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

Một nghiên cứu cắt ngang so sánh người 20, 40 và 60 tuổi về việc sử dụng công nghệ tại cùng một thời điểm. Vấn đề nào có thể gây nhiễu việc so sánh theo tuổi?

  1. AHiệu ứng sàn
  2. BHiệu ứng luyện tập
  3. CHiệu ứng thứ tự
  4. DHiệu ứng thế hệ (cohort)
2.Phương pháp nghiên cứu trong tâm lý họcKhó

Một nhà nghiên cứu đo tác động của tiếng ồn lên sự tập trung. Người tham gia ở điều kiện có tiếng ồn tình cờ được kiểm tra vào buổi sáng còn điều kiện yên tĩnh vào buổi chiều. Vấn đề là gì?

  1. AThời điểm trong ngày là biến phụ thuộc
  2. BNghiên cứu có quá nhiều điều kiện
  3. CThời điểm trong ngày là một biến gây nhiễu
  4. DDữ liệu ở mức danh nghĩa
3.Thống kê mô tảTrung bình
152025303540455055

Tìm độ lệch chuẩn mẫu s của dữ liệu: 28, 58, 34, 28, 11.

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

Điểm thi có phân phối chuẩn với trung bình 170 và độ lệch chuẩn 10. Tìm điểm z z của điểm số 158.

μ = 170σ = 10x = 158
z =
5.Xác suấtTrung bình
n = 13k = 4N = ?

Có bao nhiêu cách N chọn một ủy ban gồm 4 người từ một nhóm 13 người? Thứ tự không quan trọng.

n = 13k = 4
N =
6.Xác suấtKhó
n = 12, p = 0,25: P(X = 4) = ?k0123456789101112

Một bài kiểm tra có 12 câu trắc nghiệm. Một học sinh đoán mò được mỗi câu đúng với xác suất 0,25, độc lập với nhau. Xác suất P để có đúng 4 câu trả lời đúng là bao nhiêu?

n = 12p = 0,25k = 4
P =
7.Phân phối chuẩnTrung bình
420572P = ?

tuổi thọ pin có phân phối chuẩn với trung bình 500 h và độ lệch chuẩn 40 h. Tỉ lệ nào nằm giữa 420 và 572 h? Cho P dưới dạng số thập phân.

μ = 500σ = 40x1 = 420x2 = 572
P =
8.Phân phối chuẩnKhó
μ = 178x = ?20%

chiều cao của nam giới trưởng thành có phân phối chuẩn với trung bình 178 cm và độ lệch chuẩn 7 cm. Tìm giá trị x mà 20% trong số chúng nằm dưới (phân vị thứ 20).

μ = 178σ = 7P = 20%
x = cm
9.Khoảng tin cậyTrung bình
μ₁ − μ₂0L = ?Ux̄₁ − x̄₂E95%

Thời lượng pin của hai mẫu điện thoại được so sánh. Mẫu 1: 30 điện thoại, trung bình 90 h, độ lệch chuẩn đã biết 20 h. Mẫu 2: 60 điện thoại, trung bình 99 h, độ lệch chuẩn đã biết 17 h. Tìm giới hạn dưới của khoảng tin cậy 95% cho μ₁ − μ₂.

n₁ = 30x̄₁ = 90 hσ₁ = 20 hn₂ = 60x̄₂ = 99 hσ₂ = 17 h95%
giới hạn dưới = h
10.Khoảng tin cậyKhó
σ = 26, n = ?x̄ − Ex̄ + Ex̄E = 2,595%

Độ lệch chuẩn của tổng thể là 26. Cần cỡ mẫu n lớn bao nhiêu để khoảng tin cậy 95% cho giá trị trung bình có sai số biên nhiều nhất là 2,5?

σ = 26E = 2,595%
n =
11.Kiểm định giả thuyết và khoảng tin cậyTrung bình
−2,5712,571t = ?df = 5

6 nhân viên làm bài kiểm tra đánh máy trước và sau một khóa đào tạo. Với mỗi người, hiệu d = sau − trước (từ mỗi phút) được ghi lại. Hiệu trung bình là 16,62 và độ lệch chuẩn của các hiệu là 11. Tìm thống kê kiểm định ghép cặp t cho H₀: μd = 0.

n = 6d̄ = 16,62sd = 11
t =
12.Kiểm định giả thuyết và khoảng tin cậyKhó
−1,961,96z = ?

Trong một thử nghiệm, 15 trong 100 bệnh nhân dùng phương pháp điều trị A hồi phục, và 60 trong 300 bệnh nhân dùng phương pháp B. Dùng tỉ lệ gộp, tìm thống kê kiểm định z cho H₀: p₁ = p₂.

x₁ = 15n₁ = 100x₂ = 60n₂ = 300
z =
13.Hồi quy tuyến tính và tương quanTrung bình
xy176020712374269229104xy2025306080100

Bảng cho 5 cặp quan sát của x = nhiệt độ theo °C và y = số kem bán được. Tìm hệ số xác định r² của đường thẳng bình phương tối thiểu.

n = 5
r² =
14.Hồi quy tuyến tính và tương quanKhó
xy15851787191082111823121xy1520100120x = 16

Bảng cho 5 cặp quan sát của x = nhiệt độ theo °C và y = số kem bán được. Dùng đường thẳng bình phương tối thiểu ŷ = a + b·x. Một quan sát mới (16, 93) được ghi nhận. Tìm sai số dư e = y − ŷ.

n = 5(16, 93)
e =
15.Kiểm định chi bình phươngTrung bình
không lỗinhẹnặngTổngca ngày223444100ca đêm443244120Tổng666688220

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 = 2202 × 3
χ² =
16.Kiểm định chi bình phươngKhó
đạtkhông đạtTổngdây chuyền 1404080dây chuyền 2314980dây chuyền 393140Tổng80120200dfα = 0,05α = 0,0113,8416,63525,9919,21037,81511,34549,48813,277511,07015,086612,59216,812714,06718,475815,50720,090916,91921,6661018,30723,209

Bảng cho các số đếm quan sát. Kiểm tra tại α = 0,01 xem hai biến có độc lập hay không (không hiệu chỉnh liên tục). Tính thống kê kiểm định χ², rồi so sánh với giá trị tới hạn trong bảng.

N = 2003 × 2α = 0,01
χ² =

3Dung dịch

1.Phương pháp nghiên cứu trong tâm lý học

Đáp số: D · Hiệu ứng thế hệ (cohort)

Vì sao đây là đáp án

Các nhóm tuổi khác nhau được nuôi dưỡng trong điều kiện lịch sử khác nhau, nên sự khác biệt có thể phản ánh thế hệ (cohort) chứ không phải bản thân quá trình lão hóa.

Đáp số

D · Hiệu ứng thế hệ (cohort)
2.Phương pháp nghiên cứu trong tâm lý học

Đáp số: C · Thời điểm trong ngày là một biến gây nhiễu

Vì sao đây là đáp án

Vì tiếng ồn và thời gian kiểm tra thay đổi cùng nhau, mọi khác biệt có thể do một trong hai. Phân bổ ngẫu nhiên thời gian kiểm tra hoặc giữ cố định thời gian sẽ loại bỏ yếu tố gây nhiễu.

Đáp số

C · Thời điểm trong ngày là một biến gây nhiễu
3.Thống kê mô tả

Đáp số: s = 16,98

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 = 159/5 = 31,8

Bình phương các độ lệch

Σ(x − x̄)² = (−3,8)² + 26,2² + 2,2² + (−3,8)² + (−20,8)² = 1153

Độ lệch chuẩn

s = √(1153/4) = 16,98

Đáp số

s = 16,98
4.Thống kê mô tả

Đáp số: z = −1,2

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 = (158 − 170)/10 = −1,2

Đáp số

z = −1,2
5.Xác suất

Đáp số: N = 715

Xác suất: với các kết quả đồng khả năng, P(A) = thuận lợi/tổng. Với các biến cố độc lập thì nhân: P(A và B) = P(A)·P(B). Biến cố bù thường có ích: P(ít nhất một) = 1 − P(không có). Nhị thức: trong n phép thử độc lập với xác suất thành công p, P(X = k) = C(n, k)·pᵏ·(1 − p)ⁿ⁻ᵏ.

Tổ hợp

C(13, 4) = (13·12·11·10)/(4·3·2·1) = 715

Đáp số

N = 715
6.Xác suất

Đáp số: P = 0,1936

Xác suất: với các kết quả đồng khả năng, P(A) = thuận lợi/tổng. Với các biến cố độc lập thì nhân: P(A và B) = P(A)·P(B). Biến cố bù thường có ích: P(ít nhất một) = 1 − P(không có). Nhị thức: trong n phép thử độc lập với xác suất thành công p, P(X = k) = C(n, k)·pᵏ·(1 − p)ⁿ⁻ᵏ.

Công thức nhị thức

P(X = 4) = 495·0,254·0,758 = 495·0,003906·0,1001 = 0,1936

Đáp số

P = 0,1936
7.Phân phối chuẩn

Đáp số: P = 0,9413

Phân phối chuẩn: đổi một giá trị x sang điểm z, z = (x − μ)/σ, đếm số độ lệch chuẩn tính từ giá trị trung bình. Bảng z (hay Φ(z)) cho diện tích bên trái z, tức là P(X < x). Diện tích bên phải là 1 − Φ(z), và diện tích giữa hai giá trị là hiệu của hai diện tích đó.

điểm z

z₁ = (420 − 500)/40 = −2
z₂ = (572 − 500)/40 = 1,8

Diện tích ở giữa

P = Φ(1,8) − Φ(−2) = 0,9641 − 0,02275 = 0,9413

Đáp số

P = 0,9413
8.Phân phối chuẩn

Đáp số: x = 172,1 cm

Phân phối chuẩn: đổi một giá trị x sang điểm z, z = (x − μ)/σ, đếm số độ lệch chuẩn tính từ giá trị trung bình. Bảng z (hay Φ(z)) cho diện tích bên trái z, tức là P(X < x). Diện tích bên phải là 1 − Φ(z), và diện tích giữa hai giá trị là hiệu của hai diện tích đó.

z của phân vị

Φ(z) = 0,2 → z = −0,8416

Quay lại x

x = 178 + −0,8416·7 = 172,11 cm

Đáp số

x = 172,11 cm
9.Khoảng tin cậy

Đáp số: giới hạn dưới = −17,35 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.

Ước lượng điểm

x̄₁ − x̄₂ = 90 − 99 = −9

Sai số chuẩn

SE = √(20²/30 + 17²/60) = 4,26

Sai số biên

E = 1,96·4,26 = 8,35

Khoảng

−9 ± 8,35 → [−17,35, −0,6498]

Đáp số

giới hạn dưới = −17,35 h

Khoảng không chứa 0, nên các trung bình khác nhau có ý nghĩa.

10.Khoảng tin cậy

Đáp số: n = 416

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 = (1,96·26/2,5)² = 415,5

Làm tròn lên

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

n = 416

Đáp số

n = 416
11.Kiểm định giả thuyết và khoảng tin cậy

Đáp số: t = 3,701

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).

Sai số chuẩn của hiệu trung bình

SE = 11/√6 = 4,491

Thống kê kiểm định

t = 16,62/4,491 = 3,701

Đáp số

t = 3,701

Với df = 5, giá trị tới hạn hai phía ở mức 5% là 2,571; |t| lớn hơn, nên H₀ bị bác bỏ.

12.Kiểm định giả thuyết và khoảng tin cậy

Đáp số: z = −1,109

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 = 15/100 = 0,15
p̂₂ = 60/300 = 0,2
p̂ = 75/400 = 0,1875

Sai số chuẩn theo H₀

SE = √(0,1875·0,8125·(1/100 + 1/300)) = 0,04507

Thống kê kiểm định

z = (0,15 − 0,2)/0,04507 = −1,109

Đáp số

z = −1,109

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

13.Hồi quy tuyến tính và tương quan

Đáp số: r² = 0,9606

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 = 115/5 = 23
ȳ = 401/5 = 80,2

Các tổng bình phương và tổng tích

Sxx = Σ(x − x̄)² = 90
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 327
Syy = Σ(y − ȳ)² = 1237

Hệ số xác định

r² = 327²/(90·1237) = 0,9606

Đáp số

r² = 0,9606

Khoảng 96,06% biến thiên của y được giải thích bởi đường thẳng.

14.Hồi quy tuyến tính và tương quan

Đáp số: e = 4,65

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 = 95/5 = 19
ȳ = 519/5 = 103,8

Các tổng bình phương và tổng tích

Sxx = Σ(x − x̄)² = 40
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 206

Đường hồi quy

b = 206/40 = 5,15
a = 103,8 − 5,15·19 = 5,95
ŷ = 5,95 + 5,15·x

Giá trị dự đoán

ŷ = 5,95 + 5,15·16 = 88,35

Phần dư

e = 93 − 88,35 = 4,65

Đáp số

e = 4,65

Điểm nằm phía trên đường thẳng.

15.Kiểm định chi bình phương

Đáp số: χ² = 5,622

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

ca ngày: 100·66/220 = 30, 100·66/220 = 30, 100·88/220 = 40
ca đêm: 120·66/220 = 36, 120·66/220 = 36, 120·88/220 = 48

Thống kê chi bình phương

χ² = (22 − 30)²/30 + (34 − 30)²/30 + (44 − 40)²/40 + (44 − 36)²/36 + (32 − 36)²/36 + (44 − 48)²/48
χ² = 5,622

Đáp số

χ² = 5,622

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

16.Kiểm định chi bình phương

Đáp số: χ² = 8,49

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

dây chuyền 1: 32, 48
dây chuyền 2: 32, 48
dây chuyền 3: 16, 24

Thống kê chi bình phương

χ² = (40 − 32)²/32 + (40 − 48)²/48 + (31 − 32)²/32 + (49 − 48)²/48 + (9 − 16)²/16 + (31 − 24)²/24
χ² = 8,49

Quyết định

df = 2, χ²crit = 9,210
8,49 < 9,210

Đáp số

χ² = 8,49

χ² nhỏ hơn giá trị tới hạn, nên H₀ không bị bác bỏ: chưa có bằng chứng đáng kể về mối quan hệ.

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