Zinātniskā eksperimentā nulles hipotēze ir apgalvojums, ka starp parādībām vai populācijām nav ietekmes vai nav saistību. Ja nulles hipotēze ir patiesa, visas novērotās parādību vai populāciju atšķirības varētu izraisīt izlases kļūda (nejauša iespēja) vai eksperimentāla kļūda. nulles hipotēze ir noderīga, jo to var pārbaudīt un konstatēt, ka tā ir nepatiesa, kas nozīmē, ka tur ir ir saistība starp novērotajiem datiem. Var būt vieglāk domāt par to kā neatceļams hipotēze vai tāda, kuru pētnieks mēģina atcelt. Nulles hipotēze ir pazīstama arī kā H0, vai hipotēze bez atšķirībām.
Alternatīvā hipotēze, HA vai H1, ierosina novērojumus ietekmēt nejaušs faktors. Eksperimentā alternatīvā hipotēze liek domāt, ka eksperimentālajam vai neatkarīgajam mainīgajam ir ietekme uz atkarīgais mainīgais.
Kā noteikt nulles hipotēzi
Hipotēzi var izteikt divējādi. Viens ir to pateikt kā deklaratīvu teikumu, bet otrs - to pasniegt kā matemātisku paziņojumu.
Piemēram, teiksim, kādam pētniekam ir aizdomas, ka vingrinājums ir saistīts ar svara zaudēšanu, pieņemot, ka uzturs paliek nemainīgs. Vidējais laika posms, lai sasniegtu noteiktu svara zudumu, ir sešas nedēļas, kad cilvēks trenējas piecas reizes nedēļā. Pētnieks vēlas pārbaudīt, vai svara zaudēšana prasa ilgāku laiku, ja treniņu skaits tiek samazināts līdz trim reizēm nedēļā.
Pirmais solis nulles hipotēzes uzrakstīšanai ir (alternatīvas) hipotēzes atrašana. Ar tādu vārdu problēmu kā jūs meklējat to, ko jūs sagaidāt no eksperimenta iznākuma. Šajā gadījumā tiek izvirzīta hipotēze: "Es ceru, ka svara zaudēšana prasīs vairāk nekā sešas nedēļas."
To matemātiski var uzrakstīt šādi: H1: μ > 6
Šajā piemērā μ ir vidējais.
Tagad nulles hipotēze ir tā, ko jūs gaidāt, ja šī hipotēze tiks izpildīta nē notikt. Šajā gadījumā, ja svara zaudēšana netiek sasniegta vairāk nekā sešās nedēļās, tad tai jānotiek laikā, kas ir vienāds vai mazāks par sešām nedēļām. To matemātiski var uzrakstīt šādi:
H0: μ ≤ 6
Otrs veids, kā formulēt nulles hipotēzi, nav izdarīt pieņēmumus par eksperimenta iznākumu. Šajā gadījumā nulles hipotēze ir tāda, ka apstrāde vai izmaiņas neietekmēs eksperimenta iznākumu. Šajā piemērā būtu tā, ka treniņu skaita samazināšana neietekmētu laiku, kas vajadzīgs svara zaudēšanas sasniegšanai:
H0: μ = 6
"Hiperaktivitāte nav saistīta ar ēšanu cukurs"ir nulles hipotēzes piemērs. Ja hipotēze tiek pārbaudīta un tiek atklāta nepatiesa, izmantojot statistiku, tad var norādīt saistību starp hiperaktivitāti un cukura uzņemšanu. Svarīguma pārbaude ir visizplatītākais statistiskais tests, ko izmanto, lai pārliecinātos par nulles hipotēzi.
Cits nederīgas hipotēzes piemērs ir: "Kadmija klātbūtne neietekmē augu augšanas ātrumu augsne"Pētnieks varēja pārbaudīt hipotēzi, izmērot barotnē audzētu augu augšanas ātrumu trūkst kadmija, salīdzinot ar augu augšanas ātrumu, kas audzēts barotnēs, kurās ir atšķirīgs daudzums kadmijs. Nulles hipotēzes atspēkošana būtu pamats turpmākiem pētījumiem par elementa dažādu koncentrāciju augsnē.
Kāpēc jāpārbauda nulles hipotēze?
Jums var rasties jautājums, kāpēc jūs vēlētos pārbaudīt hipotēzi, tikai lai atrastu to par nepatiesu. Kāpēc ne tikai pārbaudīt alternatīvu hipotēzi un atrast to patiesu? Īsā atbilde ir, ka tā ir daļa no zinātniskās metodes. Zinātnē apgalvojumi nav tieši "pierādīti". Drīzāk zinātne izmanto matemātiku, lai noteiktu varbūtību, ka apgalvojums ir patiess vai nepatiess. Izrādās, ir daudz vieglāk atspēkot hipotēzi, nevis to pozitīvi pierādīt. Turklāt, lai arī nulles hipotēzi var vienkārši pateikt, pastāv liela iespēja, ka alternatīvā hipotēze ir nepareiza.
Piemēram, ja jūsu hipotēze ir tāda, ka saules starojuma ilgums neietekmē augu augšanu, jūs varat norādīt alternatīvo hipotēzi vairākos dažādos veidos. Daži no šiem apgalvojumiem varētu būt nepareizi. Jūs varētu teikt, ka augiem kaitē vairāk nekā 12 stundu saules gaisma vai arī augiem ir vajadzīgas vismaz trīs stundas saules gaismas utt. Starp šīm alternatīvajām hipotēzēm ir skaidri izņēmumi, tāpēc, ja pārbaudīsit nepareizus augus, jūs varētu nonākt pie nepareizā secinājuma. Nulles hipotēze ir vispārīgs apgalvojums, ko var izmantot, lai izstrādātu alternatīvu hipotēzi, kas var būt vai nav pareiza.