hypoteesitestauksen

Hypoteesitestauksen on tilastollinen menetelmä, jolla arvioidaan kerätyn aineiston perusteella, tukeeko data nollahypoteesia vastaan esitettyä väitettä. Yleisimmin nollahypoteesi (H0) kuvaa tilannetta, jossa ilmiöllä ei ole vaikutusta tai ryhmien välillä ei ole eroa, kun taas vaihtoehtoinen hypoteesi (H1) kertoo sen sijaan, että vaikutus tai ero on olemassa.

Prosessi etenee askeleittain: määritellään H0 ja H1, valitaan merkitsevyystaso alpha (usein 0,05), valitaan sopiva tilastollinen testi ja lasketaan testisuure, perustuen aineistoon ja sen oletuksiin (esim. normaalijakauma, riippumattomuus, varianssien yhtäsuuruus). Tämän jälkeen saadaan p-arvo, joka kertoo, minkä todennäköisiä ovat saadut tai vielä äärimmäisemmät tulokset, jos H0 on tosi. Päätös perustuu p-arvoon: p ≤ alpha tarkoittaa H0:n hylkäämistä; muulloin H0:n ei hylätä.

Testejä on sekä parametrisina että epäparametrisina vaihtoehonina. Yleisimmät esimerkit ovat t-testi ja z-testi keskiarvolle, khiin neliö -testi erolle tai yhteydelle sekä varianssianalyysi (ANOVA). Epäparametrisia vaihtoehtoja ovat esimerkiksi Mann–Whitney U -testi. Tulokset raportoidaan kontekstissa: tilastollinen suure (testistatistiikka), p-arvo sekä usein vaikutuksen suuruus (effect size) ja luottamusvälit.

Hypoteesitestauksella on tyypillisiä virheitä: tyypin I virhe on H0:n virheellinen hylkääminen, ja tyypin II virhe on H0:n epäonnistuminen hylkäämään epätoivottua todistetta. Voima kuvaa todennäköisyyttä hylätä H0, kun vaihtoehto on tosi; se paranee suuremmalla otoskoolla, suuremmalla efektillä ja pienemmällä variabiliteetilla.