|
Математические методы в психологии
Математические методы в психологии
4 Задание 1 Психолог предположил, что в результате научения время решения эквивалентных задач "игры в 5" (т.е. имеющих один и тот же алгоритм решения) будет значимо уменьшаться. Для проверки гипотезы у восьми испытуемых сравнивалось время решения (в минутах) первой и третьей задач. Установите, верно ли предположение исследователя? |
№ испытуемого | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | | 1 задача | 4 | 3,5 | 4,1 | 5,5 | 4,6 | 6 | 5,1 | 4,3 | | 2 задача | 3 | 3 | 3,8 | 2,1 | 4,9 | 5,3 | 3,1 | 2,7 | | |
Чтобы установить верно ли предположение исследователя о сокращении времени при решении эквивалентных (т.е. имеющих один и тот же алгоритм решения) задач применим Т - критерий Вилкоксона. Таблица№1 |
№ испытуемого | Время решения задачи№1 fдо | Время решения задачи№2 fпосле | Разность (fпосле - fдо) | Абсолютное значение разности | Ранговый номер разности | | 1 2 3 4 5 6 7 8 | 4 3,5 4,1 5,5 4,6 6 5,1 4,3 | 3 3 3,8 2,1 4,9 5,3 3,1 2,7 | -1 0,5 0,3 3,4 0,3 0,7 2 1,6 | 1 0,5 0,3 3,4 0,3 0,7 2 1,6 | 5 3 1,5 8 1,5 4 7 6 | | Сумма | | | | | 36 | | |
Сформулируем гипотезу Н0: Интенсивность сдвигов в сторону уменьшения длительности выполнения эквивалентных задач значительно превышает интенсивность сдвигов в сторону увеличения времени решения. Cумма рангов равна 36, что соответствует расчетной: ? R = N (N+1) /2= 72/2=36 Теперь отметим те сдвиги, которые являются нетипичными, в данном случае - положительными. В табл. №1 эти сдвиги и соответствующие им ранги выделены цветом. Сумма рангов этих "редких" сдвигов и составляет эмпирическое значение критерия Т: где Rr - ранговые значения сдвигов с более редким знаком. T = 1,5 Из таблицы VI приложения 1 определяем критические значения Т для n=8 Tкр {5 (p<0,05) |1 (p<0,01) Получаем, что Тэмп<Ткр (0,05) Ответ: Н0 подтверждается (р<0,05). на 5% уровне. Задание№2В двух школах района психолог выяснял мнения учителей об организации психологической службы в школе. В первой школе было опрошено 20 учителей, во второй 15. Психолога интересовал вопрос: в какой школе психологическая служба поставлена лучше? Учителя давали ответы по номинативной шкале - нравится (да), не нравится - (нет). Результаты опроса представлены в виде четырехпольной таблицы: |
| 1 школа | 2 школа | | Число учителей ответивших на вопрос утвердительно | 15 | 7 | | Число учителей, ответивших на вопрос отрицательно | 5 | 8 | | |
Для выяснения вопроса о лучшей организации психологической службы в обеих школах по результатам опроса учителей целесообразно полученные данные перевести в проценты, таким образом, мы получим процентное соотношение ответов "Да" "Нет". И так, в первой школе из 100% учителей довольными психологической службой оказались - 75%, недовольными - 25%. Во второй школе процент положительных ответов составил 47% от числа всех опрошенных, отрицательных - 53% Применим Критерий ц* - угловое преобразование Фишера. |
Группы | Утвердительные ответы | Отрицательные ответы | Суммы | | 1-ая школа | 15 (75%) | 5 (25%) | 20 | | 2-ая-школа | 7 (46,6%) | 8 (53,3%) | 15 | | Суммы | 22 | 13 | 35 | | |
Н0: Доля учителей удовлетворённых психологической службой в первой школе не больше, чем во второй. Н1: Доля учителей удовлетворённых психологической службой в первой школе больше чем во второй. По табл. XII определим показатели ц: ц 1 (75%) = 2,094 ц 2 (46,6%) = 1,503 Теперь подсчитаем эмпирическое значение ц* по формуле: Из условия задачи n1= 20; n2= 15 ц*эмп = 0,591Х 2,93= 1,73 По Табл. XIII Приложения 1 определяем, какому уровню значимости соответствует ц*эмп= 1,73: P= 0,04 ц*кр = { 1, 64 (с ? 0,05) |2,31 (с ? 0,01) ц*эмп > ц*кр (с ? 0,05) | Ответ: H0 отвергается. Доля учителей удовлетворённых психологической службой в первой школе больше чем во второй, то есть в первой школе психологическая служба поставлена лучше. Задание№3При измерении пространственных порогов тактильной чувствительности получены следующие величины порогов для женщин и мужчин (в мм):Женщины - 32, 30, 28, 30, 33, 37, 28, 27.Мужчины - 39, 36, 31, 35, 29, 34, 38.Исследователя интересует вопрос: отличаются ли между собой по величине пороги женщин и мужчин?Для решения данной задачи применяем критерий Манна - Уитни|
Женщины n1 | Мужчины n2 | | Показатель пространственного порога тактильной чувствительности | Ранг | Показатель пространственного порога тактильной чувствительности | Ранг | | 37 33 32 30 30 28 28 27 | 13 9 8 5,5 5,5 2,5 2,5 1 | 39 38 36 35 34 31 29 | 15 14 12 11 10 7 4 | | Суммы 245 | 47 | 242 | 73 | | Средние 30,6 | | 34,5 | | | |
Общая сумма рангов: 47+73=120. Расчетная сумма: ? R = N (N+1) /2=15Х 16/2=120 Равенство реальной и расчетной сумм соблюдено. Мы видим, что по уровню пространственного порога тактильной чувствительности более высоким рядом оказывается группа мужчин. Именно на эту выборку приходится более высокий суммарный ранг: 73 Uэмп = 56+28-73=11 Для второй ранговой суммы (47) величина Uэмп = 47 Выбираем меньшую величину U: Uэмп=11 По Табл. II Приложения 1 определяем критические значения для n1=8, n2=7. Uкp = {13 (p<0,05) | 7 (p<0,01) Uэмп< Uкp, то есть мы можем констатировать достоверные различия. Нулевая гипотеза о том, что пороги чувствительности у мужчин отличаются от женщин по величине подтверждается на 5% уровне значимости. Задание№4Предположим, что на 8 испытуемых проведен тест корректурной пробы в обычных условиях (А) и в условиях эмоциональной напряженности (В). Фиксировалось количество ошибок.|
испытуемые | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | | Условие А | 3 | 5 | 6 | 8 | 10 | 12 | 13 | 14 | | Условие В | 10 | 10 | 12 | 5 | 8 | 11 | 20 | 23 | | |
Для решения данной задачи, на мой взгляд, целесообразно использовать Т - критерий Вилкоксона. Таблица№1 |
Код испытуемого | Корректурная проба Обычные условия (А) Условия эмоциональной напряженности (В) | Разность (fВ - fА) | Абсолютное значение разницы | Ранговый номер разности | | 1 2 3 4 5 6 7 8 | 3 5 6 8 10 12 13 14 10 10 12 5 8 11 20 23 | +7 +5 +6 3 2 1 +7 +9 | 7 5 6 3 2 1 7 9 | 6,5 4 5 3 2 1 6,5 8 | | Сумма | | | | 36 | | |
Сумма рангов равна 36, что соответствует расчётной: ?R = N (N+1) /2= 72/2=36 Соответственно выдвигаем гипотезу. Н0: Количество ошибок при корректурной пробе в условиях эмоциональной напряженности превосходит количество ошибок в обычных условиях. Отметим нетипичные сдвиги (в данном случае отрицательные). В таблице №1 они выделены жирным шрифтом. Сумма рангов этих "редких" сдвигов и составляет эмпирическое значение критерия Т: Т=?Rr где Rr - ранговые значения сдвигов с более редким знаком. Тэмп= 3+2+1=6 По Таблице VI Приложения 1 определяем критические значения Т для n=8 Tкр ={5 (p<0,05) | 1 (p<0,01) Tэмп> Tкр Уровень достоверности гипотезы не достигает 5% значимости. Ответ: H0 не подтверждается, так как эмпирическое значение Т выше критического значения T и попадает в зону незначимости. Следовательно делаем вывод об отсутствии значимых статистических различий между результатами тестирования в разных условиях. Задание № 5В эксперименте по исследованию интермодального переноса получено, что в одной группе испытуемых (14 человек) более эффективным оказалось тактильное ознакомление с последующим зрительным узнаванием (8 человек из 14), тогда как во второй группе (10 человек) только для троих испытуемых этот вид переноса образа был эффективнее, чем перенос в направлении зрение-осязание. Значимы ли различия этих двух групп испытуемых в части эффективности переноса осязание-зрение?Для решения подходит угловой ц - критерий Фишера|
Группы | Перенос Осязание-зрение | Перенос Зрение-осязание | Всего | | №1 | 8 (57,14%) | 6 (42,85%) | 14 | | №2 | 3 (30%) | 7 (70%) | 10 | | Всего | 11 | 13 | | | |
Сформулируем гипотезы Н0: доля испытуемых в первой группе, в части эффективности переноса осязание-зрение, не превосходит долю таких же испытуемых во второй группе. Н1: доля испытуемых в первой группе в части эффективности переноса осязание-зрение превосходит долю таких же испытуемых во второй группе. Определяем величины ц1 и ц2 по Таблице XII приложения 1 (Сидоренко Е. В.) Напомним, что ц1 - это всегда угол, соответствующий большей процентной доле. ц 1 (57,14%)) = 1,713 ц 2 (30%) = 1,159. ц эмп. = (ц1 - ц2) v n 1* n 2/n1 + n2 = (1,713 - 1,159) v 14 * 10/14+10 = 1,339; По Табл. XIII Приложения 1 определяем, какому уровню значимости соответствует эта величина: р=0,092 Для практики этот уровень мал, поэтому следует сравнить ц эмп. с ц кр.={ 1,64 (p ? 0,05) | 2,31 (p ? 0,01) Полученное значение ц находится вне зоны значимости, Н0 принимается. Ответ: различия двух групп испытуемых в части эффективности переноса осязание-зрение незначимы. Задание №5По данным таблицы проведите анализ дискриминативности отдельных пунктов некоторого личностного опросчика (т.е. вычислите корреляцию между типичным ответом на отдельный пункт (утверждение-отрицание)) с общим результатом по тесту.|
№ испыту-емого | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | | Ответ на проверяемый пункт опросника | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | | Результат по шкале в "сырых" баллах | 16 | 12 | 11 | 7 | 15 | 14 | 10 | 11 | 15 | 9 | 13 | 7 | 13 | 11 | 10 | 11 | 10 | 11 | | |
Мера соответствия успешности выполнения задачи всему тесту является показателем дискриминативности заданий теста для данной выборки испытуемых и вычисляется по формуле: где - среднее арифметическое оценок по тесту у испытуемых, выполнивших задание в соответствии с ключом; - среднее арифметическое всех индивидуальных оценок по тесту, - среднеквадратическое отклонение индивидуальных оценок по тесту для выборки, - число испытуемых, ответ которых соответствует ключу, - общее количество испытуемых. Коэффициент дискриминации может принимать значения от - 1 до +1. Высокий положительный свидетельствует об эффективности деления испытуемых. Высокое отрицательное значение свидетельствует о непригодности данной задачи для теста, о ее несоответствии суммарному результату. Чем ближе значение к 1, тем более соответствует данная задача всему тесту. Для того, чтобы вычислить коэффициент дискриминации заданий теста, нужно: Вычислить - среднеквадратическое отклонение индивидуальных оценок по тесту для выборки по формуле = =7,55 = = = 11 = 18 =2099,48 = - 0,35 1,25=-0,43 Коэффициент дискриминации может принимать значения от - 1 до +1. Высокий положительный свидетельствует об эффективности деления испытуемых. Высокое отрицательное значение свидетельствует о непригодности данной задачи для теста, о ее несоответствии суммарному результату. Задание №6Проведите сравнение (корреляционный анализ) параллельных форм некоторого опросника по результатам, представленным в таблице: |
№ вопроса | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | | Форма "А" | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | | Форма "А" | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | | |
Для решения данной задачи применим коэффициент корреляции ц |
№ вопроса | Форма"А" (X) 0 - несовпадение с "ключом", 1 - совпадение с "ключом". | Форма "B"(Y) 0 - несовпадение с "ключом", 1 - совпадение с "ключом". | | 1 | 0 | 0 | | 2 | 1 | 1 | | 3 | 0 | 1 | | 4 | 0 | 0 | | 5 | 1 | 0 | | 6 | 1 | 0 | | 7 | 0 | 1 | | 8 | 1 | 1 | | 9 | 0 | 0 | | 10 | 1 | 0 | | 11 | 1 | 0 | | 12 | 1 | 0 | | |
Цэмп= pxy-px py/ v px (1 - px) py (1-py) где рх - частота или доля признака, имеющего 1 по X, (1 - рх) - доля или частота признака, имеющего 0 по X; ру - частота или доля признака, имеющего 1 по Y, (1 - ру) - доля или частота признака, имеющего 0 по Y, рху - доля или частота признака, имеющая 1 одновременно как по X, так и по Y. Цэмп= - 0,12 Для данного коэффициента отсутствуют таблицы значимости. Значимость рассчитывается по формуле: Tф = | - 0,12| v 12-2/ 1-0,12 х - 0,12 = 0,382 Число степеней свободы для данной выборки k = n-2 = 12-2 = 10 По табл.16 приложения 1 (Ермолаев О.Ю. Математическая статистика для психологов) находим критические значения критерия Стьюдента. tкр= {2,23 (p<0,05) | 4,59 (p<0,01): Значение величины Tф попало в зону незначимости. Ответ: связь между параллельными формами некоторого опросника не обнаружена. Задание №7С помощью двух опросников (Х и Y), требующих альтернативных ответов "да" или "нет", были получены первичные результаты - ответы 15 испытуемых. Результаты предствлены в виде сумм баллов за утвердительные ответы ("да") для каждого испытуемого отдельно для опросника Х и опросника Y. Требуется определить, измеряют ли опросники Х и Y похожие личностные качества испытуемых, или не измеряют. Можно предположить, что если опросники по содержанию и формулировкам мало отличаются друг от друга, то сумма баллов, набранная каждым испытуемым по опроснику Х, будет близка к сумме баллов, набранных по опроснику Y.Результаты эксперимента представлены в таблице: |
№ испытуемого | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | | Х | 47 | 71 | 52 | 48 | 35 | 35 | 41 | 82 | 72 | 56 | 59 | 73 | 60 | 55 | 41 | | Y | 75 | 79 | 85 | 50 | 49 | 59 | 75 | 91 | 102 | 87 | 70 | 92 | 54 | 75 | 68 | | |
Данную задачу возможно решить с применением коэффициента корреляции Пирсона. |
№ испытуемого | Опросник Х | Опросник Y | X Y | X X | Y Y | | 1 | 47 | 75 | 3525 | 2209 | 5625 | | 2 | 71 | 79 | 5609 | 5041 | 6241 | | 3 | 52 | 85 | 4420 | 2704 | 7225 | | 4 | 48 | 50 | 2400 | 2304 | 2500 | | 5 | 35 | 49 | 1715 | 1225 | 2401 | | 6 | 35 | 59 | 2065 | 1225 | 3481 | | 7 | 41 | 75 | 3075 | 1681 | 5625 | | 8 | 82 | 91 | 7462 | 6724 | 8281 | | 9 | 72 | 102 | 7344 | 5184 | 10404 | | 10 | 56 | 87 | 4872 | 3136 | 7569 | | 11 | 59 | 70 | 4130 | 3481 | 4900 | | 12 | 73 | 92 | 6716 | 5329 | 8464 | | 13 | 60 | 54 | 3240 | 3600 | 2916 | | 14 | 55 | 75 | 4125 | 3025 | 5625 | | 15 | 41 | 68 | 2788 | 1681 | 4624 | | Суммa | 827 | 1111 | 63486 | 48549 | 85881 | | |
Для расчёта применяется формула: rxy= (?xy- (?x ?y/n)) / vSx Sy ,rxy эмп=0,68 По таблице находим критические значения для вычисленного коэффициента Пирсона rxy эмп с учётом числа степеней свободы рассчитываемых по формуле k=n-2. В нашем случае k=15-2=13 rкр={0,51 (p<0,05) |0,64 (p<0,01) Величина рассчитанного коэффициента попадает в зону значимости. Гипотеза о наличии связи подтверждается. Иными словами связь между результатами двух опросников подтверждается на уровне 1% и является положительной. Ответ: опросники Х и Y измеряют похожие личностные качества испытуемых. Задание №8Проведите обработку результатов эксперимента: исследование самооценки личности. Цель обработки результатов - определение связи между ранговыми оценками качеств личности, входящими в представления "Я" - идеальное и "Я" реальное. Мера связи устанавливается с помощью коэффициента ранговой корреляции Ч. Спирмена. (Экспериментальная работа проводится во время аудиторного занятия.)Методика. Исследование самооценки личностиЦель исследования: определить уровень самооценки.Материал и оборудование: список слов или специальный бланк со словами, характеризующими отдельные качества личности, ручка.Это исследование имеет два существенно различающихся по процедуре варианта определения самооценки личности. В обоих случаях можно работать как с одним испытуемым, так и с группой. Мы рассмотрим первый вариант исследования. (см. Психологические исследования. Практикум по общей психологии для студентов педагогических вузов. Составители Т.И. Пашукова и др. - М., Издательство "Институт практической психологии", Воронеж: НПО "МОДЭК", 1996.)Первый вариант исследованияВ основе исследования самооценки в этом варианте методики лежит способ ранжирования. Процедура исследования включает две серии. Материалом, с которым работают испытуемые, является напечатанный на специальном бланке список слов, характеризующих отдельные качества личности. Каждый испытуемый получает такой бланк в начале исследования. При работе с группой испытуемых важно обеспечить строгую самостоятельность ранжирования.Первая серияЗадача первой серии: выявить представление человека о качествах своего идеала, то есть "Я" идеальное. Для этого слова, напечатанные на бланке, испытуемый должен расположить в порядке предпочтения.Инструкция испытуемому: "Прочитайте внимательно все слова, характеризующие качества личности. Рассмотрите эти качества с точки зрения присущности их идеальной личности, то есть с точки зрения полезности, социальной значимости и желательности. Для этого проранжируйте их, оценив каждое в баллах от 20 до 1. Оценку 20 поставьте в бланке, в колонке №1 слева от того качества, которое, по Вашему мнению, является самым полезным и желательным для людей.Оценку 1 - в той же колонке №1 слева от качества, которое наименее полезно, значимо и желательно. Все остальные оценки от 19 до 2 расположите в соответствии с Bашим отношением ко всем остальным качествам. Следите, чтобы ни одна оценка не повторялась дважды".Вторая серияЗадача второй серии: выявить представление человека о своих собственных качествах, то есть его "Я" реально. Как и в первой серии испытуемого просят проранжировать напечатанные на бланке слова, но уже с точки зрения характерности или присущности обозначаемых ими качествличности себе самому.Инструкция испытуемому. "Прочитайте снова все слова, характеризующие качества личности. Рассмотрите эти качества с точки зрения присущности их Вам. Проранжируйте их в колонке №2, оценив каждое от 20 до I. Оценку 20 - поставьте справа от того качества, которое, по Вашему мнению, является присущим Вам в наибольшей степени, оценку 19 - поставьте тому качеству, которое xapактерно для Вас несколько меньше, чем первое, и так далее. Тогда оценкой 1 у Вас будет обозначено то качество, которое присуще Вам меньше, чем все остальные. Следите, что бы оценки - ранги не повторялись дважды".Бланк со словами, характеризующими качества личности выглядит следующим образом.|
№1 | Качества личности | №2 | d | 2 d | | 19 | Уступчивость | 15 | 4 | 16 | | 13 | Смелость | 10 | 3 | 9 | | 4 | Вспыльчивость | 4 | 0 | 0 | | 6 | Нервозность | 3 | 3 | 9 | | 18 | Терпеливость | 16 | 2 | 4 | | 12 | Увлекаемость | 7 | 5 | 25 | | 7 | Пассивность | 13 | -6 | 36 | | 3 | Холодность | 2 | 1 | 1 | | 14 | Энтузиазм | 8 | 6 | 36 | | 11 | Осторожность | 17 | -6 | 36 | | 1 | Капризность | 1 | 0 | 0 | | 10 | Медлительность | 20 | -10 | 100 | | 20 | Гуманность | 18 | 2 | 4 | | 9 | Застенчивость | 14 | -5 | 25 | | 2 | Трусость | 5 | -3 | 9 | | 17 | Трудолюбие | 9 | 8 | 64 | | 8 | Подозрительность | 11 | -3 | 9 | | 16 | Педантичность | 12 | 4 | 16 | | 5 | Легковерие | 6 | -1 | 1 | | 15 | Аккуратность | 19 | -4 | 16 | | 210 | | 210 | 0 | У d2 =326 | | |
Коэффициент ранговой корреляции Спирмена подсчитывается по формуле где d - разность между рангами по двум переменным для каждого испытуемого; N - количество ранжируемых значений, rs = 1 - 0,245=0,755 По Табл. XVI Приложения 1. Критические значения выборочного коэффициента корреляции рангов определяем критические значения: rs кр = {0,45 (p<0,05) |0,57 (p<0,01) rs эмп > rs кр, значит достигается статистическая значимость. Полученный коэффициент корреляции свидетельствует о наличия значимой положительной связи между Я идеальным и Я реальным на 1% уровне. Это можно трактовать как проявление (при г от +0,39 до +0,89), тенденции к завышению самооценки.
|
|