การตั้งสมมติฐาน และ ตัวแปร ตัวอย่าง

ความรู้

ความแตกต่างระหว่าง สมมติฐาน ตัวแปรต้น ตัวแปรตาม และตัวแปรควบคุม เข้าใจง่าย ๆ

หลายคนยังสงสัยอยู่ใช่ไหมครับ ว่าไอ้สมมติฐานและตัวแปรทั้ง 3 ตัวนี้มีความหมายว่าอย่างไร ทำไมเราต้องรู้ มีความสำคัญอย่างไรกับงานของเรา ซึ่ง สมมติฐาน ตัวแปรต้น ตัวแปรตาม และตัวแปรควบคุม มีความสำคัญต่อการทำงานวิจัยอย่างมาก เพราะการตั้งสมมติฐานใด ๆ ต้องมีการตั้งตัวแปรทั้งสามตัว เพื่อทดสอบสมมติฐานของเรา ไปดูความหมายกันเลยครับ

สมมติฐาน (Hypothesis) คือ: การคาดคะเนผลการทดลอง เพื่อตอบปัญหาวิจัย ซึ่งได้จากการศึกษาข้อมูลทฤษฎี เอกสารวิชาการ

ตัวแปรต้น หรือ ตัวแปรอิสระ (Independent variable) คือ: ตัวแปรที่เรากำหนดให้มีความแตกต่างกันเพื่อทดสอบสมมติฐาน

ตัวแปรตาม (Dependent variable) คือ: ผลที่ได้จากตัวแปรต้นหรือตัวแปรอิสระ

ตัวแปรควบคุม (Control variable) คือ: ตัวแปรที่ต้องควบคุมไม่ให้มีความแตกต่างกัน เพื่อลดความคลาดเคลื่อนของข้อมูลที่ได้

ตัวอย่างการตั้งสมมติฐาน ตัวแปรต้น ตัวแปรตาม และตัวแปรควบคุม

หัวข้อเรื่อง: ผลของปริมาณการป้อนเชื้อเพลิงต่ออุณหภูมิการเผาไหม้

ปัญหาวิจัย: ปริมาณการป้อนเชื้อเพลิงมีผลต่ออุณหภูมิการเผาไหม้หรือไม่

สมมติฐาน: การป้อนเชื้อเพลิงที่เปลี่ยนไป มีผลต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ

เมื่อตั้งหัวข้อเรื่อง ปัญหาวิจัย และสมมติฐานเสร็จเรียบร้อยแล้ว จากนั้นให้ตั้งตัวแปรต้น ตัวแปรตาม และตัวแปรควบคุม

ตัวแปรต้น หรือ ตัวแปรอิสระ (Independent variable) คือ: ปริมาณการป้อนที่เปลี่ยนไป ยกตัวอย่างการป้อนเชื้อเพลิง 3 ค่า ได้แก่ 20 kg. 30 kg. และ 40 kg.

ตัวแปรตาม (Dependent variable) คือ: ผลที่ได้จากการป้อนเชื้อเพลิง 3 ค่า ซึ่งก็คือ อุณหภูมิ 3 ค่า ซึ่งค่าที่ได้จะได้หลังทดลองเสร็จ เป็นผลการทดลอง

ตัวแปรควบคุม (Control variable) คือ: กำหนดให้มีการใช้เชื้อเพลิงชนิดเดียวกัน ขนาดเท่ากัน เติมอากาศเท่ากัน เพื่อไม่ให้อุณหภูมิที่ได้ มีความคลาดเคลื่อนจากการที่ไม่เหมือนกัน จึงต้องมีการควบคุม

เมื่อทดลองเสร็จแล้วได้ผลว่าอุณหภูมิจากการป้อนเชื้อเพลิง 20 kg. 30 kg. และ 40 kg. คือ 80 °C 100°C และ 120 °C (ตัวแปรตาม) ซึ่งถูกต้องตามที่เราสมมติฐานเอาไว้ แต่ถ้าหากอุณหภูมิไม่เปลี่ยนแปลงก็แสดงว่าเราตั้งสมมติฐานผิดนั่นเอง ดังนั้นการตั้งสมมติฐานจึงจำเป็นต้องมีการศึกษาข้อมูลอย่างดีแล้ว ไม่อย่างนั้นก็จะทำให้เราตั้งสมมติฐานแบบมั่ว ๆ แล้วจะพาการทดลองไปในทางที่ไม่ถูกต้องได้ หวังว่าบทความนี้จะเป็นประโยชน์แก่ทุกท่านที่ทำวิจัยอยู่นะครับ

ขอบคุณรูปภาพ

ภาพปก: เจ้าของบทความ และ ภาพ 3D ในโปรแกรม Microsoft power point 365

ภาพที่ 1-5: เจ้าของบทความ

ความคิดเห็น

กรุณาเข้าสู่ระบบเพื่อทำการคอมเม้นต์

สมมุติฐาน (Hypothesis)

ความหมายของสมมติฐาน

สมมติฐาน คือ คำตอบที่ผู้วิจัยคาดคะเนไว้ล่วงหน้าอย่างมีเหตุผล หรือสมมติฐานคือข้อความที่อยู่ในรูปของการคาดคะเนความสัมพันธ์ระหว่างตัวแปร 2 ตัว หรือมากกว่า 2 ตัวเพื่อใช้ตอบปัญหาที่ต้องการศึกษา สมาติฐานที่ดีมีหลักเกณฑ์ที่สำคัญ 2 ประการคือ

1. เป็นข้อความที่กล่าวถึงความสัมพันธ์ระหว่างตัวแปร

2.เป็นสมมติฐานที่สามารถทดสอบได้โดยวิธีการทางสถิติ

ชนิดของสมมุติฐาน

สมมติฐานมี 2 ชนิดใหญ่ ๆ คือ สมมติฐานทางวิจัยและสมมติฐานการสถิติ

1. สมมติฐานทางวิจัย (research hypothesis) เป็นการเขียนคาดการณ์ที่เกิดขึ้น หรือแสดงความสัมพันธ์ระหว่างตัวแปร 2 ตัวขึ้นไป เพื่อสื่อให้ผู้อ่านทราบว่า ผู้วิจัยสงสัยและคาดการณ์ประเด็นปัญหาวิจัยแต่ละประเด็นไว้ว่าอย่างไร และแสดงแนวทางการทดสอบปัญหาในแต่ละประเด็นไว้อย่างไร แบ่งออกเป็น 2 อย่างคือ

1.1 สมมติฐานการวิจัยแบบมีทิศทาง ( Directional hypothesis ) เป็นสมมติฐานที่เขียนระบุอย่างชัดเจนถึงทิศทางของความแตกต่างถึงทิศทางของความแตกต่างระหว่างกลุ่ม โดยมีคำว่า

“ ดีกว่า ” หรือ “ สูงกว่า ” หรือ “ ต่ำกว่า ” หรือ “ น้อยกว่า” ในสมมติฐานนั้นๆดังตัวอย่างที่ 1 ข้างต้น หรือระบุทิศทางของความสัมพันธ์ โดยมีคำว่า “ ทางบวก ” หรือ “ทางลบ ” ในสมมติฐานนั้นๆ เช่น

- ครูประจำการมีความสามารถในการใช้คอมพิวเตอร์มากกว่าครูฝึกสอน

- นักเรียนในกรุงเทพฯจะมีทัศนะคติทางวิทยาศาสตร์ดีกว่านักเรียนในชนบท

- ครูอาจารย์เพศชายมีความวิตกกังวลในการทำงานน้อยกว่าครูอาจารย์เพศหญิง

- ผู้บริหารเพศชายมีประสิทธิภาพในการบริหารงานมากกว่าผู้บริหารเพศหญิง

1.2 สมมติฐานการวิจัยแบบไม่มีทิศทาง

2. สมมติฐานทางสถิติ ( Statistical hypothesis) เป็นการเขียนเพื่อการทดสอบ รูปประโยคจะเป็นข้อความที่กล่าวถึงค่าพารามิเตอร์ (parameters) คือค่าต่าง ๆ ของประชากร เช่น ค่าเฉลี่ย ค่าความแปรปรวน ในรูปพจน์หรือประโยคสัญลักษณ์ทางคณิตศาสตร์ แบ่งออกเป็น 2 อย่าง คือ

2.1 สมมติฐานศูนย์ (Null hypothesis) จะเขียนในรูปที่ไม่แสดงอิทธิพลของตัวแปรอิสระนั่นคือไม่มีความสัมพันธ์กันระหว่าง……….. หรือไม่มีความแตกต่างระหว่าง……...…… การเขียน ๆ เป็นรูปสัญลักษณ์ทางสถิติ เช่น H0 : µ1 = µ2 หรือ H0 : µ1 µ2 หรือ H0 : µ1 µ2 เป็นต้น
2.2 สมมติฐานเลือก (Alternative hypothesis) ได้แก่ สมมติฐานทางสถิติ ที่เขียนในรูปที่แสดงความสัมพันธ์หรืออิทธิพลของตัวแปรอิสระเขียนแทนด้วย H1 เช่น H1 : µ1 > µ2 หรือ H1 : µ1 < µ2 หรือ H1 = µ1 µ2 เป็นต้น

2.2.1 สมมติฐานแบบไม่มีทิศทาง (non - directional hypothesis) เป็นสมมติฐานที่ระบุค่าพารามิเตอร์ค่าใดค่าหนึ่งไม่เท่ากับค่าใดค่าหนึ่ง
H1 = µ1 ¹ µ2
การทดสอบสถิติของสมมติฐานนี้ เรียกว่าการทดสอบสมมติฐานแบบ 2 ทาง (Two - tailed test)
2.2.2 สมมติฐานแบบมีทิศทาง (Directional hypothesis) ได้แก่ สมมติฐานที่ระบุค่าพารามิเตอร์ค่าใดค่าหนึ่งมากกว่าหรือน้อยกว่า ค่าใดค่าหนึ่ง หรือสัมพันธ์ทางบวก สัมพันธ์ทางลบ เช่น

H1 : µ1 > µ2 หรือ µ1 < µ2
การตั้งสมมติฐานการวิจัย
สมมติฐานเป็นความคาดหวังในผลที่จะเกิดขึ้นจากการวิจัย เป็นการนำคำอธิบายของทฤษฎีมาทำนาย การเขียนเป็นการนำปัญหาการวิจัยมาเปลี่ยนให้อยู่ในรูปของคำตอบที่คาดเดาไว้อย่างมีเหตุผล สมมติฐานเป็นส่วนประกอบที่สำคัญของกระบวนการค้นหาความรู้ที่เป็นวิทยาศาสตร์ การตั้งสมมติฐานใช้วิธีการของการอุปมานซึ่งเน้นการสังเกต และการอนุมานซึ่งเน้นการใช้เหตุผลในการวิเคราะห์สิ่งที่สังเกตได้ การทำวิจัยเรื่องหนึ่ง ๆ จะมีสมมติฐานหรือไม่ขึ้นกับระเบียบวิธีวิจัย ถ้ามีสามารถตั้งได้อย่างน้อยหนึ่ง สมมติฐานหรืออาจมากกว่าหนึ่งได้

จุดมุ่งหมายในการตั้งสมมติฐาน
1. เพื่อเป็นการเชื่อมโยงทฤษฎีและข้อเท็จจริงที่สังเกตพบ เช่น จากการศึกษาทฤษฎีแรงจูงใจ อาจนำมาสังเกตข้อเท็จจริงที่เกิดโดยตั้งสมมติฐานว่า "บุคลากรที่มีระดับแรงจูงใจสูงจะมีประสิทธิผลการทำงานสูงกว่าบุคลากรที่มีแรงจูงใจระดับต่ำ" จะเห็นได้ว่าสมมติฐานนั้นสามารถสังเกตได้จากความเป็นจริงโดยผู้วิจัยเขียนให้สอดคล้องกับคำอธิบายของทฤษฎี
2. เป็นการขยายขอบเขตของความรู้ เนื่องจากเขียนสมมติฐานจากการอนุมานทฤษฎี เพื่อสรุปเป็นข้อค้นพบ เป็นการขยายขอบเขตความรู้
3. เป็นเครื่องช่วยชี้ทิศทางของการวิจัยให้ชัดเจนขึ้น ประโยคสมมติฐานจะชี้แนวทางการออกแบบการวิจัย แนวทางการรวบรวมข้อมูล การวิเคราะห์ข้อมูลตลอดจนการแปลความข้อมูลได้ชัดเจน เช่น "ปัญหาการวิจัยเรื่อง ผลของการสอนอย่างมีแบบแผนในเรื่องการให้นมมารดาในหญิงครรภ์แรกที่มีหัวนมผิดปกติ" จากปัญหาการวิจัยจะทราบว่าในการวิจัยต้องมีการสอนมารดาเรื่องการให้นมมารดาแก่ทารก และวัดผลการสอน แต่เมื่อเขียนสมมติฐานเช่น มารดาหัวนมผิดปกติที่ได้รับการสอนและไม่ได้รับการสอนมีประสิทธิผลในการให้นมมารดาแตกต่างกัน จะเห็นได้ว่าสมมติฐานชี้บอกเราว่าการวิจัยต้องเป็นการวิจัยแบบกึ่งทดลอง มีมารดาหัวนมผิดปกติ 2 กลุ่ม คือ กลุ่มได้รับการสอนและไม่ได้รับการสอน เมื่อเสร็จสิ้นการทดลองวัดประสิทธิผลการให้นมมารดา จากทั้งสองกลุ่ม นำมาเปรียบเทียบกันโดยใช้สถิติวิเคราะห์ความแตกต่าง ดังนั้น สมมติฐานมีประโยชน์ แก่ผู้วิจัยในการออกแบบการวิจัยด้วย
ลักษณะของสมมติฐานที่ดี
1. ต้องระบุความสัมพันธ์ของตัวแปรที่ศึกษาคาดหมายล่วงหน้าว่าจะเกิดขึ้น โดยอยู่ในรูป "แตกต่างกัน" "มากกว่า" "น้อยกว่า" "สัมพันธ์กัน" "ขึ้นอยู่กับ" เป็นต้น
2. ความสัมพันธ์ที่กล่าวถึงสามารถทดสอบได้ นั้นคือตัวแปรที่ศึกษาต้องวัดไว้ สังเกตได้ และความสัมพันธ์นั้นวิเคราะห์ได้ด้วยวิธีทางสถิติ
3. ความสัมพันธ์ที่กล่าวถึงมีเหตุผลเหมาะสมสอดคล้องกับผลการวิจัยและทฤษฎีที่นำมาเป็นกรอบความคิดในการวิจัย
4. ประโยคที่เป็นสมมติฐานต้องแสดงความเป็นเหตุเป็นผลที่เหมาะสม น่าเชื่อถือได้
ประเภทขอสมมติฐานในการวิจัย
สมมติฐานในการวิจัยมี 2 ประเภท คือ
1. สมมติฐานทางวิจัย (research hypothesis) เป็นการเขียนคาดการณ์ที่เกิดขึ้น หรือแสดงความสัมพันธ์ระหว่างตัวแปร 2 ตัวขึ้นไป เพื่อสื่อให้ผู้อ่านทราบว่า ผู้วิจัยสงสัยและคาดการณ์ประเด็นปัญหาวิจัยแต่ละประเด็นไว้ว่าอย่างไร และแสดงแนวทางการทดสอบปัญหาในแต่ละประเด็นไว้อย่างไร
2. สมมติฐานทางสถิติเป็นการเขียนเพื่อการทดสอบ รูปประโยคจะเป็นข้อความที่กล่าวถึงค่าพารามิเตอร์ (parameters) คือค่าต่าง ๆ ของประชากร เช่น ค่าเฉลี่ย ค่าความแปรปรวน ในรูปพจน์หรือประโยคสัญลักษณ์ทางคณิตศาสตร์ แบ่งออกเป็น 2 อย่าง คือ
2.1 สมมติฐานศูนย์ (Null hypothesis) จะเขียนในรูปที่ไม่แสดงอิทธิพลของตัวแปรอิสระนั่นคือไม่มีความสัมพันธ์กันระหว่าง………………………… หรือไม่มีความแตกต่างระหว่าง……………………… การเขียน ๆ เป็นรูปสัญลักษณ์ทางสถิติ
H0 : µ1 = µ2
เมื่อ µ1 ค่าเฉลี่ยอัตราเต้นของหัวใจทารกจากมารดากลุ่มที่ 1
µ2 ค่าเฉลี่ยอัตราเต้นของหัวใจทารกจากมารดากลุ่มที่ 2
2.2 สมมติฐานเลือก ได้แก่สมมติฐานทางสถิติ ที่เขียนในรูปที่แสดงความสัมพันธ์หรืออิทธิพลของตัวแปรอิสระเขียนแทนด้วย H1 และมีอยู่ 2 ชนิดด้วยกันคือ
2.2.1 สมมติฐานแบบไม่มีทิศทาง (non - directional hypothesis) เป็นสมมติฐานที่ระบุค่าพารามิเตอร์ค่าใดค่าหนึ่งไม่เท่ากับค่าใดค่าหนึ่ง เช่น
H1 = µ1 ¹ µ2
การทดสอบสถิติของสมมติฐานนี้ เรียกว่าการทดสอบสมมติฐานแบบ 2 ทาง (Two - tailed test)
2.2.2 สมมติฐานแบบมีทิศทาง (Directional hypothesis) ได้แก่ สมมติฐานที่ระบุค่าพารามิเตอร์ค่าใดค่าหนึ่งมากกว่าหรือน้อยกว่า ค่าใดค่าหนึ่ง หรือสัมพันธ์ทางบวก สัมพันธ์ทางลบ เช่น

H1 : µ1 > µ2 หรือ µ1 < µ2

การทดสอบทางสถิติของสมมติฐานนี้เรียกว่าการ ทดสอบสมมติฐานแบบทางเดียว (One - tailed test)
ตัวอย่างสมมติฐานทางวิจัยและสมมติฐานทางสถิติ
สมมติฐานทางวิจัย มารดาครรภ์แรกที่ได้รับการจัดท่าคลอดแตกต่างกันจะมีระยะ
เวลาคลอดระยะที่ 2 แตกต่างกัน
สมมติฐานทางสถิติ
H 0 : µ 1 = µ 2
เมื่อ µ1 = ค่าเฉลี่ยระยะเวลาการคลอดระยะที่ 2 ของมารดากลุ่ม 1
µ2 = ค่าเฉลี่ยระยะเวลาการคลอดระยะที่ 2 ของมารดากลุ่ม 2
ตัวอย่างสมมติฐานไม่ระบุทิศทาง : ระยะเวลาในการคลอดระยะที่ 2 ของมารดาคลอดในท่านอนหงาย แตกต่างกับการคลอดท่านอน
ตัวอย่างสมมติฐานไม่ระบุทิศทาง : ระยะเวลาในการคลอดระยะที่ 2 ของมารดาที่คลอดในท่านอนหงาย มากกว่า มารดาที่คลอดในท่านอนตะแคงซ้าย
หลักการเขียนสมมติฐานทางการวิจัย
ในการเขียนสมมติฐานทางการวิจัย ผู้วิจัยควรปฏิบัติดังนี้
1. เขียนเป็นประโยคบอกเล่า ที่แสดงความสัมพันธ์ระหว่างตัวแปรต้นและตัวแปรตาม ระบุทิศทางหรือไม่ขึ้นกับเหตุผลทฤษฎีที่นำมาใช้เป็นกรอบในการทำวิจัย
2. เป็นประโยคสั้น ๆ ภาษาเข้าใจง่าย ระบุความหมายชัดเจนในแง่การวัดมากที่สุด
3. เป็นเรื่องที่เกี่ยวข้องในกรอบการวิจัยเรื่องนั้น ๆ
4. อาจเขียนได้หลายข้อ ในปัญหาวิจัยเรื่องหนึ่ง ๆ
5. สมมติฐานทุกข้อที่ตั้งขึ้นต้องทดสอบได้
6. สมมติฐานควรเขียนเรียงลำดับสอดคล้องกับวัตถุประสงค์ของการวิจัยสมมติฐานต้องตั้งขึ้นก่อนเก็บข้อมูลและสมมติฐานตั้งขึ้นไม่จำเป็นต้องถูกต้องเสมอไป อาจผิดได้ขึ้นกับข้อเท็จจริงของข้อมูล การสมมติฐานที่ตั้งขึ้นสามารถบอกระบุทิศทางได้ชัดเจนจะสามารถเลือกสถิติแบบทดสอบทางเดียว (one - tailed test) ซึ่งจะมีอำนาจการทดสอบ (power of test) สูงกว่าการทดสอบแบบสองทาง