Nulová hypotéza: co to je a k čemu se používá ve vědě

Ve světě vědy je statistika základem každého tvrzení. Na konci dne čísla nelžou, protože obsahují jejich vlastní a objektivní realitu použitelné na všechny procesy, bez ohledu na kulturu nebo geografickou vzdálenost osoby aplikovat.

Abychom tedy mohli potvrdit (nebo spíše mít podezření), že jsme něco objevili, je nutné, abychom mohli prezentovat spolehlivá a opakovatelná data v numerickém jazyce, který to podporuje. Ve světě experimentování musí existovat kotevní bod, který má být vyvrácen od začátku, tj. nulová hypotéza.

Statistika a vědecká metoda se zdají být disciplíny a metodiky, které jsou pro obecnou populaci příliš složité, ale nic nemůže být dále od pravdy. Při této příležitosti otevíráme malé okno do světa numerických realit a bazální vědy s vysvětlením, co je nulová hypotéza.

• Související článek: „Co je to vědecká metoda a jak funguje?“

Co je nulová hypotéza?: Vyvrácení předpokladů

Abychom se mohli pohodlně pohybovat ve světě hypotéz, je nutné nejprve položit základní základy pro pochopení předmětu. PROTIRádi se ponoříme, byť jen na krátkou chvíli, do světa vědecké metody.

O vědecké metodě

Vědecká metoda je definována jako výzkumná metoda založená na empirických a měřicích metodách, která rovněž podléhá konkrétním principům testů uvažování. Toto zřetězení kroků a úvah je založeno na dvou hlavních pilířích:

• Reprodukovatelnost: schopnost, která, pokud to osoba navrhuje, opakovat jakýkoli experiment s nezbytnými prostředky.
• Vyvratitelnost: jakékoli vědecké tvrzení musí být možné falšovat nebo vyvracet.

Ve světě vědy nikdy nepracujeme v absolutních dogmatech. Stejně jako číslo podporuje hypotézu, nemusí hypotéza plně představovat realitu, například nebyly vzaty v úvahu vnější faktory experimentu nebo že například velikost vzorku není dostatečně velká.

Vědecká metoda je tedy založena na pozorování, měření, hypotéza, reprodukovatelnost, vyvratitelnost a kontrola externími agenty těm, kteří provedli samotný experiment.

Pokud někdo, kdo touží po vědeckých znalostech, stojí před typickým příspěvkem z jakéhokoli časopisu, jak Ať už je to věda nebo příroda, můžete vidět, že se zdá, že vědci nejsou ničím jiným než jistým objevy. „Mohlo by to být“, „mohlo by to znamenat“, „zdá se, že to naznačuje“, „možná existuje“ a odstavcům dominují jiné fráze.

Jakýkoli sebeúctový výzkum navíc ve svých posledních řádcích ignoruje, že „k ponoření se do předmětu je zapotřebí více experimentů“. Jak jsme viděli, věda navzdory tomu, čemu obecná populace věří, je založeno více na odhazování lží než na potvrzování absolutních dogmat.

Nyní ano, jakmile pochopíme opatrnost a nedůvěru, že ve světě vědy musíme čelit ostrým tvrzením, je čas vysvětlit, co je nulová hypotéza.

Falešné tvrzení

Podle Královské španělské akademie jazyka je hypotéza definována jako předpoklad něčeho možného nebo nemožného, ​​aby z toho mohl vyvodit důsledek. Půjdeme-li k jeho etymologickým kořenům, uvidíme, že význam slova je v něm obsažen, protože „škytavka“ odpovídá „podřízenosti / níže“ a „teze“ až „závěru udržovaného pomocí a uvažování".

Hypotéza je neověřené prohlášení, které vyžaduje test se zkušenostmi (tj. experiment) a poté, co je vyvrácen a prokázán, se v nejlepším případě může stát ověřeným tvrzením.

V každém případě, abychom potvrdili, že něco „je“, musíme také vyloučit, že to „není“, že? Nezoufejte, protože toto abstrakční cvičení prezentujeme laskavěji v následujících řádcích.

Vezměme si příklad: chceme ukázat, že vlhkost hraje zásadní roli při rozmnožování populace hmyzu konkrétního druhu v ekosystému. V tomto případě máme dvě možné hypotézy:

• Tato vlhkost neovlivňuje počet vajec na tření, takže v průměru tohoto čísla nebudou žádné rozdíly v závislosti na podnebí a oblasti. (H0)
• Tato vlhkost má vliv na počet vajec na tření. V průměru budou významné rozdíly v závislosti na konkrétním parametru, který měří vlhkost. (H1)

Nulová hypotéza (H0) v tomto případě odpovídá prvnímu z výroků. Můžeme tedy definovat nulovou hypotézu jako prohlášení o parametru, který tvrdí, že dvě nebo více událostí spolu nesouvisí.

Tento koncept je základem přístupu k vědeckým hypotézám, protože bez ohledu na to, kolik chcete demonstrovat vztah mezi dvěma konkrétními parametry, je nutné operovat na skutečnosti, že pokud to nebylo zdokumentováno, je to proto existuje. Jakékoli spolehlivé vyšetřování by navíc mělo udělat vše pro to, aby se otestovala jeho hypotéza H1 (že existuje podezřelá korelace). Nejde o získání požadovaného výsledku „s“, ale o dosažení „navzdory“.

• Mohlo by vás zajímat: „Typy hypotéz ve vědeckém výzkumu (a příklady)“

Význam hodnoty P.

Nejopatrnější čtenáři si všimli, že ve výše uvedeném příkladu vlhkosti obsahuje hypotéza, která ukazuje korelaci mezi tímto parametrem a průměrným počtem vajec důležitý termín v něm: význam.

To je zásadní, protože u vajec hmyzu jsou pozorovány různé průměry, bez ohledu na to, jak skutečné jsou a pozorovatelný, může to být nevýznamná událost, tj. produkt náhodného vzorkování nad rámec korelace.

Například pokud mimozemšťan přišel na Zemi a náhodně vyzvedl čtyři 50leté muže a tři z nich bylo 1,90 metrů vysoký, dalo by se bezpečně říci, že 3 ze 4 lidí jsou velmi vysoký. Tyto údaje nejsou statisticky významné, protože jsou dány náhodností vzorku. Na druhou stranu, pokud řekl mimozemšťan, měřil 3 miliony občanů a zaznamenal rozdíly ve výšce zeměpisných poloh světa, tam by snad bylo možné pozorovat výrazné rozdíly ve výšce druhu podle (x) parametry.

Všechny tyto domněnky nejsou založeny na pouhém procesu uvažování, protože existují čísla, která odrážejí význam získaných údajů. Tohle je v případě „hodnoty P“ číselný údaj, který je definován jako pravděpodobnost, že je vypočítaná statistická hodnota možná při dané nulové hypotéze. Toto číslo je pravděpodobnost, která se pohybuje od 0 do 1.

Chceme tedy, aby hodnota P byla nízká, velmi nízká. Obecně lze říci, že hypotézu H0 (pamatujte na nulovou hypotézu) lze odmítnout, když toto číslo se rovná nebo je menší než libovolně stanovená úroveň významnosti (obecně 0,05). Tohle znamená tamto pravděpodobnosti, že získané výsledky jsou produktem náhody (to znamená, že neexistuje žádná korelace mezi parametry, nebo co je stejné, že nulová hypotéza je pravdivá) jsou velmi, velmi nízké.

Je třeba poznamenat, že testování hypotéz nám v každém případě neumožňuje přijmout hypotézu jako celek, ale spíše ji odmítnout či nikoli. Vrátíme-li se k příkladu vajec a hmyzu, pokud získáme vzorky 300 plodů od 300 různých žen na 30 různých místech a existují významné rozdíly v prostředcích podle vlhkosti ekosystému, můžeme říci, že se zdá, že existuje vztah mezi velikostí kohorty a parametrem vlhkost vzduchu.

To, co v žádném případě nemůžeme, je potvrdit jako neměnné dogma. Vědecká metoda je založena na opakování a vyvrátitelnosti různé výzkumné týmy musí opakovat experiment prováděný za stejných podmínek a dosáhnout stejně významných výsledků aby korelace mohla být spolehlivá a platná.

Bez ohledu na to, jak dobře je myšlenka ve vědecké komunitě zavedena, může entomolog přijít a zjistit, že po rozřezání 300 samice tohoto druhu, ukázalo se, že červené mají větší aparát ovipositorů, a proto snášejí v průměru více vajec vysoký. Co teď?

Závěry

Jak jsme chtěli vyjádřit v těchto liniích, věda a vědecká metoda obecně jsou řadou procesů vzrušující, ale určitě frustrující, protože se nepřestáváme pohybovat v předpokladech, které lze v každém vyvrátit okamžik.

Na otázku „co je nulová hypotéza?“ můžeme potvrdit, že je základem každého vyšetřování, protože odpovídá k domnělé realitě, kterou chceme popřít, to znamená, že neexistuje žádná korelace mezi parametry, které jsme navrhli vyšetřovat.

Bibliografické odkazy:

• Jak navrhujete statistický kontrast? Nulová hypotéza vs. alternativní hypotéza. Ub.edu.
• Anderson, D. R., Burnham, K. P., & Thompson, W. L. (2000). Testování nulové hypotézy: problémy, prevalence a alternativa. Časopis správy divoké zvěře, 912-923.
• Vědecká metoda, Complutense University of Madrid. Vyzvednuto 17. srpna https://www.ucm.es/data/cont/docs/107-2016-02-17-El%20M%C3%A9todo%20Cient%C3%ADfico.pdf
• Suarez, N. R. (2012). Revoluce ve statistickém rozhodování: hodnota p. Telos, 14 (3), 439-446.