidence interval is x̄ ± (critical value)·(standard error).

ความคลาดเคลื่อนมาตรฐานของผลต่างเฉลี่ย

SE = 4.9/√13 = 1.359

ตัวสถิติทดสอบ

t = 3.81/1.359 = 2.804

คำตอบ

t = 2.804

เมื่อ df = 12 ค่าวิกฤตสองด้านที่ 5% คือ 2.179 |t| มากกว่า จึงปฏิเสธ H₀

12.การทดสอบสมมติฐานและช่วงความเชื่อมั่น

คำตอบ: n = 984

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

แก้หา n

n = (1.96·8/0.5)² = 983.4

ปัดขึ้น

n = 984

คำตอบ

n = 984

13.การถดถอยเชิงเส้นและสหสัมพันธ์

คำตอบ: r = −0.9838

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 = 355 − 21·113/6 = −40.5

S_xx = 91 − 21²/6 = 17.5

S_yy = 2225 − 113²/6 = 96.83

สัมประสิทธิ์สหสัมพันธ์

r = −40.5/√(17.5·96.83) = −0.9838

คำตอบ

r = −0.9838

14.การถดถอยเชิงเส้นและสหสัมพันธ์

คำตอบ: x = 2.436

ค่าเฉลี่ย

x̄ = 15/5 = 3

ȳ = 211/5 = 42.2

ผลรวมของกำลังสองและผลคูณ

S_xx = Σ(x − x̄)² = 10

S_xy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 39

เส้นถดถอย

b = 39/10 = 3.9

a = 42.2 − 3.9·3 = 30.5

ŷ = 30.5 + 3.9·x

แก้หา x

x = (40 − 30.5)/3.9 = 2.436

คำตอบ

x = 2.436

15.การทดสอบไคสแควร์

คำตอบ: χ² = 5.833

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: 80·112/160 = 56, 80·48/160 = 24

หญิง: 80·112/160 = 56, 80·48/160 = 24

ค่าสถิติไคสแควร์

χ² = (49 − 56)²/56 + (31 − 24)²/24 + (63 − 56)²/56 + (17 − 24)²/24

χ² = 5.833

คำตอบ

χ² = 5.833

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

16.การทดสอบไคสแควร์

คำตอบ: χ²_crit = 20.09

องศาเสรี

df = (3 − 1)·(5 − 1) = 8

ตาราง

χ²_crit(df = 8, α = 0.01) = 20.090

คำตอบ

χ²_crit = 20.090

ปฏิเสธ H₀ ถ้าค่า χ² ที่คำนวณได้มากกว่าค่านี้

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