Ошибка типа I

Ошибка типа I — это ошибка, которая возникает в процессе проверки гипотезы, когда нулевая гипотеза отклоняется, даже если она точна и не должна отклоняться.

При проверке гипотез нулевая гипотеза устанавливается до начала проверки. В некоторых случаях нулевая гипотеза предполагает отсутствие причинно-следственной связи между тестируемым элементом и стимулами, применяемыми к испытуемому, чтобы инициировать результат теста.

Однако могут возникать ошибки, когда нулевая гипотеза отклоняется, то есть определяется, что между тестируемыми переменными существует причинно-следственная связь, хотя на самом деле это ложноположительный результат. Эти ложные срабатывания называются ошибками типа I.

Понимание ошибки типа I

Проверка гипотез — это процесс проверки гипотезы с использованием выборочных данных. Тест разработан, чтобы предоставить доказательства того, что предположение или гипотеза подтверждается проверяемыми данными. Нулевая гипотеза — это убеждение в отсутствии статистической значимости или эффекта между двумя наборами данных, переменными или популяциями, рассматриваемыми в гипотезе. Обычно исследователь пытается опровергнуть нулевую гипотезу.

Например, предположим, что нулевая гипотеза утверждает, что инвестиционная стратегия не работает лучше, чем рыночный индекс, такой как S&P 500. Исследователь будет брать образцы данных и проверять историческую эффективность инвестиционной стратегии, чтобы определить, стратегия выполнена на более высоком уровне, чем S&P. Если результаты теста показали, что стратегия работает с большей скоростью, чем индекс, нулевая гипотеза будет отклонена.

Это состояние обозначается как «n = 0». Если — когда тест проводится — результат, кажется, указывает на то, что стимулы, примененные к испытуемому, вызывают реакцию, нулевая гипотеза о том, что стимулы не влияют на испытуемого, в свою очередь, должна быть отклонена.

В идеале, нулевая гипотеза никогда не должна отклоняться, если она оказывается верной, и всегда следует отклонять, если она оказывается ложной. Однако бывают ситуации, когда могут возникнуть ошибки.

Ложноположительная ошибка типа I

Иногда отказ от нулевой гипотезы об отсутствии связи между испытуемым, стимулами и результатом может быть неверным. Если результат теста вызван чем-то другим, кроме стимулов, он может вызвать «ложноположительный» результат, когда кажется, что стимулы действовали на испытуемого, но результат был вызван случайностью. Это «ложное срабатывание», приводящее к неправильному отклонению нулевой гипотезы, называется ошибкой типа I. Ошибка типа I отвергает идею, от которой не следовало отказываться.

Примеры ошибок типа I

Например, давайте посмотрим на след обвиняемого преступника. Нулевая гипотеза заключается в том, что человек невиновен, тогда как альтернативная гипотеза виновна. Ошибка типа I в этом случае будет означать, что человека не сочтут невиновным и отправят в тюрьму, хотя на самом деле он невиновен.

При медицинском тестировании ошибка типа I может создать впечатление, что лечение болезни снижает ее тяжесть, хотя на самом деле это не так. Когда тестируется новое лекарство, нулевая гипотеза будет заключаться в том, что лекарство не влияет на прогрессирование болезни. Допустим, лаборатория исследует новое лекарство от рака. Их нулевая гипотеза может заключаться в том, что препарат не влияет на скорость роста раковых клеток.

После нанесения препарата на раковые клетки раковые клетки перестают расти. Это заставило бы исследователей отвергнуть свою нулевую гипотезу о том, что лекарство не будет иметь эффекта. Если лекарство вызвало остановку роста, вывод об отказе от нуля в этом случае будет правильным. Однако, если что-то еще во время теста вызвало остановку роста вместо введенного лекарства, это было бы примером неправильного отклонения нулевой гипотезы, т. Е. Ошибки типа I.