Type I-fout

Een type I-fout is een soort fout die optreedt tijdens het hypothesetestproces wanneer een nulhypothese wordt verworpen, ook al is deze nauwkeurig en mag deze niet worden verworpen.

Bij het testen van hypothesen wordt een nulhypothese vastgesteld voordat een test begint. In sommige gevallen gaat de nulhypothese ervan uit dat er geen oorzaak-gevolgrelatie is tussen het item dat wordt getest en de stimuli die op de testpersoon worden toegepast om een ​​uitkomst voor de test te triggeren.

Er kunnen echter fouten optreden waarbij de nulhypothese is verworpen, wat betekent dat is vastgesteld dat er een oorzaak-gevolgrelatie is tussen de testvariabelen, terwijl het in werkelijkheid een vals positief resultaat is. Deze valse positieven worden type I-fouten genoemd.

Een type I-fout begrijpen

Hypothesetesten is een proces waarbij een vermoeden wordt getest met behulp van voorbeeldgegevens. De test is bedoeld om te bewijzen dat het vermoeden of de hypothese wordt ondersteund door de gegevens die worden getest. Een nulhypothese is de overtuiging dat er geen statistische significantie of effect is tussen de twee datasets, variabelen of populaties die in de hypothese worden beschouwd. Typisch zou een onderzoeker proberen de nulhypothese te weerleggen. 

Laten we bijvoorbeeld zeggen dat de nulhypothese stelt dat een beleggingsstrategie niet beter presteert dan een marktindex, zoals de S&P 500. De onderzoeker zou steekproeven van gegevens nemen en de historische prestaties van de beleggingsstrategie testen om te bepalen of de strategie uitgevoerd op een hoger niveau dan de S&P. Als uit de testresultaten bleek dat de strategie sneller presteerde dan de index, zou de nulhypothese worden verworpen.

Deze voorwaarde wordt aangeduid als “n = 0”. Als – wanneer de test wordt uitgevoerd – het resultaat erop lijkt te wijzen dat de stimuli die op de proefpersoon worden toegepast een reactie veroorzaken, moet de nulhypothese die stelt dat de stimuli de proefpersoon niet beïnvloeden, op zijn beurt worden afgewezen.

Idealiter zou een nulhypothese nooit moeten worden verworpen als deze waar blijkt te zijn, en moet ze altijd worden afgewezen als deze onjuist blijkt te zijn. Er zijn echter situaties waarin fouten kunnen optreden.

Vals-positieve type I-fout

Soms kan het verwerpen van de nulhypothese dat er geen verband is tussen de proefpersoon, de stimuli en de uitkomst onjuist zijn. Als iets anders dan de stimuli de uitkomst van de test veroorzaakt, kan dit een “vals positief” resultaat veroorzaken, waarbij het lijkt alsof de stimuli op het onderwerp inwerken, maar het resultaat werd door toeval veroorzaakt. Dit “vals positief”, dat leidt tot een onjuiste verwerping van de nulhypothese, wordt een type I-fout genoemd. Een type I-fout verwerpt een idee dat niet had mogen worden afgewezen.

Voorbeelden van Type I-fouten

Laten we bijvoorbeeld eens kijken naar het spoor van een beschuldigde crimineel. De nulhypothese is dat de persoon onschuldig is, terwijl het alternatief schuldig is. Een Type I-fout in dit geval zou betekenen dat de persoon niet onschuldig wordt bevonden en naar de gevangenis wordt gestuurd, ondanks dat hij feitelijk onschuldig is.

Bij medische tests zou een type I-fout de indruk wekken dat een behandeling voor een ziekte de ernst van de ziekte vermindert, terwijl dat in feite niet het geval is. Wanneer een nieuw medicijn wordt getest, zal de nulhypothese zijn dat het medicijn de progressie van de ziekte niet beïnvloedt. Laten we zeggen dat een laboratorium onderzoek doet naar een nieuw kankermedicijn. Hun nulhypothese zou kunnen zijn dat het medicijn de groeisnelheid van kankercellen niet beïnvloedt.

Nadat het medicijn op de kankercellen is aangebracht, stoppen de kankercellen met groeien. Dit zou ertoe leiden dat de onderzoekers hun nulhypothese verwerpen dat het medicijn geen effect zou hebben. Als het medicijn de groeiachterstand veroorzaakte, zou de conclusie om de nul te verwerpen in dit geval correct zijn. Als tijdens de test echter iets anders de groeiachterstand veroorzaakte in plaats van het toegediende medicijn, zou dit een voorbeeld zijn van een onjuiste verwerping van de nulhypothese, dwz een type I-fout.