Utilización y Formulación Correcta de las Hipótesis en la Investigación

Introducción.

‘’Se describe cómo se puede tomar una muestra aleatoria a partir de qué está misma estime el valor de un parámetro poblacional en la cual se puede emplear el método de muestreo y el teorema del valor central, lo que permite explicar cómo a partir de una muestra se puede inferir algo acerca de una población. Esto nos lleva a definir y elaborar una distribución de muestreo en base a medidas muestrales que nos permite explicar el teorema y utilizar este mismo para encontrar alternativas en la que nos permita obtener las distintas medias muestrales que una población’’. (Cepeda-Cuervo, 2008)

Para esto es necesario tener un previo conocimiento de ciertos datos de la población cómo la media, la desviación estándar o la forma de la población, muchas veces no se dispone esta información. En este caso es necesario hacer una estimación puntual de qué es ese valor y qué se usa para estimar un valor poblacional. Una estimación puntual es un solo valor qué requiere un intervalo de valores a esto se denomina intervalo de confianza y se espera que dentro de este intervalo se encuentre el parámetro poblacional requerido.

En el presente ensayo hablaremos sobre las pruebas de hipótesis, ya que son una aseveración de una población, elaborado con el propósito de poner a prueba, para verificar si esta afirmación es razonable y se usan estos datos. Es importante saber que siempre se plantea una hipótesis, y después se hacen las debidas pruebas para verificar la información y comprobar si estos datos son verídicos o para determinar que no es valedera.

Desarrollo

Antes de comenzar a argumentar acerca de la “prueba de hipótesis”, necesitamos saber que la hipótesis es una suposición o premisa, representa un elemento fundamental en el proceso de investigación, luego de formular un problema el investigador expresará una hipótesis, que orientará al proceso y permitirá llegar a conclusiones concretas del proyecto que recién se está desarrollando. Una hipótesis bien formulada tiene como función en causar el trabajo que se desea llevar a cabo, el investigador pondera cuales son las variables a analizarse lo cual permite sustentar los objetivos del estudio estas ocupan un lugar primordial en la investigación al proporcionar los elementos necesarios que permitirán llegar a los datos y resolver el problema planteado. ‘’En contexto las hipótesis en un trabajo investigativo son posibles soluciones que se expresan como proposiciones las cuales pretenden describir o explicar sucesos aún no confirmados por los hechos, por lo tanto es ante todo una comparación entre lo supuesto con la realidad’’. (Cepeda-Cuervo, 2008) Para la formulación de una hipótesis se necesita que las premisas sean claras, comprobables, simples y coherentes, los criterios previos sirven de guía para determinar si la hipótesis cumple con los requisitos, siendo los cuatro principales los siguientes:

Comprobable

Nosotros usamos las hipótesis frecuentemente en nuestra vida cotidiana, por ejemplo “Mi hipótesis es que si no salimos pronto del cine nos quedaremos sin comer pizza” o incluso un tema un poco más serio “La falta de educación sexual es la causa de tantos embarazos en los adolescentes”. (S.A E. , 2020)

Prueba de hipótesis.

Es una regla que puntualiza si se puede aceptar o rechazar una afirmación acerca de una población dependiendo de la evidencia proporcionada por una muestra de datos, esta examina dos hipótesis opuestas sobre una población, la hipótesis nula y la hipótesis alternativa (S.A M. , 2019).

Hipótesis nula.

H0 detalla un valor del parámetro de la población si la hipótesis es simple o si consta de un conjunto de valores (compuesta). El termino “nula” se usa para indicar “ningún cambio”, “ningún efecto o diferencia”, este tipo de hipótesis se prueba en forma directa en el sentido que suponemos que es verdadera y llegamos a una conclusión para rechazarla o no.

Hipótesis alternativa.

Es cualquier hipótesis que difiera de la H0, es una aseveración que se acepta si los datos muestrales proporcionan evidencia suficiente de que la hipótesis nula es falsa, es la que responde nuestra pregunta.

‘’A las conclusiones que se llegan después de aplicar la hipótesis nula y alternativa tenemos dos planteamientos correctos “rechazar H0 cuando es falsa” ó “no rechazar H0 cuando es verdadera”; y dos planteamientos incorrectos “rechazar H0 cuando es verdadera” ó “no rechazar H0 cuando es falsa”. (Yane, 2018)

‘’Hay una gran posibilidad de que se cometa un error tipo 1 el cual se lo denomina “nivel de significancia” denotado como alfa, se refiere al tamaño de la región de rechazo, quiere decir que esta fuera del rango, opositor a esta tenemos la región de aceptación que se encontrara entre las dos variables’’. (Yane, 2018)

La prueba de hipótesis es un procedimiento basado en la evidencia muestral y la teoría de probabilidad que se emplea para determinar si esta es una afirmación viable. En ella, se pueden realizar mediante un procedimiento sistemático de seis pasos que a continuación desglosaremos:

• Paso 1.- ‘’Se plantea la hipótesis, tanto la nula como la alternativa.

1. La hipótesis alterna indica la dirección de la prueba.
2. El estimador es distinto al parámetro’’. (Eusebio Olivo, 2008)
3. El estimador es mayor que el parámetro.
4. El estimador es menor que el parámetro.
5. Para probar que la H0 es nula, es necesario conocer el parametro poblacional.

• Paso 2.- Se procede a seleccionar el nivel de significancia o de contraste.

1. ‘’El nivel de significancia es la probabilidad de rechazar la hipótesis nula cuando es verdadera, se expresa con la letra griega alfa, también se trata del riesgo que se corre al rechazar las hipótesis nulas cuando son verdaderas.
2. Se establece el margen de error que infiere el investigador e implica una probabilidad entre 0.01 – 0.05 – 0.10.’’ (Eusebio Olivo, 2008)

• Paso 3.- Se Identifica el estadístico de prueba.

‘’El estadístico de prueba es un valor (Z, t, X^2 ) determinado a partir de la información de la muestra, para determinar si se rechaza la hipótesis nula. La elección del estadístico de prueba está relacionada con el tipo de variable o estimador, si es paramétrica o no. El valor estadístico esta correlacionado al nivel de significancia’’. (Eusebio Olivo, 2008)

 

Tipos de prueba

• Bilateral o de dos extremos. – ‘’La hipótesis se formula con la igualdad’’. (Yane, 2018)

H0: µ = 200

H1: µ ≠ 200

• Pruebas unilaterales. – ‘’La hipótesis se formula con ≥ o ≤’’. (Yane, 2018)

H0: µ ≥ 200 H0: µ ≤ 200

H1: µ < 200 H1: µ > 200

• Paso 4.- Se formula la regla de decisión.

Una regla de decisión es una afirmación sobre las condiciones especificas en que se rechaza o no la hipótesis nula.

Hay dos maneras de aplicar la regla de decisión al contraste de hipótesis, una se basa en la probabilidad de observar valores del estadístico de contraste bajo el supuesto de que la Hipótesis Nula sea verdadera.’’ La otra se basa en determinar si el valor observado del estadístico de contraste se sitúa en la región de rechazo (conjunto de valores cuya observación es poco probable si la Hipótesis Nula fuera verdadera’’. (S.A E. , 2020).

• Paso 5.- Decisión y recopilación de muestra.

Consiste en calcular el estadístico de la prueba, relacionándola con el valor crítico, en este paso se toma la decisión de rechazar o no la hipótesis nula.

• Paso 6.- Interpretar los resultados.

‘’Para sacar una conclusión se puede usar ciertas expresiones como por ejemplo “no se rechaza H0”; “se decide no rechazar H0” ó; “los resultados de la muestra no permiten rechazar H0’’. (S.A M. , 2019)Así mismo siempre es necesario interpretar el resultado en términos del problema.

Valor “P” en la prueba de hipótesis.

‘’El valor P es el minúsculo nivel de significancia en el cual H0 sería rechazada cuando se utiliza un procedimiento de prueba especificado con un conjunto dado de información. Una vez que el valor de P se haya determinado, la conclusión en cualquier nivel particular resulta de comparar el valor P con , además el valor P es el nivel de significancia mas bajo en el que el valor observado de la estadística de prueba es significativo’’. (S.A M. , 2019)

Valor P Þ rechazar Ho al nivel .

Valor P > Þ No rechazar Ho al nivel

Prueba de la media poblacional: desviación estándar de la población conocida.

‘’Cuando el experimento de la media poblacional procede de una muestra grande y la desviación estándar poblacional es conocida, el estadístico de la prueba se consigue a partir de la siguiente formula’’ (Evwcombe, 2006):

Z= (x ̅- μ)/(σ √n)

Prueba para la media de la población: muestra grande, desviación estándar poblacional desconocida.

‘’Aquí σ es desconocida, así que la estimamos con la desviación estándar de la muestra s. Mientras que el tamaño de muestra n > 30, z se puede aproximar con-‘’ (S.A M. , 2019):

z= (x ̅- μ)/(s/√n)

Estas hipótesis se pueden plantear más o menos en la realidad, pero este es el primer paso de la investigación, y se intentará probar o refutar esta hipótesis.

En cualquier caso, la hipótesis es un enunciado temporal, porque después de la prueba, esta se convierte en un enunciado verificado o probado.

La formulación de hipótesis también es crucial para el método científico, la serie de pasos en el método científico permiten probar, refinar y finalmente formar explicaciones científicas como base para comprender la realidad.

Resolución del caso práctico planteado.

Ejercicio: Atlas Sporting Goods ha puesto en marcha una promoción especial para su estufa de propano y siente que la promoción debe provocar un cambio en el precio para el consumidor. Atlas sabe que antes de que comenzara la promoción, el precio promedio al menudeo de la estufa era $44.95, con una desviación estándar de $5.75. Atlas muestrea a 25 de sus minoristas después de iniciada la promoción y encuentra que el precio medio de las estufas es ahora $42.95. A un nivel de significancia de 0.02, ¿tiene Atlas razones para creer que el precio promedio al menudeo para el consumidor ha disminuido?

Formulación de Hipótesis:

H0: µ≤44.95 (valor hipotetizado de la media poblacional)

H1: µ≤44.95

• Paso 1: Identificar los Datos.

n=25 (tamaño de la muestra)

σ=5.75 (desviación estándar)

µ=44.95

α=0.02 (nivel de significancia)

x=42.95 (media de la muestra)

Z=2.06

• Paso 2: Formación de la Hipótesis.

Hoμ≥44.95→hipotesis nula → el promedio del precio de las estufas es $44.95

• HoμPaso 3: Determinación de la Estadística de prueba.

‘Como el tamaño de la muestra es menor a 30 y además conocemos el valor de la desviación estándar entonces aplicamos la siguiente formula:

Z=x-UHoσx σx=σn

• Paso 4: Determinar la zona de aceptación y rechazo.

∝=0.02

0.50-0.02=0.48≈0.4798 Z=-2.05

ZONA DE ACEPTACION

ZONA DE ACEPTACION

ZONA DE RECHAZO

ZONA DE RECHAZO

-1.74

-1.74

-2.05

-2.05

• Paso 5: Cálculos numéricos de acuerdo a la estadística seleccionada

δx=δn= 5,7525=5,755=1.15

Z∝=x-UHo∂x=42,95-44.951.15= -21.15 =-1,739=-1.74

• Paso 6: Toma de decisiones e interpretación.

 

Donde aceptamos la hipotesis nula

Z ≥ Z-2,05≥-1.74

Interpretación

Podemos interpretar que al momento de calcular Z, cae en la zona de aceptación; es decir que Atlas tenía razón al pensar que el precio promedio al consumidor de las estufas ha disminuido al $42.95.

Conclusiones

Podemos concluir con la importancia del intervalo y las recientes sugerencias de la necesidad de su uso en la investigación, donde recomiendan tener en cuenta estos resultados y tratar de mejorar su enseñanza. El ensayo realizado nos permite mostrar los diferentes elementos que intervienen en la comprensión y que han de ser objeto de enseñanza diferenciada.

Concluimos afirmando que la utilización y formulación correcta de las hipótesis permiten al investigador o especialista de la salud poner a prueba aspectos de la realidad, disminuyendo la distorsión que pudieran producir sus propios deseos o gustos. Debido a que pueden ser sometidas a prueba y demostrarse como probablemente correctas o incorrectas sin que interfieran los valores o creencias de la persona.

Por último, podemos decir que después de una serie de procesos aplicados en el ejercicio planteado, hemos podido llegar a concluir que Atlas tenía razón al pensar que el precio promedio al consumidor de las estufas ha disminuido a $42.95, ya que los datos si fueron corroborados.