「為什麼我們在學統計學的時候一定要用假設檢定,正面支持不好嗎?」
這個問題我雖然聽過各式各樣的說法,但總是覺得搔不到癢處,要嘛是因為我之前沒有辦法真正了解,要嘛就是因為跟我說的人也沒有真正的說出到底為什麼要假設檢定。我們會想要問:「幹嘛拐一個彎要用假設檢定,我能不能只要找個證據來支持原本的假設就好了。」
在假設檢定當中,我們總是要假設一個虛無假設H0,然後再想盡辦法說他有多麼不可能發生,當我們所抽樣的結果與這個虛無假設非常不一致時--如果是來自H0也是非常不可能的極端狀況,我們就很有理由可以說H0是錯的,但是我們並不能因此說對立於H0的假設(簡稱對立假說)是對的。
接著我們就會想問:到底為什麼不能說對立假說是對的?我們明明都已經說H1是錯的,為什麼我們不能進一步說另一個假設H1會是對的呢?
這一個問題一直縈繞在我心中,直到我學了Popper的否證論之後才明白到底為什麼不能說另外一個假設是對的,原因就在於:我們從來沒有辦法檢證一個普遍命題!
他舉了一個例子:世界上有很多物體,我們可以有非常多不相容的科學理論(也就是不可能全部都是對的):
理論一:只有第1號物體滿足牛頓定律
理論二:只有第1、2號物體滿足牛頓定律
理論三:只有第1、2、3號物體滿足牛頓定律
……
當我們發現1號物體題卻滿足牛頓定律時,我們能夠說他支持理論一嗎?仔細想一想不行,因為如果我們說他支持理論一的話,那其實他也會支持理論二,也會支持理論三……所以到頭來他根本就不能支持任何一個理論。但是事實上只要我發現地2號物體不滿足牛頓定律的話,就可以馬上知道理論二是錯的!所以,我們發現了要否證一個理論是很簡單的,錯就是錯,不會有上述模稜兩可的情況發生。
這個例子跟假設檢定有什麼關聯呢?從這個例子我們看的出來我們沒有辦法支持一個假設,例如:如果我現在有一組身高的資料,我想要推論這資料是從平均身高μ (未知),我可以制定出好幾個假設:
假設一:平均身高μ=160公分
假設二:平均身高μ=160.1公分
假設三:平均身高μ=160.2公分
……
當我發現我手頭上的資料身高平均數是161公分的時候,我有辦法支持這群樣本是來自於假設一還是假設二嗎?絕對沒有辦法!因此,我們勢必也要放棄使用證據來歸納出μ到底是多少的可能性。然而,我們可以如同Popper一樣,輕而易舉的就把不太可能的結果剔除,例如:「平均身高μ=100」這個假設很明顯的就與我們的資料不符。因此,假設檢定用了Popper否證論的邏輯,發展了一套假設檢定的方法,然而,當時代過去,統計學滲入了各個學問之中,然而人們並不知足,他們把統計學僅僅視為工具,而忽視了統計學本身,然而在我們真正的了解統計學之前,我們怎麼會知道該如何使用他呢?
這個問題我雖然聽過各式各樣的說法,但總是覺得搔不到癢處,要嘛是因為我之前沒有辦法真正了解,要嘛就是因為跟我說的人也沒有真正的說出到底為什麼要假設檢定。我們會想要問:「幹嘛拐一個彎要用假設檢定,我能不能只要找個證據來支持原本的假設就好了。」
在假設檢定當中,我們總是要假設一個虛無假設H0,然後再想盡辦法說他有多麼不可能發生,當我們所抽樣的結果與這個虛無假設非常不一致時--如果是來自H0也是非常不可能的極端狀況,我們就很有理由可以說H0是錯的,但是我們並不能因此說對立於H0的假設(簡稱對立假說)是對的。
接著我們就會想問:到底為什麼不能說對立假說是對的?我們明明都已經說H1是錯的,為什麼我們不能進一步說另一個假設H1會是對的呢?
這一個問題一直縈繞在我心中,直到我學了Popper的否證論之後才明白到底為什麼不能說另外一個假設是對的,原因就在於:我們從來沒有辦法檢證一個普遍命題!
他舉了一個例子:世界上有很多物體,我們可以有非常多不相容的科學理論(也就是不可能全部都是對的):
理論一:只有第1號物體滿足牛頓定律
理論二:只有第1、2號物體滿足牛頓定律
理論三:只有第1、2、3號物體滿足牛頓定律
……
當我們發現1號物體題卻滿足牛頓定律時,我們能夠說他支持理論一嗎?仔細想一想不行,因為如果我們說他支持理論一的話,那其實他也會支持理論二,也會支持理論三……所以到頭來他根本就不能支持任何一個理論。但是事實上只要我發現地2號物體不滿足牛頓定律的話,就可以馬上知道理論二是錯的!所以,我們發現了要否證一個理論是很簡單的,錯就是錯,不會有上述模稜兩可的情況發生。
這個例子跟假設檢定有什麼關聯呢?從這個例子我們看的出來我們沒有辦法支持一個假設,例如:如果我現在有一組身高的資料,我想要推論這資料是從平均身高μ (未知),我可以制定出好幾個假設:
假設一:平均身高μ=160公分
假設二:平均身高μ=160.1公分
假設三:平均身高μ=160.2公分
……
當我發現我手頭上的資料身高平均數是161公分的時候,我有辦法支持這群樣本是來自於假設一還是假設二嗎?絕對沒有辦法!因此,我們勢必也要放棄使用證據來歸納出μ到底是多少的可能性。然而,我們可以如同Popper一樣,輕而易舉的就把不太可能的結果剔除,例如:「平均身高μ=100」這個假設很明顯的就與我們的資料不符。因此,假設檢定用了Popper否證論的邏輯,發展了一套假設檢定的方法,然而,當時代過去,統計學滲入了各個學問之中,然而人們並不知足,他們把統計學僅僅視為工具,而忽視了統計學本身,然而在我們真正的了解統計學之前,我們怎麼會知道該如何使用他呢?
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