Planificaciion de un experimento


1.3. Planificación de un Experimento
Un diseño experimental consiste de dos estructuras básicas y es muy importante que seamos capaces de identificarlas y distinguirlas. Esencialmente tendremos tratamiento y unidades experimentales un donde serán aplicados tales tratamientos. Así, la primera estructura responde a cómo se obtienen los tratamientos; la otra estructura se refiere a cómo seagrupan o miden las unidades experimentales para acotar o aprovechar ruidos circundantes.
Para comprender estas dos estructuras a continuación se dan definiciones importantes:

Estructura de tratamiento.
Factor. Una variable de interés controlada hasta cierto punto por el experimentador, de la que se desea estudiar sus efectos en una o varias respuestas. Ejemplo: Se desea medir la dimensión de uncilindro para evaluar su efecto sobre la fricción en un sistema mecánico. Los factores pueden ser concebidos como cualitativos o cuantitativos.
Nivel. Modalidad específica dentro de un factor; ejemplo, si el factor, es el tiempo de operación, el interés puede ser estudiar la respuesta del proceso durante tres periodos diferentes, a saber 10, 30 y 50 seg. En este caso se dice que el factor tienetres niveles.
Tratamiento. Se refiere a los distintos niveles de un factor o la combinación de los niveles de varios factores.
Estructura de tratamientos de un diseño experimental: consiste del conjunto de tratamientos que el experimentador ha seleccionado para estudiar y/o comparar. Puede haber estructuras con uno o varios factores; pueden considerarse todos los tratamientos (Diseño factorial) oun subconjunto del total de tratamientos según el interés (Diseño factorial incompleto).
Efecto Principal. Indica la contribución que cada factor tiene sobre las variables de respuesta. Esta se mide evaluando el cambio que se produce en la respuesta de cada nivel.
Interacción. Considerando les efectos sobre las variables de respuesta bajo estudio, la interacción implica una relación odependencia entre dos o más factores.
Ahora revisemos algunas definiciones y conceptos con respecto a la estructura del diseño.

Estructura de Diseño.
Unidad experimental (UE). Individuo, objeto o unidad de material a la que se le aplica un tratamiento, a ésta se le miden las variables de respuesta bajo estudio.
Aleatorización. Experimentar tiene como finalidad entender causas del porqué un fenómenovaría. La aleatorización es la base para establecer relaciones causales de un experimento. Si no hay aleatorización de un experimento, se corre el riesgo de que las interpretaciones causales no sean correctas.
Adicionalmente la aleatorización es la base fundamental del empleo de técnicas estadísticas inferenciales en el diseño experimental.
Debe remarcarse que a veces se ve a la aleatorizacióncomo un artefacto estadístico, pero esta es una visón errónea; la aleatorización está en el corazón de las interpretaciones causales, independientemente de los métodos estadísticos que sustente.
La aleatorización nos garantiza un orden en la aplicación de tratamientos a las UE, de tal forma que:
1. Cada UE tiene la misma oportunidad de ser asignada a cualquiera de las condiciones del tratamiento.2. Controla la confusión posible a reflejarse en la variable respuesta entre lo que la UE por si misma aporte y lo que el tratamiento aporte.
Es importante señalar que la aleatorización garantiza lo anterior si se supone que las UE son prácticamente homogéneas en su respuesta antes de ser tratadas; en este caso la aleatorización se da sin restricciones sobre todas las UE como un solo grupo. Silas UE no son homogéneas, las bondades de la aleatorización se podrían perder; en este caso se requiere de grupos de UE formados de manera previa a la aleatorización de tratamientos.; ya formados los grupos entonces aplicar los tratamientos de manera aleatoria dentro de cada grupo homogéneo. En este caso se dice que se realiza un aleatorización con restricciones (dentro de los grupos homogéneos...