Definitie en voorbeelden van nulhypothese

In een wetenschappelijk experiment is de nulhypothese de stelling dat er geen effect of geen verband is tussen fenomenen of populaties. Als de nulhypothese waar is, zou elk waargenomen verschil in fenomenen of populaties het gevolg zijn van een steekproeffout (willekeurige kans) of experimentele fout. De nulhypothese is nuttig omdat deze kan worden getest en als vals kan worden beschouwd, wat dan impliceert dat daar is een relatie tussen de waargenomen gegevens. Het is misschien gemakkelijker om het als een te beschouwen vernietigbaar hypothese of een die de onderzoeker probeert te vernietigen. De nulhypothese wordt ook wel de H genoemd_0, of geen verschilhypothese.

De alternatieve hypothese, H_EEN of H₁, stelt voor dat waarnemingen worden beïnvloed door een niet-willekeurige factor. In een experiment suggereert de alternatieve hypothese dat de experimentele of onafhankelijke variabele een effect heeft op de afhankelijke variabele.

Hoe een nulhypothese te stellen

Er zijn twee manieren om een ​​nulhypothese te formuleren. De ene is om het te verklaren als een verklarende zin, en de andere is om het te presenteren als een wiskundige verklaring.

Stel bijvoorbeeld dat een onderzoeker vermoedt dat lichaamsbeweging verband houdt met gewichtsverlies, ervan uitgaande dat het dieet ongewijzigd blijft. De gemiddelde tijdsduur om een ​​bepaalde hoeveelheid gewichtsverlies te bereiken is zes weken wanneer een persoon vijf keer per week traint. De onderzoeker wil testen of het langer duurt voordat gewichtsverlies optreedt als het aantal trainingen wordt teruggebracht tot driemaal per week.

De eerste stap bij het schrijven van de nulhypothese is het vinden van de (alternatieve) hypothese. Kortom, u zoekt naar wat u verwacht het resultaat van het experiment te zijn. In dit geval is de hypothese: "Ik verwacht dat gewichtsverlies langer dan zes weken zal duren."

Dit kan wiskundig worden geschreven als: H₁: μ> 6

In dit voorbeeld is μ het gemiddelde.

Nu is de nulhypothese wat je verwacht als deze hypothese dat doet niet gebeuren. In dit geval, als gewichtsverlies niet wordt bereikt in meer dan zes weken, moet dit gebeuren op een tijdstip gelijk aan of minder dan zes weken. Dit kan wiskundig worden geschreven als:

H₀: μ ≤ 6

De andere manier om de nulhypothese te formuleren is om geen aanname te doen over de uitkomst van het experiment. In dit geval is de nulhypothese eenvoudig dat de behandeling of verandering geen effect zal hebben op de uitkomst van het experiment. In dit voorbeeld zou het verminderen van het aantal trainingen geen invloed hebben op de tijd die nodig is om gewichtsverlies te bereiken:

H₀: μ = 6

Voorbeelden van nulhypothese

"Hyperactiviteit is niet gerelateerd aan het eten van suiker" is een voorbeeld van een nulhypothese. Als de hypothese wordt getest en met behulp van statistieken onjuist blijkt te zijn, kan een verband tussen hyperactiviteit en suikerinname worden aangegeven. Een significantietest is de meest voorkomende statistische test die wordt gebruikt om vertrouwen in een nulhypothese te vestigen.

Een ander voorbeeld van een nulhypothese is: "De groeisnelheid van planten wordt niet beïnvloed door de aanwezigheid van cadmium in de bodem." Een onderzoeker zou de hypothese kunnen testen door de groeisnelheid te meten van planten gekweekt in een medium zonder cadmium, vergeleken met de groeisnelheid van planten gekweekt in mediums die verschillende hoeveelheden cadmium bevatten. Het weerleggen van de nulhypothese zou de basis vormen voor verder onderzoek naar de effecten van verschillende concentraties van het element in de bodem.

Waarom een ​​nulhypothese testen?

Je vraagt ​​je misschien af ​​waarom je een hypothese zou willen testen, alleen maar om deze onwaar te vinden. Waarom niet gewoon een alternatieve hypothese testen en deze waar vinden? Het korte antwoord is dat het deel uitmaakt van de wetenschappelijke methode. In de wetenschap zijn proposities niet expliciet 'bewezen'. In plaats daarvan gebruikt de wetenschap wiskunde om de waarschijnlijkheid te bepalen dat een bewering waar of onwaar is. Het blijkt dat het veel gemakkelijker is om een ​​hypothese te weerleggen dan om deze positief te bewijzen. Hoewel de nulhypothese eenvoudig kan worden gezegd, is de kans groot dat de alternatieve hypothese onjuist is.

Als uw nulhypothese bijvoorbeeld is dat plantengroei niet wordt beïnvloed door de duur van zonlicht, kunt u de alternatieve hypothese op verschillende manieren vermelden. Sommige van deze verklaringen kunnen onjuist zijn. Je zou kunnen zeggen dat planten worden geschaad door meer dan 12 uur zonlicht of dat planten minimaal drie uur zonlicht nodig hebben, enz. Er zijn duidelijke uitzonderingen op die alternatieve hypothesen, dus als je de verkeerde planten test, kun je de verkeerde conclusie trekken. De nulhypothese is een algemene verklaring die kan worden gebruikt om een ​​alternatieve hypothese te ontwikkelen, die al dan niet correct kan zijn.