Phương pháp nghiên cứu và thống kê cho tâm lý học: gói ôn nước rút

Bảng công thức, các bước phương pháp chính cho từng chủ đề và 16 bài tập, kèm lời giải đầy đủ ở cuối.

Bài mớiQuay lại môn học

Trong cửa sổ in, hãy chọn “Lưu dưới dạng PDF” để giữ một bản trên thiết bị của bạn.

1Công thức và phương pháp

Thống kê mô tả

Trung bình
x̄ = Σx/n
Độ lệch chuẩn mẫu
s = √(Σ(x − x̄)²/(n − 1))
Trung vị
giá trị ở giữa của dữ liệu đã sắp xếp
Điểm z
z = (x − μ)/σ
Phân phối chuẩn
68% nằm trong ±1σ, 95% nằm trong ±2σ

Xác suất

Biến cố bù
P(not A) = 1 − P(A)
Quy tắc cộng
P(A ∪ B) = P(A) + P(B) − P(A ∩ B)
Biến cố độc lập
P(A ∩ B) = P(A)·P(B)
Xác suất có điều kiện
P(A|B) = P(A ∩ B)/P(B)
Nhị thức
P(X = k) = C(n,k)·pk(1 − p)n−k

Phân phối chuẩn

Điểm z
z = (x − μ)/σ
Dưới x
P(X < x) = Φ(z)
Trên x
P(X > x) = 1 − Φ(z)
Giữa
Φ(z2) − Φ(z1)
Phân vị
x = μ + z·σ

Phương pháp

  1. Đổi giá trị sang điểm z: z = (x − μ)/σ.
  2. Tra Φ(z), diện tích bên trái z.
  3. Với diện tích bên phải dùng 1 − Φ(z); với một khoảng thì trừ hai diện tích bên trái.
  4. Với phân vị, làm ngược lại: tìm z cho diện tích, rồi x = μ + z·σ.

Khoảng tin cậy

biết σ
x̄ ± z·σ/√n
chưa biết σ
x̄ ± t·s/√n, df = n − 1
z tới hạn
90%: 1,645, 95%: 1,96, 99%: 2,576
Cỡ mẫu
n = (z·σ/E)², rounded up

Phương pháp

  1. Quyết định giữa z (biết σ của tổng thể) và t (chỉ có s của mẫu, với n − 1 bậc tự do).
  2. Tìm giá trị tới hạn cho mức tin cậy.
  3. Sai số biên: E = giá trị tới hạn × độ lệch chuẩn/√n.
  4. Khoảng: x̄ ± E.

Kiểm định giả thuyết và khoảng tin cậy

Kiểm định z cho giá trị trung bình
z = (x̄ − μ0)/(σ/√n)
Kiểm định t cho giá trị trung bình
t = (x̄ − μ0)/(s/√n), df = n − 1
Hai phía ở mức 5%
bác bỏ H0 nếu |z| > 1,96
Khoảng tin cậy
x̄ ± z·σ/√n

Phương pháp

  1. Nêu H₀ và H₁ và quyết định kiểm định một phía hay hai phía.
  2. Tính thống kê kiểm định: (x̄ − μ₀)/(σ/√n), hoặc với s và t.
  3. So sánh với giá trị tới hạn, hoặc tìm giá trị p.
  4. Bác bỏ H₀ nếu thống kê vượt quá giá trị tới hạn (p dưới α), và nêu kết luận bằng lời.

Hồi quy tuyến tính và tương quan

Tổng bình phương
Sxx = Σ(x − x̄)² = Σx² − (Σx)²/n, Sxy = Σxy − ΣxΣy/n
Hệ số góc
b = Sxy/Sxx
Hệ số chặn
a = ȳ − b·x̄
Tương quan
r = Sxy/√(SxxSyy)
Phần dư
e = y − ŷ

Kiểm định chi bình phương

Thống kê kiểm định
χ² = Σ(O − E)²/E
Độ phù hợp
E = n·p, df = k − 1 − (estimated parameters)
Tính độc lập
E = row total × column total / grand total, df = (r − 1)(c − 1)
Giá trị tới hạn (α = 0,05)
df 1: 3,841, 2: 5,991, 3: 7,815, 4: 9,488
Quyết định
bác bỏ H0 nếu χ² > χ²crit

2Bài tập

1.Phương pháp nghiên cứu trong tâm lý họcTrung bình

Độ giá trị nội tại (internal validity) đề cập đến:

  1. AViệc người tham gia có thấy nghiên cứu thú vị hay không
  2. BViệc một bài kiểm tra có cho cùng kết quả theo thời gian hay không
  3. CViệc kết quả có khái quát hóa được ra ngoài nghiên cứu sang các quần thể, bối cảnh và thời điểm khác hay không
  4. DViệc hiệu ứng quan sát được có thực sự do IV gây ra chứ không phải do các yếu tố khác hay không
2.Phương pháp nghiên cứu trong tâm lý họcKhó

Một nhà nghiên cứu thao tác tâm trạng bằng cách cho xem một bộ phim buồn, rồi yêu cầu người tham gia đánh giá họ cảm thấy buồn thế nào trước nhiệm vụ chính. Vì sao đánh giá này được đưa vào?

  1. AĐể thông báo kết thúc cho người tham gia về mục đích
  2. BĐể cân bằng đối trọng thứ tự các điều kiện
  3. CNhư một phép kiểm tra thao tác để xác nhận IV hoạt động như dự định
  4. DNhư biến phụ thuộc chính của nghiên cứu
3.Thống kê mô tảTrung bình
1520253035404550

Tìm độ lệch chuẩn mẫu s của dữ liệu: 38, 35, 15, 33, 51.

n = 5
s =
4.Thống kê mô tảKhó
z −2−1012

Một đại lượng có phân phối chuẩn với trung bình 500 và độ lệch chuẩn 100. Tỉ lệ P các giá trị lớn hơn 600 là bao nhiêu?

μ = 500σ = 100x = 600
P =
5.Xác suấtTrung bình
xp(x)100,3200,25300,2400,25μ = 24

Với phân bố đã cho, tìm độ lệch chuẩn σ của X.

x: 10, 20, 30, 40p(x): 0,3, 0,25, 0,2, 0,25
σ =
6.Xác suấtKhó
xp(x)00,3510,3520,2530,05μ

X có phân bố như hiển thị, và Y = 2X + 1. Tìm độ lệch chuẩn σY của Y.

x: 0, 1, 2, 3p(x): 0,35, 0,35, 0,25, 0,05Y = 2X + 1
σY =
7.Phân phối chuẩnTrung bình
−3−2−10123zvùng tô bóng bên phải z = 0,6808

Kéo z sao cho diện tích tô bóng dưới đường cong chuẩn tắc, bên phải z, bằng 0,6808. Tìm z với hai chữ số thập phân.

A = 0,6808
z =
8.Phân phối chuẩnKhó
0,03 mm0D − d?

Đường kính lỗ D có phân bố chuẩn với trung bình 25,03 mm và độ lệch chuẩn 0,015 mm. Đường kính trục d độc lập và có phân bố chuẩn với trung bình 25 mm và độ lệch chuẩn 0,01 mm. Một trục chọn ngẫu nhiên lắp vừa khi D − d > 0. Tìm xác suất P để nó lắp vừa. Làm tròn z đến hai chữ số thập phân.

lỗ: μ = 25,03 mm, σ = 0,015 mmtrục: μ = 25 mm, σ = 0,01 mm
P =
9.Khoảng tin cậyTrung bình
n = 20, sd​ = 7,40L = ?Ud̄ = 4,5E99%

Huyết áp của 20 bệnh nhân được đo trước và sau một đợt điều trị. Các hiệu d = trước − sau (mmHg) có trung bình 4,5 và độ lệch chuẩn 7,4. Tìm giới hạn dưới của khoảng tin cậy 99% cho hiệu trung bình.

n = 20d̄ = 4,5sd = 7,499%t(19) = 2,861
giới hạn dưới = mmHg
10.Khoảng tin cậyKhó
σ = 25, n = ?x̄ − Ex̄ + Ex̄E = 499%

Độ lệch chuẩn của tổng thể là 25. Cần cỡ mẫu n lớn bao nhiêu để khoảng tin cậy 99% cho giá trị trung bình có sai số biên nhiều nhất là 4?

σ = 25E = 499%
n =
11.Kiểm định giả thuyết và khoảng tin cậyTrung bình
−0,98p = ?

Trung bình của một tổng thể được cho là 50; độ lệch chuẩn tổng thể đã biết là 12. Một mẫu ngẫu nhiên gồm 36 quan sát có trung bình 48,04. Kiểm định H₀: μ = 50 với H₁: μ < 50. Tìm giá trị p p.

μ₀ = 50σ = 12n = 36x̄ = 48,04H₁: μ < μ₀
p =
12.Kiểm định giả thuyết và khoảng tin cậyKhó
−1,961,96z = ?

Trong một thử nghiệm, 45 trong 100 bệnh nhân dùng phương pháp điều trị A hồi phục, và 33 trong 100 bệnh nhân dùng phương pháp B. Dùng tỉ lệ gộp, tìm thống kê kiểm định z cho H₀: p₁ = p₂.

x₁ = 45n₁ = 100x₂ = 33n₂ = 100
z =
13.Hồi quy tuyến tính và tương quanTrung bình
xy3555597679801187xy51060708090

Bảng cho 5 cặp quan sát của x = chi phí quảng cáo theo nghìn € và y = doanh số theo nghìn €. Tìm hệ số tương quan Pearson r.

n = 5
r =
14.Hồi quy tuyến tính và tương quanKhó
xy33754774595511581364xy510405060ŷ = 56

Bảng cho 6 cặp quan sát của x = chi phí quảng cáo theo nghìn € và y = doanh số theo nghìn €. Dùng đường thẳng bình phương tối thiểu ŷ = a + b·x. Với giá trị x nào thì đường thẳng dự đoán ŷ = 56?

n = 6ŷ = 56
x =
15.Kiểm định chi bình phươngTrung bình
xe buýtxe đạpô tôTổngsinh viên16263880nhân viên14161040Tổng304248120

Bảng tiếp liên cho các số đếm quan sát. Tính thống kê chi bình phương χ² cho kiểm định tính độc lập giữa biến hàng và biến cột. Không dùng hiệu chỉnh liên tục.

N = 1202 × 3
χ² =
16.Kiểm định chi bình phươngKhó
dfα = 0,05α = 0,0113,8416,63525,9919,21037,81511,34549,48813,277511,07015,086612,59216,812714,06718,475815,50720,090916,91921,6661018,30723,209

Kiểm định chi bình phương về tính độc lập được thực hiện trên bảng tiếp liên có 3 hàng và 5 cột (không tính các tổng). Dùng bảng, tìm giá trị tới hạn χ²crit tại mức ý nghĩa α = 0,05.

α = 0,05
χ²crit =

3Dung dịch

1.Phương pháp nghiên cứu trong tâm lý học

Đáp số: D · Việc hiệu ứng quan sát được có thực sự do IV gây ra chứ không phải do các yếu tố khác hay không

Vì sao đây là đáp án

Độ giá trị nội tại cao nghĩa là các cách giải thích thay thế, như yếu tố gây nhiễu, đặc điểm yêu cầu hay thiên lệch người thực nghiệm, đã bị loại trừ. Độ giá trị ngoại tại liên quan đến sự khái quát hóa.

Đáp số

D · Việc hiệu ứng quan sát được có thực sự do IV gây ra chứ không phải do các yếu tố khác hay không
2.Phương pháp nghiên cứu trong tâm lý học

Đáp số: C · Như một phép kiểm tra thao tác để xác nhận IV hoạt động như dự định

Vì sao đây là đáp án

Phép kiểm tra thao tác xác minh rằng IV đã tạo ra trạng thái tâm lý như dự định. Nếu không có nó, một kết quả null có thể có nghĩa là sự thao tác đã thất bại.

Đáp số

C · Như một phép kiểm tra thao tác để xác nhận IV hoạt động như dự định
3.Thống kê mô tả

Đáp số: s = 12,92

Thống kê mô tả: trung bình là tổng chia cho n; trung vị là giá trị ở giữa của dữ liệu đã sắp xếp (trung bình của hai giá trị giữa khi n chẵn). Độ lệch chuẩn mẫu là s = √(Σ(x − x̄)²/(n − 1)). Điểm z z = (x − μ)/σ cho biết một giá trị cách trung bình bao nhiêu độ lệch chuẩn.

Trung bình

x̄ = 172/5 = 34,4

Bình phương các độ lệch

Σ(x − x̄)² = 3,6² + 0,6² + (−19,4)² + (−1,4)² + 16,6² = 667,2

Độ lệch chuẩn

s = √(667,2/4) = 12,92

Đáp số

s = 12,92
4.Thống kê mô tả

Đáp số: P = 0,1587

Thống kê mô tả: trung bình là tổng chia cho n; trung vị là giá trị ở giữa của dữ liệu đã sắp xếp (trung bình của hai giá trị giữa khi n chẵn). Độ lệch chuẩn mẫu là s = √(Σ(x − x̄)²/(n − 1)). Điểm z z = (x − μ)/σ cho biết một giá trị cách trung bình bao nhiêu độ lệch chuẩn.

Chuẩn hóa

z = 1

Bảng phân phối chuẩn tắc

Φ(1) = 0,8413
P = 1 − 0,8413 = 0,1587

Đáp số

P = 0,1587
5.Xác suất

Đáp số: σ = 11,58

Biến ngẫu nhiên rời rạc: một phân bố xác suất liệt kê mọi giá trị x mà biến có thể nhận cùng xác suất p(x) của nó; các xác suất nằm giữa 0 và 1 và có tổng bằng 1. Giá trị kỳ vọng (trung bình) là E(X) = Σx·p(x), trung bình dài hạn. Phương sai là Var(X) = Σ(x − μ)²·p(x) = E(X²) − μ², và độ lệch chuẩn σ = √Var(X). Với phép biến đổi tuyến tính Y = aX + b: E(Y) = a·E(X) + b, Var(Y) = a²·Var(X) và σY = |a|·σX; cộng một hằng số không làm thay đổi độ phân tán.

Trung bình

μ = 10·0,3 + 20·0,25 + 30·0,2 + 40·0,25 = 24

Trung bình của các bình phương

E(X²) = 100·0,3 + 400·0,25 + 900·0,2 + 1600·0,25 = 710

Phương sai

Var(X) = 710 − 24² = 134
σ = √134 = 11,58

Đáp số

σ = 11,58
6.Xác suất

Đáp số: σY = 1,789

Biến ngẫu nhiên rời rạc: một phân bố xác suất liệt kê mọi giá trị x mà biến có thể nhận cùng xác suất p(x) của nó; các xác suất nằm giữa 0 và 1 và có tổng bằng 1. Giá trị kỳ vọng (trung bình) là E(X) = Σx·p(x), trung bình dài hạn. Phương sai là Var(X) = Σ(x − μ)²·p(x) = E(X²) − μ², và độ lệch chuẩn σ = √Var(X). Với phép biến đổi tuyến tính Y = aX + b: E(Y) = a·E(X) + b, Var(Y) = a²·Var(X) và σY = |a|·σX; cộng một hằng số không làm thay đổi độ phân tán.

Độ phân tán của X

μ = 1, Var(X) = 0,8, σX = 0,8944

Phép biến đổi tuyến tính

σY = |2|·0,8944 = 1,789

Đáp số

σY = 1,789

Giá trị trung bình thì có dịch chuyển: E(Y) = 2·1 + 1 = 3.

7.Phân phối chuẩn

Đáp số: z = −0,47

Từ diện tích trở lại z: Φ(z) là diện tích bên trái z. Với diện tích đuôi trái A, tìm z sao cho Φ(z) = A trong bảng. Diện tích đuôi phải A nghĩa là Φ(z) = 1 − A. Diện tích ở giữa A nằm giữa −z và z để lại (1 − A)/2 ở mỗi đuôi, nên Φ(z) = (1 + A)/2. Với một giá trị x, dùng x = μ + zσ.

Diện tích bên trái z

Φ(z) = 1 − 0,6808 = 0,3192

Đọc bảng z theo chiều ngược lại

Tìm 0,3192 bên trong bảng và đọc ra z.

z = −0,47

Đáp số

z = −0,47
8.Phân phối chuẩn

Đáp số: P = 0,9515

Tổng và hiệu của các biến chuẩn: nếu X và Y độc lập và có phân bố chuẩn thì X + Y và X − Y cũng có phân bố chuẩn. Các trung bình cộng hoặc trừ: E(X ± Y) = μX ± μY. Các phương sai luôn cộng, kể cả với hiệu: Var(X ± Y) = σX² + σY², nên σ = √(σX² + σY²). Các độ lệch chuẩn không bao giờ cộng trực tiếp. Tổng của n phần tử độc lập có cùng phân bố có trung bình n·μ và độ lệch chuẩn σ·√n. Sau đó chuẩn hóa như thường lệ: z = (x − trung bình)/σ rồi tra Φ(z).

Phân bố của hiệu

μ = 25,03 − 25 = 0,03 mm, σ = 0,01803 mm

Chuẩn hóa

z = (0 − 0,03)/0,01803 = −1,66

Xác suất

P = 1 − Φ(−1,66) = 0,9515

Đáp số

P = 0,9515
9.Khoảng tin cậy

Đáp số: giới hạn dưới = −0,2341 mmHg

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.

Giá trị tới hạn

df = 19, t = 2,861

Sai số biên

E = 2,861·7,4/√20 = 4,734

Khoảng

4,5 ± 4,734 → [−0,2341, 9,234]

Đáp số

giới hạn dưới = −0,2341 mmHg
10.Khoảng tin cậy

Đáp số: n = 260

Khoảng tin cậy cho giá trị trung bình: x̄ ± sai số biên. Khi biết σ của tổng thể, sai số biên là z·σ/√n; khi chỉ có độ lệch chuẩn mẫu s, dùng t với n − 1 bậc tự do: t·s/√n. Giá trị tới hạn: z = 1,645 (90%), 1,96 (95%), 2,576 (99%). Để có sai số biên E hoặc nhỏ hơn, cần n ≥ (z·σ/E)², làm tròn lên.

Giải tìm n

n = (2,576·25/4)² = 259,2

Làm tròn lên

Cỡ mẫu là một số nguyên, và làm tròn xuống sẽ khiến sai số biên quá lớn.

n = 260

Đáp số

n = 260
11.Kiểm định giả thuyết và khoảng tin cậy

Đáp số: p = 0,1635

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.

Thống kê kiểm định

SE = σ/√n = 12/√36 = 2
z = (48,04 − 50)/2 = −0,98

Diện tích đuôi

Φ(0,98) = 0,8365
1 − Φ(0,98) = 0,1635

Giá trị p

p = 0,1635

Đáp số

p = 0,1635

p > 0,05, nên H₀ không bị bác bỏ ở mức 5%.

12.Kiểm định giả thuyết và khoảng tin cậy

Đáp số: z = 1,74

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.

Các tỉ lệ mẫu

p̂₁ = 45/100 = 0,45
p̂₂ = 33/100 = 0,33
p̂ = 78/200 = 0,39

Sai số chuẩn theo H₀

SE = √(0,39·0,61·(1/100 + 1/100)) = 0,06898

Thống kê kiểm định

z = (0,45 − 0,33)/0,06898 = 1,74

Đáp số

z = 1,74

|z| < 1.96, nên H₀ không bị bác bỏ ở mức 5% (hai phía).

13.Hồi quy tuyến tính và tương quan

Đáp số: r = 0,986

Hồi quy bình phương tối thiểu: với x̄ và ȳ là các giá trị trung bình, Sxx = Σ(x − x̄)², Syy = Σ(y − ȳ)² và Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ), đường thẳng ŷ = a + b·x có hệ số góc b = Sxy/Sxx và hệ số chặn a = ȳ − b·x̄, nên luôn đi qua (x̄, ȳ). Hệ số tương quan Pearson r = Sxy/√(Sxx·Syy) nằm trong khoảng từ −1 đến 1; r² là tỉ lệ biến thiên của y được giải thích bởi đường thẳng.

Các giá trị trung bình

x̄ = 35/5 = 7
ȳ = 348/5 = 69,6

Các tổng bình phương và tổng tích

Sxx = Σ(x − x̄)² = 40
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 170
Syy = Σ(y − ȳ)² = 743,2

Hệ số tương quan

r = 170/√(40·743,2) = 0,986

Đáp số

r = 0,986
14.Hồi quy tuyến tính và tương quan

Đáp số: x = 9,966

Hồi quy bình phương tối thiểu: với x̄ và ȳ là các giá trị trung bình, Sxx = Σ(x − x̄)², Syy = Σ(y − ȳ)² và Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ), đường thẳng ŷ = a + b·x có hệ số góc b = Sxy/Sxx và hệ số chặn a = ȳ − b·x̄, nên luôn đi qua (x̄, ȳ). Hệ số tương quan Pearson r = Sxy/√(Sxx·Syy) nằm trong khoảng từ −1 đến 1; r² là tỉ lệ biến thiên của y được giải thích bởi đường thẳng.

Các giá trị trung bình

x̄ = 48/6 = 8
ȳ = 306/6 = 51

Các tổng bình phương và tổng tích

Sxx = Σ(x − x̄)² = 70
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 178

Đường hồi quy

b = 178/70 = 2,543
a = 51 − 2,543·8 = 30,66
ŷ = 30,66 + 2,543·x

Giải tìm x

x = (56 − 30,66)/2,543 = 9,966

Đáp số

x = 9,966
15.Kiểm định chi bình phương

Đáp số: χ² = 6,204

Kiểm định chi bình phương: so sánh số đếm quan sát O với số đếm kỳ vọng E theo H₀ bằng χ² = Σ(O − E)²/E. Kiểm định mức độ phù hợp: E = n·p cho mỗi nhóm, df = k − 1 (trừ thêm một cho mỗi tham số ước lượng từ dữ liệu). Kiểm định tính độc lập trong bảng r × c: E = tổng hàng × tổng cột / tổng chung, df = (r − 1)(c − 1). Bác bỏ H₀ khi χ² lớn hơn giá trị tới hạn ứng với α đã chọn.

Số đếm kỳ vọng

sinh viên: 80·30/120 = 20, 80·42/120 = 28, 80·48/120 = 32
nhân viên: 40·30/120 = 10, 40·42/120 = 14, 40·48/120 = 16

Thống kê chi bình phương

χ² = (16 − 20)²/20 + (26 − 28)²/28 + (38 − 32)²/32 + (14 − 10)²/10 + (16 − 14)²/14 + (10 − 16)²/16
χ² = 6,204

Đáp số

χ² = 6,204

df = 2. Tại α = 0,05, giá trị tới hạn là 5,991, nên H₀ (tính độc lập) bị bác bỏ.

16.Kiểm định chi bình phương

Đáp số: χ²crit = 15,51

Kiểm định chi bình phương: so sánh số đếm quan sát O với số đếm kỳ vọng E theo H₀ bằng χ² = Σ(O − E)²/E. Kiểm định mức độ phù hợp: E = n·p cho mỗi nhóm, df = k − 1 (trừ thêm một cho mỗi tham số ước lượng từ dữ liệu). Kiểm định tính độc lập trong bảng r × c: E = tổng hàng × tổng cột / tổng chung, df = (r − 1)(c − 1). Bác bỏ H₀ khi χ² lớn hơn giá trị tới hạn ứng với α đã chọn.

Bậc tự do

df = (3 − 1)·(5 − 1) = 8

Bảng

χ²crit(df = 8, α = 0,05) = 15,507

Đáp số

χ²crit = 15,507

Bác bỏ H₀ nếu χ² tính được lớn hơn giá trị này.

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