Як написати нульову та альтернативну гіпотезу

Розділ методів може містити шаблон, який каже «вкажіть свою нульову та альтернативну гіпотези» і не дає жодного прикладу, тому багато перших чернеток зводяться до одного речення надії: «Я думаю, що вправа на дихання допоможе». Це речення не є парою гіпотез, і червона ручка керівника швидко це помітить. Навчитися писати нульову та альтернативну гіпотезу означає не стільки запам’ятати формулу, скільки точно на папері сформулювати твердження, щодо якого ви, ймовірно, вже були точними у своїй голові.

Пара гіпотез складається з двох речень, а не з одного. Нульова гіпотеза стверджує, що нічого не відбувається: немає ефекту, немає різниці, немає зв’язку. Альтернативна гіпотеза стверджує конкретний ефект, який натомість прогнозує дослідник. Більшість тих, хто пише вперше, плутають ці дві частини місцями, вони намагаються довести свої гіпотези, тоді як насправді слід перевіряти нульову гіпотезу на основі даних. Альтернативна гіпотеза насправді є лише обґрунтованим припущенням.

Як писати нульову та альтернативну гіпотезу: базова форма

Візьмімо один приклад, що триває: десятихвилинну вправу на дихання перед іспитом, перевірену щодо її впливу на самооцінену тестову тривожність. Нульова гіпотеза стверджує, що вправа нічого не змінює: «Вправа на дихання перед іспитом не впливає на самооцінену тестову тривожність студентів». Альтернативна гіпотеза стверджує, що впливає: «Вправа на дихання перед іспитом пов’язана з відмінністю в самооціненій тестовій тривожності студентів порівняно з відсутністю вправи». Кожна пара гіпотез у розділі методів має ту саму форму, просте твердження про відсутність ефекту, поєднане з простим твердженням про конкретний ефект.

Обидві частини мають бути на сторінці, навіть якщо зазвичай цікавою виявляється лише одна з них. Пропустити нульову гіпотезу і написати лише те, що дослідник очікує знайти, це один із найшвидших способів втратити бали за початкову пропозицію. Цей крок входить до ширшої послідовності, описаної в how to plan a research paper, одразу після того, як дослідницьке питання було звужене, і безпосередньо перед тим, як набуває форми план.

Написання нульової гіпотези

Нульова гіпотеза, записана як H0, є нудним стандартним припущенням: немає ефекту, немає різниці, немає зв’язку між змінними в дослідженні. Вона описує, якими були б дані, якби нічого не відбувалося, а не є прямим твердженням про реальний світ, і саме це розрізнення є базовою точкою, яку насправді покликаний перевіряти кожен статистичний тест.

Записуйте її як рівність. Для прикладу з дихальною вправою: середній бал тривожності в групі, що виконувала вправу, дорівнює середньому балу тривожності в групі, що не виконувала її. Простою мовою, без нотації, це означає: немає різниці в самооціненій тривожності перед тестом між студентами, які виконують дихальну вправу перед іспитом, і студентами, які цього не роблять. Називати обидві групи та точний вимірюваний результат, а не лише загальну тему, це те, що відрізняє справжню нульову гіпотезу від нечіткого переформулювання дослідницького запитання. Генератор гіпотез примушує до такої самої конкретності, оскільки він не створить жодну з двох частин пари, доки не буде названо змінну результату та групу порівняння.

Напрямна чи ненапрямна: написання альтернативної гіпотези

Альтернативна гіпотеза має дві форми, і вибір тут не є лише стилістичним. Ненапрямна, або двобічна, альтернативна гіпотеза передбачає різницю, не вказуючи, у який бік вона спрямована: дихальна вправа змінює показники тривожності, вище або нижче, без уточнення. Напрямна, або однобічна, альтернативна гіпотеза зобов’язується до певного напряму: дихальна вправа конкретно знижує показники тривожності.

Що порівнюється	Двобічний (ненапрямний)	Однобічний (напрямний)
Альтернативна гіпотеза стверджує	Показники тривожності відрізняються між групами, напрям не вказано	Показники тривожності нижчі в групі дихальних вправ
Нульова гіпотеза охоплює	Відсутність різниці між групами	Відсутність різниці або різницю, що суперечить передбаченому напряму
Поріг значущості	Поділений між обома хвостами, приблизно 2.5% у кожному на рівні 0.05	Зосереджений в одному хвості, повні 5% на рівні 0.05
Що ви втрачаєте	Частину потужності для виявлення сильного ефекту в певному напрямі	Можливість заявити про значущість, якщо реальний ефект іде в іншому напрямі, яким би великим він не був

Практична ціна полягає саме в цьому нижньому рядку. Однобічний тест легше зробити значущим, тому що весь 5% розміщується в одному хвості, а не ділиться між двома хвостами. Це також означає, що якби ви з'ясували, що ваша дихальна вправа зробила людей більш тривожними (тобто ефект пішов у напрямі, протилежному очікуваному), то однобічний тест, який можна використати лише для виявлення «нижчого», не мав би способу виявити, що існує реальний ефект в іншому напрямі. Вибір напрямного означає ставку всього тесту на те, що ви вже маєте рацію щодо напряму.

Чому напрям потрібно визначити до того, як ви подивитеся на дані

Напрямна гіпотеза є сильнішим твердженням, ніж ненапрямна, а сильніше твердження потребує підстав. Якщо п'ять попередніх випробувань уже показали, що дихальні вправи знижують тривожність, і жодного разу не виявили протилежного, то напрямна альтернатива має реальне підґрунтя. Якщо це перше дослідження, яке ставить це запитання, ненапрямна альтернатива є чесним стандартним вибором, оскільки ще немає попередньої закономірності, яка б виправдовувала ставку на певний напрям.

Більшість наукових керівників і статистичних рецензентів очікують ненапрямний тест, якщо лише в тексті не можна послатися на такий попередній доказ. Вибір «напрямного» лише після того, як видно, у який бік упали числа, робить результат більш значущим, ніж дозволив би двобічний тест, не змінюючи нічого в тому, наскільки переконливими є дані насправді. Визначте форму альтернативної гіпотези під час написання пропозиції, ще до того, як буде протестовано хоча б одного учасника, і питання про те, який варіант було обрано, перестає бути тим, що хтось може порушити пізніше.

Що не дає вам стверджувати відхилення нульової гіпотези

Відхилення нульової гіпотези означає, що зібрані дані були б малоймовірними, якби нульова гіпотеза насправді була істинною, на тому рівні значущості, який було встановлено заздалегідь, зазвичай 0.05. Це вужче твердження, ніж здається, і більшість надмірних висновків у розділі результатів або обговорення походить із формулювання того, чого тест насправді ніколи не підтверджував.

Відхилення нульової гіпотези не доводить, що альтернативна гіпотеза є істинною. Саме по собі це не встановлює, що дихальна вправа спричиняє нижчу тривожність, якщо тільки дослідження не було контрольованим експериментом із випадковим призначенням, а не порівнянням двох наявних груп. Це нічого не говорить про те, наскільки великим або практично значущим є ефект: за достатньо великої вибірки навіть тривіальна різниця в балах тривожності все одно може подолати поріг 0.05. Невідхилення нульової гіпотези також має власне обмеження, і воно не доводить, що ефекту немає, а лише те, що це конкретне дослідження, за такого розміру вибірки, не знайшло достатньо переконливих доказів проти «відсутності ефекту», щоб виключити її.

Слабке: що результати не показують	Сильне: що насправді підтверджує тест
Дихальна вправа зменшує тривожність під час іспиту.	Студенти, які виконали дихальну вправу, повідомили про нижчі показники тривожності, ніж ті, хто цього не робив, і такий розрив навряд чи з’явився б, якби нульова гіпотеза про відсутність різниці була істинною.
Це доводить, що вправа працює.	Результат підтримує відхилення нульової гіпотези для цієї вибірки. Він не встановлює, що вправа знижує тривожність у студентів загалом.
Результат був статистично значущим, отже ефект великий.	Статистична значущість показує, що різниця навряд чи є випадковою. Вона нічого не говорить про те, чи є різниця достатньо великою, щоб мати практичне значення.
Вправа не мала ефекту, оскільки результат не був статистично значущим.	Дослідження не виявило достатньо доказів, щоб відхилити нульову гіпотезу за такого розміру вибірки, а це не те саме, що показати, ніби вправа справді не має жодного ефекту.

Кожне речення в тому лівому стовпці цілком могло б виглядати доречним у ранньому чернетковому варіанті, і кожне з них стверджує щось, чого статистика насправді не підтверджує. Виправлення рідко потребує повного переписування. Зазвичай достатньо однієї фрази, замінивши 'доводить' на 'підтверджує', або назвавши рівень значущості замість твердження про певність.

Клінічна робота використовує структурований формат для тієї самої мети, а PICOT question examples зібрані окремо. В есе відповідним кроком є теза, яка має власну сторінку.

Після того як гіпотези сформульовано і аналіз виконано, абзаци, що описують результат, є наступним місцем, де якість погіршується, зазвичай тому, що їх поспіхом писали наприкінці. An AI humanizer built for academic writing є інструментом для цієї пізнішої стадії, і про нього варто знати вже зараз, щоб не метушитися в ніч перед дедлайном.