نوع الاختبار الإحصائي

إن التمكن من تحديد نوع الاختبار الإحصائي بشكل صحيح من الامور الضرورية لأي باحث علمي او طالب دراسات عليا،

فالاستخدام للاختبار الإحصائي المناسب عامل أساسي لا بد منه في تحقيق الدراسة الاستنتاجات والحلول المنطقية السليمة.

يستعين الباحث العلمي بالاختبارات الإحصائية من أجل اختبار فرضيات دراسته،

فيعمل على التحديد للاختبار المناسب لكي يقدّر الفروقات بين عدة مجموعات أو بين مجموعتين، او لكي يتأكد من أن متغيرات الدراسة لها دلالات إحصائية.

يمكن من خلال الاختبار الإحصائي الملائم واستخدامه بالشكل الصحيح التأكد من العلاقات بين المتغيرات وهل هي علاقات إيجابية أو سلبية في حال وجودها،

أم هي فرضيات صفرية تظهر عدم وجود علاقات بين متغيرات البحث العلمي.

وعمليات التحليل الإحصائي إحدى أهم العمليات الأكاديمية التي يجريها الباحث العلمي بعد الانتهاء من جمع كافة البيانات والمعلومات البحثية لدراسته،

وهي تعتمد بصورة أساسية على عمليات التحضير والتنظيم للبيانات البحثية، وبعد ذلك يتجه لاختيار أو تحديد نوع الاختبار الإحصائي المناسب.

وهي عملية أساسية لا يمكن تجاوزها من قبل الباحث العلمي الساعي إلى الوصول للحلول أو الاستنتاجات المنطقية السليمة،

بما يساعد على تحقيق أهداف الدراسة البحثية.

مفهوم الاختبار الإحصائي في البحث العلمي

إن الاختبار الإحصائي في البحث العلمي هو من أنواع الاختبارات الأكاديمية الذي يعتمد التحليل الإحصائي

فيها على التوزيع الطبيعي للبحث العلمي وهو ما يطلق عليه إحصاء بارامتري يحلل من جوانب معينة،

أو تعتمد على التوزيع الحر معروف بالاختبارات اللابارامترية، وهنا تستخدم الاختبارات الإحصائية التي لا تعمل الافتراضات المرتبطة بتوزيع الأخطاء.

وتبقى الاختبارات اللاباراميترية أقل قوة من نوع الاختبارات البارامترية.

أهمية الاختبارات الإحصائية في البحث العلمي

إن الاختبارات الإحصائية بمعظمها لها فوائد كبيرة، وهو ما سيظهر معنا من خلال العديد من الجوانب، ومن أبرزها:

1. المساعدة على عرض كافة البيانات بشكل بسيط ودقيق.
2. إن تحديد نوع الاختبار الإحصائي واستخدامه بالشكل السليم يساعد على تحليل جميع بيانات ومعلومات البحث العلمي.
3. المساعدة على الوصول إلى عدد من الاستنتاجات والحلول المنطقية السليمة المرتبطة بالمستوى المجتمعي.

كيفية عمل الاختبارات الإحصائية

إن الاختبارات الإحصائية تعمل من خلال حساب النتائج النهائية للمعايير والمقاييس الإحصائية،

بحيث تكون النتائج من خلال إعداد تظهر وجود علاقة بين المتغيرات ومدى الاختلاف بين هذه المتغيرات،

وهل العلاقة بينها إيجابية يرمز لها +1، أو علاقة سلبية يرمز لها -1،

وفي حال لم تكن هناك علاقة أو ما يطلق عليها علاقة صفرية فالرمز يكون من خلال الرمز (0).

يمكن من خلال القيمة الاحتمالية وعبر استخدام المقياس الإحصائي المناسب لطبيعة عينة الدراسة وبيانات البحث، يتم حساب الفارق الموصوف.

متى يستخدم الباحث العلمي الاختبارات الإحصائية؟

إن الاختبارات الإحصائية تجري على البيانات والمعلومات البحثية التي قام الباحث العلمي بجمعها من مصدرها بشكل سليم،

سواء كان ذلك من التجارب والاختبارات أو كان من خلال العينات الاحتمالية.

ومن أبرز الأمور التي  تؤثر على سلامة النتائج التي تم الوصول إليها من خلال الاختبارات الإحصائية، نذكر الحجم الكبير والمناسب للعينة البحثية،

والذي يفترض أن يتناسب مع طبيعة المعلومات والبيانات التي يفترض جمعها،

ومع حجم مجتمع البحث، وهذا ما يساعد على تقريب التوزيع الواقع لمجتمع البحث.

وهنا نشير أن تحديد نوع الاختبار الإحصائي يحتاج من الباحث العلمي أو طالب الدراسات العليا

أن يتأكد من أن معلومات وبيانات دراسته تلبي الافتراضات البحثية التي حددها، مع التأكد من أنواع المتغيرات التي يتم العمل عليها.

أهم خطوات الاختبارات الإحصائية

إن إجراء الاختبار الإحصائي يتم بعد تحديد نوع الاختبار الإحصائي،

ويفترض القيام به من خلال مجموعة خطوات يقوم بها الباحث العلمي أو طالب الدراسات العليا،

وأبرز هذه الخطوات التي يجب القيام بها بشكل منتظم وسليم نذكر ما يلي:

• إعداد وصياغة الأسئلة أو الفرضيات الخاصة بالبحث العلمي:

في أول خطوات الاختبار الإحصائي يعمل الباحث العلمي على صياغة السؤال أو الأسئلة البحثية الخاصة بدراسته العلمية،

وفي معظم الدراسات يحتاج الباحث العلمي لصياغة سؤال أو مجموعة أسئلة رئيسية ينبثق منها عدد من الأسئلة الثانوية الفرعية.

وفي دراسات بحثية أخرى ووفقاً للمجال العلمي للبحث والموضوع البحثي للدراسة قد تكون الحاجة لإعداد وصياغة فرضيات إحصائية خاصة بالبحث.

للفرضيات الإحصائية نوعين رئيسيين، يعمل الباحث العلمي على إعدادها عند عمله لمختلف الاختبارات الإحصائية

في الدراسة العلمية أو رسائل الدراسات العليا سواء بمرحلة الماجستير أو الدكتوراه، وهذه الفرضيات الإحصائية هي:

1. فرضية العدم وهو الفرض الذي يتم اعتماده عندما تكون الفرضية هي عدم وجود أية علاقة بين المتغيرات البحثية والتي تدل على عدم وجود أي تأثير، ويرمز لفرضية العدم بالرمز التالي: ” “H0
2. الفرض التجريبي وهو ما يسمى كذلك “الفرض البديل”، ويحتوي الفرض البديل على قيمة صحيحة، ومن الممكن أن يتم حساب الفرض التجريبي بحالة كان فرض العدم غير موجود، والموجود هو الفرض البديل الذي يرمز له بالرمز: ” “H1

• اختيار عينة الدراسة المرتبطة بالبحث العلمي:

بهذه الخطوة من خطوات الاختبارات الاحصائية يعمل الباحث العلمي على تحديد العينة الإحصائية والإشارة إلى ما تتكون منه من المبحوثين أو المستجيبين.

• اختيار أو تحديد أسلوب جمع البيانات والمعلومات البحثية:

هناك العديد من الأساليب الخاصة التي يمكن أن تعتمد في جمع بيانات ومعلومات بالدراسات العلمية،

ويفترض على الباحث العلمي أو طالب الدراسات العليا أن يختار الأسلوب المناسب الذي يوصله الى الاستنتاجات والحلول المنطقية السليمة.

• تحديد نوع الاختبار الإحصائي:

على الباحث العلمي أو طالب الدراسات العليا أن يتجه إلى تحديد نوع الاختبار الإحصائي في الرسالة أو البحث العلمي وذلك من خلال عدد من النقاط.

ومن المهم الاعتماد على مجموعة من المعايير التي تسمح للباحث العلمي الاختيار الملائم للاختبار الإحصائي

الذي يسمح بقبول نوع البيانات البحثية واختبارها وتحليلها بالشكل السليم.

• تحليل وتفسير البيانات واستخلاص النتائج وتفسيرها

بعد الخطوات السابقة وفي حال القيام بها بالشكل السليم من الممكن للباحث العلمي أو طالب الدراسات العليا

أن يتوجه إلى الخطوة التالية والتي تكون من خلال تحليل البيانات والمعلومات التي جرى جمعها ودراستها واختبارها.

وتساهم عملية الاختيار والاستخدام السليم لأداة التحليل الإحصائي في وصول الباحث العلمي الى استنتاجات وحلول منطقية مثبتة بالأدلة والبراهين،

مع ضرورة أن يتوجه الباحث العلمي إلى عرض الاستنتاجات البحثية بالشكل السليم مع العمل على توضيحها وتفسيرها بشكل منطقي سليم. 

كيفية تحديد نوع الاختبار الإحصائي

عندما يريد الباحث العلمي أن يختار أو يحدد نوع الاختبار الإحصائي الملائم لدراسته من المهم أن يراعي الأمور التالية:

1. سؤال البحث بحيث  يسأل الباحث العلمي نفسه إن كان السؤال الرئيسي أو الفرضية الأساسية المرتبطة بالعلاقات التي تهتم بالعلاقة بين المتغيرات الأساسية للدراسة، أو من خلال المقارنة بين مجموعتين او عدة مجموعات، أو التنبؤ في المقاييس.
2. تصميم الدراسة ومن خلالها يتم تحديد مقدار المجموعات التي تتناولها الدراسة، مع تحديد نوع العلاقة بين تلك المجموعات (في حال وجود علاقات).
3. العمل على توزيع البيانات والمتغيرات البحثية سواء كان توزيعها متصلاً أو منفصلاً.

ما هي الافتراضات الإحصائية التي يتم اختبارها؟

تضع الاختبارات الإحصائية العديد من الافتراضات الشائعة التي ترتبط بالبيانات التي ستعمل الدراسة البحثية على اختبارها، ومن أبرزها نذكر ما يلي:

• تجانس التباين، وهذا التجانس هو المؤشر على وجود تشابه بين المجموعات المختلفة التي تجري المقارنة فيها ضمن كل مجموعة من المجموعات، وهو ما يظهر بشكل خاص عندما تتنوع مجموعة من المجموعات أكثر من المجموعات الأخرى، وهو ما يظهر من خلال الحد من المقدار لفعالية الاختبار.
• عدم وجود ارتباط تلقائي، وهو ما يسمى استقلال الملاحظات، وهو ما يساهم في أن تكون عمليات القياس للموضوعات الخاضعة للاختبار مستقلة، وهنا تكون هناك قياسات متعددة ترتبط بالمواضيع الغير مستقلة للاختبار.
• من الافتراضات التي تكون غير قابلة إلا مع البيانات الكمية فقط هي التي تكون عندما تظهر طبيعة البيانات التي تتبع توزيع البيانات بشكل طبيعي وواقعي.
• في حال لم تلبي البيانات البحثية تجانس التباين او الطبيعية الواقعية للبيانات، فهناك إمكانية أن يتم الاعتماد من قبل الباحث العلمي على تحديد نوع الاختبار الإحصائي اللابارامتري، والذي يسمح له إجراء مقارنات متعددة دون الحاجة لأن تكون الافتراضات مرتبطة بتوزيع بيانات البحث.
• في حال كانت البيانات البحثية غير كافية لكي يتم افتراض استقلالية للملاحظات، فالباحث العلمي يستطيع أن يستخدم اختبارات تأخذ بعين الاعتبار بنية البيانات البحثية.

أبرز أنواع المتغيرات الإحصائية بالدراسات البحثية

من المهم عند الحديث عن الاختبارات الإحصائية في البحث العلمي توضيح أهم المتغيرات الإحصائية في البحث العلمي،

والتي يمكن تقسيمها إلى نوعين رئيسيين بشكل أساسي هما المتغيرات النوعية والمتغيرات الكمية، فما هي هذه المتغيرات:

• المتغيرات الكمية:

تمثل المتغيرات الكمية بشكل عام الكمية أو المقدار أو العدد لشيء ما

(كقياس عدد الأشخاص الحاصلين على الشهادة الجامعية في مجتمع أو محافظة أو دولة معينة)

، و المتغيرات الكمية العديد من الأنواع من أهمها:

1. متغيرات الأعداد الصحيحة وهي متغيرات منفصلة، ويمثّل هذا النوع من المتغيرات الكمية الأعداد التي لا تكون قابلة لتقسيمها إلى وحدة تقل عن الواحد وكمثال عليها نذكر (حاسوب واحد).
2. المتغيرات المستمرة التي يطلق عليها من قبل الكثيرين اسم “متغيرات النسبة”, وهي تمثل المقاييس المختلفة التي يجري تقسيمها غالباً الى وحدات يمكن ان تقل عن الواحد ومنها على سبيل المثال (0,50 غرام).

• المتغيرات النوعية:

وهي تدل بشكل عام على المتغيرات الغير عددية ومنها على سبيل المثال أنواع الأشجار في دولة ما،

والمتغيرات النوعية كتصنيف رئيسي له العديد من الأصناف الفرعية ونذكر منها على سبيل المثال ما يلي:

1. متغيرات ترتيبية وهي التي يمكن من خلالها تمثيل البيانات البحثية وفق ترتيب معين ومحدد.
2. متغيرات اسمية وهي التي تمثل أسماء مجموعات او أمور محددة، ومنها على سبيل المثال تحديد أسماء الجامعات العامة والخاصة في دولة ما.
3. متغيرات ثنائية ومن خلال هذه المتغيرات تظهر البيانات فيها من خلال نتيجة محددة ومنها على سبيل المثال: (أؤيد، لا أؤيد)، (حصل، لم يحصل)، ( لا اعتقد، اعتقد ذلك)، (لا أو نعم).

فالباحث العلمي يختار أو يعمل على تحديد نوع الاختبار الإحصائي المتوافق مع نوع المتغير الذي تمّ الاعتماد عليه، مع متغيرات البيانات التي عمل على جمعها.

وتبقى المتغيرات المستقلة والمتغيرات التابعة من أهم المتغيرات المستخدمة عند إجراء الباحثين العلميين لتجربة ما.

الاختبارات البارامترية (المعلمية)

إن الاختبارات الإحصائية بشكل عام تقسم إلى تصنيفين رئيسيين هما اختبارات معملية (بارامترية)

أو اختبارات اللابارامترية (لا معلمية)، حيث تعتبر هي الاختبارات الإحصائية الأكثر استخداماً.

تستخدم الاختبارات البارامترية بشكل أساسي عندما يعمل الباحث العلمي

على محاولة التأكد من سلامة فرضياته البحثية المرتبطة بالقيم المحددة البارامترية (ويكون الاعتماد هنا على معالم المجتمع البحثي).

وأبرز شروط هذا النوع من الاختبارات الإحصائية أن العينة الدراسية تكون كبيرة فيكون عددها بأدنى حد هو الثلاثين،

مع ضرورة الاختيار العشوائي السليم للعينة الدراسية مع توزيع مجتمع البحث بشكل اعتدالي، مع ضرورة أن يكون المتغير التابع من المتغيرات الكمية.

يمكن الاعتماد على الاختبارات المعلمية في حساب الفروق بين المتوسطات وفق أحد الأساليب أو الاختبارات

التالية: اختبار تحليل التباين أو اختبار ت (T- test)، ويعتمد على معامل الارتباط بيرسون لحساب معامل الارتباط.

ما هو اختبار ت (T- test)؟

من أهم طرق الاختبارات البارامترية التي يمكن استخدامها في حساب الفرق بين المتوسطات هو هذا الاختبار الذي يقسم لثلاثة تصنيفات فرعية،

سواء كانت مرتبطة بعينة واحدة، أو عينتين مستقلتين، أو عينتين مترابطتين.

وهو من أساليب الإحصاء البارامترية التي تستخدم لحساب الفروقات بين المتوسطات،

وله ثلاثة أنواع، منها ما يكون لعينة واحدة، أو لعينتين مستقلتين، أو لعينتين مترابطتين.

• اختبار T- test لعينة واحدة:

إن الهدف الأساس من استخدام هذا النوع من الاختبارات التي ترتبط بمتوسط لمجتمع واحد،

وذلك يكون من خلال الاختبار الذي يظهر مدى الاختلاف الحقيقي لمتوسط العينة الواحدة عن قيمة متوسط المجتمع الافتراضية.

يتم اللجوء بشكل خاص إلى تحديد نوع الاختبار الإحصائي هذا عندما يكون لدى طالب الدراسات العليا

أو الباحث العلمي بيانات عددية قام بجمعها من عينة دراسية واحدة.

وفي حال وجد أن هناك حاجة لأن يربط بين متوسط العينة الواحدة التي حصل عليها مع المتوسط للمجتمع البحثي الذي لديه قيمة معروفة بصورة مسبقة.

ومن الممكن كذلك استخدام الاختبار في حال كانت الفرضية صفرية ولا يوجد هناك فروقات لها دلالات إحصائية، بين متوسط عينة الدراسة ومتوسط المجتمع.

وبالإضافة لكل ما ذكرناه فمن الممكن استخدام هذا النوع من الاختبارات الإحصائية مع الفرضيات البديلة

التي تظهر أنه ليس هناك فروقات ذات دلالات إحصائية بين متوسط عينة الدراسة ومتوسط مجتمع البحث.

ومن أهم شروط استخدام اختبار T- test لعينة واحدة أن يكون الاختيار لتلك العينة قد تمّ بشكل عشوائي،

فالمتغير التابع هنا هو من المتغيرات الكمية المتصلة الفئوية

أو النسبية، مع ضرورة أن يكون التوزيع طبيعي واعتدالي للمتغير التابع في مجتمع البحث.

• اختبار ت لعينتين مستقلتين Two Sample T-Test:

وهذا الاختبار يتم استخدامه عند اختبار الفرضيات التي ترتبط بمتوسطي عينتين أو مجتمعين مستقلين،

والهدف من ذلك التأكد من كون الفرق بين المتوسط للعينتين الدراسيتين المستقلتين يفرق ومختلف بصورة مؤكدة عن المتوسط للمجتمع.

وعند تحديد نوع الاختبار الإحصائي Two Sample T-Test فمن المهم الالتزام بعدد من الشروط ومن أهمها أن يكون المتغير المستقل من المتغيرات الاسمية ثنائية النوع، فمثلاً يكون الفرد الخاضع للدراسة (متعلم أو غير متعلم)، (عامل أو غير عامل)، (متزوج أو أعزب).

مع ضرورة أن تكون العينتين الدراسيتين كلاهما مستقلين، وقد تمّ اختيارهما بصورة عشوائية،

بالإضافة لضرورة أن يكون المتغير الدراسي التابع عددي أو كما يسمى كمي سواء كان فئوي أو نسبي،

وأن يكون هذا المتغير التابع الكمي ذو قيم اعتدالية وتوزيعه قد تمّ بشكل طبيعي وواقعي.

• الاختبار ت لعينتين مترابطتين Paired Sample T-Test:

وهذا النوع من الاختبارات الإحصائية يتم اختياره عند اختبار فرضيات ترتبط بمتوسطي مجتمعين يوجد علاقة ورابط بينهما،

فيتم الاختبار من خلال التأكد أن هناك اختلاف واقعي وحقيقي بين متوسطي العينتين وبين متوسطي المجتمع البحثي.

وعندما يحتاج الباحث العلمي لتطبيق اختبارات قبلية أو بعدية

على ذات المجموعة فيتم تحديد نوع الاختبار الإحصائي Paired Sample T-Test،

والهدف من ذلك معرفة الفوارق بين متوسط الاختبار القبلي والاختبار البعدي، مثل استخدام الفرد لدرجتين لقياس أمر ما، أولاً ما قبل فعله ثمّ ما بعد فعله.

ومن المهم جداً لسلامة هذا النوع من الاختبارات أن يتم اختيار العينتين الدراسيتين بشكل عشوائي،

مع ضرورة أن يكون المتغير المستقل للدراسة من المتغيرات التصنيفية التي لها مستويين.

بينما يفترض أن يكون المتغير التابع من المتغيرات المتصلة الكمية سواء كانت فئوية او نسبية، أما التوزيع للفرق فيتم في هذا الاختبار بين القيم للمتغير الطبيعي.

الاختبارات اللاباراميترية (اللامعلمية)

إن النوع الرئيسي الثاني من تصنيف الاختبارات الإحصائية يقودنا للتعرف على الاختبارات اللاباراميترية (اللامعلمية)،

والتي يتم استخدامها بشكل أساسي بهدف التأكد من سلامة فروض البحث التي ترتبط بمجتمعات قيمها لابارامترية أو غير محددة باعتبارها تعتمد على معالم المجتمع.

ومن أهم الشروط للاختبارات اللابارامترية أنها قابلة للتطبيق على كافة العينات من جميع الأحجام سواء كانت صغيرة أم كبيرة،

ويبقى استخدامها الأكثر شيوعاً مع العينات ذات الحجم المتوسط.

وليس من شروط أو معايير هذا النوع من الاختبارات أن يتم الاختيار العشوائي للعينة كما كان في الاختبارات البارامترية،

بالإضافة لعدم اشتراط أي أمر يرتبط بالمجتمع البحثي كالاعتدالية، وبالنسبة للمتغير التابع من الممكن أن يكون اسمي أو رتبي.

ويتم حساب الارتباطات وفق معامل الارتباط المعروف باسم “سبيرمان”،

في حين يتم حساب الفروقات بين مختلف المتوسطات وفق الاختبارات اللامعلمية (اللابارامترية) باستخدام اختبار ويلكوكسن،

أو اختبار مان وتني، أو اختبار كروسكال- واليس.

وبذلك نكون قد اطلعنا على مفهوم الاختبار الإحصائي في البحث العلمي،

وعلى اهمية القيام بالاختبارات الإحصائية في الدراسات البحثية، وأشرنا إلى كيفية عمل الاختبارات الإحصائية،

و أجبنا عن السؤال الذي يطرحه الكثيرون منكم حول متى يستخدم الباحث العلمي الاختبارات الإحصائية؟ وحول ما هي الافتراضات الإحصائية التي يتم اختبارها.

وانتقلنا للاطلاع على أهم خطوات إجراء الاختبارات الإحصائية في البحوث والرسائل العلمية،

وأشرنا الى المتغيرات النوعية والمتغيرات الكمية باعتبارها أبرز أنواع المتغيرات الإحصائية بالدراسات البحثية.

ثمّ ألقينا الضوء على الاختبارات البارامترية (المعلمية)، ومن ضمنها اختبار ت (T- test)، وتحدثنا باختصار حول الاختبارات اللاباراميترية (اللامعلمية).

بالإضافة إلى التوسع في معرفة كيفية تحديد نوع الاختبار الإحصائي،

سائلين الله تعالى ان نكون قد وفقنا في تقديم كل ما هو مفيد للباحثين العلميين وطلاب الدراسات العليا الأعزاء.

المصادر:

أنواع الاختبارات الإحصائية، 2021