🧠 Что такое научная гипотеза?

Гипотеза — это обоснованное предположение о связи между явлениями, которое можно проверить с помощью данных. В медицинском исследовании гипотеза отвечает на вопрос: «Есть ли влияние лечения, фактора риска или диагностического теста на исход?».

Пример: «Применение препарата А снижает систолическое давление у пациентов с гипертонией по сравнению с плацебо».

🔁 Нулевая (H₀) и альтернативная (H₁) гипотезы

• Нулевая гипотеза (H₀): утверждает, что эффекта нет (различия случайны). Пример: «Препарат А не отличается от плацебо по влиянию на давление».
• Альтернативная гипотеза (H₁): утверждает, что эффект есть. Может быть двусторонней (различие в любую сторону) или односторонней (только снижение или только повышение).

Статистический анализ направлен на то, чтобы проверить, можно ли отвергнуть нулевую гипотезу в пользу альтернативной.

⚠️ Ошибки I и II рода, статистическая мощность

• Ошибка I рода (α): отвергнуть верную нулевую гипотезу, то есть «обнаружить» эффект, которого на самом деле нет. Обычно принимают α = 0,05 (5% риск ложноположительного вывода).
• Ошибка II рода (β): не отвергнуть ложную нулевую гипотезу, то есть пропустить реальный эффект. Обычно β = 0,20 (20% риск ложноотрицательного вывода).
• Мощность (1-β): вероятность обнаружить реальный эффект, если он существует. Хорошая мощность — 80% или 90%.

Для уменьшения ошибок необходимо правильно рассчитать размер выборки и выбрать адекватный статистический критерий.

📊 Как выбрать тест для проверки гипотезы

• Тип данных: количественные (средние), категориальные (доли, проценты), ранговые (порядковые).
• Сравниваемые группы: независимые или парные (повторные измерения).
• Распределение данных: нормальное (параметрические тесты) или нет (непараметрические).
• Примеры: t‑тест (две независимые группы с нормальным распределением), Манна‑Уитни (непараметрический аналог), ANOVA (три и более групп), хи‑квадрат (для таблиц сопряжённости), корреляция Пирсона/Спирмена.

Неправильный выбор критерия может привести к неверным выводам.

📝 Как сформулировать гипотезу: пошагово

1. Определите исход (зависимую переменную): что вы измеряете? (смертность, уровень глюкозы, частота осложнений).
2. Определите фактор (независимую переменную): что вы изменяете или сравниваете? (лекарство, метод хирургии, категория риска).
3. Уточните направление и характер связи: «А снижает риск по сравнению с Б», «В связан с Г», «Д различается между группами Е и Ж».
4. Запишите в виде пар «нулевая — альтернативная».
5. Убедитесь, что гипотеза проверяема (есть данные, подходящий критерий, достаточная выборка).

🏥 Примеры гипотез в клинических исследованиях

• Пример 1 (количественный исход): H₀: среднее время восстановления после операции одинаково для методики А и Б. H₁: различается.
• Пример 2 (бинарный исход): H₀: доля ответивших на терапию не различается между группой препарата и плацебо. H₁: различается.
• Пример 3 (корреляция): H₀: нет корреляции между уровнем С‑реактивного белка и риском инфаркта. H₁: корреляция есть.