diseño experimental

Capítulo 3
Diseño Estadístico de Experimentos
Una prueba o serie de pruebas en las cuales se introducen cambios deliberados en las variables de entrada que forman el proceso, de manera que
sea posible observar e identificar las causas de los cambios en la variable
de salida

REALIZAR UN EXPERIMENTO
Aplicar los distintos niveles, o combinaciones de niveles cuando hay presentes más de unfactor, a distintas unidades experimentales y se observa
el valor de la variable respuesta.
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Diseño Estadístico de Experimentos

¥

Unidades experimentales: (personas, elementos físicos,· · · )

¥

Factor: Variable controlable por el experimentador (Niveles del factor o
tratamientos)

¥

Variable de interés: Variable Respuesta

¥

Error experimental o perturbación:Variables no controlables por el experimentador

¥

Tamaño del experimento: número total de observaciones.
OBJETIVO
Estudiar el efecto que sobre la Variable Respuesta tiene un conjunto de
otras variables que reciben el nombre de Factores
ETAPAS

1) Diseñar un experimento con una estructura lo más adecuada posible a la
situación que se desea estudiar y a los medios disponibles.
a)Planteamiento general del problema y de los objetivos que se persiguen.
b) Selección y definición de la variable respuesta.
c) Elección de los factores y niveles que han de intervenir en el experimento.
d) Determinación del conjunto de unidades experimentales incluidas en
el estudio.
e) Determinación de los procedimientos por los cuales los tratamientos
se asignan a las unidades experimentales.
2)Realizar la experimentación de acuerdo con el plan previamente establecido
en el diseño.
3) Analizar estadísticamente los resultados obtenidos y comprobar si las hipótesis establecidas y el modelo de diseño elegido se adecuan a la situación
estudiada.
4) Realizar las modificaciones oportunas para ampliar o modificar el diseño.
5) Obtener las conclusiones apropiadas.

Diseño Estadístico deExperimentos

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PRINCIPIOS BÁSICOS
DEL DISEÑO DE EXPERIMENTOS
¥

Aleatorización: La asignación de las unidades experimentales a los distintos tratamientos y el orden en el que se realizan los ensayos se determinan
al azar.

¥

Replicación.

¥

Homogeneidad del material experimental.

DISEÑO COMPLETAMENTE
ALEATORIZADO
¥

Una compañía algodonera que emplea diversos fertilizantesdesea comprobar si éstos tienen efectos diferentes sobre el rendimiento de la semilla de
algodón.

¥

Una profesora de estadística que imparte en grupos experimentales de
alumnos, en los que explica la misma materia pero siguiendo distintos
métodos de enseñanza, desea comprobar si el método de enseñanza utilizado influye en las calificaciones de los alumnos.

¥

Una industria química, queobtiene un determinado producto, está interesada en comprobar si los cambios de temperatura influyen en la cantidad
de producto obtenido.

F

INTERÉS: Un solo factor con varios niveles o tratamientos

F

TÉCNICA ESTADÍSTICA: Análisis de la Varianza de un factor o una
vía

F

OBJETIVO: Comparar ente sí varios grupos o tratamientos

F

MÉTODO: Descomposición de la variabilidadtotal de un experimento
en componentes independientes

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Diseño Estadístico de Experimentos

OTROS FACTORES QUE INFLUYEN
¥

Pequeñas variaciones en la cantidad de riego, en la pureza de los insecticidas
suministrados, etc.

¥

El nivel cultural del alumno, el grado de atención y de interés del alumno,
etc.

¥

La pureza de la materia prima, la habilidad de los operarios, etc.Teóricamente es posible dividir esta variabilidad en dos partes, la originada por el factor de interés y la producida por los restantes factores que
entran en juego, conocidos o no, controlables o no, que recibe el nombre
de perturbación o error experimental.

MODELO ESTADÍSTICO
yij = µ + τ i + uij ,

i = 1, · · · , I;

j = 1, · · · ni

¥

yij : Variable aleatoria que representa la...