Tyypin I virhe
Tyypin I virhe on eräänlainen virhe, joka ilmenee hypoteesien testausprosessin aikana, kun nollahypoteesi hylätään, vaikka se on tarkka eikä sitä pitäisi hylätä.
Hypoteesitestauksessa nollahypoteesi asetetaan ennen testin alkamista. Joissakin tapauksissa nollahypoteesi olettaa, että testattavan kohteen ja koehenkilöön kohdistettujen ärsykkeiden välillä ei ole syy-seuraussuhdetta, joka laukaisee testin tuloksen.
Virheitä voi kuitenkin tapahtua, kun nollahypoteesi on hylätty, mikä tarkoittaa, että testausmuuttujien välillä on syy-seuraussuhde, vaikka todellisuudessa se on väärä positiivinen. Näitä vääriä positiivisia tuloksia kutsutaan tyypin I virheiksi.
Tyypin I virheen ymmärtäminen
Hypoteesin testaus on prosessi, jossa testataan olettamusta käyttämällä näytetietoja. Testi on suunniteltu antamaan todisteita siitä, että testattava tieto tukee olettamusta tai hypoteesia. Nollahypoteesi on usko, että kahden hypoteesissa tarkastellun tietojoukon, muuttujan tai populaation välillä ei ole tilastollista merkitsevyyttä tai vaikutusta. Tyypillisesti tutkija yrittää kumota nollahypoteesin.
Oletetaan esimerkiksi, että nollahypoteesi väittää, että sijoitusstrategia ei toimi paremmin kuin markkinaindeksi, kuten S&P 500. Tutkija ottaa näytteitä tiedoista ja testaa sijoitusstrategian historiallista suorituskykyä määrittääkseen, onko S&P:tä korkeammalla tasolla. Jos testitulokset osoittavat, että strategia suoriutui indeksiä korkeammalla tahdilla, nollahypoteesi hylätään.
Tämä ehto on merkitty "n=0". Jos - testiä suoritettaessa - tulos näyttää osoittavan, että koehenkilöön kohdistetut ärsykkeet aiheuttivat reaktion, nollahypoteesi, jonka mukaan ärsykkeet eivät vaikuta koehenkilöön, on puolestaan hylättävä.
Ihannetapauksessa nollahypoteesia ei pitäisi koskaan hylätä, jos se todetaan todeksi, ja se tulisi aina hylätä, jos sen todetaan olevan väärä. On kuitenkin tilanteita, joissa voi tapahtua virheitä.
Väärä positiivinen tyypin I virhe
Joskus sen nollahypoteesin hylkääminen, että koehenkilön, ärsykkeiden ja tuloksen välillä ei ole yhteyttä, voi olla virheellinen. Jos jokin muu kuin ärsyke aiheuttaa testin tuloksen, se voi aiheuttaa "väärä positiivisen" tuloksen, jossa näyttää siltä, että ärsykkeet vaikuttivat koehenkilöön, mutta tulos johtui sattumasta. Tätä "väärää positiivista", joka johtaa nollahypoteesin virheelliseen hylkäämiseen, kutsutaan tyypin I virheeksi. Tyypin I virhe hylkää idean, jota ei olisi pitänyt hylätä.
Esimerkkejä tyypin I virheistä
Katsotaanpa esimerkiksi syytetyn rikollisen oikeudenkäyntiä. Nollahypoteesi on, että henkilö on syytön, kun taas vaihtoehto on syyllinen. Tyypin I virhe tässä tapauksessa tarkoittaisi, että henkilöä ei todeta syyttömäksi ja hänet lähetetään vankilaan, vaikka hän itse asiassa on syytön.
Lääketieteellisessä testauksessa tyypin I virhe aiheuttaisi vaikutelman, että sairauden hoidolla on sairauden vakavuutta vähentävä vaikutus, vaikka todellisuudessa ei. Kun uutta lääkettä testataan, nollahypoteesi on, että lääke ei vaikuta taudin etenemiseen. Oletetaan, että laboratorio tutkii uutta syöpälääkettä. Heidän nollahypoteesinsa saattaa olla, että lääke ei vaikuta syöpäsolujen kasvunopeuteen.
Kun lääkettä on levitetty syöpäsoluihin, syöpäsolut lakkaavat kasvamasta. Tämä saisi tutkijat hylkäämään nollahypoteesinsa, jonka mukaan lääkkeellä ei olisi vaikutusta. Jos lääke aiheutti kasvun pysähtymisen, johtopäätös nollan hylkäämisestä olisi tässä tapauksessa oikea. Jos kuitenkin jokin muu testin aikana aiheutti kasvupysähdyksen annetun lääkkeen sijasta, tämä olisi esimerkki nollahypoteesin virheellisestä hylkäämisestä (eli tyypin I virhe).
Kohokohdat
Nollahypoteesi ei oleta syy-seuraussuhdetta testattavan kohteen ja testin aikana käytettyjen ärsykkeiden välillä.
Tyypin I virhe on "väärä positiivinen", mikä johtaa nollahypoteesin virheelliseen hylkäämiseen.
Tyypin I virhe tapahtuu hypoteesien testauksen aikana, kun nollahypoteesi hylätään, vaikka se on tarkka eikä sitä pidä hylätä.
