Historia Y Principios Básicos Del Diseño Experimental

¿Qué es el diseño experimental?

El diseño experimental es una técnica estadística que permite identificar y cuantificar las causas de un efecto dentro de un estudio experimental. En un diseño experimental se manipulan deliberadamente una o más variables, vinculadas a las causas, para medir el efecto que tienen en otra variable de interés. El diseño experimental prescribe una serie de pautasrelativas como qué variables hay que manipular, de qué manera, cuántas veces hay que repetir el experimento y en qué orden para poder establecer con un grado de confianza predefinido la necesidad de una presunta relación de causa-efecto.

Investigadores de prácticamente todos los campos de estudio llevan acabo experimentos, por lo general con el objetivo de descubrir algo acerca de un proceso osistema particular. Un experimento es una prueba o serie de pruebas en las que se hacen cambios deliberados en las variables de entrada de un proceso para identificar las razones de los cambios que puedieran observarse en la respuesta de salida.

En cualquier experimento que se lleva a cabo los resultados y las conclusiones obtenidas dependen de la manera y o la forma en que se recabaron losdatos. En general los experimentos se utilizan para estudiar el desempeño de procesos y sistemas, que pueden ilustrarse en un modelo como en la figura 1-1. El proceso puede estar compuesto de maquina, métodos, personas u otros recursos que transformen la entrada (con frecuencia un material) en una salida que puede tener una o mas respuestas.

Las variables las podemos clacificar como:
*Controlables
* No controlables

Los objetivos de los experimentos pueden comprender:
1. Determinar cuales son las variables que tienen mayor influencia sobre la respuesta “y”
2. Determinar cual es el ajuste de los factores controlados “x” que tiene mayor influencia para que “y” este casi siempre cerca del valor deseado.
3. Determinar el ajuste de las variables controladas que influyenpara que el valor de “y” sea reducido.
4. Determinar cual es el ajuste de las variables controladas que influyen para que el valor de las “y” siempre sean mínimos.

Aplicación del diseño experimental

El diseño experimental encuentra aplicaciones en la industria, la agricultura, la mercadotecnia, la medicina, la ecología, las ciencias de la conducta, etc. constituyendo una fase esencial en eldesarrollo de un estudio experimental.

En la ingeniería, la experimentación desempeña un papel importante en el diseño de productos nuevos, el desarrollo de procesos de manufactura y el mejoramiento de procesos, con el objetivo de desarrollar un proceso que sea mínimamente afectado por variables externas. Se llevan acabo experimentos para generar datos del proceso y después se usan lainformación del experimento para establecer nuevas conjeturas, lo que lleva a nuevos experimentos y así sucesivamente.
La aplicación del diseño experimental en las fases iniciales de un desarrollo pueden redundar en
1. Mejoras en el rendimiento del proceso
2. Variabilidad reducida y conformidad mas cercana con los requerimientos nominales o proyectados
3. La selección del parámetro de losdiseños para que el producto tenga un buen desempeño en una amplia variedad de condiciones de campo
4. La determinación de los parámetros clave del diseño del producto que afectan el desempeño del mismo.

Principios básicos

El diseño estadístico de experimentos se refiere al proceso para planear el experimento de tal forma que se recaben datos adecuados que puedan analizarse con métodosestadísticos que llevaran a conclusiones válidas y objetivas.

Cualquier problema experimental incluye 2 aspectos:
a) El diseño del experimento
b) El análisis estadístico de los datos

Hay tres principios básicos del diseño experimental, y son:
1) Realización de replicas: repetición del experimento básico.
2) La aleatorización: la asignación del material experimental como el...