Μηδενική υπόθεση: τι είναι και τι χρησιμοποιείται στην επιστήμη

Στον κόσμο της επιστήμης, οι στατιστικές αποτελούν τη βάση κάθε αξίωσης. Στο τέλος της ημέρας, οι αριθμοί δεν ψεύδονται, επειδή αποτελούν τη δική τους και αντικειμενική πραγματικότητα εφαρμόζεται σε όλες τις διαδικασίες, ανεξάρτητα από την κουλτούρα ή τη γεωγραφική απόσταση του ατόμου ισχύουν.

Έτσι, για να μπορέσουμε να επιβεβαιώσουμε (ή μάλλον ύποπτα) ότι έχουμε ανακαλύψει κάτι, είναι απαραίτητο να παρουσιάσουμε αξιόπιστα και επαναλαμβανόμενα δεδομένα σε μια αριθμητική γλώσσα που το υποστηρίζει. Στον κόσμο του πειραματισμού, πρέπει να υπάρχει ένα σημείο αγκύρωσης που πρέπει να διαψευστεί από την αρχή, δηλαδή η μηδενική υπόθεση.

Οι στατιστικές και η επιστημονική μέθοδος φαίνεται να είναι κλάδοι και μεθοδολογίες που είναι πολύ περίπλοκες για τον γενικό πληθυσμό, αλλά τίποτα δεν θα μπορούσε να απέχει περισσότερο από την αλήθεια. Με αυτήν την ευκαιρία, ανοίγουμε ένα μικρό παράθυρο στον κόσμο των αριθμητικών πραγματικότητας και της βασικής επιστήμης με την εξήγηση του τι είναι η μηδενική υπόθεση.

• Σχετικό άρθρο: "Ποια είναι η επιστημονική μέθοδος και πώς λειτουργεί;"

Ποια είναι η μηδενική υπόθεση;: απορρίπτοντας τις υποθέσεις

Για να μπορέσουμε να κινηθούμε άνετα στον κόσμο των υποθέσεων, είναι απαραίτητο πρώτα να βάλουμε τις βασικές βάσεις για την κατανόηση του θέματος. ΒΘέλουμε να βυθιστούμε, ακόμη και με ρηχό τρόπο, στον κόσμο της επιστημονικής μεθόδου.

Σχετικά με την επιστημονική μέθοδο

Η επιστημονική μέθοδος ορίζεται ως μια ερευνητική μέθοδος που βασίζεται σε εμπειρικά και μετρήσεις, η οποία υπόκειται επίσης στις συγκεκριμένες αρχές των τεστ συλλογισμού. Αυτός ο συνδυασμός βημάτων και συλλογισμού βασίζεται σε δύο βασικούς πυλώνες:

• Αναπαραγωγιμότητα: η ικανότητα που, αν το προτείνει ένα άτομο, να επαναλάβει οποιοδήποτε πείραμα με τα απαραίτητα μέσα.
• Αναμφισβήτητα: κάθε επιστημονική πρόταση πρέπει να είναι ευάλωτη σε ψευδείς ή αντικρούσεις.

Στον κόσμο της επιστήμης δεν λειτουργούμε ποτέ σε απόλυτα δόγματα. Όσο ένας αριθμός υποστηρίζει μια υπόθεση, η υπόθεση μπορεί να μην αντιπροσωπεύει πλήρως την πραγματικότητα, ότι οι παράγοντες που είναι εξωγενείς στο πείραμα δεν έχουν ληφθεί υπόψη ή ότι το μέγεθος του δείγματος δεν είναι αρκετά μεγάλο, για παράδειγμα.

Έτσι, βασίζεται η επιστημονική μέθοδος παρατήρηση, μέτρηση, υπόθεση, αναπαραγωγιμότητα, διαφωνία και αξιολόγηση από εξωτερικούς παράγοντες σε εκείνους που έχουν πραγματοποιήσει το ίδιο το πείραμα.

Εάν κάποιος αναγνώστης που είναι πρόθυμος για επιστημονική γνώση βρίσκεται μπροστά σε ένα τυπικό έγγραφο από οποιοδήποτε περιοδικό, πώς μπορεί Είτε πρόκειται για Επιστήμη είτε για τη Φύση, μπορείτε να δείτε ότι οι ερευνητές φαίνεται να είναι οτιδήποτε άλλο εκτός από το δικό τους ανακαλύψεις. "Θα μπορούσε να είναι", "θα μπορούσε να σημαίνει", "αυτό φαίνεται να δείχνει", "ίσως υπάρχει" και άλλες φράσεις κυριαρχούν στις παραγράφους.

Επιπλέον, κάθε έρευνα που σέβεται τον εαυτό της αγνοεί στις τελευταίες της γραμμές ότι "απαιτείται περισσότερος πειραματισμός για να εξεταστεί το θέμα." Όπως είδαμε, η επιστήμη, παρά όσα πιστεύει ο γενικός πληθυσμός, βασίζεται περισσότερο στην απόρριψη ψευδών εσόδων παρά στην επιβεβαίωση απόλυτων δόγματος.

Τώρα, μόλις καταλάβουμε την προσοχή και τη δυσπιστία που πρέπει να έχουμε απέναντι σε αμβλύ δηλώσεις στον κόσμο της επιστήμης, είναι καιρός να εξηγήσουμε ποια είναι η μηδενική υπόθεση.

Ο ψευδής ισχυρισμός

Σύμφωνα με τη Βασιλική Ισπανική Ακαδημία της γλώσσας, μια υπόθεση ορίζεται ως μια υπόθεση για κάτι πιθανό ή αδύνατο για να αντληθεί συνέπεια από αυτήν. Αν πάμε στις ετυμολογικές ρίζες της, θα δούμε ότι η έννοια της λέξης περιέχεται σε αυτήν, αφού το "λόξυγκας" αντιστοιχεί σε "υποταγή / κάτω" και "διατριβή" σε "ένα συμπέρασμα που διατηρείται με αιτιολογία".

Η υπόθεση είναι μια μη επαληθευμένη δήλωση που απαιτεί δοκιμή με εμπειρία (δηλαδή, ένα πείραμα) και αφού αμφισβητηθεί και αποδειχθεί, στις περισσότερες περιπτώσεις, μπορεί να γίνει επαληθευμένη δήλωση.

Σε κάθε περίπτωση, για να επιβεβαιώσουμε ότι κάτι "είναι", πρέπει επίσης να αποκλείσουμε ότι "δεν είναι", σωστά; Μην απελπίζεστε, γιατί παρουσιάζουμε αυτήν την άσκηση αφαίρεσης με ευγενικό τρόπο στις ακόλουθες γραμμές.

Ας πάρουμε ένα παράδειγμα: θέλουμε να δείξουμε ότι η υγρασία διαδραματίζει ουσιαστικό ρόλο στην αναπαραγωγή ενός πληθυσμού εντόμων ενός συγκεκριμένου είδους σε ένα οικοσύστημα. Σε αυτήν την περίπτωση, έχουμε δύο πιθανές υποθέσεις:

• Αυτή η υγρασία δεν επηρεάζει τον αριθμό των αυγών ανά ωοτοκία, οπότε δεν θα υπάρχουν διαφορές στον μέσο όρο αυτού του αριθμού ανάλογα με το κλίμα και την περιοχή. (Η0)
• Αυτή η υγρασία επηρεάζει τον αριθμό των αυγών ανά αναπαραγωγή. Θα υπάρξουν σημαντικές διαφορές στο μέσο όρο ανάλογα με τη συγκεκριμένη παράμετρο που μετρά την υγρασία. (Η1)

Η μηδενική υπόθεση (H0) σε αυτήν την περίπτωση αντιστοιχεί στην πρώτη από τις δηλώσεις. Έτσι, μπορούμε να ορίσουμε την μηδενική υπόθεση ως μια δήλωση σχετικά με μια παράμετρο που υποστηρίζει ότι δύο ή περισσότερα συμβάντα δεν σχετίζονται μεταξύ τους.

Αυτή η ιδέα είναι η βάση της προσέγγισης των επιστημονικών υποθέσεων, γιατί ανεξάρτητα από το πόσο θέλετε να δείξετε μια σχέση μεταξύ δύο συγκεκριμένων παραμέτρων, είναι απαραίτητο να λειτουργήσουμε στο γεγονός ότι εάν αυτό δεν έχει τεκμηριωθεί, αυτό συμβαίνει επειδή υπάρχει. Επιπλέον, κάθε αξιόπιστη έρευνα θα πρέπει να κάνει ό, τι είναι δυνατόν για να δοκιμάσει την υπόθεσή της H1 (ότι υπάρχει η ύποπτη συσχέτιση). Δεν πρόκειται για την απόκτηση του επιθυμητού αποτελέσματος "με", αλλά για την επίτευξή του "παρά".

• Μπορεί να σας ενδιαφέρει: "Τύποι υποθέσεων στην επιστημονική έρευνα (και παραδείγματα)"

Η σημασία της τιμής P

Οι πιο προσεκτικοί αναγνώστες θα έχουν παρατηρήσει ότι, στο παραπάνω παράδειγμα της υγρασίας, η υπόθεση που δείχνει μια συσχέτιση μεταξύ αυτής της παραμέτρου και του μέσου αριθμού των αυγών περιέχει ένας σημαντικός όρος σε αυτό: σημασία.

Αυτό είναι απαραίτητο, καθώς παρατηρούνται διαφορετικοί μέσοι όροι στον αριθμό των αυγών εντόμων, ανεξάρτητα από το πόσο πραγματικό και παρατηρήσιμο, μπορεί να είναι ένα μη σημαντικό γεγονός, δηλαδή το προϊόν μιας τυχαίας δειγματοληψίας πέρα ​​από το συσχέτιση.

Για παράδειγμα, αν ένας εξωγήινος ήρθε στη γη και πήρε τέσσερις άντρες 50 ετών τυχαία και τρεις από αυτούς είχαν ύψος 1,90 μέτρα, θα μπορούσατε να πείτε με ασφάλεια ότι 3 στους 4 ανθρώπους είναι πολύ υψηλός. Αυτά τα δεδομένα δεν είναι στατιστικά σημαντικά, καθώς οφείλονται στην πιθανότητα του δείγματος. Από την άλλη πλευρά, αν ο εν λόγω αλλοδαπός μέτρησε 3 εκατομμύρια πολίτες και κατέγραψε τις διακυμάνσεις στο ύψος σε όλους γεωγραφικές τοποθεσίες του κόσμου, ίσως θα παρατηρούσε σημαντικές διαφορές στο ύψος του είδους σύμφωνα με το (x) Παράμετροι.

Όλες αυτές οι εικασίες δεν βασίζονται σε μια απλή διαδικασία συλλογισμού, καθώς υπάρχουν αριθμοί που αντικατοπτρίζουν τη σημασία των δεδομένων που λαμβάνονται. Αυτό είναι η περίπτωση της «τιμής P», μια αριθμητική τιμή που ορίζεται ως η πιθανότητα ότι μια υπολογισμένη στατιστική τιμή είναι δυνατή δεδομένης μιας συγκεκριμένης μηδενικής υπόθεσης. Αυτός ο αριθμός είναι πιθανότητα που κυμαίνεται από 0 έως 1.

Θέλουμε λοιπόν η τιμή P να είναι χαμηλή, πολύ χαμηλή. Γενικά, μπορεί να ειπωθεί ότι μια υπόθεση H0 (θυμηθείτε, η μηδενική υπόθεση) μπορεί να απορριφθεί όταν Αυτός ο αριθμός είναι ίσος ή μικρότερος από ένα αυθαίρετα καθορισμένο επίπεδο σημασίας (γενικά 0,05). Αυτό σημαίνει ότι οι πιθανότητες ότι τα αποτελέσματα που λαμβάνονται είναι το προϊόν της τύχης (δηλαδή, ότι δεν υπάρχει συσχέτιση μεταξύ των παραμέτρων, ή τι είναι το ίδιο, ότι η μηδενική υπόθεση είναι αλήθεια) είναι πολύ, πολύ χαμηλά.

Πρέπει να σημειωθεί ότι, σε κάθε περίπτωση, ο έλεγχος υπόθεσης δεν μας επιτρέπει να αποδεχτούμε μια υπόθεση στο σύνολό της, αλλά μάλλον να την απορρίψουμε ή όχι. Επιστρέφοντας στο παράδειγμα των αυγών και των εντόμων, εάν λάβουμε δείγματα 300 ωοτοκίας από 300 διαφορετικά θηλυκά σε 30 διαφορετικές τοποθεσίες και υπάρχουν σημαντικές διαφορές στα μέσα ανάλογα με την υγρασία του οικοσυστήματος, μπορούμε να πούμε ότι φαίνεται να υπάρχει σχέση μεταξύ του μεγέθους της κοόρτης και της παραμέτρου του υγρασία.

Αυτό που δεν μπορούμε, σε κάθε περίπτωση, να το επιβεβαιώσουμε ως ακίνητο δόγμα. Η επιστημονική μέθοδος βασίζεται στην επανάληψη και την αμφισβήτηση, έτσι διάφορες ερευνητικές ομάδες πρέπει να επαναλάβουν το πείραμα που πραγματοποιήθηκε υπό τις ίδιες συνθήκες και να αποκτήσουν εξίσου σημαντικά αποτελέσματα έτσι ώστε η συσχέτιση να μπορεί να είναι αξιόπιστη και έγκυρη.

Ακόμα κι έτσι, ανεξάρτητα από το πόσο καλά εδραιωθεί η ιδέα στην επιστημονική κοινότητα, ένας εντομολόγος μπορεί να φτάσει και να ανακαλύψει ότι, μετά την ανατομή θηλυκά αυτού του είδους, αποδεικνύεται ότι τα ερυθρά έχουν μεγαλύτερη συσκευή ωοθήκης και επομένως γεννούν κατά μέσο όρο περισσότερα αυγά υψηλός. Και τώρα τι?

Συμπεράσματα

Όπως θέλαμε να μεταφέρουμε σε αυτές τις γραμμές, η επιστήμη και η επιστημονική μέθοδος γενικά είναι μια σειρά διαδικασιών συναρπαστικό, αλλά σίγουρα απογοητευτικό, γιατί δεν σταματάμε να κινούμαστε σε υποθέσεις που μπορούν να αντικρουστούν στιγμή.

Όταν ρωτήθηκε "ποια είναι η μηδενική υπόθεση;" Μπορούμε να επιβεβαιώσουμε ότι αποτελεί τη βάση οποιασδήποτε έρευνας, καθώς αντιστοιχεί στην υποτιθέμενη πραγματικότητα που θέλουμε να αρνηθούμε, δηλαδή ότι δεν υπάρχει συσχέτιση μεταξύ των παραμέτρων που έχουμε προτείνει ερευνώ.

Βιβλιογραφικές αναφορές:

• Πώς προτείνετε μια στατιστική αντίθεση; Μηδενική υπόθεση εναντίον εναλλακτική υπόθεση. Ub.edu.
• Άντερσον, Δ. R., Burnham, Κ. P., & Thompson, W. ΜΕΓΑΛΟ. (2000). Δοκιμή μηδενικής υπόθεσης: προβλήματα, επικράτηση και εναλλακτική λύση. Το περιοδικό διαχείρισης της άγριας ζωής, 912-923.
• Επιστημονική μέθοδος, Πανεπιστήμιο Complutense της Μαδρίτης. Παραλήφθηκε στις 17 Αυγούστου στις https://www.ucm.es/data/cont/docs/107-2016-02-17-El%20M%C3%A9todo%20Cient%C3%ADfico.pdf
• Suarez, Ν. Ρ. (2012). Η επανάσταση στη λήψη στατιστικών αποφάσεων: η τιμή p. Telos, 14 (3), 439-446.