Нулевая гипотеза: что это такое и как это работает (с советами и примерами)
29 декабря 2021 г.
Статистика помогает людям с процедурами сбора, анализа и интерпретации данных, а также предлагает свои выводы. Нулевая гипотеза является важнейшим компонентом статистики и исследований в различных сферах деятельности, таких как финансовый анализ и исследование рынка. Понимание нулевых гипотез и того, как они работают, может помочь вам улучшить свои исследовательские, критическое мышление и аналитические навыки. В этой статье мы обсудим, что такое нулевая гипотеза, как она работает, и рассмотрим ее пример.
Что такое нулевая гипотеза?
Нулевая гипотеза — это тип гипотезы, которая предполагает, что между двумя вещами, материальными или абстрактными, нет разницы или значимой связи. Нет необходимости верить, что нулевая гипотеза верна, чтобы проверить ее, и слово «нулевая» подчеркивает, что ученые на самом деле пытаются опровергнуть заявленную нулевую гипотезу. Нулевая гипотеза важна, потому что она признает, что установленные данные и результаты были получены исключительно случайно.
Нулевая гипотеза против альтернативной гипотезы
Там, где нулевая гипотеза утверждает, что между набором цифр нет фактических различий, наоборот, альтернативная гипотеза предполагает, что между цифрами есть различие. Таким образом, нулевая гипотеза противоречит альтернативной гипотезе.
Статистики и аналитики разрабатывают альтернативную гипотезу, чтобы описать набор обстоятельств или объяснить различия в статистических отношениях. Используя альтернативную гипотезу в качестве ориентира, исследователи проводят эксперименты и исследования, чтобы опровергнуть или отвергнуть нулевую гипотезу.
Как работают нулевые гипотезы?
Нулевая гипотеза предполагает, что между набором отношений или переменных нет различий, а ее альтернативная гипотеза предполагает, что различия между этими отношениями существуют. Поэтому исследователи предполагают, что нулевая гипотеза верна, пока не будет получено достаточное количество статистически значимых данных, доказывающих обратное.
Исследователи используют следующие рекомендации для проверки гипотез:
Определите две гипотезы — альтернативную гипотезу и нулевую гипотезу.
Составьте план изучения исследований и данных.
Проверьте исследования и данные.
Интерпретируйте результаты.
При проверке гипотезы исследователи используют p-значение в качестве доказательства против нулевой гипотезы. Таким образом, меньшие значения p показывают надежные статистические данные и исследования, опровергающие нулевую гипотезу. Исследователи проводят тесты значимости, чтобы показать уверенность в нулевой гипотезе. Проверка значимости также используется, чтобы выяснить, являются ли данные случайными.
Во время тестирования статистики сталкиваются с двумя сценариями:
Отклонить нулевую гипотезу: если p-значение меньше или равно уровню значимости, то результаты подтверждают альтернативную гипотезу, то есть данные являются статистически значимыми, и исследователи могут отклонить нулевую гипотезу.
Невозможно отвергнуть нулевую гипотезу: если значение p больше уровня значимости, результаты не являются статистически значимыми. Здесь статистики могут не отклонить нулевую гипотезу из-за недостаточности данных, ошибок в данных или других параметрах.
Отказ от нулевой гипотезы не означает, что эксперимент не дал требуемых ответов. Вместо этого это указывает на необходимость дальнейших экспериментов, чтобы увидеть, есть ли связь между переменными в утверждении.
Советы по формулированию нулевых гипотез
Вот несколько советов, как сформулировать нулевую гипотезу:
Думайте о нулевой гипотезе как о факте
Думайте о нулевой гипотезе как о факте, а об альтернативной гипотезе как о мнении или убеждении. Чтобы сформулировать нулевую гипотезу, вы должны рассматривать ее как статус-кво или то, как обстоят дела в настоящее время. Следовательно, если вы принимаете нулевую гипотезу как факт, то альтернативная гипотеза — это утверждение, которое оспаривает этот факт. Исследователи и статистики стремятся опровергнуть нулевую гипотезу, доказывая при этом, что альтернативная гипотеза верна.
Создайте нулевую гипотезу
Чтобы создать нулевую гипотезу, исследователи изучают проблему, которую они пытаются решить, и определяют вопросы, которые они пытаются задать. Как правило, нулевая гипотеза является прямым представлением ожидаемого результата. Они начинают с вопроса, а затем перефразируют этот вопрос как утверждение, не предполагающее никакой связи между двумя переменными.
Определите возможные обстоятельства
Формулируя нулевую гипотезу, статистики должны идентифицировать все результаты. Например, после изучения проблемы и определения вопросов, которые необходимо задать, статистики приходят к выводу, что ожидаемым результатом является нулевая гипотеза. Затем они разрабатывают альтернативную гипотезу, которая отвергает ожидаемый результат.
Таким образом, исследователи пытаются предсказать все обстоятельства и либо отвергают нулевую гипотезу и принимают альтернативную гипотезу, либо не могут отвергнуть нулевую гипотезу.
Пример нулевой гипотезы
Вот пример того, как вы можете использовать нулевую гипотезу:
Сформулируйте нулевую гипотезу
Руководитель школьного округа утверждает, что ученики средней школы округа по математике получают в среднем восемь баллов из 10 на математических тестах. Здесь нулевая и альтернативная гипотезы будут:
Нулевая гипотеза: учащиеся средней школы школьного округа по математике получают в среднем восемь баллов из 10 на тестах.
Альтернативная гипотеза: учащиеся средней школы школьного округа по математике получают средние результаты тестов, не равные восьми из 10.
Проверить нулевую гипотезу
Чтобы проверить достоверность нулевой гипотезы:
Соберите данные из выборки из 500 старшеклассников округа.
Рассчитайте средний балл теста по математике из этих 500 образцов.
Сравните результат с первоначальным заявлением о том, что учащиеся средней школы округа по математике получают на тестах в среднем восемь баллов из 10.
Данные используются либо для отклонения нулевой гипотезы в пользу альтернативной гипотезы, либо она может не быть отклонена.
Рассчитать и интерпретировать результаты
При расчете средних результатов теста важно отметить, что проверка гипотез предполагает, что нулевая гипотеза верна, если не доказано обратное. Таким образом, утверждение о том, что учащиеся средней школы округа по математике получают в среднем восемь баллов из 10 на тестах, дает данные, которые позволяют предположить, что если восемь из 10 — это среднее значение, то шкала результатов может иметь любое значение от 7,2 до 8,8, поскольку среднее значение населения составляет 8,0. Если вычисленное среднее представляет собой какое-либо значение за пределами этого диапазона, вы можете отклонить нулевую гипотезу, поскольку средние баллы не будут равны восьми из 10.