diseño experimental

5.1 Metodología del diseño Experimental de bloques al azar.
Los modelos de diseño de experimentos son modelos estadísticos clásicos cuyo objetivo es averiguar si unos determinados factores influyen en una variable de interés y, si existe influencia de algún factor, cuantificar dicha influencia.
La metodología del diseño de experimentos se basa en la experimentación.
Es sabido que si se repiteun experimento, en condiciones indistinguibles, los resultados presentan una cierta variabilidad. Si la experimentación se realiza en un laboratorio donde la mayoría de las causas de variabilidad están muy controladas, el error experimental será pequeño y habrá poca variación en los resultados del experimento. Pero si se experimenta en procesos industriales o administrativos la variabilidad serámayor en la mayoría de los casos.
El objetivo del diseño de experimentos es estudiar si cuando se utiliza un determinado tratamiento se produce una mejora en el proceso o no. Para ello se debe experimentar aplicando el tratamiento y no aplicándolo. Si la variabilidad experimental es grande, sólo se detectará la influencia del uso del tratamiento cuando éste produzca grandes cambios en relacióncon el error de observación.
La metodología del diseño de experimentos estudia cómo variar las condiciones habituales de realización de un proceso empírico para aumentar la probabilidad de detectar cambios significativos en la respuesta; de esta forma se obtiene un mayor conocimiento del comportamiento del proceso de interés.
Para que la metodología de diseño de experimentos sea eficaz esfundamental que el experimento esté bien diseñado.
5.2 DISEÑO DE EXPERIMENTO FACTORIALES
Se llaman experimentos factoriales a aquellos experimentos en los que se estudia simultáneamente dos o más factores, y donde los tratamientos se forman por la combinación de los diferentes niveles de cada uno de los factores.
Los experimentos factoriales en si no constituyen un diseño experimental si no un diseñode tratamiento ( un arreglo de tratamiento es una disposición geométrica de ellos bien en el espacio o en el tiempo y que deben ser llevados en cualquiera de los diseños experimentales clásicos tal como el diseño completo al azar, el diseño en bloques completos al azar, el diseño en cuadrado latino.
Los experimentos factoriales se emplean en todos los campos de la investigación, son muy útiles eninvestigaciones exploratorias en las que poco se sabe acerca de muchos factores. Muy frecuentemente usados en investigaciones comparativas.
Ventajas.
1. Permiten estudiar los efectos principales, efectos de interacción de factores, efectos simples y efectos cruzados y anidados.
2. Todas las unidades experimentales intervienen en la determinación de los efectos principales y de los efectos deinteracción de los factores, por lo que el número de repeticiones es elevado para estos casos.
3. El número de grados de libertad para el error experimental es alto, comparándolo con los grados de libertad de los experimentos simples de los mismos factores, lo que contribuye a disminuir la varianza del error experimental, aumentando por este motivo la precisión del experimento.

Desventajas.1. Se requiere un mayor número de unidades experimentales

5.3 DISEÑO EXPERIMENTAL CON 2K
Cuando el objetivo es medir cómo influyen k factores en un proceso y descubrir si interaccionan entre ellos, el diseño factorial completo 2K es la estrategia experimental óptima. Este diseño permite explorar una zona escogida del dominio experimental y encontrar una dirección prometedora para laoptimización posterior. En donde utilizamos un diseño factorial 22 para estudiar como un cambio de temperatura o de tiempo de reacción afectaban al rendimiento de una reacción. El ejemplo permitió introducir los conceptos de efecto principal y de interacción entre factores. Hoy profundizaremos en el uso de los diseños 2K veremos cómo construirlos y cómo calcular e interpretar los efectos y las...