Hva betyr 'ikke avvise' i en hypotesetest

Casarsa Guru/Getty Images

I statistikk , kan forskere utføre en rekke forskjellige signifikanstester for å finne ut om det er en sammenheng mellom to fenomener. En av de første de vanligvis utfører er en nullhypotesen test. Kort fortalt sier nullhypotesen at det ikke er noen meningsfull sammenheng mellom to målte fenomener. Etter å ha utført en test, kan forskere:

1. Avvis nullhypotesen (som betyr at det er et klart, konsekvensforhold mellom de to fenomenene), eller
2. Kan ikke avvise null hypotese (noe som betyr at testen ikke har identifisert et følgeforhold mellom de to fenomenene)

Viktige ting: Nullhypotesen

• I en signifikanstest sier nullhypotesen at det ikke er noen meningsfull sammenheng mellom to målte fenomener.

• Ved å sammenligne nullhypotesen med en alternativ hypotese, kan forskere enten avvise eller unnlate å forkaste nullhypotesen.

• Nullhypotesen kan ikke bevises positivt. Snarere, alt forskerne kan fastslå fra en signifikanstest er at bevisene som samles inn motbeviser eller ikke motbeviser nullhypotesen.

Det er viktig å merke seg at manglende avvisning ikke betyr at nullhypotesen er sann - bare at testen ikke beviste at den var usann. I noen tilfeller, avhengig av eksperimentet, kan det eksistere en sammenheng mellom to fenomener som ikke er identifisert av eksperimentet. I slike tilfeller må nye eksperimenter utformes for å utelukke alternative hypoteser.

Null vs. alternativ hypotese

Nullhypotesen regnes som standard i en vitenskapelig eksperiment . I motsetning til dette er en alternativ hypotese en som hevder at det er en meningsfull sammenheng mellom to fenomener. Disse to konkurrerende hypotesene kan sammenlignes ved å utføre en statistisk hypotesetest, som avgjør om det er en statistisk signifikant sammenheng mellom dataene.

For eksempel kan forskere som studerer vannkvaliteten til en bekk ønske å finne ut om et bestemt kjemikalie påvirker surheten i vannet. Nullhypotesen – at kjemikaliet ikke har noen effekt på vannkvaliteten – kan testes ved å måle pH-nivået til to vannprøver, hvorav den ene inneholder noe av kjemikaliet og den ene har stått urørt. Hvis prøven med tilsatt kjemikalie er målbart mer eller mindre sur – som bestemt ved statistisk analyse – er det en grunn til å forkaste nullhypotesen. Dersom prøvens surhet er uendret, er det en grunn til å ikke forkaste nullhypotesen.

Når forskere designer eksperimenter, prøver de å finne bevis for den alternative hypotesen. De prøver ikke å bevise at nullhypotesen er sann. Nullhypotesen antas å være en nøyaktig uttalelse inntil motstridende bevis beviser det motsatte. Som et resultat gir ikke en signifikanstest noen bevis knyttet til sannheten til nullhypotesen.

Unnlatelse av å avvise vs. godta

I et eksperiment bør nullhypotesen og den alternative hypotesen formuleres nøye slik at én og bare én av disse påstandene er sanne. Hvis de innsamlede dataene støtter den alternative hypotesen, kan nullhypotesen avvises som usann. Men hvis dataene ikke støtter den alternative hypotesen, betyr ikke dette at nullhypotesen er sann. Alt det betyr er at nullhypotesen ikke har blitt motbevist – derav begrepet «unnlatelse av å avvise». En 'unnlatelse av å avvise' en hypotese bør ikke forveksles med aksept.

I matematikk dannes negasjoner vanligvis ved ganske enkelt å plassere ordet ikke på riktig sted. Ved å bruke denne konvensjonen lar betydningstester forskere enten avvise eller ikke avvise nullhypotesen. Noen ganger tar det et øyeblikk å innse at det å ikke avvise ikke er det samme som å 'godta'.

Eksempel på nullhypotese

På mange måter er filosofien bak en betydningstest lik filosofien til en rettssak. I begynnelsen av saksbehandlingen, når tiltalte erklærer seg ikke skyldig, er det analogt med utsagnet om nullhypotesen. Selv om tiltalte faktisk kan være uskyldig, er det ingen påstand om uskyldig formelt å fremsette i retten. Den alternative hypotesen om skyldig er det aktor forsøker å demonstrere.

Presumsjonen ved rettssakens innledning er at tiltalte er uskyldig. I teorien er det ikke nødvendig for tiltalte å bevise at han eller hun er uskyldig. Bevisbyrden ligger på påtalemyndigheten, som må samle nok bevis til å overbevise juryen om at tiltalte er skyldig utover enhver rimelig tvil. På samme måte, i en signifikanstest, kan en vitenskapsmann bare avvise nullhypotesen ved å gi bevis for den alternative hypotesen.

Hvis det ikke er nok bevis i en rettssak til å bevise skyld, blir tiltalte erklært uskyldig. Denne påstanden har ingenting med uskyld å gjøre; det gjenspeiler bare det faktum at påtalemyndigheten ikke klarte å fremlegge nok bevis på skyld. På lignende måte betyr ikke en unnlatelse av å forkaste nullhypotesen i en signifikanstest at nullhypotesen er sann. Det betyr bare at forskeren ikke var i stand til å gi nok bevis for den alternative hypotesen.

For eksempel kan forskere som tester effekten av et bestemt plantevernmiddel på avlingsavlingen utforme et eksperiment der noen avlinger blir ubehandlet og andre behandles med varierende mengder plantevernmidler. Ethvert resultat der avlingene varierte basert på eksponering for plantevernmidler - forutsatt at alle andre variabler er like - vil gi sterke bevis for den alternative hypotesen (at plantevernmiddelet gjør påvirke avlingene). Som et resultat ville forskerne ha grunn til å avvise nullhypotesen.