În statistici, oamenii de știință pot efectua o serie de teste de semnificație diferite pentru a determina dacă există o relație între două fenomene. Una dintre primele pe care le efectuează de obicei este a ipoteza nulă Test. Pe scurt, ipoteza nulă afirmă că nu există o relație semnificativă între două fenomene măsurate. După efectuarea unui test, oamenii de știință pot:
- Respingeți ipoteza nulă (în sensul că există o relație certă, consecventă, între cele două fenomene) sau
- Nerespectarea nulului ipoteză (ceea ce înseamnă că testul nu a identificat o relație consecventă între cele două fenomene)
Cheltuieli cheie: Ipoteza nulă
• Într-un test de semnificație, ipoteza nulă afirmă că nu există o relație semnificativă între două fenomene măsurate.
• Comparând ipoteza nulă cu o ipoteză alternativă, oamenii de știință pot respinge sau nu pot respinge ipoteza nulă.
• Ipoteza nulă nu poate fi dovedită în mod pozitiv. Mai degrabă, tot ceea ce oamenii de știință pot determina dintr-un test de semnificație este faptul că dovezile colectate nu defavorizează ipoteza nulă.
Este important de menționat că eșecul de a respinge nu înseamnă că ipoteza nulă este adevărată - doar că testul nu a dovedit-o falsă. În unele cazuri, în funcție de experiment, poate exista o relație între două fenomene care nu sunt identificate de experiment. În astfel de cazuri, noi experimente trebuie proiectate pentru a exclude ipoteze alternative.
Nul vs. Ipoteză alternativă
Ipoteza nulă este considerată implicită în a experiment științific. În schimb, o ipoteză alternativă este una care susține că există o relație semnificativă între două fenomene. Aceste două ipoteze concurente pot fi comparate prin efectuarea unui test de ipoteză statistică, care determină dacă există o relație semnificativă statistic între date.
De exemplu, oamenii de știință care studiază calitatea apei unui flux pot dori să stabilească dacă o anumită substanță chimică afectează aciditatea apei. Ipoteza nulă - că substanța chimică nu are efect asupra calității apei - poate fi testată prin măsurarea pH-ului nivelul a două probe de apă, dintre care una conține o parte din substanța chimică și una dintre care a fost lăsată neatins. Dacă eșantionul cu substanța adăugată este măsurabil mai mult sau mai puțin acid - așa cum este determinat prin analiza statistică - este un motiv de a respinge ipoteza nulă. Dacă aciditatea eșantionului este neschimbată, este un motiv pentru nu respinge ipoteza nulă.
Când oamenii de știință proiectează experimente, încearcă să găsească dovezi pentru ipoteza alternativă. Ei nu încearcă să demonstreze că ipoteza nulă este adevărată. Ipoteza nulă se presupune a fi o afirmație exactă până când probele contrare dovedesc altfel. Drept urmare, un test de semnificație nu produce nicio dovadă referitoare la adevărul ipotezei nule.
Nu reușesc să resping vs. Accept
Într-un experiment, ipoteza nulă și ipoteza alternativă ar trebui să fie formulate cu atenție astfel încât una și numai una dintre aceste afirmații să fie adevărată. Dacă datele colectate acceptă ipoteza alternativă, atunci ipoteza nulă poate fi respinsă ca fiind falsă. Cu toate acestea, dacă datele nu acceptă ipoteza alternativă, aceasta nu înseamnă că ipoteza nulă este adevărată. Tot ce înseamnă este că ipoteza nulă nu a fost respinsă, de unde și termenul „eșec de respingere”. Un „eșec de a respinge” o ipoteză nu trebuie confundat cu acceptarea.
În matematică, negațiile sunt formate de obicei prin simpla plasare a cuvântului „nu” în locul corect. Folosind această convenție, testele de semnificație permit oamenilor de știință să respingă sau să nu respingă ipoteza nulă. Uneori este nevoie de un moment pentru a realiza că „a nu respinge” nu este același lucru cu „a accepta”.
Exemplu de ipoteză nulă
În multe privințe, filozofia din spatele unui test de semnificație este similară cu cea a unui proces. La începutul procedurii, atunci când pârâtul formulează un motiv de „nu este vinovat”, este analog cu afirmația nulei ipoteze. În timp ce inculpatul poate fi într-adevăr nevinovat, nu există niciun motiv de „nevinovat” care trebuie făcut în mod oficial în instanță. Ipoteza alternativă a „vinovăției” este ceea ce încearcă să demonstreze procurorul.
Prezumția de la începutul procesului este că inculpatul este nevinovat. Teoretic, nu este nevoie ca inculpatul să dovedească că este nevinovat. Sarcina probei revine procurorului, care trebuie să recunoască suficiente probe pentru a convinge juriul că inculpatul este vinovat, fără îndoială rezonabilă. De asemenea, într-un test de semnificație, un om de știință poate respinge doar ipoteza nulă, furnizând dovezi pentru ipoteza alternativă.
Dacă nu există suficiente dovezi într-un proces care să demonstreze vinovăția, atunci inculpatul este declarat „vinovat”. Această afirmație nu are nicio legătură cu inocența; aceasta reflectă doar faptul că urmărirea penală nu a furnizat suficiente dovezi de vinovăție. În mod similar, eșecul de a respinge ipoteza nulă într-un test de semnificație nu înseamnă că ipoteza nulă este adevărată. Înseamnă doar că savantul nu a putut oferi suficiente dovezi pentru ipoteza alternativă.
De exemplu, oamenii de știință care testează efectele unui anumit pesticid asupra producției culturilor ar putea proiecta un an experiment în care unele culturi sunt lăsate netratate și altele sunt tratate cu cantități diferite de pesticide. Orice rezultat în care rezultatele culturii au variat pe baza expunerii la pesticide - presupunând că toate celelalte variabile sunt egale - ar oferi dovezi puternice pentru ipoteza alternativă (că pesticidul face afectează randamentele culturilor). Drept urmare, oamenii de știință ar avea motive să respingă ipoteza nulă.