La teoria dietro i valori p e l’ipotesi nulla potrebbe sembrare complicata all’inizio, ma comprendere i concetti ti aiuterà a navigare nel mondo delle statistiche. Sfortunatamente, questi termini sono spesso usati in modo improprio nella scienza popolare, quindi sarebbe utile per tutti capire le basi.

Calcolare il valore p di un modello e dimostrare/confutare l’ipotesi nulla è sorprendentemente semplice con MS Excel. Ci sono due modi per farlo e li copriremo entrambi. Scaviamo.

Ipotesi nulla e p-Value

L’ipotesi nulla è una dichiarazione, indicata anche come posizione predefinita, che afferma che la relazione tra i fenomeni osservati è inesistente. Può anche essere applicato alle associazioni tra due gruppi osservati. Durante la ricerca, provi questa ipotesi e cerchi di confutarla.

Ad esempio, diciamo che vuoi osservare se una particolare dieta di moda ha risultati significativi. L’ipotesi nulla, in questo caso, è che non vi sia alcuna differenza significativa nel peso dei soggetti del test prima e dopo la dieta. L’ipotesi alternativa è che la dieta ha fatto la differenza. Questo è ciò che i ricercatori cercherebbero di dimostrare.

Il valore p rappresenta la possibilità che il sommario statistico sia uguale o maggiore del valore osservato quando l’ipotesi nulla è vera per un determinato modello statistico. Anche se è spesso espresso come un numero decimale, è generalmente meglio esprimerlo come percentuale. Ad esempio, il valore p di 0.1 dovrebbe essere rappresentato come 10%.

Un valore p basso significa che l’evidenza contro l’ipotesi nulla è forte. Ciò significa inoltre che i tuoi dati sono significativi. D’altra parte, un alto valore p significa che non ci sono prove forti contro l’ipotesi. Per dimostrare che la dieta fad funziona, i ricercatori avrebbero bisogno di trovare un basso valore P.

Un risultato statisticamente significativo è quello che è altamente improbabile che accada se l’ipotesi nulla è vera. Il livello di significatività è indicato con la lettera greca alfa e deve essere maggiore del valore p affinché il risultato sia statisticamente significativo.

Molti ricercatori in una vasta gamma di campi utilizzano il valore p per ottenere una visione migliore e più profonda dei dati con cui stanno lavorando. Alcuni dei campi di spicco includono sociologia, giustizia penale, psicologia, finanza ed economia.

Trovare il valore p in Excel 2010

È possibile trovare il valore p di un set di dati in MS Excel tramite la funzione T-Test o utilizzando lo strumento di analisi dei dati. Per prima cosa, esamineremo la funzione T-Test. Esamineremo cinque studenti universitari che hanno seguito una dieta di 30 giorni. Confronteremo il loro peso prima e dopo la dieta.

NOTA: ai fini di questo articolo, lo divideremo in MS Excel 2010 e 2016. Anche se i passaggi dovrebbero generalmente applicarsi a tutte le versioni, il layout dei menu e quant’altro sarà diverso.

Funzione T-Test

Seguire questi passaggi per calcolare il valore p con la funzione T-Test.

1. Crea e compila la tabella. Il nostro tavolo assomiglia a questo:
   
2. Fai clic su qualsiasi cella al di fuori del tuo tavolo.
   
3. Digitare: = T. Test(.
   
4. Dopo la parentesi aperta, digitare il primo argomento. In questo esempio, è la colonna Prima della dieta. L’intervallo dovrebbe essere B2: B6. Finora, la funzione è simile a questa: T. Test (B2: B6.
   
5. Successivamente, entreremo nel secondo argomento. La colonna Dopo la dieta e i suoi risultati sono il nostro secondo argomento e l’intervallo di cui abbiamo bisogno è C2:C6. Aggiungiamolo alla formula: T. Test (B2: B6, C2: C6.
   
6. Digitare una virgola dopo il secondo argomento e le opzioni di distribuzione a una coda e a due code appariranno automaticamente in un menu a discesa. Scegliamo la prima distribuzione a una coda. Fare doppio clic su di esso.
   
7. Digitare un’altra virgola.
   
8. Fare doppio clic sull’opzione Accoppiata nel menu a discesa successivo.
   
9. Ora che hai tutti gli elementi necessari, chiudi la parentesi. La formula per questo esempio è simile a questa: = T. Test(B2: B6,C2: C6,1,1)
   
10. Premere Invio. La cella visualizzerà immediatamente il valore P. Nel nostro caso, il valore è 0,133905569 o 13,3905569%.
    

Essendo superiore al 5%, questo valore p non fornisce una forte prova contro l’ipotesi nulla. Nel nostro esempio, la ricerca non ha dimostrato che la dieta ha aiutato i soggetti del test a perdere una quantità significativa di peso. Questo non significa necessariamente che l’ipotesi nulla sia corretta, solo che non è stata ancora smentita.

Percorso di analisi dei dati

Lo strumento di analisi dei dati ti consente di fare molte cose interessanti, inclusi i calcoli del valore P. Per semplificare le cose, useremo la stessa tabella del metodo precedente.

Ecco come si fa.

1. Poiché abbiamo già le differenze di peso nella colonna D, salteremo il calcolo della differenza. Per le tabelle future, utilizzare questa formula: = “Cella 1” – “Cella 2”.
2. Quindi, fare clic sulla scheda Dati nel menu principale.
   
3. Selezionare lo strumento di analisi dei dati.
   
4. Scorri verso il basso l’elenco e fai clic sull’opzione t-Test: accoppiati due campioni per i mezzi.
   
5. Fare clic su OK.
   
6. Apparirà una finestra pop-up. Sembra questo:
   
7. Immettere il primo intervallo / argomento. Nel nostro esempio, è B2: B6.
   
8. Immettere il secondo intervallo / argomento. In questo caso, è C2: C6.
   
9. Lasciare il valore predefinito nella casella di testo Alfa (è 0.05).
   
10. Fare clic sul pulsante di opzione Intervallo di uscita e scegliere dove si desidera che il risultato. Se è la cella A8, digitare: A A 8 8.
    
11. Fare clic su OK.
    
12. Excel calcolerà il valore p e molti altri parametri. Il tavolo finale potrebbe essere simile a questo:
    

Come puoi vedere, il valore p a una coda è lo stesso del primo caso: 0,133905569. Dal momento che è sopra 0.05, l’ipotesi nulla si applica a questa tabella e le prove contro di essa sono deboli.

Trovare il valore p in Excel 2016

Simile ai passaggi precedenti, copriamo il calcolo del valore p in Excel 2016.

1. Useremo lo stesso esempio di cui sopra, quindi crea la tabella se vuoi seguire.
2. Ora, nella cella A8, type = T. Test (B2: B6, C2: C6
3. Quindi, nella cella A8, immettere una virgola dopo C6 e quindi selezionare Distribuzione a coda unica.
4. Quindi, immettere un’altra virgola e selezionare Accoppiato.
5. L’equazione dovrebbe ora essere = T. Test(B2:B6, C2:C6,1,1).
6. Infine, premere Invio per visualizzare il risultato.

I risultati possono variare di pochi decimali a seconda delle impostazioni e dello spazio disponibile sullo schermo.

Cose da sapere sul valore p

Ecco alcuni consigli utili per quanto riguarda i calcoli del valore p in Excel.

1. Se il valore p è uguale a 0,05 (5%), i dati nella tabella sono significativi. Se è inferiore a 0.05 (5%), i dati che hai sono altamente significativi.
2. Nel caso in cui il valore p sia superiore a 0,1 (10%), i dati nella tabella sono insignificanti. Se è nell’intervallo 0,05-0,10, hai dati marginalmente significativi.
3. È possibile modificare il valore alfa, anche se le opzioni più comuni sono 0,05 (5%) e 0,10 (10%).
4. La scelta di test a due code può essere la scelta migliore, a seconda della tua ipotesi. Nell’esempio sopra, test one-tailed significa che esploriamo se i soggetti del test hanno perso peso dopo la dieta, e questo è esattamente ciò di cui avevamo bisogno per scoprirlo. Ma un test a due code esaminerebbe anche se hanno guadagnato quantità statisticamente significative di peso.
5. Il valore p non può identificare le variabili. In altre parole, se identifica una correlazione, non può identificare le cause dietro di essa.

Il valore p demistificato

Ogni statistico degno del suo sale deve conoscere i dettagli del test di ipotesi nulla e cosa significa il valore P. Questa conoscenza sarà utile anche ai ricercatori in molti altri campi.