background image

Statystyki opisowe (Arkusz1)

N ważnych Średnia

Minimum

Maksimum

Odch.std

Ocena

219

3,310502

2,000000

6,000000

1,126995

Po co przeprowadza się badania empiryczne w psychologii?

Jakie oceny otrzymaliby studenci z egzaminu ze statystyki, 
gdyby wszyscy mieli takie same oceny?

Co to znaczy, że ocena studenta X jest różna od średniej?
Jak można liczbowo przedstawić odchylenie od średniej?
Dlaczego oceny jednych są wyższe od średniej a innych niższe?
Od czego zależy wielkość różnicy w stosunku do średniej?

background image

Ocena = 219*0,5*normal(x; 3,3105; 1,127)

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

4,5

5,0

5,5

6,0

6,5

Ocena

0

10

20

30

40

50

60

70

80

L

icz

b

a

 o

b

s.

średnia arytmetyczna

background image

Badania empiryczne polegają na poszukiwaniu przyczyn 
różnic od średniej

Od czego zależy wielkość odchylenia od średniej w przypadku 
wyników egzaminu?

background image

Odpowiedź – od liczby zdobytych punktów

suma punktów = 219*5*normal(x; 23,3196; 7,9291)

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

suma punktów

0

10

20

30

40

50

60

L

icz

b

a

 o

b

s.

Statystyki opisowe (Arkusz1)


ważnych

Średnia

Minimum

Maksimu
m

Odch.std

suma 
punktów

219

23,31963

8,000000

41,00000

7,929051

background image

Bieżący efekt: F(2, 216)=122,10, p=0,0000

Dekompozycja efektywnych hipotez

Pionowe słupki oznaczają 0,95 przedziały ufności

1

2

3

Zmn5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

4,5

5,0

5,5

O

ce

n

a

Badanie różnicowe – czy podział osób badanych na jakieś grupy po 
badaniu pozwala na znalezienie przyczyny odchyleń od średniej

Badanie eksperymentalne – podział osób na grupy przed badaniem i 
manipulacja sytuacją

background image

W jakich przypadkach na podstawie oceny łatwiej jest 
przewidzieć sumę punktów i poziom aktywności a w jakich 
trudniej?

background image

Przestrzeń probabilistyczna to przestrzeń wszystkich 
możliwych zdarzeń, które mogą wystąpić i których nie można z 
góry przewidzieć

Przestrzeń taka może być skończona (na przykład zbiór liczby 
oczek przy rzucie kostką)
lub nieskończona (na przykład czas reakcji w eksperymencie 
psychologicznym, który można mierzyć z dowolną dokładnością)

Przestrzeń probabilistyczna – intuicyjnie – to przestrzeń 
wszystkich możliwych zdarzeń, np. wszystkie możliwe oceny z 
egzaminu.

Wyniki eksperymentów psychologicznych można opisać za 
pomocą pojęcia przestrzeni probabilistycznej

background image

Przykłady przestrzeni probabilistycznej:

1. Rzut monetą – dwa zdarzenia może wypaść orzeł lub 

reszka

2. Rzut dwoma monetami (kolejność nieistotna) – trzy 

zdarzenia: 

(orzeł, orzeł) (reszka, reszka) (orzeł, reszka)

3. Losowanie (bez zwracania)6 kuleczek ze zbioru 49 różnych 

kuleczek, jeżeli kuleczki te się ponumerują to zdarzenia 
mogą wyglądać tak:
(1,2,3,4,5,6) (28, 45, 36, 2, 6, 19) itd.
z 49 kuleczek można wylosować 6 na 13 983 816 
sposobów

4. Zaznaczenie jednej z odpowiedzi: zdecydowanie nie lubię, 

nie lubię, nie mam zdania, lubię, zdecydowanie lubię
dla pytania „Czy lubisz wykłady ze statystyki?”

background image

Definicja prawdopodobieństwa

Klasyczna (częstościowa) definicja 
prawdopodobieństwa: 
 
Ω = {X

1

, X

2

, ..., X

N

}   -  

Ω   - zbiór wszystkich możliwych zdarzeń, 

sytuacji, itp. Na przykład zbiór wszystkich 
możliwych wyników rzutu kostką, wyników na 
egzaminie, itp. Zbiór Ω nie musi być zbiorem 
liczb, może to być zbiór różnych obiektów. 

 
X  - to pewien podzbiór zdarzeń ze zbioru Ω 

(inaczej zbiór zdarzeń sprzyjających albo zbiór 
sukcesów) – na przykład zbiór liczb parzystych 
na kostce albo zbiór ocen nie gorszych niż 4,0 

 

)

(

)

(

)

(

n

X

n

X

P

Pierre Simon  de 

Laplace

ur. 23 marca 1749 w 

Beaumont-en-Auge,  zm. 5 

marca 1827 w Paryżu)

background image

Ile wynosi prawdopodobieństwo dla następujących 
zdarzeń?

1. Orzeł przy jednym rzucie monetą?
2. Co najmniej dwa orły przy rzucie dwoma monetami?
3. Trafienie 6 w lotto, jeżeli skreśliło się cyfry: 

(1,2,3,4,5,6) 

4. Trafienie 6 w lotto jeżeli skreśliło się cyfry (28, 45, 36, 

2, 6, 19)

5. Wybranie odpowiedzi „zdecydowanie lubię wykład ze 

statystyki” przez wszystkie osoby obecne na 
wykładzie?

background image

Definicja zdarzeń niezależnych

Zdarzenia ze zbioru Ω mogą być podzielone na różne typy 
zdarzeń. Jeżeli prawdopodobieństwo wystąpienia zdarzenia 
typu X jest niezależne od wystąpienia zdarzenia typu Y to 
mówimy, że zdarzenia X i Y są od siebie niezależne.

Dla zdarzeń niezależnych zachodzi: P(X i Y) = P(X) P(Y)

Przykład zdarzeń niezależnych – rzut wieloma monetami, 
rzut monetą i rzut kostką

Jakie są psychologiczne przykłady zdarzeń niezależnych?

Zdarzenia niezależne to także błędy pojawiające się w 
eksperymentach psychologicznych

background image

Zmienna losowa

Ze zmienną losową mamy do czynienia wtedy, gdy 
wszystkim zdarzeniom ze zbioru Ω przypisane są liczby 
według tej samej zasady. 

Y1
Y2
Y3

.
.
.

YN

background image

Przykłady zmiennych losowych
1. Rzut monetą – dwa zdarzenia może wypaść orzeł lub reszka –

jeżeli orzeł to zapisujemy 1, jeżeli reszka to 0

2. Rzut dwoma monetami (kolejność nieistotna) – trzy zdarzenia: 

(orzeł, orzeł) (reszka, reszka) (orzeł, reszka) jako wartości 

zmiennej podajemy liczbę orłów

3. Losowanie (bez zwracania) 6 kuleczek ze zbioru 49 różnych 

kuleczek. Możemy jako wartości zmiennych zapisać sumę na 
sześciu kuleczkach

4. Zaznaczenie jednej z odpowiedzi: zdecydowanie nie lubię, nie 

lubię, nie mam zdania, lubię, zdecydowanie lubię
dla pytania „Czy lubisz wykłady ze statystyki?”
Możemy odpowiedzi kodować przy pomocy liczb: 1, 2, 3, 4, 5

background image

Zmienna losowa jest funkcją

Funkcja to przepis pozwalający jednoznacznie łączyć w pary 
liczby z jednego zbioru z liczbami z drugiego zbioru. Każda 
liczba z pierwszego zbioru może mieć przyporządkowaną tylko 
jedną liczbę z drugiego zbioru.
Czy ta zasada obowiązuje w drugą stronę?
Zbiory te można nazwać zbiorem wartości niezależnych  
(dziedziną funkcji - pierwszy zbiór) i zbiorem wartości 
zależnych (drugi zbiór)

Przykłady funkcji: 
Funkcja Stała: Dla każdego X, Y = 3,0 (np. cena kawy w barze) 
co mogłoby być zmienną X?

Funkcja Liniowa: Dla każdego X, Y = 102  X, 
X to na przykład ceny w barku w dniu wczorajszym

background image

Zmienna losowa jest funkcją, dla której dziedziną są zdarzenia 
elementarne (czyli zdarzenie opisane w przestrzeni 
probabilistycznej)

Przepis na łączenie zdarzeń z liczbami może być dowolny, aby 
tylko jednemu zdarzeniu przypisywano jedną liczbę

Na tym samym zbiorze zdarzeń elementarnych można 
zdefiniować różne zmienne losowe – nie można ich jednak 
„mylić” między sobą w tej samej analizie

Przykład – nie można jako wartości zmiennych zależnych 
wpisywać na zmianę wzrostu i ilorazu inteligencji, bo są to 
różne zmienne losowe

background image

Zmienne losowe mogą przybierać wartości ze 
skończonego zbioru – są to wtedy zmienne skokowe lub 
inaczej dyskretne
Wszystkie przykłady zmiennych losowych (1-4) wyżej to 
zmienne tego typu.
Intuicyjnie – zmienne dyskretne to takie, dla których nie da 
się podać wartości pośrednich (nie można wyrzucić 3,5 
oczka na kostce do gry)

Zmienne losowe mogą też przyjmować wartości z 
nieskończonego zbioru – są to wtedy zmienne ciągłe.
Intuicyjnie – nieskończony zbiór to taki, który nie ma 
granicy dolnej lub górnej (na przykład zbiór liczb 
rzeczywistych od -

do + ) lub taki (co jest w sumie 

jednoznaczne), w którym między każdymi dowolnymi 
wartościami znajduje się wartość pośrednia.

background image

Ciągłość zmiennych – paradoksy Zenona z Elei

Czy Achilles dogoni żółwia?

Czy strzała może lecieć bez czasu?

Czy można trafić z łuku w jeden konkretny punkt na tarczy

Liczby losowe z przedziału od 0 do 1

Zenon z Elei

background image

Wartośd oczekiwana

E= X

1

p

1

+ X

2

p

2

+ ... + X

n

p

n

X - stany rzeczy,

p - prawdopodobieństwo wystąpienia tych stanów

Przykład:

Rzucam kostką. Jeżeli wypadnie parzysta liczby oczek dostajesz 1 zł,
jeżeli nieparzysta - płacisz 2 zł. Ile wynosi wartośd oczekiwana w tej
grze?

background image

Przykład: Oceny w szkole

Oceny w grupie A

1
1
2
3
5

wartość oczekiwana

2,4

Oceny w grupie B

2
3
4
4
6

wartość oczekiwana

3,8

Jak obliczyć wartość oczekiwaną dla wszystkich 10 
uczniów?
Jakie wartości oczekiwane możemy przypisać każdej 
osobie?

background image

Oceny

w.oczek 

grupy

całkowita 

w. oczek

Ocena -
w.oczek 

grupa

w_ocze

k gr - w 

oczek 

całk

Oceny w grupie A

1

2,4

3,1

-1,4

-0,7

1

2,4

3,1

-1,4

-0,7

2

2,4

3,1

-0,4

-0,7

3

2,4

3,1

0,6

-0,7

5

2,4

3,1

2,6

-0,7

wartość 
oczekiwana

2,4

Oceny w grupie B

2

3,8

3,1

-1,8

0,7

3

3,8

3,1

-0,8

0,7

4

3,8

3,1

0,2

0,7

4

3,8

3,1

0,2

0,7

6

3,8

3,1

2,2

0,7

wartość 
oczekiwana

3,8

Wynik osoby 1.:  1 = 3,1 +  (-0,7)  +  (-1,4)

background image

Wynik pojedynczej osoby badanej jest sumą

-całkowitej wartości oczekiwanej
-odchylenia od wartości oczekiwanej w grupie
-odchylenia wartości oczekiwanej grupy od całkowitej 
wartości oczekiwanej

Projektowanie eksperymentu polega na 
•ustaleniu jakie wartości oczekiwane można przypisać 
każdej osobie
•ocenie skąd się biorą różnice pomiędzy wynikiem danej 
osoby a każdym typem wartości oczekiwanej
•ustaleniu, które różnice można wyjaśnić i w jaki sposób
•ocenie w jakim stopniu na podstawie wyniku 
pojedynczej wybranej losowo osoby można przewidzieć 
przyporządkowane tej osobie wartości oczekiwane  

background image

Tabela X. Różnice w zakresie częstości niewerbalnych zachowań współmałżonków 

SD 

Rodzaj 

zachowania 

Mężowie  Żony  Mężowie  Żony 

df 

t

a

 

Uśmiechy 

2,65  

3,83  

2,30  

3,78  

39 

–2,72*  

Głośny 
śmiech  

0,80  

1,78  

1,16  

2,28  

39 

–3,40*  

Marszczenie 
czoła  

0,36  

0,31  

0,81  

0,66  

38 

0,29  

Zaskoczenie  

0,00  

0,03  

0,00  

0,16  

38 

–1,00  

Liczba 
spojrzeń 

10,83  

10,76  

6,11  

7,05  

39 

0,05  

Długość 
spojrzenia  w 
sek. (średnia) 

4,61  

7,50  

2,81  

5,95  

39 

–3,27*  

* p.<0,05 

Wyniki w grupie można przedstawić krócej za pomocą 
statystyk opisowych

background image

Najważniejszą statystyką opisową jest średnia arytmetyczna, 
która ogólnie nazywa się wartością oczekiwaną

Jak oblicza się średnią?

Co to jest średnia ważona

background image

n

x

X

s

s

n

i

i

1

2

2

)

(

 

s  odchylenie standardowe,  

n  liczba wszystkich obserwacji w zbiorze,  

X

i

  wartość kolejnego, i-tego pomiaru, 

x

  średnia arytmetyczna, 

n

1

  suma n wartości danych, 

  pierwiastek kwadratowy. 

 

Odchylenie standardowe jest średnią geometryczną z różnic w 
stosunku do Wartości oczekiwanej

background image

Statystyki opisowe (Dane_egzamin_semestr_zimowy)

N ważnych Średnia

Minimum

Maksimum Odch.std

dotk 
punkty

217

2,59908

-1,00000

8,00000

2,678895

suma 
punktów

219

23,31963

8,00000

41,00000

7,929051

Ocena

219

3,31050

2,00000

6,00000

1,126995

Wskaźnik zmienności: 

odchylenie standardowe

średnia arytmetyczna

1,03071

0,340016

0,34043