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

Sai lầm loại I xảy ra khi nhà nghiên cứu:

  1. AKhông bác bỏ được một giả thuyết không sai
  2. BThu thập quá nhiều dữ liệu
  3. CDùng sai phép kiểm định thống kê
  4. DBác bỏ một giả thuyết không thực sự đúng
2.Phương pháp nghiên cứu trong tâm lý họcKhó

Một nghiên cứu cho thấy sinh viên ngủ nhiều hơn có điểm cao hơn. Thay đổi thiết kế nào cho phép kết luận nhân quả tốt nhất?

  1. APhân bổ ngẫu nhiên sinh viên vào các lịch ngủ khác nhau
  2. BYêu cầu sinh viên báo cáo giấc ngủ hai lần rồi lấy trung bình hai báo cáo
  3. CĐo điểm số chính xác hơn
  4. DKhảo sát nhiều sinh viên hơn
3.Thống kê mô tảTrung bình
25303540455055

Tìm độ lệch chuẩn mẫu s của dữ liệu: 25, 39, 51, 47, 56, 48, 27.

n = 7
s =
4.Thống kê mô tảKhó
z −2−1012

Một đại lượng có phân phối chuẩn với trung bình 100 và độ lệch chuẩn 15. Tỉ lệ P các giá trị lớn hơn 77,5 là bao nhiêu?

μ = 100σ = 15x = 77,5
P =
5.Xác suấtTrung bình
P(ít nhất một mặt sáu) = ??1?2?3?4?5P(sáu) = 1/6 ở mỗi lần tung

Gieo một con xúc xắc cân đối 5 lần. Xác suất P để được ít nhất một lần ra mặt sáu là bao nhiêu?

n = 5
P =
6.Xác suấtKhó
n = 12, p = 0,7: P(X ≤ 1) = ?k0123456789101112

12 linh kiện được kiểm tra, mỗi linh kiện hỏng với xác suất 0,7, độc lập với nhau. Xác suất P để có nhiều nhất một linh kiện hỏng là bao nhiêu?

n = 12p = 0,7
P =
7.Phân phối chuẩnTrung bình
32 min34 minX + Y?

X có phân bố chuẩn với trung bình 12 min và độ lệch chuẩn 1,5 min; Y độc lập và có phân bố chuẩn với trung bình 20 min và độ lệch chuẩn 2 min. Tìm xác suất P để X + Y lớn hơn 34 min. Làm tròn z đến hai chữ số thập phân.

μX = 12, σX = 1,5μY = 20, σY = 2X + Y > 34 min
P =
8.Phân phối chuẩnKhó
157164171178185192199cmdưới 40%

chiều cao của nam giới trưởng thành tuân theo phân phối chuẩn với giá trị trung bình 178 cm và độ lệch chuẩn 7 cm. Kéo ngưỡng sao cho 40% thấp nhất được tô bóng nằm bên trái nó. Tìm ngưỡng x.

μ = 178 cmσ = 7 cm40%
x = cm
9.Khoảng tin cậyTrung bình
μ₁ − μ₂0L = ?Ux̄₁ − x̄₂E99%

Thời lượng pin của hai mẫu điện thoại được so sánh. Mẫu 1: 60 điện thoại, trung bình 85,5 h, độ lệch chuẩn đã biết 15 h. Mẫu 2: 50 điện thoại, trung bình 99 h, độ lệch chuẩn đã biết 12 h. Tìm giới hạn dưới của khoảng tin cậy 99% cho μ₁ − μ₂.

n₁ = 60x̄₁ = 85,5 hσ₁ = 15 hn₂ = 50x̄₂ = 99 hσ₂ = 12 h99%
giới hạn dưới = h
10.Khoảng tin cậyKhó
σ = 34, n = ?x̄ − Ex̄ + Ex̄E = 190%

Độ lệch chuẩn của tổng thể là 34. Cần cỡ mẫu n lớn bao nhiêu để khoảng tin cậy 90% cho giá trị trung bình có sai số biên nhiều nhất là 1?

σ = 34E = 190%
n =
11.Kiểm định giả thuyết và khoảng tin cậyTrung bình
−2,0932,093t = ?df = 19

20 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 −1,86 và độ lệch chuẩn của các hiệu là 5,2. Tìm thống kê kiểm định ghép cặp t cho H₀: μd = 0.

n = 20d̄ = −1,86sd = 5,2
t =
12.Kiểm định giả thuyết và khoảng tin cậyKhó
−1,961,96z = ?

Trong một thử nghiệm, 35 trong 100 bệnh nhân dùng phương pháp điều trị A hồi phục, và 41 trong 100 bệnh nhân dùng phương pháp B. Dùng tỉ lệ gộp, tìm thống kê kiểm định z cho H₀: p₁ = p₂.

x₁ = 35n₁ = 100x₂ = 41n₂ = 100
z =
13.Hồi quy tuyến tính và tương quanTrung bình
xy265482692810310122xy51080100120

Bảng cho 5 cặp quan sát của x = số giờ học và y = điểm thi. Tìm hệ số tương quan Pearson r.

n = 5
r =
14.Hồi quy tuyến tính và tương quanKhó
xy238333443539645xy246354045x = 4,5

Bảng cho 5 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. Dự đoán ŷ cho x = 4,5.

n = 5x = 4,5
ŷ =
15.Kiểm định chi bình phươngTrung bình
cải thiệnkhông cải thiệnTổngthuốc mới3585120giả dược3169100Tổng66154220

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 × 2
χ² =
16.Kiểm định chi bình phươngKhó
cókhôngTổngtuổi 18–30142640tuổi 31–50182240tuổi 51+324880Tổng6496160dfα = 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 = 1603 × 2α = 0,01
χ² =

3Dung dịch

1.Phương pháp nghiên cứu trong tâm lý học

Đáp số: D · Bác bỏ một giả thuyết không thực sự đúng

Vì sao đây là đáp án

Sai lầm loại I khẳng định một hiệu ứng không tồn tại. Xác suất của nó bằng mức ý nghĩa (thường là 0,05). Sai lầm loại II bỏ sót một hiệu ứng có thật.

Đáp số

D · Bác bỏ một giả thuyết không thực sự đúng
2.Phương pháp nghiên cứu trong tâm lý học

Đáp số: A · Phân bổ ngẫu nhiên sinh viên vào các lịch ngủ khác nhau

Vì sao đây là đáp án

Chỉ khi thao tác giấc ngủ với phân bổ ngẫu nhiên mới kiểm soát được các biến thứ ba và cho phép suy luận nhân quả, trong giới hạn đạo đức.

Đáp số

A · Phân bổ ngẫu nhiên sinh viên vào các lịch ngủ khác nhau
3.Thống kê mô tả

Đáp số: s = 11,98

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 = 293/7 = 41,86

Bình phương các độ lệch

Σ(x − x̄)² = (−16,86)² + (−2,857)² + 9,143² + 5,143² + 14,14² + 6,143² + (−14,86)² = 860,9

Độ lệch chuẩn

s = √(860,9/6) = 11,98

Đáp số

s = 11,98
4.Thống kê mô tả

Đáp số: P = 0,9332

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 = −1,5

Bảng phân phối chuẩn tắc

Φ(−1,5) = 0,06681
P = 1 − 0,06681 = 0,9332

Đáp số

P = 0,9332
5.Xác suất

Đáp số: P = 0,5981

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.

Biến cố bù

P(không có mặt sáu) = (5/6)5 = 0,4019
P = 1 − 0,4019 = 0,5981

Đáp số

P = 0,5981
6.Xác suất

Đáp số: P = 1,541 × 10⁻⁵

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.

Không hỏng và một hỏng

P(X = 0) = 0,312 = 5,314 × 10⁻⁷
P(X = 1) = 12·0,7·0,311 = 1,488 × 10⁻⁵

Cộng lại

P = 5,314 × 10⁻⁷ + 1,488 × 10⁻⁵ = 1,541 × 10⁻⁵

Đáp số

P = 1,541 × 10⁻⁵
7.Phân phối chuẩn

Đáp số: P = 0,2119

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 tổng

μ = 32 min, σ = √(1,5² + 2²) = 2,5 min

Chuẩn hóa

z = (34 − 32)/2,5 = 0,8

Đuôi trên

P = 1 − Φ(0,8) = 1 − 0,7881 = 0,2119

Đáp số

P = 0,2119
8.Phân phối chuẩn

Đáp số: x = 176,3 cm

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

Φ(z) = 0,4

z từ bảng

z ≈ −0,25

Trở lại đơn vị ban đầu

x = 178 − 0,25·7 = 176,3 cm

Đáp số

x = 176,3 cm
9.Khoảng tin cậy

Đáp số: giới hạn dưới = −20,13 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 = 85,5 − 99 = −13,5

Sai số chuẩn

SE = √(15²/60 + 12²/50) = 2,575

Sai số biên

E = 2,576·2,575 = 6,633

Khoảng

−13,5 ± 6,633 → [−20,13, −6,867]

Đáp số

giới hạn dưới = −20,13 h

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

10.Khoảng tin cậy

Đáp số: n = 3129

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 = (1,645·34/1)² = 3128

Làm tròn lên

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

n = 3129

Đáp số

n = 3129
11.Kiểm định giả thuyết và khoảng tin cậy

Đáp số: t = −1,6

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 = 5,2/√20 = 1,163

Thống kê kiểm định

t = −1,86/1,163 = −1,6

Đáp số

t = −1,6

Với df = 19, giá trị tới hạn hai phía ở mức 5% là 2,093; |t| nhỏ hơn, nên H₀ không bị bác bỏ.

12.Kiểm định giả thuyết và khoảng tin cậy

Đáp số: z = −0,8741

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 = 35/100 = 0,35
p̂₂ = 41/100 = 0,41
p̂ = 76/200 = 0,38

Sai số chuẩn theo H₀

SE = √(0,38·0,62·(1/100 + 1/100)) = 0,06864

Thống kê kiểm định

z = (0,35 − 0,41)/0,06864 = −0,8741

Đáp số

z = −0,8741

|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 = 0,9934

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 = 30/5 = 6
ȳ = 464/5 = 92,8

Các tổng bình phương và tổng tích

Sxx = Σ(x − x̄)² = 40
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 270
Syy = Σ(y − ȳ)² = 1847

Hệ số tương quan

r = 270/√(40·1847) = 0,9934

Đáp số

r = 0,9934
14.Hồi quy tuyến tính và tương quan

Đáp số: ŷ = 40,6

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 = 20/5 = 4
ȳ = 198/5 = 39,6

Các tổng bình phương và tổng tích

Sxx = Σ(x − x̄)² = 10
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 20

Đường hồi quy

b = 20/10 = 2
a = 39,6 − 2·4 = 31,6
ŷ = 31,6 + 2·x

Dự đoán

ŷ = 31,6 + 2·4,5 = 40,6

Đáp số

ŷ = 40,6
15.Kiểm định chi bình phương

Đáp số: χ² = 0,0873

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

thuốc mới: 120·66/220 = 36, 120·154/220 = 84
giả dược: 100·66/220 = 30, 100·154/220 = 70

Thống kê chi bình phương

χ² = (35 − 36)²/36 + (85 − 84)²/84 + (31 − 30)²/30 + (69 − 70)²/70
χ² = 0,0873

Đáp số

χ² = 0,0873

df = 1. Tại α = 0,05, giá trị tới hạn là 3,841, nên H₀ (tính độc lập) không bị bác bỏ.

16.Kiểm định chi bình phương

Đáp số: χ² = 0,8333

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

tuổi 18–30: 16, 24
tuổi 31–50: 16, 24
tuổi 51+: 32, 48

Thống kê chi bình phương

χ² = (14 − 16)²/16 + (26 − 24)²/24 + (18 − 16)²/16 + (22 − 24)²/24 + (32 − 32)²/32 + (48 − 48)²/48
χ² = 0,8333

Quyết định

df = 2, χ²crit = 9,210
0,8333 < 9,210

Đáp số

χ² = 0,8333

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