Гипотеза

Гипотеза
др.-греч. ὑπόθεσις
Область использования	Наука, философия, бизнес, экономика, IT
Дата появления	первая половина IV века до н. э.
Место появления	Древняя Греция
Автор понятия	Платон

Гипотеза (др.-греч. ὑπόθεσις) — это непроверенное утверждение, которое пытаются подтвердить или опровергнуть. Слово происходит от древнегреческого др.-греч. ὑπόθεσις, что означает «основание», «предположение». Оно состоит из частей др.-греч. ὑπό («под», «снизу») и др.-греч. θέσις («положение», «тезис»). В русский язык слово пришло в XVIII веке, предположительно через польское (hipoteza) или немецкое (Hypothese) посредство, которые, в свою очередь, заимствовали его из латинского (hypothesis). Если гипотеза подтверждается, она становится проверенным утверждением. Гипотеза — это предположение, требующее сопоставления с опытом. Для неё недостаточно даже самых убедительных аргументов. Следует отметить, что из некоторых гипотез могут быть выведены другие, и, последовательно, можно прийти к некоторым базовым утверждениям, полученным посредством прямого наблюдения.

Научная гипотеза — это приемлемое предложение, сформулированное на основе сбора информации и данных. Хотя она может быть не подтверждена, служит для альтернативного и научно обоснованного ответа на проблему.

Гипотеза может использоваться как временное предложение, которое не предполагается строго доказывать, или как предсказание, которое должно быть проверено научным методом. В первом случае степень истинности гипотезы зависит от того, насколько эмпирические данные подтверждают утверждение гипотезы. Это называется эмпирической проверкой гипотезы или процессом её валидации. Этот процесс может осуществляться посредством подтверждения (для универсальных гипотез) или посредством верификации (для экзистенциальных гипотез).

Таким образом, гипотезы — это утверждения о переменных, определяющих предмет исследования. Например, рассматривая тему гендерного насилия среди подростков, можно выдвинуть гипотезу: гендерное насилие среди подростков в местности «X» обусловлено употреблением алкоголя. Это не означает, что это обязательно истина или что это единственная причина (переменная). В ходе исследования проверяется выдвинутая гипотеза, и результат может показать как её истинность, так и ложность.

Другое значение термина «гипотеза» используется в формальной логике для обозначения антецедента предложения; так, в предложении «Если P, то Q» P обозначает гипотезу (или антецедент), а Q может называться консеквент. P — это предположение в вопросе (возможно, контрфактический), «что если». Прилагательное «гипотетический», означающее «имеющий характер гипотезы» или «предполагаемый как непосредственное следствие гипотезы», может относиться к любому из этих значений термина «гипотезы».

Использование

В древнем употреблении гипотеза означала краткое изложение сюжета классической драмы.

Ключевой фигурой в становлении гипотезы как философского и методологического понятия считается Платон. В своих диалогах он использовал гипотезы как отправные точки для рассуждений. Например, в «Пармениде» и «Федоне» Платон предлагает принять некое допущение (гипотезу) и затем последовательно выводить из него следствия, чтобы проверить его состоятельность и прийти к более фундаментальным истинам. Этот метод, являющийся инструментом диалектического познания, можно рассматривать как один из ранних прототипов гипотетико-дедуктивного метода. В другом диалоге, «Меноне» (86e-87b), Сократ анализирует добродетель методом, используемым математиками — «исследовать, исходя из гипотезы». В этом контексте «гипотеза» относится к удобному математическому предположению, упрощающему сложные вычисления.

Кардинал Беллармин привёл известный пример такого употребления в предостережении Галилею в начале XVII века: он не должен рассматривать движение Земли как реальность, а только как гипотезу.

В современном употреблении в XXI веке «гипотеза» — это временная идея, требующая оценки. Для адекватной оценки автор гипотезы должен определить детали в операционных терминах. Гипотеза требует дальнейшей работы исследователя для её подтверждения или опровержения. Со временем подтверждённая гипотеза может стать частью теории или даже вырасти в самостоятельную теорию. Обычно научные гипотезы имеют форму математической модели. Иногда, но не всегда, они могут быть сформулированы как экзистенциальные утверждения, утверждающие, что некоторая конкретная реализация изучаемого явления обладает определённым свойством, и как причинные объяснения, имеющие форму универсальных утверждений, утверждающих, что все случаи явления обладают определённым свойством.

В бизнес-науке гипотеза используется для формулирования предварительных идей в деловой среде. Затем сформулированная гипотеза оценивается, и её истинность или ложность определяется с помощью верифицируемого или фальсифицируемого эксперимента.

Любая полезная гипотеза позволяет делать предсказания с помощью рассуждения (включая дедуктивное рассуждение). Она может предсказывать результат эксперимента в лаборатории или наблюдение явления в природе. Предсказание также может опираться на статистику и говорить только о вероятностях. Карл Поппер, следуя другим, утверждал, что гипотеза должна быть фальсифицируема, и что нельзя считать научным утверждение или теорию, если невозможно показать, что оно ложно. Другие философы науки отвергали критерий фальсифицируемости или дополняли его другими критериями, такими как верифицируемость (например, верификационизм) или согласованность (например, конфирмационный холизм). Научный метод включает экспериментирование для проверки способности гипотезы адекватно отвечать на исследуемый вопрос. Напротив, неограниченное наблюдение с меньшей вероятностью приводит к постановке новых вопросов или открытых проблем в науке, чем формулирование решающего эксперимента для проверки гипотезы. Также может использоваться мысленный эксперимент для проверки гипотезы.

При формулировании гипотезы исследователь не должен знать результат проверки или чтобы он оставался под разумным исследованием. Только в таких случаях эксперимент, тест или исследование потенциально увеличивают вероятность выявления истинности гипотезы. Если исследователь уже знает результат, это считается «следствием», и исследователь должен был учесть это при формулировании гипотезы. Если предсказания нельзя оценить с помощью наблюдения или опыта, гипотезу должны проверить другие лица, предоставляющие наблюдения. Например, новая технология или теория может сделать необходимые эксперименты возможными.

Области применения

Гипотеза как научно обоснованное предположение, требующее проверки, находит широкое применение в различных сферах человеческой деятельности. Она служит отправной точкой для исследований и экспериментов, позволяя структурировать поиск и приходить к обоснованным выводам.

• Научные исследования. Это основная область применения гипотез. В науке гипотеза является обязательным этапом любого исследования и ключевым элементом научного метода. Она позволяет учёным выдвигать предположения для объяснения явлений, планировать эксперименты для их проверки и, в случае подтверждения, формировать новые теории. Гипотезы используются во всех научных дисциплинах, от естественных до гуманитарных. Например, в физике гипотеза может касаться свойств элементарных частиц, в биологии — предполагать наличие нового вида, а в истории — объяснять причины определённых событий.
• Бизнес и маркетинг. В бизнесе гипотезы являются инструментом для принятия обоснованных решений и проверки идей. Они используются для тестирования различных аспектов продукта, маркетинговых стратегий, пользовательского опыта (UX) и бизнес-моделей. Например, маркетологи могут выдвигать гипотезы о том, какой заголовок в рекламной кампании приведёт к большему числу кликов, а продуктовые менеджеры — о том, как изменение дизайна интерфейса повлияет на поведение пользователей.
• Экономика. В экономической науке гипотезы используются для объяснения и прогнозирования экономических процессов и явлений. Они лежат в основе разработки экономических прогнозов и выдвижения новых теорий.
• IT и разработка программного обеспечения. При тестировании программных продуктов разработчики и тестировщики выдвигают гипотезы о том, как должно работать приложение, а затем проверяют, соответствует ли реальное поведение ожидаемому. Также гипотезы используются для улучшения пользовательского интерфейса и функциональности.
• Повседневная жизнь. Люди постоянно используют гипотезы в быту, часто не осознавая этого. Например, предположение «если я лягу спать раньше, то утром буду чувствовать себя бодрее» — это бытовая гипотеза, которую можно проверить на собственном опыте. Решение бытовых проблем часто начинается с предположения о причине неисправности и способе её устранения.

Формулирование гипотезы

Гипотеза — это утверждение, имеющее форму утвердительного предложения. Это не вопрос.

Форма гипотезы

Гипотезы формулируются в виде утвердительного предложения, в будущем времени или в условном наклонении. Это утверждения в форме предположения, о которых считается, что они осуществимы и истинны. Например, следующие формулировки являются корректными формами гипотез:

• гуси могут пролетать со скоростью более 85 км/ч;
• гуси пролетят со скоростью более 85 км/ч;
• если выбранная группа гусей сможет превысить 85 км/ч, то можно заключить, что гуси могут пролетать со скоростью более 85 км/ч.

Гипотеза не формулируется в виде вопроса, например: «могут ли гуси пролетать со скоростью более 85 км/ч?» Это — вопрос, но не гипотеза.

Кроме того, особенно с Карла Поппера, подчёркивается, что формулируемые гипотезы должны быть фальсифицируемыми, то есть должны быть сформулированы ясно, чтобы можно было построить эксперимент, который потенциально может подтвердить или опровергнуть гипотезу. Хотя различные критики простейшего фальсификационизма отмечали, что фальсифицируемость не является достаточным условием, хотя обычно необходимым.

Шаги по формулированию и проверке гипотезы

Шаги по формулированию гипотезы: сбор информации, её сравнение, выдвижение возможных объяснений, выбор наиболее вероятного объяснения и формулирование одной или нескольких гипотез. После этих шагов проводится эксперимент, в ходе которого гипотеза подтверждается или нет. Если гипотеза подтверждается, то выдвинутое как гипотеза является истинным. Если не подтверждается, гипотеза оказывается ложной, и в этом случае можно сформулировать новую гипотезу на основе полученных реальных данных. Поскольку она опирается на подтверждённые как истинные выводы, новая гипотеза будет иметь большую вероятность быть верной.

Исследовательская гипотеза

Основная статья: Научное исследование

Исследовательская гипотеза представляет собой фундаментальный элемент исследовательского процесса. После формулирования проблемы исследователь формулирует гипотезу, которая будет направлять процесс и позволит прийти к конкретным выводам только что начатого проекта.

Любая гипотеза представляет собой суждение или предложение, утверждение или отрицание чего-либо. Однако это суждение особого рода. Гипотезы — это временные и исследовательские предложения, и их истинность или ложность критически зависит от имеющихся эмпирических доказательств. В этом смысле воспроизводимость или повторяемость результатов имеет решающее значение для подтверждения гипотезы как решения проблемы.

Исследовательская гипотеза — это элемент, определяющий дизайн исследования и временно отвечающий на проблему, являясь истинным двигателем исследования. Как уже говорилось, эта гипотеза — утверждение, которое может быть подтверждено статистически. Явная гипотеза — это руководство для исследования, поскольку она устанавливает границы, фокусирует проблему и помогает организовать мышление.

Гипотеза считается объяснением и, следовательно, становится фундаментальным элементом научной теории, когда существующие знания в области позволяют делать разумные предсказания о взаимосвязи двух или более элементов или переменных.

Такая гипотеза указывает тип ожидаемой связи:

• Описывает одно или несколько свойств связи между A и B.
• Первый элемент A является причиной второго B.
• Когда происходит это (A), тогда происходит то (B).
• Когда это да, A, тогда то нет, B.

Чтобы быть признанной частью научного знания, гипотеза должна позволять установить определённую количественную оценку или математическую пропорцию, позволяющую её статистическую проверку, поскольку аргумент только индуктивного характера не является научно убедительным.

Значение гипотез

Гипотезы — это связующее звено между теорией и наблюдением. Их значение заключается в том, что они направляют исследование, предлагая шаги и процедуры, которые необходимо предпринять в поиске знаний.

Когда исследовательская гипотеза хорошо разработана и в ней чётко прослеживается связь между двумя или более переменными, исследователь может:

• Сформулировать цель или набор целей, которых он хочет достичь в ходе исследования.
• Выбрать тип исследовательского дизайна, соответствующий поставленной проблеме.
• Выбрать методы, инструменты и техники исследования, соответствующие решаемой проблеме.
• Выбрать ресурсы, как человеческие, так и материальные, которые будут использоваться для успешного завершения исследования.

Характеристики гипотез

• Должны относиться к реальной или осуществимой ситуации, а не к ситуации, невозможной при определённых обстоятельствах.
• Переменные гипотезы должны быть понятны, хорошо определены и максимально конкретны.
• Связь между переменными, предложенная гипотезой, должна быть ясной и правдоподобной.
• Термины гипотезы и предложенная между ними связь должны быть наблюдаемы и измеримы.
• Гипотезы должны быть связаны с доступными методами их проверки.

Кроме того, каждый тип гипотезы имеет свои дополнительные характеристики.

• Описательные гипотезы — о значении переменных, которые будут наблюдаться в определённом контексте.
• Корреляционные гипотезы — определяют отношения между двумя или более переменными, причём порядок не важен. Могут достигать предсказательного и частично объяснительного уровня.

Гипотезы в инференциальной статистике

В исследовательской работе обычно формулируются две взаимоисключающие гипотезы: нулевая гипотеза или гипотеза нулевого эффекта ($H_{0}\,$) и исследовательская гипотеза ($H_{i}\,$). Исследовательская гипотеза — это особое утверждение, истинность которого предполагается доказать, и если эмпирические данные не поддерживают исследовательскую гипотезу, то принимается нулевая гипотеза, а исследовательская гипотеза отвергается.

В некоторых случаях можно выдвигать альтернативные гипотезы. Статистический анализ данных позволит определить, можно ли принять $H_{i}\,$. Когда отвергается $H_{0}\,$, это означает, что изучаемый фактор существенно повлиял на результаты, и это важная информация для поддержки выдвинутой исследовательской гипотезы $H_{i}\,$. Формулировка исследовательской гипотезы, не исключающей $H_{0}\,$, будет некорректным применением статистического рассуждения.

Идентификация переменных

Некоторые гипотезы включают количественные переменные, между которыми может быть установлена причинная связь. Иногда исследователь может контролировать или наблюдать одни переменные, а другие — нет; в этих измерениях переменные могут классифицироваться как:

• Независимая переменная: реальное значение, придаваемое гипотезе в отношении причины.
• Зависимая переменная: реальное значение, относящееся к следствию, но не к причине.
• Промежуточная переменная: не относится к факторам причины или следствия, но изменяет условия исследуемой проблемы.

Примеры

В этом разделе приведены примеры различных типов гипотез:

• Исследовательская гипотеза: Компьютер с регулятором работает 100 % времени без сбоев. Компьютер без регулятора работает только 80 % времени без сбоев.
• Недирекционная гипотеза: Существует разница между уровнем тревожности у детей с высоким и низким коэффициентом интеллекта.
• Дирекционная гипотеза: Дети с высоким коэффициентом интеллекта будут иметь более высокий уровень тревожности, чем дети с низким коэффициентом интеллекта.
• Нулевая гипотеза: Нет различий в уровнях тревожности между детьми с высоким и низким коэффициентом интеллекта и теми, у кого он низкий.

Виды гипотез

• По охвату: сингулярные (относятся к отдельному, конкретному факту) или общие (касаются фактов, которые систематически повторяются). Среди последних: универсальные (например, «все рептилии — холоднокровные») или вероятностные (не достигают универсального уровня, поэтому формулируются как «большинство», %, и т. д.).
• По происхождению: индуктивные (обнаруживаются последовательности и доверие к ним; индукция круговая: основана на том, что все случаи, которые мы не видели, будут такими же; то есть основана на определённой регулярности порядка природы), дедуктивные (выводятся из других гипотез), по аналогии (возникают как метафора, при «переносе» гипотез из одной области в другую, как в случае социального и экономического дарвинизма или механицизма — законы механики, применённые к природе), ad hoc (для оправдания недостатков других), или по интуиции.
• По глубине: феноменологические (не ищут глубинных объяснений, а ограничиваются наблюдением явлений: «чёрный ящик») или репрезентационные (относятся к более объяснительному уровню: «полупрозрачный ящик»).
• По естественному уровню: социологические, биологические, психологические, физико-химические, многоуровневые и др.
• По основанию: эмпирические (основаны на эмпирических данных, придающих им определённую устойчивость, но не теоретическую поддержку других гипотез или теорий), теоретические (или правдоподобные, поскольку не имеют эмпирической базы, а опираются на другие теории) или конвалидированные (это не значит «доказанные», так как если бы были доказаны, уже не были бы гипотезами).
• По цели: могут формулироваться как описательные или объяснительные гипотезы, что во многом зависит от того, что исследователь ожидает получить.

Примечания

Ссылки

• Popper, Karl R. (1959), The Logic of Scientific Discovery, Physics Today Т. 12 (11): 53, DOI 10.1063/1.3060577  1934, 1959.