U statistika, znanstvenici mogu obaviti nekoliko različitih ispitivanja značajnosti kako bi utvrdili postoji li veza između dva fenomena. Jedan od prvih koji obično izvode je Nulta hipoteza test. Ukratko, nulta hipoteza kaže da ne postoji smisleni odnos između dvije izmjerene pojave. Nakon obavljanja testa, znanstvenici mogu:
- Odbaci Nulta hipoteza (što znači da postoji jasan, konsekventan odnos između dva fenomena), ili
- Neuspješno odbacivanje nule hipoteza (što znači da test nije utvrdio posljedičnu vezu između dva fenomena)
Ključni dijelovi: nulta hipoteza
• U testu na značaj, nulta hipoteza kaže da nema smislenog odnosa između dvije izmjerene pojave.
• Uspoređujući ništavnu hipotezu s alternativnom hipotezom, znanstvenici mogu ili odbaciti ili ne uspjeti odbaciti ništavnu hipotezu.
• Nulta hipoteza se ne može pozitivno dokazati. Umjesto toga, sve što znanstvenici mogu utvrditi na testu važnosti je da prikupljeni dokazi djeluju ili ne opovrgavaju ništavnu hipotezu.
Važno je napomenuti da neuspjeh odbacivanja ne znači da je nulta hipoteza istinita - samo što test nije dokazao da je lažna. U nekim slučajevima, ovisno o eksperimentu, može postojati odnos između dva fenomena koji nije identificiran eksperimentom. U takvim slučajevima, novi eksperimenti moraju biti osmišljeni tako da isključe alternativne hipoteze.
Null vs. Alternativna hipoteza
Nulta hipoteza smatra se zadanom u a znanstveni eksperiment. Suprotno tome, alternativna hipoteza je ona koja tvrdi da postoji smisleni odnos između dvaju pojava. Ove dvije konkurentne hipoteze mogu se usporediti provođenjem testa statističke hipoteze, koji određuje postoji li statistički značajan odnos između podataka.
Na primjer, znanstvenici koji proučavaju kakvoću vode potoka možda bi željeli utvrditi utječe li određena kemikalija na kiselost vode. Nultuta hipoteza - da kemikalija nema utjecaja na kvalitetu vode - može se testirati mjerenjem pH razina dva uzorka vode, od kojih jedan sadrži dio kemijskog, a jedan je preostao netaknuta. Ako je uzorak s dodanom kemikalijom mjerljivo više ili manje kiseo - što je određeno statističkom analizom - to je razlog za odbacivanje nulte hipoteze. Ako je kiselost uzorka nepromijenjena, to je razlog za ne odbaci ništavnu hipotezu.
Kada znanstvenici osmišljavaju eksperimente, oni pokušavaju pronaći dokaze za alternativnu hipotezu. Ne pokušavaju dokazati da je nulta hipoteza istinita. Pretpostavlja se da je ništavna hipoteza točna tvrdnja dok se suprotni dokazi ne dokažu drugačije. Kao rezultat, test značaja ne daje nikakve dokaze koji bi se odnosili na istinitost ništetne hipoteze.
Neuspjelo odbiti vs. Prihvatiti
U eksperimentu bi se nulti hipoteza i alternativna hipoteza trebali pažljivo formulirati tako da je jedna i samo jedna od tih tvrdnji istinita. Ako prikupljeni podaci podržavaju alternativnu hipotezu, tada se nulta hipoteza može odbaciti kao neistinita. Međutim, ako podaci ne podržavaju alternativnu hipotezu, to ne znači da je nulta hipoteza istinita. Sve to znači da nijedna hipoteza nije opovrgnuta - otuda i izraz "neuspjeh odbacivanja". Hipoteza "neuspjeha odbacivanja" ne smije se brkati s prihvaćanjem.
U matematici, negacije se obično nastaju jednostavnim postavljanjem riječi "ne" na točno mjesto. Koristeći ovu konvenciju, testovi važnosti omogućuju znanstvenicima ili odbacivanje ili ne odbacivanje ništavne hipoteze. Ponekad je potreban trenutak da shvatite da „ne odbiti“ nije isto što i „prihvatiti“.
Primjer nulte hipoteze
Na mnogo je načina filozofija koja stoji iza testa značenja slična onoj pokusa. Na početku postupka, kada se okrivljeni izjasni o krivici, "nije kriv", analogna je izjavi o ništavoj hipotezi. Iako okrivljenik može biti nedužan, ne postoji molba da se „nevin“ formalno postavi na sudu. Tužitelj pokušava dokazati alternativnu hipotezu „krivnja“.
Pretpostavka na početku suđenja je da je okrivljenik nevin. U teoriji, nema potrebe da optuženi dokazuje da je nevin. Teret dokazivanja je na tužitelju, koji mora maršarati dovoljno dokaza da bi porotu uvjerio da je okrivljenik kriv izvan razumne sumnje. Isto tako, znanstvenik u ispitivanju važnosti može odbaciti ništavnu hipotezu samo pružanjem dokaza za alternativnu hipotezu.
Ako na suđenju nema dovoljno dokaza koji bi dokazali krivnju, tada se okrivljenik proglašava "da nije kriv". Ova tvrdnja nema nikakve veze s nevinošću; to samo odražava činjenicu da tužilaštvo nije dostavilo dovoljno dokaza krivnje. Na sličan način, neuspjeh odbacivanja ništavne hipoteze u testu značajnosti ne znači da je nulta hipoteza istinita. To samo znači da znanstvenik nije mogao pružiti dovoljno dokaza za alternativnu hipotezu.
Na primjer, znanstvenici koji testiraju učinke određenog pesticida na prinose usjeva mogli bi osmisliti problem eksperiment u kojem se neki usjevi ostavljaju neobrađeni, a drugi se tretiraju s različitim količinama pesticid. Svaki rezultat u kojem će prinosi varirati na temelju izloženosti pesticidima - pod pretpostavkom da su sve ostale varijable jednake - pružio bi snažne dokaze za alternativnu hipotezu (da je pesticid se utječu na prinose usjeva). Kao rezultat toga, znanstvenici bi imali razloga odbaciti ništavnu hipotezu.