Помилка типу I

Помилка типу I є різновидом помилки, яка виникає під час процесу перевірки гіпотези, коли нульова гіпотеза відхиляється, хоча вона є точною і не повинна відкидатися.

При тестуванні гіпотез нульова гіпотеза встановлюється до початку тесту. У деяких випадках нульова гіпотеза передбачає відсутність причинно-наслідкових зв’язків між предметом, що тестується, та стимулами, що застосовуються до досліджуваного, щоб викликати результат тесту.

Однак можуть виникати помилки, в результаті яких нульова гіпотеза була відхилена, що означає, що встановлено, що між тестовими змінними існує причинно-наслідковий зв’язок, коли насправді це хибнопозитив. Ці помилкові спрацьовування називаються помилками типу I.

Розуміння помилки типу I

Тестування гіпотез – це процес перевірки гіпотези за допомогою зразкових даних. Тест призначений для надання доказів того, що гіпотеза або гіпотеза підтверджуються даними, що перевіряються. Нульовою гіпотезою є переконання, що між двома наборами даних, змінними чи сукупностями, які розглядаються в гіпотезі, немає статистичної значущості чи ефекту. Як правило, дослідник намагається спростувати нульову гіпотезу. 

Наприклад, припустимо, що нульова гіпотеза стверджує, що інвестиційна стратегія не працює ефективніше, ніж ринковий індекс, такий як S&P 500. Дослідник брав зразки даних та перевіряв історичну ефективність інвестиційної стратегії, щоб визначити, чи стратегія, що виконується на вищому рівні, ніж S&P. Якби результати тесту показали, що стратегія виконується з вищою швидкістю, ніж індекс, нульова гіпотеза буде відхилена.

Ця умова позначається як “n = 0”. Якщо – коли проводиться тест – результат, здається, вказує на те, що подразники, що застосовуються до випробовуваного, викликають реакцію, нульову гіпотезу про те, що подразники не впливають на випробуваного, у свою чергу, слід відхилити.

В ідеалі нульову гіпотезу ніколи не слід відкидати, якщо вона виявляється істинною, і її слід завжди відкидати, якщо вона виявляється хибною. Однак бувають ситуації, коли можуть виникати помилки.

Помилкова позитивна помилка типу I

Іноді відхилення нульової гіпотези про відсутність взаємозв’язку між випробовуваним, стимулами та результатом може бути неправильним. Якщо щось інше, ніж подразники, спричиняє результат тесту, це може спричинити “помилково позитивний” результат, якщо, здається, подразники діяли на суб’єкта, але результат був викликаний випадково. Ця “помилково позитивна”, що призводить до неправильного відхилення нульової гіпотези, називається помилкою I типу. Помилка типу I відкидає ідею, яку не слід було відкидати.

Приклади помилок типу I

Наприклад, давайте розглянемо слід звинуваченого злочинця. Нульовою гіпотезою є те, що людина невинна, а альтернатива винна. Помилка типу I у цьому випадку означала б, що особу не визнають невинною та відправляють до в’язниці, незважаючи на те, що вона насправді невинна.

Під час медичного тестування помилка типу I спричиняла б уявлення, що лікування хвороби має наслідком зменшення тяжкості захворювання, коли насправді цього не відбувається. Коли тестується нове ліки, нульовою гіпотезою буде те, що ліки не впливають на прогресування захворювання. Скажімо, лабораторія досліджує новий препарат проти раку. Їх нульовою гіпотезою може бути те, що препарат не впливає на швидкість росту ракових клітин.

Після нанесення препарату на ракові клітини ракові клітини перестають рости. Це змусить дослідників відкинути свою нульову гіпотезу про те, що препарат не матиме ефекту. Якби препарат спричинив зупинку росту, у цьому випадку висновок про відмову від нуля буде правильним. Однак, якщо щось інше під час тесту спричинило зупинку росту замість введеного препарату, це може бути прикладом неправильної відмови від нульової гіпотези, тобто помилки I типу.