В научном эксперименте нулевая гипотеза - это утверждение, что между явлениями или популяциями нет эффекта или нет никакой связи. Если нулевая гипотеза верна, любая наблюдаемая разница в явлениях или популяциях может быть связана с ошибкой выборки (случайная вероятность) или экспериментальной ошибкой. нулевая гипотеза полезно, потому что это может быть проверено и признано ложным, что означает, что является связь между наблюдаемыми данными. Может быть проще думать об этом как о nullifiable гипотеза или та, которую исследователь стремится аннулировать. Нулевая гипотеза также известна как H0, или без разницы гипотеза.
Альтернативная гипотеза, H или Н1предполагает, что на наблюдения влияет неслучайный фактор. В эксперименте альтернативная гипотеза предполагает, что экспериментальная или независимая переменная оказывает влияние на зависимая переменная.
Как сформулировать нулевую гипотезу
Есть два способа сформулировать нулевую гипотезу. Один из них состоит в том, чтобы сформулировать его как декларативное предложение, а другой - представить его как математическое утверждение.
Например, скажем, исследователь подозревает, что физические упражнения связаны с потерей веса, при условии, что диета остается неизменной. Средняя продолжительность времени для достижения определенного уровня потери веса составляет шесть недель, когда человек тренируется пять раз в неделю. Исследователь хочет проверить, не происходит ли потеря веса дольше, если количество тренировок сокращается до трех раз в неделю.
Первый шаг к написанию нулевой гипотезы - найти (альтернативную) гипотезу. В такой словесной проблеме вы ищете то, что, как вы ожидаете, будет результатом эксперимента. В этом случае гипотеза такова: «Я ожидаю, что потеря веса займет больше шести недель».
Это можно записать математически как: H1: μ > 6
В этом примере μ является средним.
Теперь нулевая гипотеза - это то, что вы ожидаете, если эта гипотеза не бывает. В этом случае, если потеря веса не достигается более чем через шесть недель, то она должна происходить в течение времени, равного или менее шести недель. Это может быть записано математически как:
ЧАС0: μ ≤ 6
Другой способ сформулировать нулевую гипотезу - не делать никаких предположений о результатах эксперимента. В этом случае нулевая гипотеза состоит в том, что лечение или изменение не будут влиять на результаты эксперимента. В этом примере было бы, что сокращение количества тренировок не повлияет на время, необходимое для достижения потери веса:
ЧАС0: μ = 6
«Гиперактивность не связана с едой сахар"является примером нулевой гипотезы. Если гипотеза проверена и признана ложной с использованием статистики, то может быть указана связь между гиперактивностью и потреблением сахара. Тест значимости является наиболее распространенным статистическим тестом, используемым для установления достоверности нулевой гипотезы.
Другой пример нулевой гипотезы: «На скорость роста растений не влияет присутствие кадмия в почва«Исследователь мог проверить гипотезу, измерив скорость роста растений, выращенных в среде не хватает кадмия, по сравнению со скоростью роста растений, выращенных в средах, содержащих различные количества кадмий. Опровержение нулевой гипотезы заложило бы основу для дальнейших исследований воздействия различных концентраций элемента в почве.
Зачем проверять нулевую гипотезу?
Вы можете задаться вопросом, почему вы хотите проверить гипотезу, чтобы найти ее ложной. Почему бы просто не проверить альтернативную гипотезу и не найти ее верной? Краткий ответ: это часть научного метода. В науке суждения явно не «доказаны». Скорее наука использует математику, чтобы определить вероятность того, что утверждение является истинным или ложным. Оказывается, гораздо легче опровергнуть гипотезу, чем ее убедительно доказать. Кроме того, хотя нулевая гипотеза может быть просто сформулирована, есть большая вероятность, что альтернативная гипотеза неверна.
Например, если ваша нулевая гипотеза состоит в том, что рост растений не зависит от продолжительности солнечного света, вы можете сформулировать альтернативную гипотезу несколькими различными способами. Некоторые из этих утверждений могут быть неверными. Можно сказать, что растения пострадали от более чем 12 часов солнечного света или что растениям нужно как минимум три часа солнечного света и т. Д. Есть четкие исключения из этих альтернативных гипотез, поэтому, если вы проверяете не те растения, вы можете прийти к неверному выводу. Нулевая гипотеза - это общее утверждение, которое можно использовать для разработки альтернативной гипотезы, которая может быть или не быть правильной.