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

ช่วงความเชื่อมั่น 95% ของค่าเฉลี่ย 50 คือ 46 ถึง 54 การตีความใดถูกต้องที่สุด?

Aผลไม่มีนัยสำคัญ
Bมีโอกาส 95% ที่ค่าเฉลี่ยของกลุ่มตัวอย่างเป็น 50
Cขั้นตอนที่ใช้สร้างช่วงที่ครอบคลุมค่าเฉลี่ยที่แท้จริงใน 95% ของเวลา
Dผู้เข้าร่วม 95% ในกลุ่มตัวอย่างได้คะแนนในการวัดระหว่าง 46 ถึง 54

2.ระเบียบวิธีวิจัยทางจิตวิทยายาก

การศึกษาพบว่าผลของความเครียดต่อการเจ็บป่วยอ่อนลงในผู้ที่มีการสนับสนุนทางสังคมสูง การสนับสนุนทางสังคมทำหน้าที่เป็น:

Aตัวแปรสับสน
Bตัวแปรตาม
Cตัวกำกับ (moderator)
Dตัวส่งผ่าน (mediator)

3.สถิติเชิงพรรณนาปานกลาง

หาส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐานตัวอย่าง s ของข้อมูล: 50, 25, 51, 32, 49, 59, 49

n = 7

s =

4.สถิติเชิงพรรณนายาก

ปริมาณหนึ่งมีการแจกแจงปกติ ค่าเฉลี่ย 60 และส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน 20 สัดส่วน P ของค่าที่ต่ำกว่า 68 คือเท่าใด

μ = 60σ = 20x = 68

P =

5.ความน่าจะเป็นปานกลาง

เลือกคณะกรรมการ 2 คนจากกลุ่ม 8 คนได้กี่วิธี N ลำดับไม่สำคัญ

n = 8k = 2

N =

6.ความน่าจะเป็นยาก

ทดสอบชิ้นส่วน 12 ชิ้น แต่ละชิ้นเสียด้วยความน่าจะเป็น 0.5 อย่างอิสระ ความน่าจะเป็น P ที่เสียไม่เกินหนึ่งชิ้นคือเท่าใด

n = 12p = 0.5

P =

7.การแจกแจงปกติปานกลาง

คะแนนสอบมีการแจกแจงปกติ ค่าเฉลี่ย 65 คะแนน และส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน 10 คะแนน สัดส่วนที่อยู่ระหว่าง 60.5 และ 85 คะแนน เป็นเท่าใด ตอบ P เป็นทศนิยม

μ = 65σ = 10x₁ = 60.5x₂ = 85

P =

8.การแจกแจงปกติยาก

อายุการใช้งานของแบตเตอรี่ แจกแจงปกติที่มีค่าเฉลี่ย 500 h และส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน 40 h ลากค่าตัดให้ส่วนล่าง 90% ที่แรเงาอยู่ทางซ้าย หาค่าตัด x

μ = 500 hσ = 40 h90%

x = h

9.ช่วงความเชื่อมั่นปานกลาง

เปรียบเทียบอายุแบตเตอรี่ของโทรศัพท์สองรุ่น รุ่นที่ 1: 100 เครื่อง ค่าเฉลี่ย 92 h ทราบส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน 7 h รุ่นที่ 2: 80 เครื่อง ค่าเฉลี่ย 86.5 h ทราบส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน 14 h จงหาขีดจำกัดล่างของช่วงความเชื่อมั่น 90% สำหรับ μ₁ − μ₂

n₁ = 100x̄₁ = 92 hσ₁ = 7 hn₂ = 80x̄₂ = 86.5 hσ₂ = 14 h90%

ขีดจำกัดล่าง = h

10.ช่วงความเชื่อมั่นยาก

การศึกษานำร่องชี้ว่าสินค้าประมาณ 0.1 บกพร่อง ต้องตรวจสอบสินค้ากี่ชิ้น n เพื่อให้ช่วงความเชื่อมั่น 99% สำหรับสัดส่วนมีค่าคลาดเคลื่อนที่ยอมให้ไม่เกิน 0.02

p ≈ 0.1E = 0.0299%

n =

11.การทดสอบสมมติฐานและช่วงความเชื่อมั่นปานกลาง

ตัวอย่างนักเรียน 64 คนมีคะแนนเฉลี่ย 499.3 และส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐานตัวอย่าง 4 หาตัวสถิติทดสอบ t สำหรับ H₀: μ = 500

μ₀ = 500x̄ = 499.3s = 4n = 64

t =

12.การทดสอบสมมติฐานและช่วงความเชื่อมั่นยาก

ตัวอย่างการวัด 100 ค่ามีค่าเฉลี่ย 96.4 ส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐานของประชากรคือ 15 หาขีดจำกัดบน U ของช่วงความเชื่อมั่น 90% สำหรับค่าเฉลี่ย

x̄ = 96.4σ = 15n = 10090%

U =

13.การถดถอยเชิงเส้นและสหสัมพันธ์ปานกลาง

ตารางให้ข้อมูลที่เป็นคู่ 6 ค่า ของ x = ค่าโฆษณาเป็น k€ และ y = ยอดขายเป็น k€ กำหนดผลรวมมาให้ จงหาสัมประสิทธิ์สหสัมพันธ์ของเพียร์สัน r จากผลรวมเหล่านี้

n = 6Σx = 48Σy = 361Σx² = 454Σy² = 22349Σxy = 3087

r =

14.การถดถอยเชิงเส้นและสหสัมพันธ์ยาก

ตารางให้ข้อมูลที่เป็นคู่ 6 ค่า ของ x = น้ำหนักบรรทุกใน kN และ y = ระยะยืดใน mm ใช้เส้นตรงกำลังสองน้อยที่สุด ŷ = a + b·x จงทำนาย ŷ สำหรับ x = 5

n = 6x = 5

ŷ =

15.การทดสอบไคสแควร์ปานกลาง

ตารางการณ์จรแสดงความถี่ที่สังเกตได้ สำหรับการทดสอบความเป็นอิสระด้วยไคสแควร์ จงหาความถี่ที่คาดหวัง E ของช่อง “เขตเมือง, ต่ำ”

ผลรวมแถว = 90ผลรวมหลัก = 44N = 200

E =

16.การทดสอบไคสแควร์ยาก

ตารางแสดงความถี่ที่สังเกตได้ จงทดสอบที่ α = 0.05 ว่าตัวแปรทั้งสองเป็นอิสระต่อกันหรือไม่ (ไม่ใช้การแก้ไขความต่อเนื่อง) จงคำนวณค่าสถิติทดสอบ χ² แล้วเปรียบเทียบกับค่าวิกฤตจากตาราง

N = 1803 × 2α = 0.05

χ² =

3สารละลาย

1.ระเบียบวิธีวิจัยทางจิตวิทยา

คำตอบ: C · ขั้นตอนที่ใช้สร้างช่วงที่ครอบคลุมค่าเฉลี่ยที่แท้จริงใน 95% ของเวลา

เหตุผลที่เป็นคำตอบนี้

CI 95% ให้ช่วงของค่าที่เป็นไปได้สำหรับพารามิเตอร์ของประชากร ช่วงที่แคบกว่าจากกลุ่มตัวอย่างที่ใหญ่กว่าหมายถึงการประมาณที่แม่นยำกว่า

คำตอบ

C · ขั้นตอนที่ใช้สร้างช่วงที่ครอบคลุมค่าเฉลี่ยที่แท้จริงใน 95% ของเวลา

2.ระเบียบวิธีวิจัยทางจิตวิทยา

คำตอบ: C · ตัวกำกับ (moderator)

เหตุผลที่เป็นคำตอบนี้

ตัวกำกับเปลี่ยนความแข็งแกร่งหรือทิศทางของความสัมพันธ์ระหว่างตัวแปรสองตัว ส่วนตัวส่งผ่านอธิบายกลไกที่ตัวแปรหนึ่งส่งผลต่ออีกตัว

คำตอบ

C · ตัวกำกับ (moderator)

3.สถิติเชิงพรรณนา

คำตอบ: s = 11.96

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

ค่าเฉลี่ย

x̄ = 315/7 = 45

กำลังสองของความเบี่ยงเบน

Σ(x − x̄)² = 5² + (−20)² + 6² + (−13)² + 4² + 14² + 4² = 858

ส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน

s = √(858/6) = 11.96

คำตอบ

s = 11.96

4.สถิติเชิงพรรณนา

คำตอบ: P = 0.6554

ทำให้เป็นมาตรฐาน

z = 0.4

ตารางการแจกแจงปกติมาตรฐาน

Φ(0.4) = 0.6554

P = 0.6554

คำตอบ

P = 0.6554

5.ความน่าจะเป็น

คำตอบ: N = 28

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

การจัดหมู่

C(8, 2) = (8·7)/(2·1) = 28

คำตอบ

N = 28

6.ความน่าจะเป็น

คำตอบ: P = 0.003174

เสียศูนย์ชิ้นและหนึ่งชิ้น

P(X = 0) = 0.5¹² = 0.0002441

P(X = 1) = 12·0.5·0.5¹¹ = 0.00293

บวกเข้าด้วยกัน

P = 0.0002441 + 0.00293 = 0.003174

คำตอบ

P = 0.003174

7.การแจกแจงปกติ

คำตอบ: P = 0.6509

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 = (60.5 − 65)/10 = −0.45

z₂ = (85 − 65)/10 = 2

พื้นที่ระหว่างสองค่า

P = Φ(2) − Φ(−0.45) = 0.9772 − 0.3264 = 0.6509

คำตอบ

P = 0.6509

8.การแจกแจงปกติ

คำตอบ: x = 551 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) = 0.9

z จากตาราง

z ≈ 1.28

กลับเป็นหน่วยเดิม

x = 500 + 1.28·40 = 551 h

คำตอบ

x = 551 h

9.ช่วงความเชื่อมั่น

คำตอบ: ขีดจำกัดล่าง = 2.679 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 = 92 − 86.5 = 5.5

ความคลาดเคลื่อนมาตรฐาน

SE = √(7²/100 + 14²/80) = 1.715

ค่าความคลาดเคลื่อน

E = 1.645·1.715 = 2.821

ช่วง

5.5 ± 2.821 → [2.679, 8.321]

คำตอบ

ขีดจำกัดล่าง = 2.679 h

ช่วงไม่มี 0 อยู่ภายใน ดังนั้นค่าเฉลี่ยต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ

10.ช่วงความเชื่อมั่น

คำตอบ: n = 1494

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 = 2.576²·0.1·0.9/0.02² = 1493

ปัดขึ้น

n = 1494

คำตอบ

n = 1494

11.การทดสอบสมมติฐานและช่วงความเชื่อมั่น

คำตอบ: t = −1.4

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

ความคลาดเคลื่อนมาตรฐาน

SE = 4/√64 = 4/8 = 0.5

ตัวสถิติทดสอบ

t = (499.3 − 500)/0.5 = −1.4

คำตอบ

t = −1.4

t_{0.025; df = 63} = 1.998

|t| < 1.998 ดังนั้นไม่ปฏิเสธ H₀ ที่ระดับ 5% (สองด้าน)

12.การทดสอบสมมติฐานและช่วงความเชื่อมั่น

คำตอบ: U = 98.87

ค่าความคลาดเคลื่อน

E = 1.645·15/√100 = 2.468

ขีดจำกัดของช่วง

U = 96.4 + 2.468 = 98.87

คำตอบ

U = 98.87

13.การถดถอยเชิงเส้นและสหสัมพันธ์

คำตอบ: r = 0.9485

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 = 3087 − 48·361/6 = 199

S_xx = 454 − 48²/6 = 70

S_yy = 22349 − 361²/6 = 628.8

สัมประสิทธิ์สหสัมพันธ์

r = 199/√(70·628.8) = 0.9485

คำตอบ

r = 0.9485

14.การถดถอยเชิงเส้นและสหสัมพันธ์

คำตอบ: ŷ = 15.73

ค่าเฉลี่ย

x̄ = 42/6 = 7

ȳ = 123/6 = 20.5

ผลรวมของกำลังสองและผลคูณ

S_xx = Σ(x − x̄)² = 70

S_xy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 167

เส้นถดถอย

b = 167/70 = 2.386

a = 20.5 − 2.386·7 = 3.8

ŷ = 3.8 + 2.386·x

การทำนาย

ŷ = 3.8 + 2.386·5 = 15.73

คำตอบ

ŷ = 15.73

15.การทดสอบไคสแควร์

คำตอบ: E = 19.8

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 = 90·44/200 = 19.8

คำตอบ

E = 19.8

16.การทดสอบไคสแควร์

คำตอบ: χ² = 32.25

ความถี่ที่คาดหวัง

อายุ 18–30: 24, 16

อายุ 31–50: 60, 40

อายุ 51+: 24, 16

ค่าสถิติไคสแควร์

χ² = (30 − 24)²/24 + (10 − 16)²/16 + (42 − 60)²/60 + (58 − 40)²/40 + (36 − 24)²/24 + (4 − 16)²/16

χ² = 32.25

การตัดสินใจ

df = 2, χ²_crit = 5.991

32.25 > 5.991

คำตอบ

χ² = 32.25

χ² มากกว่าค่าวิกฤต จึงปฏิเสธ H₀: ตัวแปรทั้งสองดูเหมือนมีความสัมพันธ์กัน

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