Onderzoekstechnieken
Samenvatting - HoGent
Jakob Lierman
Academiejaar 2018-2019
1
,Inhoudsopgave
1 Het onderzoeksproces 4
1.1 De wetenschappelijke methode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.1.1 Niet-wetenschappelijk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.1.2 Wetenschappelijk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.1.3 Onderzoeksdoelstellingen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.1.4 Fundamenteel vs. toegepast onderzoek . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.2 Basisconcepten in onderzoek . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.2.1 Meetniveaus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.2.2 Onderzoeksproces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
2 Analyse op 1 variabele 6
2.1 Centrummaten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
2.1.1 Gemiddelde . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
2.1.2 Mediaan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
2.1.3 Modus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
2.2 Spreidingsmaten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
2.2.1 Range / Bereik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
2.2.2 Kwartielen & kwartielafstand . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
2.2.3 Variantie en standaardafwijking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
2.3 Grafieken . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
2.3.1 Cirkeldiagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
2.3.2 Staafdiagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
2.3.3 Boxplot . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
2.3.4 Data-ambiguïteit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
2.3.5 Data distortion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
2.3.6 Anscombe’s Quartet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
3 Steekproefonderzoek 11
3.1 Populatie en steekproeven . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
3.2 Keuze steekproefmethode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
3.2.1 Elementen voor een steekproef kiezen . . . . . . . . . . . . . . . . 12
3.2.2 Fouten bij steekproeven . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
3.2.3 Aanpassing formules standaarddeviatie . . . . . . . . . . . . . . . 13
3.2.4 Overzicht symbolen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
3.3 Kansverdeling van een steekproef . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
3.3.1 Stochastisch experiment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
3.3.2 Kansverdeling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
3.4 De normale verdeling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
3.4.1 De standaardnormale verdeling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
3.5 Centrale limietstelling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
3.5.1 Schatten van een parameter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
3.5.2 Betrouwbaarheidsinterval populatiegemiddelde bij grote steekproef 15
3.5.3 Betrouwbaarheidsinterval populatiegemiddelde bij een kleine steek-
proef . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
2
, 3.5.4 Betrouwbaarheidsinterval voor populatiefractie bij een grote steek-
proef . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
4 Toetsingsprocedures 18
4.1 Elementen van een hypothesetoets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
4.2 Toetsingsprocedure voor de z-toets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
4.3 Kritieke gebied . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
4.4 Overschrijdingskans . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
4.5 Eenzijdig of tweezijdig toetsen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
4.6 De t-toets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
4.7 De t-toets voor twee steekproeven . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
4.8 Fouten in hypothesetoetsen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
4.9 Effectgrootte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
4.9.1 Cohen’s d . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
5 Analyse op 2 variabelen 22
5.1 Kruistabellen en Cramér’s V . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
5.2 χ2 -test voor associatie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
5.3 (Lineaire) Regressie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
5.3.1 Kleinste kwadrantenmethode van Gauss . . . . . . . . . . . . . . 24
5.4 Correlatie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
5.4.1 Co-variantie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
5.4.2 Pearsons product-momentcorrelatiecoëfficiënt . . . . . . . . . . . 26
5.4.3 Determinatiecoëfficiënt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
6 De χ2 -toets 28
6.1 χ2 -toets voor verdelingen (één variabele) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
6.1.1 Goodness of fit test . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
6.1.2 Toetsingsprocedure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
6.1.3 Voorwaarden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
6.2 χ2 -kruistabeltoets (twee variabelen) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
7 Tijdreeksen 30
7.1 Tijdreeksen en voorspellingen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
7.2 Tijdreeksmodellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
7.2.1 Wiskundig model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
7.2.2 Algemeen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
7.3 Schatten van parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
7.3.1 Voortschrijdend gemiddelde . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
7.3.2 Meten van de nauwkeurigheid van voorspellingen . . . . . . . . . 31
7.4 Exponentiële afvlakking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
7.4.1 Enkelvoudige exponentiële afvlakking . . . . . . . . . . . . . . . . 32
7.4.2 Dubbele exponentiële afvlakking . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
7.4.3 Driedubbele exponentiële afvlakking . . . . . . . . . . . . . . . . 33
A Notatie 34
3
, 1 Het onderzoeksproces
1.1 De wetenschappelijke methode
1.1.1 Niet-wetenschappelijk
• Autoritair: alles wat een autoritair persoon beweert wordt aanzien als waarheid.
• Deductief: gegeven een set van veronderstellingen gaat men op een welbepaalde
manier conclusies trekken.
1.1.2 Wetenschappelijk
Kenmerk: de empirische validering: gebaseerd op ervaring en directe observatie.
Aan de hand van empirisch onderzoek worden verschillende doelen behaald:
1. Exploratie
2. Beschrijving
3. Voorspelling
4. Controle
1.1.3 Onderzoeksdoelstellingen
• Generalisatie: conclusies voor subgroep gelden ook voor groep
• Specialisatie: toepassen van algemene kennis op een specifiek domein of probleem
1.1.4 Fundamenteel vs. toegepast onderzoek
Fundamenteel onderzoek: meestal bij universiteiten om kennis binnen een bepaald vak-
gebied uit te breiden.
Toegepast onderzoek: meestal in bedrijfscontext om een concreet probleem te onderzoe-
ken en/of op te lossen.
1.2 Basisconcepten in onderzoek
1.2.1 Meetniveaus
Definitie 1 (Variabele). Algemene eigenschap van een object waardoor we objecten van
elkaar kunnen onderscheiden. (Vb. lengte, gewicht, ...)
Definitie 2 (Waarde). Specifieke eigenschap, invulling voor die variabele. (Vb. 1.73m,
60kg, ...)
• Nominaal meetniveau: keuze uit beperkt aantal categorieën zonder volgorde.
(Vb. geslacht, ras, vorm, ...)
• Ordinaal meetniveau: een variabele die is ingedeeld in categorieën met logische
volgorde. (Vb. opleidingsniveau, militaire rang, ...)
4
Samenvatting - HoGent
Jakob Lierman
Academiejaar 2018-2019
1
,Inhoudsopgave
1 Het onderzoeksproces 4
1.1 De wetenschappelijke methode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.1.1 Niet-wetenschappelijk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.1.2 Wetenschappelijk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.1.3 Onderzoeksdoelstellingen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.1.4 Fundamenteel vs. toegepast onderzoek . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.2 Basisconcepten in onderzoek . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.2.1 Meetniveaus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.2.2 Onderzoeksproces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
2 Analyse op 1 variabele 6
2.1 Centrummaten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
2.1.1 Gemiddelde . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
2.1.2 Mediaan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
2.1.3 Modus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
2.2 Spreidingsmaten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
2.2.1 Range / Bereik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
2.2.2 Kwartielen & kwartielafstand . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
2.2.3 Variantie en standaardafwijking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
2.3 Grafieken . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
2.3.1 Cirkeldiagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
2.3.2 Staafdiagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
2.3.3 Boxplot . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
2.3.4 Data-ambiguïteit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
2.3.5 Data distortion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
2.3.6 Anscombe’s Quartet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
3 Steekproefonderzoek 11
3.1 Populatie en steekproeven . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
3.2 Keuze steekproefmethode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
3.2.1 Elementen voor een steekproef kiezen . . . . . . . . . . . . . . . . 12
3.2.2 Fouten bij steekproeven . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
3.2.3 Aanpassing formules standaarddeviatie . . . . . . . . . . . . . . . 13
3.2.4 Overzicht symbolen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
3.3 Kansverdeling van een steekproef . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
3.3.1 Stochastisch experiment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
3.3.2 Kansverdeling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
3.4 De normale verdeling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
3.4.1 De standaardnormale verdeling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
3.5 Centrale limietstelling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
3.5.1 Schatten van een parameter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
3.5.2 Betrouwbaarheidsinterval populatiegemiddelde bij grote steekproef 15
3.5.3 Betrouwbaarheidsinterval populatiegemiddelde bij een kleine steek-
proef . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
2
, 3.5.4 Betrouwbaarheidsinterval voor populatiefractie bij een grote steek-
proef . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
4 Toetsingsprocedures 18
4.1 Elementen van een hypothesetoets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
4.2 Toetsingsprocedure voor de z-toets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
4.3 Kritieke gebied . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
4.4 Overschrijdingskans . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
4.5 Eenzijdig of tweezijdig toetsen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
4.6 De t-toets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
4.7 De t-toets voor twee steekproeven . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
4.8 Fouten in hypothesetoetsen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
4.9 Effectgrootte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
4.9.1 Cohen’s d . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
5 Analyse op 2 variabelen 22
5.1 Kruistabellen en Cramér’s V . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
5.2 χ2 -test voor associatie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
5.3 (Lineaire) Regressie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
5.3.1 Kleinste kwadrantenmethode van Gauss . . . . . . . . . . . . . . 24
5.4 Correlatie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
5.4.1 Co-variantie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
5.4.2 Pearsons product-momentcorrelatiecoëfficiënt . . . . . . . . . . . 26
5.4.3 Determinatiecoëfficiënt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
6 De χ2 -toets 28
6.1 χ2 -toets voor verdelingen (één variabele) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
6.1.1 Goodness of fit test . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
6.1.2 Toetsingsprocedure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
6.1.3 Voorwaarden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
6.2 χ2 -kruistabeltoets (twee variabelen) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
7 Tijdreeksen 30
7.1 Tijdreeksen en voorspellingen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
7.2 Tijdreeksmodellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
7.2.1 Wiskundig model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
7.2.2 Algemeen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
7.3 Schatten van parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
7.3.1 Voortschrijdend gemiddelde . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
7.3.2 Meten van de nauwkeurigheid van voorspellingen . . . . . . . . . 31
7.4 Exponentiële afvlakking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
7.4.1 Enkelvoudige exponentiële afvlakking . . . . . . . . . . . . . . . . 32
7.4.2 Dubbele exponentiële afvlakking . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
7.4.3 Driedubbele exponentiële afvlakking . . . . . . . . . . . . . . . . 33
A Notatie 34
3
, 1 Het onderzoeksproces
1.1 De wetenschappelijke methode
1.1.1 Niet-wetenschappelijk
• Autoritair: alles wat een autoritair persoon beweert wordt aanzien als waarheid.
• Deductief: gegeven een set van veronderstellingen gaat men op een welbepaalde
manier conclusies trekken.
1.1.2 Wetenschappelijk
Kenmerk: de empirische validering: gebaseerd op ervaring en directe observatie.
Aan de hand van empirisch onderzoek worden verschillende doelen behaald:
1. Exploratie
2. Beschrijving
3. Voorspelling
4. Controle
1.1.3 Onderzoeksdoelstellingen
• Generalisatie: conclusies voor subgroep gelden ook voor groep
• Specialisatie: toepassen van algemene kennis op een specifiek domein of probleem
1.1.4 Fundamenteel vs. toegepast onderzoek
Fundamenteel onderzoek: meestal bij universiteiten om kennis binnen een bepaald vak-
gebied uit te breiden.
Toegepast onderzoek: meestal in bedrijfscontext om een concreet probleem te onderzoe-
ken en/of op te lossen.
1.2 Basisconcepten in onderzoek
1.2.1 Meetniveaus
Definitie 1 (Variabele). Algemene eigenschap van een object waardoor we objecten van
elkaar kunnen onderscheiden. (Vb. lengte, gewicht, ...)
Definitie 2 (Waarde). Specifieke eigenschap, invulling voor die variabele. (Vb. 1.73m,
60kg, ...)
• Nominaal meetniveau: keuze uit beperkt aantal categorieën zonder volgorde.
(Vb. geslacht, ras, vorm, ...)
• Ordinaal meetniveau: een variabele die is ingedeeld in categorieën met logische
volgorde. (Vb. opleidingsniveau, militaire rang, ...)
4