В научен експеримент нулевата хипотеза е твърдението, че няма ефект или няма връзка между явления или популации. Ако нулевата хипотеза е вярна, всяка наблюдавана разлика в явленията или популациите ще се дължи на грешка в извадката (случаен шанс) или експериментална грешка. Най- нулева хипотеза е полезно, защото може да се тества и да се установи, че е невярно, което след това предполага, че има е връзка между наблюдаваните данни. Може да е по-лесно да мислите за това като за nullifiable хипотеза или такава, която изследователят се стреми да обезсили. Нулевата хипотеза е известна още като Н0, или хипотеза без разлика.
Алтернативната хипотеза, HА или Н1, предлага наблюденията да са повлияни от неслучайни фактори. В експеримент алтернативната хипотеза предполага, че експерименталната или независима променлива има ефект върху зависима променлива.
Как да заявим нулева хипотеза
Има два начина за заявяване на нулева хипотеза. Едното е да го заявим като декларативно изречение, а другото - да го представим като математическо изявление.
Например, да кажем, че изследовател подозира, че упражнението е свързано със загуба на тегло, като се предполага, че диетата остава непроменена. Средната продължителност на времето за постигане на определено количество загуба на тегло е шест седмици, когато човек тренира пет пъти седмично. Изследователят иска да провери дали отслабването отнема повече време, ако броят на тренировките се намали до три пъти седмично.
Първата стъпка към написването на нулевата хипотеза е намирането на (алтернативната) хипотеза. В проблем с думи като този, вие търсите това, което очаквате да бъде резултатът от експеримента. В този случай хипотезата е „Очаквам отслабването да отнеме повече от шест седмици“.
Това може да се запише математически като: H1: μ > 6
В този пример, μ е средната стойност.
Сега нулевата хипотеза е това, което очаквате, ако тази хипотеза го направи не да се случи. В този случай, ако загубата на тегло не се постигне за повече от шест седмици, то трябва да се случи в момент, равен на или по-малък от шест седмици. Това може да се запише математически като:
Н0: μ ≤ 6
Другият начин за заявяване на нулевата хипотеза е да не се допуска предположение за резултата от експеримента. В този случай нулевата хипотеза е просто, че лечението или промяната няма да окажат влияние върху резултата от експеримента. За този пример би било, че намаляването на броя на тренировките няма да повлияе на времето, необходимо за постигане на загуба на тегло:
Н0: μ = 6
„Хиперактивността не е свързана с храненето захар"е пример за нулева хипотеза. Ако хипотезата се тества и се установи, че е невярна, използвайки статистически данни, тогава може да се посочи връзка между хиперактивността и приема на захар. Тестът за значимост е най-разпространеният статистически тест, използван за установяване на увереност в нулева хипотеза.
Друг пример за нулева хипотеза е „Степента на растеж на растенията не се влияе от наличието на кадмий в почва"Изследовател може да тества хипотезата, като измерва скоростта на растеж на растенията, отглеждани в среда липсва кадмий, в сравнение със скоростта на растеж на растенията, отглеждани в среди, съдържащи различни количества кадмий. Опровергаването на нулевата хипотеза би поставило основата за по-нататъшно изследване на ефектите на различни концентрации на елемента в почвата.
Защо да тестваме нулева хипотеза?
Може би се чудите защо бихте искали да тествате хипотеза, само за да я намерите невярна. Защо просто не тестваме алтернативна хипотеза и да я намерим вярна? Краткият отговор е, че е част от научния метод. В науката предложенията не са изрично „доказани“. По-скоро науката използва математиката, за да определи вероятността дадено твърдение да е вярно или невярно. Оказва се, че е много по-лесно да опровергаеш една хипотеза, отколкото да докажеш положително такава. Освен това, въпреки че нулевата хипотеза може да бъде просто заявена, има голям шанс алтернативната хипотеза да е неправилна.
Например, ако вашата нулева хипотеза е, че растежът на растенията не се влияе от продължителността на слънчевата светлина, можете да посочите алтернативната хипотеза по няколко различни начина. Някои от тези твърдения може да са неправилни. Бихте могли да кажете, че растенията са увредени от повече от 12 часа слънчева светлина или че растенията се нуждаят от поне три часа слънчева светлина и т.н. Има ясни изключения от тези алтернативни хипотези, така че ако тествате грешни растения, бихте могли да стигнете до грешно заключение. Нулевата хипотеза е общо твърдение, което може да се използва за разработване на алтернативна хипотеза, която може или не може да бъде правилна.