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Methoden der Psychologie Evaluation & Forschungsstrategien Prof. Dr. G. Meinhardt Johannes Gutenberg Universität Mainz SS2015.

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Präsentation zum Thema: "Methoden der Psychologie Evaluation & Forschungsstrategien Prof. Dr. G. Meinhardt Johannes Gutenberg Universität Mainz SS2015."—  Präsentation transkript:

1 Methoden der Psychologie Evaluation & Forschungsstrategien Prof. Dr. G. Meinhardt Johannes Gutenberg Universität Mainz SS2015

2 Methoden der Psychologie Seminar Evaluation & Forschungsstrategien Anwendung statistischer Verfahren in Überblick Grundprinzip wichtigsten mathematischen Beziehungen Anwendungsbeispiele in Excel & Statistica HA/Tut Vertiefung mit Anwendungsbeispielen Aufgabenbearbeitung mit Excel & Statistica Prüfung Mündliche Modulabschlußprüfung Stud.Leistung Bearbeitung eines Project Files

3 Methoden der Psychologie Einführung Evaluationsproblem am Beispiel der Wirksamkeitsprüfung einer therapeutischen Maßnahme: Grundprobleme und Prüfstrategien Verfahren ANOVA – Grouping Factor Designs ANOVA – Messwiederholungsdesigns/Trendanalyse Effektstärkenprüfung Faktoranalyse Versuchspläne Typische Designs aus der klinischen Psychologie Ziele Wissen über statistische Verfahren Wissen über Untersuchungsstrategien Umsetzung mit Software Evaluation & Forschungsstrategien

4 Methoden der Psychologie Evaluations- problem Design Evaluation & Forschungsstrategien t1t2…tk Controlv1 v2 v3 … Therapyv1 v2 v3 … ANOVA mit einem Gruppierungsfaktor und mind. einem Messwiederholungsfaktor Hierbei wird jede Variable V j auf n i Versuchspersonen gemessen. i = 1: Kontrollgruppe i = 2: Therapiegruppe (die Stichprobenumfänge beider Gruppen dürfen verschieden sein)

5 Methoden der Psychologie Daten Evaluation & Forschungsstrategien

6 Methoden der Psychologie Fragen Multivariate Analysemethoden & Multivariates Testen …

7 Methoden der Psychologie Fragen Multivariate Analysemethoden & Multivariates Testen gibt es preexperimentelle Gruppenunterschiede? (Effekte im Pretest) gibt es postexperimentelle Gruppenunterschiede? (Effekte im Posttest) wie ist der Verlauf der Einwirkung in der Zeit in beiden Gruppen? inwiefern sind die Effekte variablenspezifisch? kann man ein Urteil über die Wirksamkeit der Therapie für alle Variablen fällen? wie stark sind die Effekte der Therapie? ist die Zusammenhangsstruktur der Variablen in beiden Gruppen gleich? ändert sich die Zusammenhangsstruktur mit der Zeit? sind die Voraussetzungen für die eingesetzten statistischen Verfahren erfüllt?

8 Methoden der Psychologie Literatur a) b) c) Multivariate Analysemethoden & Multivariates Testen BortzBortz/Döring Winer

9 Methoden der Psychologie Problem Frage Anzahl der gefundenen Zielelemente in einem Konzentrationsleistungstest (metrisch) GruppierungsvariableMessgröße Geschlecht M J Univariate Mittelwertevergleiche - Problemstellung x Unterscheidet sich die Leistung von Mädchen und Jungen im statistischen Mittelwert ? Beispiel

10 Methoden der Psychologie Stichprobe Frage Wir untersuchen 40 Mädchen und 45 Jungen Univariate Mittelwertevergleiche - Problemstellung Gibt es wirkliche Leistungsunterschiede zwischen Jungen und Mädchen, oder ist der gefundene Unterschied „rein zufällig“ ? Beispieldaten Geschlecht MJ 23.7 – 17.2 = 6.5

11 Methoden der Psychologie Strategie Urteil Ermittle die Wahrscheinlichkeit für den beobachteten Mittelwertsunterschied unter der Annahme, dass beide Gruppen in der Population denselben Mittelwert besitzen Univariate Mittelwertevergleiche - Prüfstrategie Ist der beobachtete Mittelwertsunterschied unter der H 0 sehr unwahrscheinlich (höchstens 5%), so lehnen wir die H 0 ab, und sehen die H 1 als die bessere Alternative an. Annahme Die Populationsmittelwerte von Jungen und Mädchen sind gleich Null-Hypothese Alternativ- Hypothese

12 Methoden der Psychologie Theoretische Verteilung – Sampling Distribution Sampling Population der Jungen Stichprobe des Umfangs N J Population der Mädchen Stichprobe des Umfangs N M Mittelwertsdifferenz Tue dies k - mal: Verteilung der Differenzen von Mittelwerten

13 Methoden der Psychologie Central Limit Theorem Die Verteilung von Differenzen von Mittelwerten nähert sich mit wachsendem Umfang der Sample-Stichproben einer Normalverteilung. Für N > 30 ist die Approximation gut.  Wahrscheinlichkeitsdichte   Es gilt: Theoretische Verteilung – Sampling Distribution   (wird geschätzt) In der theoretischen Verteilung der Differenzen von Mittel- werten wird die Wahrscheinlichkeitsbestimmung vorge- nommen. Sie liegt dem inferenzstatistischen Schluss zugrunde. Inferenzstat. Schluss

14 Methoden der Psychologie Sampling Distribution – Bestimmung des Standardfehlers Unabhängigkeit Ist die Messvariable eine in beiden Populationen unabhängige ZV: Jungen und Mädchen kommen aus derselben Population Gleichheit der Populations- varianz Standardfehler

15 Methoden der Psychologie Sampling Distribution – Schätzung des Standardfehlers Für die Populationsvarianz verwendet man eine Schätzung aus den Daten beider Stichproben: wobei und die Stichprobenvarianzen sind Dann gilt Schätzung aus Stichproben “Pooling” (Beste Schätzung des Standardfehlers aus Stichprobendaten) Schätzformel

16 Methoden der Psychologie Normalverteilung – z –Standardnormalverteilung Wahrscheinlichkeitsdichte f (z) z x Normalverteilung Standard-Normalverteilung Die z- Transformation übersetzt die Rohdatenskala in die Standardskala ( z = 0,  z = 1) _ x _ z _ f (x)

17 Methoden der Psychologie Sampling Distribution – Prüfgrösse z- Skala der Differenzen von Mittelwerten Unter der H0 gilt Dann gilt: Prüfgrösse ist standardnormalverteilt [ ] [ ] Transformation

18 Methoden der Psychologie Entscheidung über Prüfgrösse mit Standardnormalverteilung z 0 Prüfgrösse Testen zum Signifikanzniveau  : Ist |z| > z 1-  /2 ? Signifikanzniveau AnnahmebereichAblehnungsbereich

19 Methoden der Psychologie Entscheidung über Signifikanz des Mittelwerteunterschieds 1. Prüfgrösse Berechne A. Gilt |z| > z 1-  /2 Ablehnung von H 0 (die Mittelwerte der J. und M. sind signifikant verschieden) Ermittle kritischen z - Wert z 1-  /2  für ein  Fehlerniveau 2. Kritischer z - Wert 3. Entscheide (die Mittelwerte der J. und M. unterscheiden sich zufällig) B. Gilt |z| < z 1-  /2 Beibehalten von H 0 _

20 Methoden der Psychologie Numerisches Beispiel Differenz der Mittelwerte – 17.2 = 6.5 Standardfehler Prüfgrösse und Kritischer Wert z 1-  /2 = z = 1.96 Entscheidung d.h. |z| > z 1-  / > 1.96 H 0 ablehnen Die Mittelwerte entstammen nicht derselben Population (unterscheiden sich signifikant)

21 Methoden der Psychologie Voraussetzungen der Prüfung Varianz- homogenität Unabhängigkeit Verletzungen a.Die Populationsvarianzen die beiden Stichproben zu Grunde liegen, müssen gleich (homogen) sein. (Prüfung mit geignetem Verfahren) b. Die Messeinheiten innerhalb jeder Stichprobe müssen unabhängig sein. c. Die Messeinheiten beider Stichproben dürfen nicht teilweise paarweise zuzuordnen sein. Der Test ist relativ robust gegen Verletzungen der Varianzhomogenität. Verletzungen der Unabhängigkeit (b.) führen zur Ungültigkeit der Prüfgrösse, der Unab- hängigkeit (c.) je nach Höhe der Korrelationen zu progressiven (kleine Korr.) oder zu konservativen Entscheidungen (hohe Korr.).


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