Typ I-fel

Ett typ I-fel är ett slags fel som uppstår under hypotestestningsprocessen när en nollhypotes förkastas, trots att den är korrekt och inte bör förkastas.

Vid hypotesprövning fastställs en nollhypotes innan ett test påbörjas. I vissa fall antar nollhypotesen att det inte finns något orsaks- och verkanssamband mellan objektet som testas och de stimuli som appliceras på testpersonen för att utlösa ett resultat av testet.

Däremot kan fel uppstå där nollhypotesen har förkastats, vilket innebär att det fastställs att det finns ett orsaks- och verkanssamband mellan testvariablerna när det i verkligheten är ett falskt positivt. Dessa falska positiva kallas typ I-fel.

Förstå ett typ I-fel

Hypotestestning är en process för att testa en gissning med hjälp av exempeldata. Testet är utformat för att ge bevis för att gissningen eller hypotesen stöds av de data som testas. En nollhypotes är tron att det inte finns någon statistisk signifikans eller effekt mellan de två datamängderna, variablerna eller populationerna som beaktas i hypotesen. Vanligtvis skulle en forskare försöka motbevisa nollhypotesen.

Låt oss till exempel säga att nollhypotesen säger att en investeringsstrategi inte presterar bättre än ett marknadsindex, såsom S&P 500. Forskaren skulle ta prover av data och testa investeringsstrategins historiska resultat för att avgöra om strategin utförs på en högre nivå än S&P. Om testresultaten visade att strategin presterade i en högre takt än indexet skulle nollhypotesen förkastas.

Detta tillstånd betecknas som "n=0." Om – när testet genomförs – resultatet verkar tyda på att de stimuli som applicerades på testpersonen orsakade en reaktion, skulle nollhypotesen som säger att stimuli inte påverkar testpersonen i sin tur behöva förkastas.

Helst bör en nollhypotes aldrig förkastas om den visar sig vara sann, och den bör alltid förkastas om den visar sig vara falsk. Det finns dock situationer då fel kan uppstå.

Falskt positiv typ I-fel

Ibland kan det vara felaktigt att förkasta nollhypotesen att det inte finns något samband mellan testpersonen, stimulierna och resultatet. Om något annat än stimuli orsakar resultatet av testet, kan det orsaka ett "falskt positivt" resultat där det verkar som om stimuli verkade på försökspersonen, men resultatet orsakades av en slump. Denna "falska positiva", som leder till ett felaktigt förkastande av nollhypotesen, kallas ett typ I-fel. Ett typ I-fel avvisar en idé som inte borde ha avvisats.

Exempel på typ I-fel

Låt oss till exempel titta på rättegången mot en anklagad brottsling. Nollhypotesen är att personen är oskyldig, medan alternativet är skyldig. Ett typ I-fel i det här fallet skulle innebära att personen inte befinns oskyldig och skickas till fängelse, trots att han faktiskt är oskyldig.

I medicinska tester skulle ett typ I-fel orsaka att en behandling för en sjukdom har effekten att minska svårighetsgraden av sjukdomen när den faktiskt inte gör det. När ett nytt läkemedel testas blir nollhypotesen att läkemedlet inte påverkar sjukdomsförloppet. Låt oss säga att ett labb forskar om ett nytt cancerläkemedel. Deras nollhypotes kan vara att läkemedlet inte påverkar tillväxthastigheten för cancerceller.

Efter att ha applicerat läkemedlet på cancercellerna slutar cancercellerna att växa. Detta skulle få forskarna att förkasta deras nollhypotes att läkemedlet inte skulle ha någon effekt. Om läkemedlet orsakade tillväxtstoppet skulle slutsatsen att förkasta noll, i detta fall, vara korrekt. Men om något annat under testet orsakade tillväxtstoppet istället för det administrerade läkemedlet, skulle detta vara ett exempel på ett felaktigt förkastande av nollhypotesen (dvs ett typ I-fel).

Höjdpunkter

• Nollhypotesen antar inget orsaks- och verkanssamband mellan det testade föremålet och de stimuli som appliceras under testet.

• Ett typ I-fel är ett "falskt positivt" som leder till ett felaktigt förkastande av nollhypotesen.

• Ett typ I-fel uppstår vid hypotesprövning när en nollhypotes förkastas, trots att den är korrekt och inte bör förkastas.