Hipoteza

Czym jest hipoteza?

Hipoteza to założenie, które nie zostało ani potwierdzone, ani obalone. W procesie badawczym hipotezę formułuje się na samym początku, a celem jest jej odrzucenie albo brak podstaw do jej odrzucenia. Aby odrzucić hipotezę lub nie mieć podstaw do jej odrzucenia, potrzebne są dane, np. z eksperymentu albo ankiety, które następnie ocenia się za pomocą testu hipotezy.

Zazwyczaj hipotezy formułuje się na podstawie przeglądu literatury. Na jego podstawie można następnie uzasadnić, dlaczego hipoteza została sformułowana właśnie w taki sposób.

Przykładem hipotezy może być: "Mężczyźni zarabiają więcej niż kobiety na tym samym stanowisku w Austrii."

Aby sprawdzić tę hipotezę, potrzebne są dane, np. z ankiety, oraz odpowiedni test hipotezy, taki jak test t albo analiza korelacji. Nie martw się, numiqo pomoże Ci wybrać właściwy test hipotezy.

Formułowanie hipotezy

Aby sformułować hipotezę, najpierw trzeba określić pytanie badawcze. Następnie z pytania badawczego można wyprowadzić precyzyjnie sformułowaną hipotezę dotyczącą populacji, np. mężczyźni zarabiają więcej niż kobiety na tym samym stanowisku w Austrii.

Hipotezy nie są zwykłymi stwierdzeniami; formułuje się je tak, aby można było je zweryfikować na podstawie danych zebranych w toku procesu badawczego.

Aby sprawdzić hipotezę, trzeba dokładnie określić, które zmienne są brane pod uwagę i jak są ze sobą powiązane. Hipotezy są więc założeniami dotyczącymi zależności przyczynowo-skutkowych albo związków między zmiennymi.

Hipoteza zerowa (H0) i hipoteza alternatywna (H1)

Zawsze istnieją dwie hipotezy, które są sobie dokładnie przeciwstawne albo twierdzą coś przeciwnego. Te przeciwstawne hipotezy nazywa się hipotezą zerową i hipotezą alternatywną, a oznacza się je skrótami H0 i H1.

Hipoteza, którą chcesz sprawdzić albo którą wyprowadzono z teorii, zwykle zakłada, że istnieje efekt, np. płeć ma wpływ na wynagrodzenie. Taką hipotezę nazywa się hipotezą alternatywną.

Hipoteza zerowa zwykle zakłada, że efekt nie istnieje, np. płeć nie ma wpływu na wynagrodzenie. W teście hipotezy można testować tylko hipotezę zerową; celem jest ustalenie, czy hipoteza zerowa zostaje odrzucona, czy nie.

Rodzaje hipotez

Jakie rodzaje hipotez można wyróżnić? Najczęściej rozróżnia się hipotezy o różnicach i hipotezy korelacyjne, a także hipotezy kierunkowe i niekierunkowe.

Hipotezy o różnicach

Hipotezy o różnicach stosuje się wtedy, gdy porównuje się różne grupy, np. grupę mężczyzn i grupę kobiet. Hipotezy korelacyjne stosuje się wtedy, gdy badany jest związek albo korelacja między zmiennymi, np. związek między wiekiem a wzrostem.

Hipotezy o różnicach sprawdzają, czy istnieje różnica między dwiema lub większą liczbą grup.

Przykłady hipotez o różnicach to:

• "Grupa" mężczyzn zarabia więcej niż "grupa" kobiet.
• Palacze mają wyższe ryzyko zawału serca niż osoby niepalące
• Istnieje różnica między Niemcami, Austrią i Francją pod względem liczby godzin przepracowanych tygodniowo.

Jedna zmienna jest więc zawsze zmienną kategorialną, np. płeć (mężczyzna, kobieta), status palenia (palacz, osoba niepaląca) albo kraj (Niemcy, Austria i Francja); druga zmienna jest mierzona co najmniej na skali porządkowej, np. wynagrodzenie, procentowe ryzyko zawału serca albo liczba godzin przepracowanych tygodniowo.

Hipotezy korelacyjne

Hipotezy korelacyjne sprawdzają korelacje między dwiema zmiennymi, na przykład wzrostem i masą ciała.

Przykładami hipotez korelacyjnych są:

• Im wyższa jest osoba, tym większa jest jej masa ciała.
• Im większa moc samochodu, tym większe jego zużycie paliwa.
• Im lepsza ocena z matematyki, tym wyższe przyszłe wynagrodzenie.

Jak widać na przykładach, hipotezy korelacyjne często mają postać "Im więcej..., tym wyżej/niżej...". Badane są więc co najmniej dwie zmienne mierzone na skali porządkowej.

Hipotezy kierunkowe i niekierunkowe

Hipotezy dzieli się na kierunkowe i niekierunkowe, czyli jednostronne i dwustronne. Jeśli hipoteza zawiera sformułowania takie jak "lepszy niż" albo "gorszy niż", zwykle jest hipotezą kierunkową.

W przypadku hipotezy niekierunkowej w sformułowaniu często pojawiają się elementy takie jak "istnieje różnica między", ale nie wskazuje się, w którym kierunku ta różnica występuje.

• W hipotezie niekierunkowej interesuje nas wyłącznie to, czy między badanymi grupami istnieje różnica wartości.
• W hipotezie kierunkowej interesuje nas to, czy jedna grupa ma wyższą lub niższą wartość niż druga.

Hipotezy niekierunkowe

Hipotezy niekierunkowe sprawdzają, czy istnieje związek albo różnica, przy czym nie ma znaczenia, w którym kierunku przebiega ten związek lub ta różnica. W przypadku hipotezy o różnicach oznacza to, że istnieje różnica między dwiema grupami, ale nie określa się, czy jedna z grup ma wyższą wartość.

• Istnieje różnica między wynagrodzeniem mężczyzn i kobiet (ale nie mówi się, kto zarabia więcej!).
• Istnieje różnica w ryzyku zawału serca między palaczami a osobami niepalącymi (ale nie mówi się, kto ma wyższe ryzyko!).

W odniesieniu do hipotezy korelacyjnej oznacza to, że istnieje związek albo korelacja między dwiema zmiennymi, ale nie określa się, czy ten związek jest dodatni czy ujemny.

• Istnieje korelacja między wzrostem a masą ciała.
• Istnieje korelacja między mocą silnika a zużyciem paliwa w samochodach.

W obu przypadkach nie mówi się, czy ta korelacja jest dodatnia czy ujemna!

Hipotezy kierunkowe

Hipotezy kierunkowe dodatkowo wskazują kierunek związku albo różnicy. W przypadku hipotezy o różnicach stwierdza się, która grupa ma wyższą lub niższą wartość.

• Mężczyźni zarabiają więcej niż kobiety
• Palacze mają wyższe ryzyko zawału serca niż osoby niepalące

W przypadku hipotezy korelacyjnej stwierdza się, czy korelacja jest dodatnia czy ujemna.

• Im wyższa jest osoba, tym większa jest jej masa ciała
• Im większą moc ma samochód, tym większe jest jego zużycie paliwa.

Wartość p dla hipotez kierunkowych

Zazwyczaj oprogramowanie statystyczne oblicza test niekierunkowy i podaje dla niego wartość p.

Jeśli oprogramowanie podaje tylko wartość p dla testu dwustronnego, wartość p dla testu jednostronnego można uzyskać przez podzielenie jej przez dwa wyłącznie wtedy, gdy zaobserwowany efekt ma kierunek określony wcześniej w hipotezie alternatywnej. Hipotezę kierunkową należy ustalić przed analizą danych. Więcej na ten temat znajdziesz w samouczku o wartości p.

Jeśli w numiqo wybierzesz kierunkową hipotezę alternatywną dla obliczanego testu hipotezy, przeliczenie zostanie wykonane automatycznie i wystarczy odczytać wynik.

Instrukcja testowania hipotez krok po kroku

• Przegląd literatury
• Sformułowanie hipotezy
• Określenie poziomu skali
• Określenie poziomu istotności
• Określenie rodzaju hipotezy
• Który test hipotezy jest odpowiedni dla poziomu skali i rodzaju hipotezy?

Następny samouczek dotyczy testowania hipotez. Dowiesz się, czym są testy hipotez, jak znaleźć właściwy test i jak go interpretować.