Diseños de esxperimento

1. Universidad tecnológica de Panamá
Estadística
Prof.: Milva E. Justavino

2. Estadística
Diseño de experimentos

3. El legado de sir Ronald A. Fisher
Fue durante su ejercicio en Rothamsted,
donde permaneció hasta 1933, que
desarrolló y consolidó los principios
básicos de diseño y análisis que hasta la
fecha
son prácticas necesarias para llegar a
resultados de investigación válidos. De
1919 a 1925 estudió y analizó experimentos
relativos al trigo que se habían realizado
desde 1843. De sus investigaciones
estadísticas de éstos y otros experimentos,
Fisher desarrolló el análisis de varianza y
unificó sus ideas básicas sobre los
principios del diseño de experimentos.
Pander

4. El diseño de experimentos hoy
El diseño de experimentos
consiste en determinar
cuáles pruebas se
deben realizar y de qué
manera, para obtener datos
que, al ser analizados
estadísticamente,
proporcionen evidencias
objetivas que permitan
responder las interrogantes
planteadas, y de esa
manera clarificar los
aspectos inciertos de un
proceso, resolver
un problema o lograr
mejoras
Pander

5. Algunos problemas típicos que pueden resolverse con
el diseño y el análisis de experimentos son los siguientes:
1. Comparar a dos o más materiales con el fin de elegir al que mejor cumple
los requerimientos.
2. Comparar varios instrumentos de medición para verificar si trabajan con la
misma precisión y exactitud.
3. Determinar los factores (las x vitales) de un proceso que tienen impacto
sobre una o más características del producto final.
4. Encontrar las condiciones de operación (temperatura, velocidad, humedad,
por ejemplo) donde se reduzcan los defectos o se logre un mejor desempeño
del proceso.
5. Reducir el tiempo de ciclo del proceso.
6. Hacer el proceso insensible o robusto a oscilaciones de variables ambientales.
7. Apoyar el diseño o rediseño de nuevos productos o procesos.
8. Ayudar a conocer y caracterizar nuevos materiales.
En general, cuando se quiere mejorar un proceso existen dos maneras básicas
de obtener la información necesaria para ello: una es observar o monitorear vía
herramientas

6. ¿Qué es el Diseño Estadístico de Experimentos?
Se podría definir el Diseño Estadístico de Experimentos
(DEE), también denominado
diseño experimental, como una metodología basada en
útiles matemáticos y
estadísticos cuyo objetivo es ayudar al experimentador a:
1. Seleccionar la estrategia experimental óptima que permita
obtener la
información buscada con el mínimo coste.
2. Evaluar los resultados experimentales obtenidos,
garantizando la máxima
fiabilidad en las conclusiones que se obtengan.

7. Principios del diseño Experimental
EL Diseño de Experimentos
 Está relacionado básicamente con el planeamiento de la
recolección de los datos.
Un Experimento
 Es la Muestra en base a la cual se estimarán los parámetros
Poblacionales, y se tomarán decisiones con respecto a la
comparación de las poblaciones en estudio.
 Cada experimento es una pregunta que se hace a la naturaleza,
por lo tanto, para que las respuestas no sean confusas o
contradictorias, es necesario que el mismo sea:
1) Técnicamente planeado
2) Cuidadadosamente conducido
3) Adecuadamente analizado
4) Cautelosamente interpretado

8. Razones
 Por lo general, un experimento es realizado por una o varias de las
razones siguientes:
 Identificar las principales causas de variación en la respuesta
 Encontrar las condiciones que permitan alcanzar un valor ideal en la
respuesta
 Comparar las respuestas a diferentes niveles de factores controlados
por el investigador
 Construir modelos que permitan obtener predicciones de la respuesta.
 Por lo general, un experimento es realizado por una o varias de las
razones siguientes:
 Identificar las principales causas de variación en la respuesta
 Encontrar las condiciones que permitan alcanzar un valor ideal en la
respuesta
 Comparar las respuestas a diferentes niveles de factores controlados
por el investigador
 Construir modelos que permitan obtener predicciones de la respuesta.

9. Elementos Del Diseño De
Experimentos
El diseño de experimentos se refiere a la estructura del
experimento considerando:
i) El conjunto de tratamientos incluidos en el estudio.
ii) El conjunto de unidades experimentales utilizadas en
el estudio.
iii)Las reglas y procedimientos por los cuales los
tratamientos son asignados a las unidades
experimentales (o viceversa).
iv) Las medidas o evaluaciones que se hacen a las
unidades experimentales luego de aplicar los
tratamientos.

10. Principios Básicos Del Diseño De
Experimentos
1) Control Local: son las acciones empleadas por el investigador para
disminuir o controlar el error experimental
• Técnica
• Selección De Unidades Experimentales Homogéneas
• Bloquización
• Selección del Diseño Experimental Adecuado
• Utilizacion De Covariables
 2) Replicación como un medio para estimar la variancia del
error experimental
• Proporciona medias para estimar la variancia del error
experimental
• Permite aumentar la precisión para estimar las medias de los
tratamientos.
• Da seguridad contra resultados anormales por accidentes no
previstos.

11. PRINCIPIOS BÁSICOS DEL DISEÑO
DE EXPERIMENTOS

 3) Aleatorización para validar la estimación de la variancia
del error experimental.
 Consiste en aplicar en forma aleatoria los tratamientos a las
unidades experimentales.
 La aleatorización tiende a promediar entre los tratamientos
cualquier efecto sistemático presente de forma que las
comparaciones entre tratamientos midan sólo los efectos
de los tratamientos mismos.