1
Wykład 1
Krótkie powtórzenie
Dr Sylwia Bedyńska
2
Szczegóły techniczne
3
Kontakt
Wykład kończy się egzaminem składającym się z około 30
pytań. Kryterium zaliczenia – zwykle jedno pytanie ponad
połowę
Wszelkie
materiały
znajdują się na stronie e-learningowej
szkoły
Trzeba założyć konto (jeśli ktoś jeszcze nie ma) na kursie
„Metodologia i statystyka – wykład dr. S. Bedyńska”
W kursie materiały z wykładu (slajdy), forum oraz dodatkowe
materiały ćwiczeniowe (testy do samodzielnego rozwiązania)
Pytania można zadawać na forum na e-learningu
4
Literatura
Bedyńska S. i Brzezicka A. (2007). Statystyczny drogowskaz. Jak
zbierać i analizować dane? Warszawa: Academica
Bedynska S. Książek M (2012). Statystyczny Drogowskaz 3.
Praktyczny przewodnik wykorzystania modeli regresji i równań
strukturalnych. Wydawnictwo Akademickie Sedno
Francuz, P., Mackiewicz, R. (2005). Liczby nie wiedzą skąd
pochodzą. Przewodnik po metodologii i statystyce nie tylko dla
psychologów. Lublin: KUL,
Stanisz A. (2007). Przystępny kurs statystyki z zastosowaniem
Statistica PL na przykładach z medycyny. tom 2. Modele liniowe i
nieliniowe. Kraków: Statsoft,
Wieczorkowska, G., Kochański, P. i Eljaszuk, M. (2003). Statystyka:
Wprowadzenie do analizy danych sondażowych i
eksperymentalnych. Warszawa: Scholar.
5
Zamiast
wprowadzenia
Liczby zawsze stanowiły
wyzwanie dla wyobraźni
człowieka. Niegdyś
uważano je za święte, a
duchowa natura symboli
liczbowych - jako że każda
liczba jest symbolem - nie
budziła wątpliwości tych,
którzy się nimi posługiwali.
Liczbami zajmują się różne
dziedziny: numerologia,
statystyka, ekonomia,
psychologia
6
Pierwszy krok – pomiar
pojęcie zmiennej
Zmienna teoretyczna – właściwość posiadająca
różne nasilenie dla różnych osób (np. wzrost,
agresja, poczucie szczęścia)
Zmienne teoretyczne mierzymy
(operacjonalizujemy) w dwóch celach:
Aby dokonać opisu jednostki lub pewnej grupy
(jak bardzo szczęśliwa jest Zosia, lub jak
szczęśliwi są studenci SWPS-u)
statystyka
opisowa
Aby wyjaśniać i przewidywać
statystyka
indukcyjna
7
Pomiar zmiennych
Zmienne mierzymy w rozmaity sposób – używając
różnych narzędzi pomiarowych, czasem na oko
(obserwacja)
Dzięki pomiarowi uzyskujemy
wskaźnik
zmiennej
teoretycznej (także nazywany zmienną tylko w sensie
statystycznym)
To w jakie sposób uzyskamy wskaźnik czyli jak
zmierzymy zmienną determinuje dalsze obliczenia
jakie możemy wykonać posługując się tym
wskaźnikiem
Sposób pomiaru determinuje poziom pomiaru
1. Sposób pomiaru
8
Poziomy pomiaru zmiennych
Zmienne mierzone na skali:
Nominalnej/Kategorialnej
Porządkowej/Rangowej
Przedziałowej/Interwałowej
Stosunkowej/Ilorazowej
1. Sposób pomiaru – poziomy pomiaru
Skale jakościowe
Skale ilościowe
9
Skala nominalna/kategorialna
Obiekty mierzone na tej skali różnią się – nadajmy im
cyfry tylko dla odróżnienia obiektów, ale nie mają one
sensu matematycznego
Jaki jest twój kolor oczu?
Jakie lody lubisz najbardziej?
Dzięki takiemu pomiarowi możemy tylko powiedzieć ile
osób wybrało daną kategorię (ile jest kobiet a ilu
mężczyzn, ile osób lubi lody waniliowe a ile
czekoladowe)
1. Sposób pomiaru – poziomy pomiaru
10
Skala porządkowa/rangowa
Obiekty można ustawić w określonej kolejności od tego,
który posiada daną właściwość w najmniejszym
stopniu do tego, który posiada tę właściwość w
największym stopniu. Uzyskujemy zatem informację
nie tylko o tym, że obiekty się różnią, ale też jak
można je uporządkować.
Stopnie naukowe, wykształcenie,
Badania preferencji:
7 rzeczy, które trzeba koniecznie zrobić w życiu
(uszereguj od najważniejszej do najmniej ważnej)
popływać z delfinami, zobaczyć wieloryba, zobaczyć zorzę
polarną, nurkować w rafie koralowej, odwiedzić chiński
mur, przejść po żarzących się węgielkach, skoczyć na
bungee
1. Sposób pomiaru – poziomy pomiaru
11
Skala przedziałowa/interwałowa
Informuje nas nie tylko o różnicach, pozwala porządkować
osoby, ale także określa wielkość różnic między
osobami
Możliwe wyniki ujemne – brak zera bezwzględnego
Zmienne mierzone wynikiem sumarycznym jakiejś
ankiety lub kwestionariusza
(skala inteligencji Wechslera)
Skala Liekerta (pomiar siły przekonań)
zdecydowanie
nie
zdecydowanie
tak
raczej nie
raczej tak
ani tak, ani nie
1. Sposób pomiaru – poziomy pomiaru
12
Skala stosunkowa/ilorazowa
Określa wielkość różnicy, ale także
proporcję dwóch wielkości. Ma zero
bezwzględne.
Wzrost mierzony w centymetrach, czas
reakcji, wielkość zarobków, ilość godzin
pracy (wielkości fizyczne), ilość dzieci
(nie można mieć -2 dzieci, jak ktoś ma 2 dzieci to ma dwa razy
więcej dzieci niż osoba, która ma jedno dziecko)
1. Sposób pomiaru – poziomy pomiaru
13
Zmienne między
i wewnątrz osób
14
Pomiar między osobami vs wewnątrz osób
Pomiar między osobami:
Zmienna mierzona przez badacza definiuje przynależność do
grupy:
Na przykład zmienna płeć – nie można jednocześnie należeć do
obu grup płciowych, grupy te są rozłączne.
Pomiar wewnątrz osób:
Wielokrotny pomiar tych samych badanych tym samym
narzędziem (powtarzany pomiar) lub różnymi narzędziami
(analiza profili)
15
Wady i zalety
Pomiar między osobami
Zalety: brak efektu
zmęczenia, czy
wyuczenia, Łatwiej
ukryć cel badania
Wady: potrzeba
więcej badanych,
mniejsza kontrola
zmiennych
zakłócających
Pomiar wewnątrz osób
Zalety: mniej osób
badanych, większa
kontrola zmiennych
zakłócających
Wady: pojawia się
efekt zmęczenia i
uczenia się, trudniej
ukryć cel badania
SCHEMATY BADAWCZE
16
Na egzaminie myśl o Einsteinie!
17
Wykonanie zadań egzaminacyjnych
Studenci
Wykonanie 1
Wykonanie 2
Schemat eksperymentalny
18
Grupa 1
Brak manipulacji
Grupa 2
Manipulacja
Pomiar zmiennej zależnej
Populacja – dobór do grup
Losowy dobór do
grup
Zastosowanie
manipulacji
Możliwość
określenia
przyczyny i
skutku
Badanie „Einstein” - zmienne
19
Wykonanie zadań egzaminacyjnych
Studenci
Wykonanie 1
Wykonanie 2
Zmienna
niezależna:
manipulacja vs
brak manipulacji
Zmienna zależna
poziom wykonania
Badanie „Einstein” – jak wpisać dane
20
Zmienna zależna
Zmienna
niezależna
Plan
quasi-eksperymentalny
21
Czy są różnice między palącymi i niepalącymi w liczbie
znajomych?
22
niepalący
palacze
Pomiar liczby znajomych
Liczba znajomych 1
Liczba znajomych 2
Schemat quasi-eksperymentalny
23
Grupa 1
Grupa 2
Pomiar zmiennej zależnej
Brak losowego
doboru do grup-
grupy naturalne
Brak manipulacji
Nie można
określić co jest
przyczyną a co
skutkiem
Czy są różnice między palącymi i niepalącymi w liczbie znajomych
24
niepalący
palacze
Pomiar liczby znajomych
Liczba znajomych 1
Liczba znajomych 2
Zmienna
niezależna:
palenie vs
niepalenie
Zmienna zależna
ilość znajomych
Badanie „palenie”
25
Zmienna
niezależna
Zmienna zależna
Plan korelacyjny
26
Związek między
atrakcyjnością interpersonalną a zarobkami
27
Zarobki
Atrakcyjność interpersonalna
Schemat korelacyjny
28
Pomiar zmiennej zależnej
Pomiar predyktora
Brak grup
Brak manipulacji
Nie można
określić co jest
przyczyną a co
skutkiem
Związek między
atrakcyjnością interpersonalną a zarobkami
29
Zarobki
Atrakcyjność interpersonalna
Predyktor
atrakcyjność
interpersonalna
Zmienna zależna
zarobki
Badanie „atrakcyjność”
30
Predyktor
Zmienna zależna
Plan mieszany
31
Plan mieszany – skuteczność psychoterapii
32
Grupa 1
Psychoterapia
Grupa 2
Brak psychoterapii
Pomiar 2
ilość objawów psychopatologicznych
Pomiar 1
ilość objawów psychopatologicznych
Losowy dobór do
grup
Zastosowanie
manipulacji
Możliwość
określenia
przyczyny i
skutku
Przykłady
33
Badanie 1 - Johnson, Radmacher, Terry, 1986
Badani: Studenci.
Procedura: Na początku semestru dokonywano pomiaru
samooceny, obrazu własnego ciała oraz wagi ciała.
Następnie jedna grupa chodziła na aerobik a druga
nie. Kolejny pomiar zmiennych następował pod koniec
semestru.
Wyniki: Po półrocznych zajęciach studenci mieli wyższą
samoocenę i lepszy obraz własnego ciała niż przed.
Waga nie uległa zmianie.
34
Badanie 2 - Karyłowski 1975
Badani: Studenci
Procedura: Wybrano osoby o pozytywnej samoocenie
oraz proszono o ocenę atrakcyjności pewnej osoby
oraz jej podobieństwa do siebie samego.
W grupie osób o pozytywnej samoocenie
podobieństwo wiązało się z wyższą atrakcyjnością
ocenianej osoby.
35
Podsumowanie
36
37
Ceremonia wręczenia Ig-Nobli odbywa się co roku w
Sanders Theatre na Uniwersytecie Harvarda. Zgodnie z
tradycją - przy akompaniamencie głośnego buczenia,
trąbienia i tupania publiczności, pod stertą setek
papierowych samolocików rzucanych na scenę przez
laureatów i gości.
Pomysłodawca i główny mistrz ceremonii Marc
Abrahams to redaktor naczelny pisma satyryczno-
naukowego „Roczniki Badań Nieprawdopodobnych”.
37
Ig Noble Prize
38
29 września 2009 roku
(niestety bilety są już wyprzedane)
Szczegóły na stronie Improbable research
Uczestnik ceremonii w loterii może wygrać randkę z
naukowcem, który otrzymał nagrodę Nobla
Referaty w formule 24/7:
Całościowy techniczny opis w 24 sekundy a potem jasne
podsumowanie zrozumiałe dla wszystkich w 7 słowach – w
tym roku referentami są: specjalista od nanotechnologii
Wade Adams, Stephen Wolfram, który zdefiniuje geniusz,
oraz Deborah Anderson która opowie o wprowadzaniu w
błąd.
38
Ig Noble Prize 2011
Laureaci 2010
Medycyna – astma może być leczona
przejażdżkami na roller coasterze
Zarządzanie – firmy osiągną większe zyski jeśli
będą awansować pracowników zupełnie losowo
Transport – najlepszym modelem
udoskonalającym transport jest śluzowiec
Fizyka – ludzie mniej się ślizgają wtedy, gdy w
zimie noszą skarpety na butach a nie odwrotnie.
Pokojowa nagroda Ig Nobla – przeklinanie
redukuje ból
39
40
Opis statystyczny
41
Trzy grupy statystyk opisowych
1. Miary położenia, w tym tendencji centralnej:
Średnia, mediana, modalna
Miary kwantylowe (kwartyle)
2. Miary rozproszenia:
Odchylenie standardowe i wariancja
3. Miary kształtu rozkładu:
Skośność i kurtoza
4. Miary współzmienności zmiennych (korelacje)
Korelacja r-Pearsona
42
Mediana i modalna
Wykształcenie
WYKSZT
7
31,8
31,8
31,8
5
22,7
22,7
54,5
10
45,5
45,5
100,0
22
100,0
100,0
1,00
2,00
3,00
Ogółem
Ważne
Częstość
Procent
Procent
ważnych
Procent
skumulowany
43
Statystyki
KOMPET
13
0
24,7692
21,0000
Ważne
Braki danych
N
Średnia
Mediana
Średnia i mediana
ilość punktów
72,7
68,0
63,3
58,7
54,0
49,3
44,7
40,0
35,3
30,7
26,0
21,3
16,7
12,0
7,3
kompetencje społeczne
C
zę
st
o
ść
5
4
3
2
1
0
44
Miary rozproszenia:
Czy ci uczniowie mają takie same osiągnięcia
szkolne?
Jaś i Krzyś uzyskali na koniec roku średnią 4.0. O Jasiu
nauczycielka powiedziała, że jest zdolny ale leń a o
Krzysiu, że jest co prawda niezbyt zdolny, ale za to
bardzo pracowity. Na jakiej podstawie nauczycielka
wyciągnęła taki wniosek, skoro obaj mają taką samą
średnią?
Wyniki Jasia: 5, 5, 4+, 3+, 3+, 3, 3,
Wyniki Krzysia: 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4,
45
Miary rozproszenia
Wariancja i
odchylenie
standardowe
Wyniki
surowe
Wynik –
średnia
Kwadrat
różnicy
3
-1
1
3
-1
1
3,5
-0,5
0,25
4,5
0,5
0,25
5
1
1
5
1
1
Średnia=
4
Suma=
0
Suma=
4,5
Statystyki
JAŚ
,94868
,90000
Odchylenie standardowe
Wariancja
46
Wykres skrzynkowy
Gwiazdki to dewianci
Kółka to przypadki
odstające
Linia w środku
skrzynki to
mediana,
Skrzynkę tworzy
pierwszy i trzeci
kwartyl
631
469
N =
Płeć
Mężczyzna
Kobieta
P
ła
ca
p
o
cz
ąt
ko
w
a
70000
60000
50000
40000
30000
20000
10000
0
327
630
915
459
765
568
276
1008
271
545
925
663
1007
967
47
Porównywanie wyników
Kto lepiej się uczy?
Andrzej w teście Mellanda zdolności twórczych
osiągnął wynik 15 punktów a Damian w
teście Urbana – Jellena 30 punktów. Który z
nich ma wyższy poziom zdolności
twórczych?
Skala Mellanda – maksimum 20 punktów
Skala Urbana- Jellena – maksimum 60 punktów
48
Porównywanie wyników - Standaryzacja
Niekiedy używamy różnych miar: długości mierzymy w
stopach, metrach, łokciach itp..
Tak samo w psychologii
Aby móc przeliczać wyniki pochodzące z różnych narzędzi
standaryzujemy je, czyli przeliczamy na jednostki
standardowe Z. Jednostką wspólną jest wtedy
odchylenie standardowe
49
Rozkład normalny
Średnia
Dąży do
+
∞
Dąży do
-
∞
Na osi Y
można
umieścić
liczbę osób
50
Właściwości rozkładu normalnego
Idealnie symetryczny względem osi pionowej
Kształt dzwonu
Opisuje rozkład różnych właściwości mierzonych na
skalach ilościowych
Wiąże wyniki standaryzowane z procentem osób
posiadających wyniki niższe lub wyższe (pośrednio
można wyliczyć prawdopodobieństwo danego
wyniku)
Pokazuje, że wyników przeciętnych jest najwięcej a
najmniej jest wyników skrajnych
51
Miary kształtu rozkładu
Kurtoza – miara spłaszczenia lub smukłości
Skośność – miara przesunięcia wyników w
kierunku niskich bądź wysokich wartości
skali
52
Skośność
Statystyki
BECK
70
4
,968
,287
,875
,566
29
0
29
Ważne
Braki danych
N
Skośność
Błąd standardowy skośności
Kurtoza
Błąd standardowy kurtozy
Rozstęp
Minimum
Maksimum
BECK
30,0
25,0
20,0
15,0
10,0
5,0
0,0
BECK
C
zę
st
o
ść
30
20
10
0
53
Skośność
Statystyki
OCENY
21
0
-,864
,501
,007
,972
Ważne
Braki danych
N
Skośność
Błąd standardowy skośności
Kurtoza
Błąd standardowy kurtozy
OCENY
6,0
5,0
4,0
3,0
2,0
OCENY
C
zę
st
o
ść
10
8
6
4
2
0
54
Rozkład leptokurtyczny
Niedobór wyników
skrajnych,
nadmiar wyników
przeciętnych
55
Rozkład platykurtyczny
Nadmiar wyników
skrajnych,
niedobór wyników
przeciętnych
56
Skośność
Który rozkład jest dodatnio
skośny a który ujemnie
skośny?
A. Normalny
B. Dodatnio skośny
C. Ujemnie skośny