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Tema: Introducción al diseño de experimento. III Temática: Principios básicos y tipos de diseños Sumario: ❖ Principios básicos del diseño de experimentos ❖ Clasificación y selección de los diseños experimentales Diseño de experimento Para que un diseño tenga validez estadística es necesario aplicar los tres principios básicos del diseño de experimentos, los cuales son aleatorización, repetición y bloqueo; de la aplicación de estos, dependerá que los datos obtenidos sean útiles para responder a las preguntas planteadas y así obtener conclusiones válidas. Principios básicos del diseño de experimento. Consiste en hacer las corridas experimentales en orden aleatorio (al azar) y con material también seleccionado aleatoriamente. Principios básicos del diseño de experimento. También es una manera de asegurar que las pequeñas diferencias provocadas por materiales, equipo y todos los factores no controlados, se repartan de manera homogénea en todos los tratamientos. Aleatorización. Este principio aumenta la probabilidad de que el supuesto de independencia de los errores se cumpla, lo cual es un requisito para la validez de las pruebas de estadísticas que se realizan. Principios básicos del diseño de experimento. Se quiere probar tres tipos de tratamientos ❖ Escoger los arboles al azar (muestreo probabilístico) Se tiene que medir en el laboratorio el resultados de varias pruebas en varios tratamientos ❖ No hacer primero los de un tratamiento y después los de otro Repetir es volver a realizar un tratamiento, pero no inmediatamente después de haber corrido el mismo tratamiento, sino cuando corresponda de acuerdo con la aleatorización. Principios básicos del diseño de experimento. Repetición. Es correr más de una vez un tratamiento o una combinación de factores. Las repeticiones permiten distinguir mejor qué parte de la variabilidad total de los datos se debe al error aleatorio y cuál a los factores. Cuando no se hacen repeticiones no hay manera de estimar la variabilidad natural o el error aleatorio, y esto dificulta la construcción de estadísticas realistas en el análisis de los datos. Principios básicos del diseño de experimento. Medir mas de una planta con el mismo tratamiento Bloqueo. Principios básicos del diseño de experimento. Consiste en nulificar o tomar en cuenta, en forma adecuada, todos los factores que puedan afectar la respuesta observada. Al bloquear, se supone que el subconjunto de datos que se obtengan dentro de cada bloque (nivel particular del factor bloqueado), debe resultar más homogéneo que el conjunto total de datos. Principios básicos del diseño de experimento. Un investigador quiere determinar si alguna de la maquinaria del mismo tipo pero suministrada por diferentes proveedores tienen el mismo rendimiento o hay alguna más eficaz que las otras Variable de Respuesta: Rendimiento Factor: Maquinaria A, Maquinaria B, Maquinaria C, Maquinaria D Operario Combustible Material a procesar Nulificar Tomar en cuenta Minimizar Principios básicos del diseño de experimento. Se van a probar 4 veces cada maquinaria. Se va trabajar 4 días, de 8:00 AM a 11:00 AM las cuatro maquinas al mismo tiempo de lunes a jueves 1 día 2 día 3 día 4 día M-1 M-2 M-3 M-4 Se llevó a cabo un experimento para determinar la eficacia de fertilizantes de nitrógeno en tres concentraciones diferentes para una cierta especie de árbol. Se consta con tres parcelas experimentales. Pero considerando que puede existir variabilidad entre las parcelas experimentales, se decidió que cada uno de los tres fertilizantes fuera aplicado a las tres parcelas experimentales. Principios básicos del diseño de experimento. Realizado el experimento, el investigador mediante un muestreo aleatorio selecciona de cada parcela 8 arboles por cada tipo de fertilizante, mide su altura y aplicando métodos estadísticos determina que concentración de nitrógeno es la más efectiva para el crecimiento de la planta Principios básicos del diseño de experimento. Principios básicos del diseño de experimento. Variable de respuesta: Factor estudiado. Niveles del factor estudiado Principio de aleatorización Principio de bloqueo Principio de repetición Existen muchos diseños experimentales para estudiar la gran diversidad de problemas o situaciones que ocurren en la práctica. Esta cantidad de diseños hace necesario saber cómo elegir el más adecuado para una situación dada y, por ende, es preciso conocer cómo es que se clasifican los diseños de acuerdo con su objetivo y su alcance. Clasificación y selección de los diseños experimentales Los cinco aspectos que más influyen en la selección de un diseño experimental, en el sentido de que cuando cambian por lo general nos llevan a cambiar de diseño, son: 1. El objetivo del experimento. 2. El número de factores a estudiar. 3. El número de niveles que se prueban en cada factor. 4. Los efectos que interesa investigar 5. El costo del experimento, tiempo y precisión deseada. Clasificación y selección de los diseños experimentales El objetivo del experimento se utiliza como un criterio general de clasificación de los diseños experimentales, mientras que los otros cuatro puntos son útiles para subclasificarlos. Diseños para comparar dos o más tratamientos. Clasificación y selección de los diseños experimentales Sustrato Turba Compost Gallinaza H. lombriz Altura de la planta en cm Diseños para estudiar el efecto de varios factores sobre la(s) respuesta(s). Clasificación y selección de los diseños experimentales Rendimiento en Kg Presión Humedad Temperatura Tiempo Concentración % Diseños para determinar el punto óptimo de operación del proceso. Clasificación y selección de los diseños experimentales Rendimiento en Kg Temperatura Tiempo Diseños para la optimización de una mezcla. Clasificación y selección de los diseños experimentales Turba Compost Gallinaza H. lombriz Altura de la planta en cm Gracias Diapositiva 1 Diapositiva 2 Diapositiva 3 Diapositiva 4 Diapositiva 5 Diapositiva 6 Diapositiva 7 Diapositiva 8 Diapositiva 9 Diapositiva 10 Diapositiva 11 Diapositiva 12 Diapositiva 13 Diapositiva 14 Diapositiva 15 Diapositiva 16 Diapositiva 17 Diapositiva 18 Diapositiva 19 Diapositiva 20
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