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Diseño de Experimentos: Conceptos Clave y Tipos de Diseño, Apuntes de Probabilidad

Un experimento es un estudio controlado para determinar el efecto de variar una o más variables explicativas o factores sobre la variable de respuesta.

Tipo: Apuntes

2018/2019

Subido el 04/12/2019

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luis-ortega-3 🇨🇴

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1.6 Diseño de Experimentos
Experimento
Un experimento es un estudio
controlado para determinar el efecto de
variar una o más variables explicativas
o factores sobre la variable de
respuesta.
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Un experimento es un estudio
controlado para determinar el efecto de
variar una o más variables explicativas
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1.6 Diseño de Experimentos

Experimento

Un experimento es un estudio

controlado para determinar el efecto de

variar una o más variables explicativas

o factores sobre la variable de

respuesta.

Experimento

Un experimento es un estudio

controlado para determinar el efecto de

variar una o más variables explicativas

o factores sobre la variable de

respuesta.

Conceptos Clave en un Diseño de

Experimento

1.Factor: Variable controlable por el

experimentador

2.Tratamientos: Cualquier combinación de

los valores de los factores que pueden

afectar la variable de respuesta.

3. Unidad experimental: es una persona,

objeto, o algún otro elemento bien definido

sobre la que se aplica un tratamiento.

4. Grupo control: es el grupo para el cual no

hay intervención; es el grupo que se

El ensayo a ciegas o enmascarado Consiste en no revelar que tratamiento está recibiendo la unidad experimental. Hay dos tipos:

  • (^) Simple-Ciego (Single-Blinding): la unidad experimental (o sujeto) no sabe qué tratamiento está recibiendo.
  • (^) Doble-Ciego (double blinding): ni la unidad experimental ni el investigador en contacto con la unidad experimental conocen el tratamiento que la unidad experimental está recibiendo. El ensayo a ciegas o enmascarado Consiste en no revelar que tratamiento está recibiendo la unidad experimental. Hay dos tipos:
  • (^) Simple-Ciego (Single-Blinding): la unidad experimental (o sujeto) no sabe qué tratamiento está recibiendo.
  • (^) Doble-Ciego (double blinding): ni la unidad experimental ni el investigador en contacto con la unidad experimental conocen el tratamiento que la unidad experimental está recibiendo.

Pasos para diseñar un experimento

1. Identificar el problema a ser resuelto

2.Determinar los factores que afectan la

variable respuesta.

3.Determinar la cantidad de unidades

experimentales.

4. Determinar el nivel de cada factor.

Control: Establecer uno o varios valores

para el nivel de un factor según deseemos

ver su efecto en la variable de respuesta.

Aleatorizar: Asignar aleatoriamente las

unidades experimentales a diversos grupos

de tratamiento.

5. Hacer el experimento.

Ejemplo: Para comparar el nivel de comprensión de una clase se analizaron 60 estudiantes que habían recibido la misma preparación en el tema y se dividieron en dos grupos al azar con 30 estudiantes cada uno. El grupo 1 no tomará el examen de la práctica, mientras que el Grupo 2 si tomará el examen de práctica. Luego administramos el examen real a ambos grupos y comparamos los resultados. Asignar aleatoriamente los estudiantes a los tratamientos Grupo 1 30 Estudiantes Grupo 2 30 Estudiantes Tratamiento A: No tomar el examen de práctica Tratamiento B: Tomar el examen de práctica Comparar los Resultados del Examen Real

Ejemplo: Un agricultor desea determinar el nivel óptimo de un nuevo fertilizante en su cosecha de soya.

  1. Objetivo: Nivel óptimo de fertilizante para cultivar soya y maximizar el rendimiento. La variable de respuesta será el rendimiento del cultivo.
  2. Factores que afectan al rendimiento de los cultivos: los fertilizantes, la precipitación, la luz del sol, el método labrar la tierra, tipo de suelo, planta, y la temperatura.
  3. Definir las Unidades experimentales: Se cultivarán 60 plantas de soya.

Asignación Aleatoria de las plantas a los tratamientos Grupo 1 20 Plantas Tratamiento A No Fertilizante Tratamiento A No Fertilizante Grupo 2 20 Plantas Tratamiento B 2 Cucharadas Tratamiento B 2 Cucharadas Grupo 3 20 Plantas Tratamiento C 4 Cucharadas Tratamiento C 4 Cucharadas Comparar los resultados en cada grupo en la cosecha de Soya Comparar los resultados en cada grupo en la cosecha de Soya

Diseño de pares asociados (matched-pairs design) Es un diseño experimental en el que las unidades experimentales se emparejan. Los pares se seleccionan de modo que están relacionados de alguna manera (es decir, la misma persona antes y después de un tratamiento, gemelos, marido y mujer, la misma ubicación geográfica, y así sucesivamente). Sólo hay dos niveles de tratamiento. Diseño de pares asociados (matched-pairs design) Es un diseño experimental en el que las unidades experimentales se emparejan. Los pares se seleccionan de modo que están relacionados de alguna manera (es decir, la misma persona antes y después de un tratamiento, gemelos, marido y mujer, la misma ubicación geográfica, y así sucesivamente). Sólo hay dos niveles de tratamiento.

Ejemplo: Se desea determinar si escuchar música tiene un efecto en la capacidad del estudiante para aprender. Para ello se formaran parejas de estudiantes de acuerdo con el coeficiente intelectual y el género. Por ejemplo, asociamos a dos chicas con IQ en el rango de 110 a 115. En cada par de estudiantes, se determina al azar el estudiante que tendrá una habitación tranquila y cual una habitación con música de fondo. A cada estudiante se le dará un libro de estadística y se le pide que estudie la Sección 1.1. Después de 2 horas los estudiantes tomarán un breve cuestionario sobre el material de la sección. Calculamos la diferencia en las puntuaciones de cada pareja asociada. Cualquier diferencia en las puntuaciones se pueden atribuir al tratamiento.

Diseño de Bloques Completamente Aleatorizado (DBCA) Consiste en agrupar unidades experimentales homogéneas en grupos, a los que llamamos bloques. Luego se asignan todos los tratamientos aleatoriamente en cada bloque. Diseño de Bloques Completamente Aleatorizado (DBCA) Consiste en agrupar unidades experimentales homogéneas en grupos, a los que llamamos bloques. Luego se asignan todos los tratamientos aleatoriamente en cada bloque.