diseño experimental

InnOvaciOnes de NegOciOs 4(2): 283 – 330, 2007
© 2007 UANL, Impreso en México (ISSN 1665-9627)

Diseños experimentales e investigación científica
(Experimental designs and scientific research)
Badii, M.H, J. Castillo, M. Rodríguez, A. Wong & P. Villalpando
UANL, San Nicolás, N.L. 66450, México, mhbadii@yahoo.com.mx
Key words: Design, experiment, research, science
Abstract. The basics ofthe experimental designs are noted. Different features of common
types of experimental designs such as the completely randomized design, the randomized
block design, the Latin Square design, the split plot design and the factorial design are
described. Each experimental design is illustrated by an example using real data. The
application of experimental designs to the scientific research isdiscussed.
Palabras claves: Ciencia, diseño, experimento, investigación
Resumen. Se describen los fundamentos de los diseños experimentales. Se explican las
distintas características de los diseños experimentales del uso común, tales como el diseño
completamente aleatorio, e diseño de bloques al azar, el diseño de cuadro latino, el diseño
de parcelas divididas y el de factorial. Para cada diseñose presenta un ejemplo con los
datos reales del campo. Se discute la aplicación de estos diseños en relación con la
investigación científica.

Introducción
Un diseño experimental es un esquema de cómo realizar un
experimento. El objetivo fundamental de los diseños experimentales radica
en el determinar si existe una diferencia significativa entre los diferentes
tratamiento del experimentoy en caso que la respuesta es afirmativa, cual
sería la magnitud de esta diferencia. Una segunda meta de los diseños
experimentales es verificar la existencia de una tendencia derivado del
análisis de los datos del experimento. La diferencia principal entre los diseños
experimentales radica en la forma en que se agrupan o clasifican las
unidades experimentales. En todos los diseños lasunidades experimentales
se clasifican por tratamientos; pero en algunos, estos se clasifican
Diseños experimentales

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preferentemente en bloques, filas, parcelas principales y otras modalidades.
El análisis de varianza utiliza las medias de dichos agrupamientos,
denominadas fuente de variación, para estimar varianzas o más
precisamente cuadrados medios. Un cuadrado medio que estima ladispersión entre mediciones de parcelas debidas a causas aleatorias; esta se
denomina error experimental. En ausencia de diferencias reales debidas a
medias de los tratamientos, bloques u otras fuentes de variación, dichos
cuadrados medios serán, en promedio, iguales. Sólo esporádicamente un
cuadrado medio se desviará de otro de manera considerable, exclusivamente
por casualidad. Cuando unaprueba F indica que el cuadrado medio de una
de las fuentes de variación es significativamente mayor que el cuadrado
medio debido a efectos aleatorios, decimos que existen diferencias reales
entre las medias de aquella fuente particular de variación; empero,
recuérdese: siempre existe una probabilidad definida de que estemos
equivocados en semejante conclusión. Está en manos del experimentadorseleccionar las probabilidades para las cuales se encuentra dispuesto a
concluir que existen efectos reales (Badii et al., 2007a-h, Rositas et al; 2007).
Es frecuente descubrir los resultados que cabría esperar con una
probabilidad del 5% o menor como significativos y aquellos esperados con un
1% o menor como altamente significativos. Cuando un experimentador aplica
la frase “los tratamientosson significativamente diferentes”, realmente está
diciendo que si la hipótesis nula es verdadera, las probabilidades de obtener
tales diferencias de medias del tratamiento son sólo de un 5%. Está
afirmando que no hubo tal probabilidad de ocurrencia en su experimento y
que, por tanto, el resultado significativo se debió a un efecto real del
tratamiento.
En este artículo se explicarán las...