Introducción al diseño de experimentos.
Metodología de la investigación y el esquema estadístico
Conceptos básicos del diseño de experimentos
un experimento es un estudio comparativo que se lleva a cabo entre dos o más poblaciones; es además longitudinal, prospectivo y experimental.
criterios que permiten clasificar los tipos de estudio estadistico
de acuerdo con el control del investigador
observacionales o experimentales
de acuerdo con la fuente de informacion
prospectivos o retrospectivos
de acuerdo con su evolucion
transversales o longitudinales
de acuerdo con su proposito
descriptivos o comparativos
proceso estadistico
en un experimento son consideradas todas las variables relevantes relativas a un fenómeno de interés
en su conjunto, contempla aspectos básicos relacionados con la planeación y el diseño de la investigación; en donde los datos pueden ser recolectados por medio de encuestas por muestreo, estudios observacionales o experimentos.
se clasifica en :
estudios observacionales y experimentos
se orientan a la cuantificación de la relación más característica en una población infinita
encuestas por muestreo
permiten estimar alguna característica de una población finita; en tanto que no es posible recolectar la información proveniente de la medición de todos y cada uno de los elementos que integran a la población
el diseño estadístico de experimentos
es una serie de pruebas en las cuales se introducen cambios deliberados en las variables de entrada que forman el proceso, de manera que sea posible observar e identificar las causas de los cambios en la variable de salida.
un factor
es una variable controlable por el investigador cuyo efecto se quiere estudiar, y que puede tener diferentes categorías subyacentes llamadas niveles
diseñar estadísticamente un experimento
es realizar una prueba o una serie de pruebas, buscando caracterizar las variables explicativas o factores (X) de mayor influencia en un ensayo de interés, buscando evaluar el efecto que tienen sobre una o varias variables de interés (llamada variable respuesta)
Aplicación o uso del diseño experimental
fases
depuración y optimización de un proceso ya caracterizado.
en esta fase se hallan los niveles de los factores estudiados que proporcionan la respuesta optima a la solución del proceso caracterizado en la fase anterior.
caracterizacion de un proceso
se busca determinar los rangos de las variables o factores controlables de mayor influencia en las variables respuestas, que a la vez minimizan el efecto de las variables no controlables.
Prueba de Hipótesis
es
El procedimiento general en cualquier prueba de hipótesis contempla la especificación un valor de α, llamado nivel de significancia de la prueba o probabilidad del error tipo I, y diseñar el procedimiento de tal manera que β (probabilidad del error tipo II) sea pequeño.
un método esencial para la toma de decisiones. La decisión relaciona la elección entre dos enunciados competitivos y mutuamente excluyentes, respecto de uno o más parámetros de la población.
ámbitos de investigación
es utilizado en:
medicina
industria
agricultura
biologia
Ventajas de los experimentos
Lo principal es que se ejerce el control de los experimentos, lo cual se refleja en inferencias mucho más plausibles acerca de la naturaleza de las diferencias encontradas. En particular, es posible obtener inferencias sobre relaciones causales.
El experimento puede ser diseñado para minimizar el error en la comparación.
Es posible conseguir la reducción de algún sesgo de comparación, bajo un adecuado diseño de experimentos.
Los experimentos permiten generar y comparar directamente los tratamientos en cuestión.
tipos de sesgos
son:
sesgo de confusión
define el sesgo de confusión como la alteración del efecto estimado debido a la aparición inadvertida de una nueva variable extraña (conocida como factor de confusión o variable confusora) que originalmente no se está estudiando, y que produce una mezcla de efectos inesperados que distorsiona la asociación entre las variables hipotéticamente relacionadas.
sesgo de informacion
siendo cuidadoso con la recopilación de la información sobre dichos individuos.
sesgo de seleccion
puede atajarse seleccionando
adecuadamente a los individuos.
tipos de errores
se dividen en
error sistematico
no se reduce aumentando el tamaño de la muestra.
si el estudio se infinitas veces con la misma metodología, se obtiene un valor medio distinto al real.
produce desviación del resultado obtenido
respecto del verdadero valor.
ocurre en el mismo sentido
consiste en cada medicion
error aleatorio
no ocurre siempre en el mismo
disminuye al aumentar el valor de la muestra.
si el estudio se repite un numero infinito de veces, con la misma metodologia y sin sesgos se obtendria un valor medio igual al valor real.
no es constante
-produce una desviacion del resultado obtenido, respecto del verdadero valor en un determinadoestudio.
sesgo
se define como:
“la desviación de la verdad de los resultados o inferencias, o los procesos que llevan a esa desviación”.
