Od hipotezy badawczej do H0 i H1 w trzech krokach
Hipoteza badawcza mówi o zjawisku, a hipotezy statystyczne – o parametrze w populacji, który sprawdza test. Jak dojść do samej hipotezy badawczej, opisujemy w poradniku pytania badawcze i hipotezy, a skąd bierze się ona w teorii – we wpisie relacja między hipotezą a teorią. Tu zajmiemy się samym zapisem.
- Zapisz hipotezę badawczą słownie, z nazwami zmiennych takimi jak w metodzie: „Osoby po treningu uważności mają niższy poziom stresu niż osoby z grupy kontrolnej”.
- Nazwij parametr, którego dotyczy test: średnią μ, korelację ρ, współczynnik regresji β, proporcję π. Hipotezy dotyczą populacji, dlatego używasz liter greckich. Zapis „H0: M1 = M2” jest błędny, bo średnie z próby prawie nigdy nie są równe.
- Zapisz parę hipotez. Znak równości zawsze należy do H0, a H1 zawiera ≠, < albo >. Hipotezy wzajemnie się wykluczają i razem obejmują wszystkie możliwe wartości parametru.
Dla przykładu z treningiem wersja dwustronna to H0: μT = μK i H1: μT ≠ μK. Wersja jednostronna to H0: μT ≥ μK i H1: μT < μK. Zwróć uwagę, że w wersji jednostronnej H0 obejmuje też efekt w przeciwnym kierunku. Kiedy wybrać którą wersję, wyjaśnia wpis test jednostronny czy dwustronny. Najbezpieczniejsza rada: hipotezę badawczą formułuj kierunkowo, jeśli pozwala na to literatura, a test wykonaj dwustronnie.
Uwaga na kolizję oznaczeń. Jeśli hipotezy badawcze numerujesz H1, H2, H3, to „H1” w rozdziale wyników może znaczyć „hipoteza 1” albo „hipoteza alternatywna”. Rozwiązania są dwa. Hipotezę alternatywną zapisuj jako HA. Możesz też pisać o hipotezie zerowej i alternatywnej słownie, a symbol H1 zostawić dla numeru hipotezy badawczej.
H0 i H1 dla najczęstszych analiz
Podstawowe przykłady (test t, korelacja, ANOVA) zawiera hasło hipoteza zerowa i alternatywna. Poniżej analizy, przy których studenci najczęściej się mylą.
| Analiza | H0 | H1 (dwustronna) |
|---|---|---|
| Test Manna–Whitneya | P(X > Y) = .50 (remisy liczone po połowie) | P(X > Y) ≠ .50 |
| Test Wilcoxona dla par | rozkład różnic jest symetryczny wokół 0 | rozkład różnic nie jest symetryczny wokół 0 |
| Test Kruskala–Wallisa | rozkłady we wszystkich grupach są jednakowe | co najmniej jedna grupa ma wyniki systematycznie wyższe lub niższe |
| Chi-kwadrat niezależności | zmienne są niezależne | zmienne są zależne |
| Regresja liniowa – cały model | β1 = β2 = … = βk = 0 | co najmniej jeden βj ≠ 0 |
| Moderacja (interakcja X × W) | βXW = 0 | βXW ≠ 0 |
| Mediacja | efekt pośredni ab = 0 | ab ≠ 0 |
| Shapiro–Wilk, test Levene’a | rozkład jest normalny; wariancje są równe | rozkład nie jest normalny; wariancje się różnią |
Dwa ostatnie wiersze odwracają zwykłą logikę: H0 to stan, który chcesz zachować. Wynik nieistotny nie dowodzi jednak normalności ani równości wariancji, tak jak w każdym innym teście. Banerjee i in. (2009) przypominają, że wynik nieistotny może wynikać z błędu II rodzaju, którego ryzyko rośnie w małych próbach. Jeśli chcesz wykazać brak różnicy, potrzebujesz innej H0. W teście równoważności (TOST) hipotezą zerową jest efekt co najmniej tak duży jak najmniejszy interesujący efekt (Lakens i in., 2018).
Pułapka: test Manna–Whitneya to nie test median
W wielu pracach H0 dla testu Manna–Whitneya brzmi „mediany są równe”. Divine i in. (2018) pokazują na kontrprzykładach, że test nie sprawdza median, tylko prawdopodobieństwo, że losowa osoba z jednej grupy ma wyższy wynik niż losowa osoba z drugiej. Fay i Proschan (2010) pokazują, że decyzję tego samego testu można odnosić do różnych zestawów założeń, a każdy z nich daje inną interpretację wartości p.
Symulacja w R pokazuje różnicę (dane symulowane). Porównujemy czas nauki w dniu przed egzaminem u 150 osób z kierunków ścisłych i 150 z humanistycznych. W populacji obie grupy mają medianę 120 minut, ale różnią się kształtem rozkładu. W próbie mediany wyniosły 122 i 119 minut. Test Manna–Whitneya dał U = 9455, p = .017, a prawdopodobieństwo, że osoba z kierunku humanistycznego uczyła się dłużej, wyniosło .580. Test mediany (powyżej wspólnej mediany było 80 ze 150 osób z kierunków ścisłych i 68 ze 150 z humanistycznych) dał p = .204.
Gdyby H0 zapisać jako równość median, istotny wynik prowadziłby do fałszywego wniosku, że mediany się różnią. Test wykrył coś innego: humaniści częściej uczyli się bardzo długo. Dlatego H0 zapisuj zgodnie z tym, co test naprawdę sprawdza. Jeśli pytasz o mediany, wybierz test mediany albo regresję kwantylową.
Decyzja o H0: jak o niej pisać
- Pisz „odrzucono H0” albo „nie było podstaw do odrzucenia H0”. Nie pisz „przyjęto H0” ani „udowodniono H1”.
- Wartość p nie jest prawdopodobieństwem, że H0 jest prawdziwa. Ten i 24 inne częste błędy interpretacji omawiają Greenland i in. (2016).
- Decyzję o H0 zawsze uzupełnij wielkością efektu z 95% przedziałem ufności. Jak to zrobić przy wyniku nieistotnym, pokazuje wpis jak opisać wynik nieistotny.
Jak to opisać w pracy
W rozdziale metodologicznym hipotezy statystyczne podaj raz, przy opisie analiz, a nie jako osobną listę. Wzór dla przykładu z czasem nauki:
Dobór testu do hipotezy opisuje wpis jak dobrać test statystyczny do hipotezy, a całą ścieżkę od hipotez do opisu wyników – przewodnik po statystyce w pracy dyplomowej.
Co testuje test Manna–Whitneya – symulacja w R
Kod odtwarza wszystkie liczby z tekstu: mediany i kwartyle w grupach, test Manna–Whitneya, prawdopodobieństwo przewagi i test mediany.
Równe mediany, istotny test Manna–Whitneya
R
# B196 – co naprawdę testuje test Manna–Whitneya: H0 to nie „równe mediany”
# Dane symulowane: czas nauki w dniu przed egzaminem (minuty) u 150 osób
# z kierunków ścisłych (rozkład symetryczny) i 150 z humanistycznych (połowa
# uczy się nieco krócej niż 2 godziny, połowa znacznie dłużej); w populacji
# obie grupy mają medianę 120 min.
set.seed(196)
n <- 150
scisle <- round(rnorm(n, mean = 120, sd = 40))
dluzej <- runif(n) < .5 # mediana populacyjna = 120
human <- round(120 + ifelse(dluzej, rexp(n, rate = 1 / 60), -rexp(n, rate = 1 / 8)))
dane <- data.frame(kierunek = factor(rep(c("ścisłe", "humanistyczne"), each = n),
levels = c("ścisłe", "humanistyczne")),
minuty = c(scisle, human))
# 1. Opis: mediana, kwartyle, średnia
aggregate(minuty ~ kierunek, dane, function(x)
round(c(n = length(x), Me = median(x), Q1 = unname(quantile(x, .25)),
Q3 = unname(quantile(x, .75)), M = mean(x), SD = sd(x)), 1))
# 2. Test Manna–Whitneya (dwustronny)
mw <- wilcox.test(minuty ~ kierunek, data = dane, exact = FALSE)
mw
# Prawdopodobieństwo przewagi: P(X_humanistyczne > X_ścisłe) + 0.5 × P(remis)
round(1 - unname(mw$statistic) / (n * n), 3)
# 3. Test mediany (Mood): odsetek osób powyżej wspólnej mediany w każdej grupie
powyzej <- table(dane$kierunek, dane$minuty > median(dane$minuty))
powyzej
fisher.test(powyzej)$p.valueWynik w R
kierunek minuty.n minuty.Me minuty.Q1 minuty.Q3 minuty.M minuty.SD
1 ścisłe 150.0 122.0 97.2 144.8 122.3 40.9
2 humanistyczne 150.0 119.0 115.0 152.0 143.2 59.3
Wilcoxon rank sum test with continuity correction
data: minuty by kierunek
W = 9455, p-value = 0.01689
alternative hypothesis: true location shift is not equal to 0
[1] 0.58
FALSE TRUE
ścisłe 70 80
humanistyczne 82 68
[1] 0.2039094Bibliografia oprogramowania
Wyniki na tej stronie pochodzą z uruchomienia pokazanego kodu w R 4.5.3 (funkcje wilcox.test() i fisher.test() z pakietu stats). W pracy podaj wersję R i użytych pakietów (sessionInfo()).
- R: R Core Team. (2026). R: A language and environment for statistical computing (Version 4.5.3) [Computer software]. R Foundation for Statistical Computing. https://www.R-project.org/
Najczęstsze pytania
Czy w pracy magisterskiej trzeba zapisywać H0 i H1 symbolami?
Nie zawsze. Wystarczy hipoteza badawcza słownie i opis testu, jeśli promotor nie wymaga więcej. Gdy wymaga, zapisz H0 i H1 przy opisie analiz, raz dla każdej hipotezy, z parametrem populacji (μ, ρ, β) i informacją, czy test jest jedno-, czy dwustronny.
Jak zapisać H0 i H1, gdy hipotezy w pracy mają numery H1, H2, H3?
Żeby uniknąć pomyłki „hipoteza 1” z „hipotezą alternatywną”, oznacz hipotezę alternatywną jako HA albo pisz o hipotezie zerowej i alternatywnej słownie. Numery H1, H2, H3 zostaw dla hipotez badawczych i używaj ich konsekwentnie w metodzie, wynikach i dyskusji.
Czy H0 w teście Manna–Whitneya mówi, że mediany są równe?
Nie. Test sprawdza, czy prawdopodobieństwo, że losowa osoba z jednej grupy ma wyższy wynik niż losowa osoba z drugiej, wynosi .50. W przykładzie z tego wpisu test był istotny (p = .017) przy medianach 122 i 119 minut. Jeśli pytasz o mediany, użyj testu mediany albo regresji kwantylowej.
Powiązane hasła
Przeczytaj też
Pytania badawcze i hipotezy
Od problemu do hipotezy, którą da się sprawdzić: rodzaje pytań, hipotezy kierunkowe, H0 i H1, test jednostronny, przykłady źle i dobrze oraz wzory zapisu.
Czytaj →PoradnikTest jednostronny czy dwustronny?
Kiedy test jednostronny jest uprawniony, co zmienia w p, wartości krytycznej i liczebności próby oraz jak opisać wybór kierunku testu w pracy.
Czytaj →PoradnikJaki test statystyczny do jakiej hipotezy?
Tabela doboru: typ hipotezy, test, alternatywa nieparametryczna i miara efektu. Cztery przykłady w R z gotowym zapisem APA.
Czytaj →Nie wiesz, jak zapisać hipotezy statystyczne?
Sprawdzimy, czy hipotezy, parametry i testy do siebie pasują, i wyjaśnimy, jak zapisać H0 i H1 tak, żeby obronić je przed promotorem i recenzentem.
Oferta dla studentówWyceń analizęBibliografia i dalsza literatura naukowa (APA 7)
- Banerjee, A., Chitnis, U. B., Jadhav, S. L., Bhawalkar, J. S., & Chaudhury, S. (2009). Hypothesis testing, type I and type II errors. Industrial Psychiatry Journal, 18(2), 127–131. https://doi.org/10.4103/0972-6748.62274 ● Otwarty dostęp
- Divine, G. W., Norton, H. J., Barón, A. E., & Juarez-Colunga, E. (2018). The Wilcoxon–Mann–Whitney procedure fails as a test of medians. The American Statistician, 72(3), 278–286. https://doi.org/10.1080/00031305.2017.1305291 ● Otwarty dostęp
- Fay, M. P., & Proschan, M. A. (2010). Wilcoxon–Mann–Whitney or t-test? On assumptions for hypothesis tests and multiple interpretations of decision rules. Statistics Surveys, 4, 1–39. https://doi.org/10.1214/09-SS051 ● Otwarty dostęp
- Greenland, S., Senn, S. J., Rothman, K. J., Carlin, J. B., Poole, C., Goodman, S. N., & Altman, D. G. (2016). Statistical tests, P values, confidence intervals, and power: A guide to misinterpretations. European Journal of Epidemiology, 31(4), 337–350. https://doi.org/10.1007/s10654-016-0149-3 ● Otwarty dostęp
- Lakens, D., Scheel, A. M., & Isager, P. M. (2018). Equivalence testing for psychological research: A tutorial. Advances in Methods and Practices in Psychological Science, 1(2), 259–269. https://doi.org/10.1177/2515245918770963 ● Otwarty dostęp
Cytowania BibTeX
@article{banerjee2009hypothesis, author={Banerjee, Amitav and Chitnis, U. B. and Jadhav, S. L. and Bhawalkar, J. S. and Chaudhury, S.}, title={{Hypothesis testing, type I and type II errors}}, journal={Industrial Psychiatry Journal}, year={2009}, volume={18}, number={2}, pages={127--131}, doi={10.4103/0972-6748.62274}}@article{divine2018wilcoxon, author={Divine, George W. and Norton, H. James and Barón, Anna E. and Juarez-Colunga, Elizabeth}, title={{The Wilcoxon–Mann–Whitney procedure fails as a test of medians}}, journal={The American Statistician}, year={2018}, volume={72}, number={3}, pages={278--286}, doi={10.1080/00031305.2017.1305291}}@article{fay2010wilcoxon, author={Fay, Michael P. and Proschan, Michael A.}, title={{Wilcoxon–Mann–Whitney or t-test? On assumptions for hypothesis tests and multiple interpretations of decision rules}}, journal={Statistics Surveys}, year={2010}, volume={4}, pages={1--39}, doi={10.1214/09-ss051}}@article{greenland2016statistical, author={Greenland, Sander and Senn, Stephen J. and Rothman, Kenneth J. and Carlin, John B. and Poole, Charles and Goodman, Steven N. and Altman, Douglas G.}, title={{Statistical tests, P values, confidence intervals, and power: A guide to misinterpretations}}, journal={European Journal of Epidemiology}, year={2016}, volume={31}, number={4}, pages={337--350}, doi={10.1007/s10654-016-0149-3}}@article{lakens2018equivalence, author={Lakens, Daniël and Scheel, Anne M. and Isager, Peder M.}, title={{Equivalence testing for psychological research: A tutorial}}, journal={Advances in Methods and Practices in Psychological Science}, year={2018}, volume={1}, number={2}, pages={259--269}, doi={10.1177/2515245918770963}}