v štatistika, vedci môžu vykonať množstvo rôznych testov významnosti, aby zistili, či existuje vzťah medzi dvoma javmi. Jeden z prvých, ktorý zvyčajne vystupujú, je nulová hypotéza test. Stručne povedané, nulová hypotéza uvádza, že medzi dvoma meranými javmi neexistuje zmysluplný vzťah. Po vykonaní testu môžu vedci:
- Odmietnuť nulová hypotéza (čo znamená, že medzi týmito dvoma javmi existuje určitý súvislý vzťah), alebo
- Nezamietnutie null hypotéza (čo znamená, že test neidentifikoval následný vzťah medzi týmito dvoma javmi)
Kľúčové cesty: nulová hypotéza
• V teste závažnosti neplatná hypotéza uvádza, že medzi dvoma meranými javmi neexistuje zmysluplný vzťah.
• Porovnaním nulovej hypotézy s alternatívnou hypotézou môžu vedci buď nulovú hypotézu odmietnuť, alebo ju odmietnuť.
• Nulová hypotéza sa nedá pozitívne dokázať. Vedci dokážu na základe testu významnosti skôr určiť, že zozbierané dôkazy vyvracajú alebo nevyvracajú nulovú hypotézu.
Je dôležité poznamenať, že odmietnutie neznamená, že neplatná hypotéza je pravdivá - iba to, že test nepreukázal, že je nepravdivý. V niektorých prípadoch môže v závislosti od experimentu existovať vzťah medzi dvoma javmi, ktoré experiment neidentifikuje. V takýchto prípadoch musia byť navrhnuté nové experimenty, aby sa vylúčili alternatívne hypotézy.
Null vs. Alternatívna hypotéza
Nulová hypotéza sa považuje za predvolenú v a vedecký experiment. Naopak, alternatívna hypotéza je taká, ktorá tvrdí, že medzi dvoma javmi existuje zmysluplný vzťah. Tieto dve konkurenčné hypotézy sa môžu porovnávať vykonaním testu štatistickej hypotézy, ktorý určuje, či existuje štatisticky významný vzťah medzi údajmi.
Napríklad vedci, ktorí študujú kvalitu vody v prúde, si môžu želať určiť, či určitá chemická látka ovplyvňuje kyslosť vody. Nulová hypotéza - že chemikália nemá žiadny vplyv na kvalitu vody - sa dá testovať meraním pH hladina dvoch vzoriek vody, z ktorých jedna obsahuje niektoré chemikálie a jedna z nich zostala nedotknuté. Ak je vzorka s pridanou chemikáliou merateľne viac-menej kyslá - ako je stanovené štatistickou analýzou - je to dôvod na odmietnutie nulovej hypotézy. Ak je kyslosť vzorky nezmenená, je to dôvod nie odmietnuť nulovú hypotézu.
Keď vedci navrhujú experimenty, pokúšajú sa nájsť dôkazy pre alternatívnu hypotézu. Nesnažia sa dokázať, že neplatná hypotéza je pravdivá. Nulová hypotéza sa považuje za presnú výpoveď, pokiaľ sa nepreukáže opak. Výsledkom je, že skúška významnosti neprináša žiadne dôkazy týkajúce sa pravdy nulovej hypotézy.
Neodmietnutie vs. súhlasiť
V experimente by sa nulová hypotéza a alternatívna hypotéza mali starostlivo formulovať tak, aby jedno a iba jedno z týchto tvrdení bolo pravdivé. Ak zozbierané údaje podporujú alternatívnu hypotézu, nulová hypotéza sa môže zamietnuť ako nepravdivá. Ak však údaje nepodporujú alternatívnu hypotézu, neznamená to, že nulová hypotéza je pravdivá. Znamená to len to, že nulová hypotéza nebola vyvrátená - teda termín „odmietnutie“. Hypotéza „nezamietnutia“ by sa nemala zamieňať s prijatím.
V matematike sa negácie zvyčajne vytvárajú jednoducho umiestnením slova „nie“ na správne miesto. Použitím tejto konvencie umožňujú testy významnosti vedcom buď odmietnuť alebo odmietnuť nulovú hypotézu. Niekedy chvíľu trvá, kým si uvedomíme, že „neodmietnutie“ nie je to isté ako „prijatie“.
Príklad nulovej hypotézy
Filozofia, ktorá stojí za skúškou významnosti, je v mnohých ohľadoch podobná filozofii skúšky. Na začiatku konania, keď odporca podá námietku „nie je vinný“, je to analogické tvrdeniu o neplatnej hypotéze. Aj keď obžalovaný môže byť skutočne nevinný, nie je dôvod, aby bol „nevinný“ formálne podaný na súd. Prokuratúra sa pokúša demonštrovať alternatívnu hypotézu „viny“.
Na začiatku súdneho konania sa predpokladá, že odporca je nevinný. Teoreticky nie je potrebné, aby odporca dokázal, že je nevinný. Dôkazné bremeno spočíva na prokurátorovi, ktorý musí zhromaždiť dostatok dôkazov, aby presvedčil porotu, že obžalovaný je vinný za odôvodnenú pochybnosť. Podobne v teste významnosti môže vedec odmietnuť nulovú hypotézu iba predložením dôkazu o alternatívnej hypotéze.
Ak v konaní nie je dostatok dôkazov na preukázanie viny, odporca sa vyhlási za „nevinného“. Toto tvrdenie nemá nič spoločné s nevinnosťou; iba odráža skutočnosť, že trestné stíhanie neposkytlo dostatok dôkazov o vine. Podobným spôsobom nezamietnutie nulovej hypotézy v teste významnosti neznamená, že neplatná hypotéza je pravdivá. Znamená to iba, že vedec nebol schopný poskytnúť dostatok dôkazov pre alternatívnu hypotézu.
Napríklad vedci, ktorí testujú účinky určitého pesticídu na úrodu, by mohli navrhnúť pokus, v ktorom niektoré plodiny zostanú neošetrené a iné sa ošetria rôznymi množstvami pesticídov. Akýkoľvek výsledok, v ktorom sa výnosy plodiny líšia na základe expozície pesticídom - za predpokladu, že sú všetky ostatné premenné rovnaké - by poskytol silný dôkaz pre alternatívnu hypotézu (že pesticíd robí ovplyvňujú výnosy plodín). V dôsledku toho by vedci mali dôvod odmietnuť nulovú hypotézu.