Основы научного познания. Понятие эксперимента. Эксперимент: Часть 3

Видео

Конспект

Среди различных методологических подходов к построению гипотез статистический метод занимает особое место. Он предполагает использование двух взаимодополняющих формулировок:

Нулевая гипотеза ( H_{0} ) - базовое предположение об отсутствии значимой связи между изучаемыми явлениями.

Альтернативная гипотеза ( H_{a} ) - утверждение о наличии статистически значимой связи, принимается при отвержении нулевой гипотезы.

В экспериментальных исследованиях нулевая гипотеза обычно формулируется как утверждение об отсутствии зависимости между исследуемыми переменными. Хотя на первый взгляд такая формулировка может показаться противоречащей интуиции (ведь исследователь обычно ожидает обнаружить связь), она имеет веские основания:

Большинство статистических тестов разработаны таким образом, что изначально предполагают отсутствие различий между группами. Только при выполнении определенных строгих условий эти различия могут быть признаны значимыми.

Научный подход требует изначально исходить из позиции скептицизма, чтобы избежать предвзятости в интерпретации результатов.

Когда экспериментальные данные с высокой степенью достоверности опровергают нулевую гипотезу, принимается альтернативная гипотеза, утверждающая наличие связи между изучаемыми явлениями.

С точки зрения статистической теории, нулевая гипотеза более точно формулируется как утверждение об отсутствии значимых различий между параметрами сравниваемых групп (средними значениями, дисперсиями, медианами или пропорциями).

В естественных науках практически все измеряемые величины не имеют фиксированного значения, а представляют собой набор возможных значений с разной вероятностью их появления. Например, масса томатов, выращенных при повышенной температуре, является случайной величиной, которая может принимать различные значения. Полная совокупность всех возможных объектов или наблюдений, на основе которых можно сделать выводы об эксперименте, называется генеральной совокупностью.

Идеальным было бы проведение исследований на всей генеральной совокупности, однако на практике это обычно невозможно из-за ее огромных размеров. Рассмотрим пример изучения влияния нового лекарства на скорость выведения вещества X из крови человека. Теоретически генеральной

совокупностью здесь были бы все люди, которым показан данный препарат, но практически исследовать всех невозможно. Вместо этого анализируют выборку ограниченное подмножество элементов, извлеченных из генеральной совокупности.

Особое значение имеет репрезентативность выборки - ее способность адекватно отражать свойства генеральной совокупности. Важно понимать, что далеко не любая выборка является репрезентативной, и ошибки в ее формировании могут привести к неверным выводам.

При обработке экспериментальных данных необходимо учитывать их вариабельность, которая возникает по трем основным причинам:

Природная случайность биологических переменных

Погрешности измерительных приборов

Ошибки формирования выборки

Эти факторы необходимо учитывать при планировании эксперимента и анализе его результатов.