Introduccin al diseo experimental

Junio I. Villa Q.

El diseo de experimentos

El diseo estadstico de experimentos es la forma ms eficaz de hacer pruebas. Consiste en determinar que pruebas se deben realizar y de qu manera, para obtener datos que, al ser analizados estadsticamente, 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.

Utilidad del diseo de experimentos

1. Comparar a dos o ms materiales con el fin de elegir al que mejor cumple los requerimientos.

2. Comparar varios instrumentos de medicin para verificar si trabajan con la misma precisin y exactitud.

3. Determinar los factores de un proceso que tienen impacto sobre una o ms caractersticas del producto final.

4. Encontrar las condiciones de operacin (temperatura, velocidad, humedad, por ejemplo) donde se reduzcan los defectos o se logre un mejor desempeo 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 diseo o rediseo de nuevos productos o procesos.

8. Ayudar a conocer y caracterizar nuevos materiales.

El diseo de experimentos en la investigacin

Definiciones bsicas Experimento

Unidad Experimental

Variables, factores y niveles Variables de respuesta

Factores controlables

Factores no controlables

Factores estudiados

Niveles y tratamientos

Error aleatorio y error experimental

Etapas

Planeacin y realizacin Delimitar el problema.

Elegir las variables

Determinar los factores

Seleccionar los niveles de cada factor

Planear el experimento

Realizarlo

Anlisis

Interpretacin

Control y conclusiones finales

Consideraciones prcticas

El conocimiento no estadstico es vital

Reconocer la diferencia entre significancia estadstica e importancia prctica

Preferir la experimentacin secuencial al experimento definitivo.

Principios Bsicos

Aleatorizacin

Repeticin

Bloqueo

Clasificacin y criterios de seleccin

Aspectos que ms influyen en la seleccin de un diseo experimental.

El objetivo del experimento

El nmero de factores a observar

El nmero de niveles en cada factor

El nmero de niveles que se prueban en cada factor.

Los efectos que interesa investigar (relacin factores-respuesta).

El costo del experimento, tiempo y precisin deseada.