Jak napsat nulovou a alternativní hypotézu

Šablona části metod říká „uveďte svou nulovou a alternativní hypotézu“ a nedává žádný příklad, takže mnoho prvních verzí se uchýlí k jediné větě naděje: „Myslím, že dechové cvičení pomůže.“ Tato věta není dvojicí hypotéz a červené pero vedoucího ji odhalí rychle. Naučit se, jak napsat nulovou a alternativní hypotézu, je méně o memorování vzorce a více o přesnosti na papíře při formulaci tvrzení, v němž jste už pravděpodobně měli jasno ve své hlavě.

Dvojice hypotéz jsou dvě věty, ne jedna. Nulová hypotéza tvrdí, že se nic neděje, žádný účinek, žádný rozdíl, žádný vztah. Alternativní hypotéza uvádí konkrétní účinek, který výzkumník naopak předpovídá. Většina autorů poprvé tyto dvě části zaměňuje, snaží se své hypotézy dokázat, zatímco by měli testovat svou nulovou hypotézu proti datům. Alternativní hypotéza je ve skutečnosti jen kvalifikovaný odhad.

Jak napsat nulovou a alternativní hypotézu: Základní podoba

Vezměme jeden průběžný příklad: desetiminutové dechové cvičení před zkouškou, testované ve vztahu k jeho účinku na úzkost z testu uváděnou samotnými studenty. Nulová hypotéza říká, že cvičení nic nemění: „Dechové cvičení před zkouškou nemá žádný účinek na úzkost z testu uváděnou studenty.“ Alternativní hypotéza říká, že ano: „Dechové cvičení před zkouškou souvisí s rozdílem v úzkosti z testu uváděné studenty ve srovnání s žádným cvičením.“ Každá dvojice hypotéz v části metod má stejnou podobu, ploché tvrzení o žádném účinku spojené s plochým tvrzením o konkrétním účinku.

Obě poloviny musí na stránce existovat, i když se obvykle ukáže jako zajímavá jen jedna z nich. Vynechat nulovou hypotézu a napsat pouze to, co výzkumník očekává, že najde, je jeden z nejrychlejších způsobů, jak ztratit body u návrhu v rané fázi. Tento krok je součástí širší posloupnosti popsané v jak naplánovat výzkumnou práci, hned po zúžení výzkumné otázky a těsně předtím, než se začne rýsovat osnova.

Psaní nulové hypotézy

Nullová hypotéza, psaná H0, je nudný výchozí stav, žádný účinek, žádný rozdíl, žádný vztah mezi proměnnými ve studii. Popisuje, jak by data vypadala, kdyby se nic nedělo, nikoli přímé tvrzení o skutečném světě, a tento rozdíl je základ, proti němuž je ve skutečnosti postaven každý statistický test.

Pište ji jako rovnost. Na příkladu dechového cvičení, průměrné skóre úzkosti ve skupině, která cvičení provedla, se rovná průměrnému skóre úzkosti ve skupině, která je neprovedla. V běžném jazyce místo zápisu to znamená, že mezi studenty, kteří před zkouškou provedou dechové cvičení, a studenty, kteří je neprovedou, není rozdíl v úzkosti z testu, jak ji sami uvádějí. Pojmenovat obě skupiny a přesný měřený výsledek, ne jen obecné téma, je to, co odlišuje skutečnou nulovou hypotézu od vágního přeformulování výzkumné otázky. Generátor hypotéz vyžaduje stejnou míru specifičnosti, protože nevytvoří ani jednu polovinu dvojice, dokud nejsou pojmenovány proměnná výsledku a srovnávaná skupina.

Směrová nebo nesměrová, psaní alternativní hypotézy

Alternativní hypotéza má dvě podoby a volba mezi nimi není jen stylistická. Nesměrová, neboli dvoustranná, alternativní hypotéza předpovídá rozdíl, aniž by říkala, kterým směrem jde, dechové cvičení mění skóre úzkosti, vyšší nebo nižší, nespecifikováno. Směrová, neboli jednostranná, alternativní hypotéza se zavazuje k určitému směru, dechové cvičení konkrétně snižuje skóre úzkosti.

Co se porovnává	Dvoustranný (nedirektivní)	Jednostranný (direktivní)
Alternativní hypotéza říká	Skóre úzkosti se mezi skupinami liší, směr není uveden	Skóre úzkosti je nižší ve skupině s dechovým cvičením
Nulová hypotéza zahrnuje	Žádný rozdíl mezi skupinami	Žádný rozdíl, nebo rozdíl opačným směrem, než je předpovězeno
Hranice významnosti	Rozdělená mezi oba chvosty, přibližně 2.5% v každém při hladině 0.05	Soustředěná do jednoho chvostu, celých 5% při hladině 0.05
O co přicházíte	O část síly odhalit silný efekt v určitém směru	O možnost tvrdit významnost, pokud skutečný efekt probíhá opačným směrem, jakkoli je velký

Praktický náklad je v tom posledním řádku. Jednostranný test umožňuje snáze dosáhnout významnosti, protože máte celé 5% soustředěné v jednom chvostu, místo aby bylo rozděleno mezi dva chvosty. To také znamená, že pokud byste zjistili, že vaše dechové cvičení způsobilo, že se lidé cítili úzkostněji, tedy efekt šel opačným směrem, než se očekávalo, pak by jednostranný test, který lze použít pouze k detekci „nižšího“, neměl žádný způsob, jak zachytit, že existuje skutečný efekt jdoucí opačným směrem. Zvolit direktivní znamená vsadit celý test na to, že už máte pravdu ohledně směru.

Proč musí být směr určen předtím, než se podíváte na data

Direktivní hypotéza je silnější tvrzení než nedirektivní a silnější tvrzení potřebuje oporu. Pokud už pět předchozích studií zjistilo, že dechová cvičení snižují úzkost, a ani jednou nenašlo opak, má direktivní alternativa skutečný základ. Pokud je to první studie, která si tuto otázku klade, je nedirektivní alternativa poctivým výchozím nastavením, protože zatím neexistuje žádný předchozí vzorec, který by ospravedlňoval sázku na určitý směr.

Většina školitelů a statistických recenzentů očekává nedirekční test, pokud text nemůže doložit tento typ předchozích důkazů. Zvolit „direkční“ až poté, co je zřejmé, kterým směrem se čísla vyvinula, působí, jako by výsledek byl průkaznější, než by dovoloval dvoustranný test, aniž by se cokoli změnilo na tom, jak přesvědčivá data ve skutečnosti jsou. Tvar alternativní hypotézy určete už při psaní návrhu, ještě předtím, než bude testován jediný účastník, a otázka, která možnost byla zvolena, přestane být něčím, co může kdokoli později zpochybnit.

Co vám zamítnutí nulové hypotézy neumožňuje tvrdit

Zamítnutí nulové hypotézy znamená, že shromážděná data by byla nepravděpodobná, pokud by nulová hypotéza byla ve skutečnosti pravdivá, při jakékoli hladině významnosti, která byla stanovena předem, obvykle 0.05. Je to užší tvrzení, než jak zní, a většina přehánění v části s výsledky nebo diskusí vychází z toho, že se napíše něco, co test ve skutečnosti nikdy nepodpořil.

Zamítnutí nulové hypotézy nedokazuje, že alternativní hypotéza je pravdivá. Samo o sobě neprokazuje, že dechové cvičení způsobuje nižší úzkost, pokud studie nebyla kontrolovaným experimentem s náhodným přiřazením, a ne porovnáním dvou existujících skupin. Nevypovídá nic o tom, jak velký nebo prakticky významný je efekt: při dostatečně velkém vzorku může i zanedbatelný rozdíl ve skórech úzkosti stále projít přes hranici 0.05. Nezamítnutí nulové hypotézy má také své omezení a nedokazuje, že žádný efekt neexistuje, pouze to, že tato konkrétní studie při této velikosti vzorku nenašla dostatečně silné důkazy proti „žádnému efektu“, aby jej mohla vyloučit.

Slabé: co výsledky neukazují	Silné: co test ve skutečnosti podporuje
Dýchací cvičení snižuje úzkost při zkouškách.	Studenti, kteří dokončili dýchací cvičení, uvedli nižší skóre úzkosti než ti, kteří je nedokončili, což je rozdíl, který by se pravděpodobně neobjevil, kdyby byla nulová hypotéza žádného rozdílu pravdivá.
To dokazuje, že cvičení funguje.	Výsledek podporuje zamítnutí nulové hypotézy pro tento vzorek. Neprokazuje, že cvičení snižuje úzkost u studentů obecně.
Výsledek byl statisticky významný, takže je účinek velký.	Statistická významnost ukazuje, že je rozdíl nepravděpodobně náhodný. Neříká nic o tom, zda je rozdíl dostatečně velký, aby měl v praxi význam.
Cvičení nemělo žádný účinek, protože výsledek nebyl statisticky významný.	Studie nenašla dostatek důkazů k zamítnutí nulové hypotézy při této velikosti vzorku, což je něco jiného než prokázání, že cvičení skutečně nemá žádný účinek.

Každá věta v levém sloupci by vypadala přirozeně v raném návrhu a každá z nich tvrdí něco, co statistika ve skutečnosti nepodporuje. Oprava zřídkakdy vyžaduje úplné přepsání. Obvykle jde o jednu větu, nahrazení slova 'dokazuje' slovem 'podporuje', nebo uvedení hladiny významnosti místo tvrzení jistoty.

Klinická práce používá pro stejný účel strukturovaný formát a příklady otázek PICOT jsou shromážděny samostatně. V eseji je ekvivalentním krokem teze, která má vlastní stránku.

Jakmile jsou hypotézy napsány a analýza hotová, jsou odstavce popisující výsledek dalším místem, kde kvalita klesá, obvykle proto, že byly na konci uspěchané. AI humanizer určený pro akademické psaní je nástroj pro tuto pozdější fázi, a je dobré o něm vědět už nyní, aby z toho nebyl noční shon před termínem odevzdání.