8/16/2019 Pasos Para El Diseño de Un Experimento
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Pasos para el diseño de un experimento[editar ]
Observación
Planteamiento del problema de investigación
Objetivos
Hipótesis: hipótesis nula (Ho) e hipótesis alterna
Método (incluye la elección de los sujetos, para la conformación de la muestra;
el procedimiento, es decir, el tratamiento a los sujetos; las variables consideradas: variable
dependiente, variable independiente,variables extrañas)
Resultados: aquí se describen cuáles fueron las relaciones observadas entre las variables
(si los valores de la variable independiente realmente influyeron significativamente sobre
los de la variable dependiente, si hubo tantas variables extrañas como se pensaba o si
surgieron otras), para lo cual se añaden a dicha descripción tanto gráficas (de barras, depastel, etc.) como cuadros.
Conclusiones
A partir de aquí, ya es posible pensar en la elaboración del informe (publicación del
experimento y sus resultados, a través de un artículo en una publicación nacional o
internacional, donde se incluirán, además de las secciones ya mencionadas, las referencias
bibliográficas).
Un ejemplo[editar ]
Un ingeniero quiere estudiar la resistencia de una pieza plástica sometida a temperaturas
cambiantes. La pieza puede ser elaborada con tres tipos de plástico distintos. De ahí que se
plantee las siguientes preguntas:
¿Qué efecto tienen la composición de la pieza y la temperatura en la resistencia de la
pieza?
¿Existe algún material con el que la pieza resulte más resistente que con cualquiera de los
otros dos independientemente de la temperatura?
Para darles respuesta, el ingeniero se plantea realizar una batería de experimentos. Cada unode ellos consiste en tomar una pieza de un material dado, someterla a una temperatura
prefijada y aplicarle una presión hasta que la pieza se quiebre. El grado de presión necesario
será la medida de resistencia de la pieza.
Por fijar ideas, selecciona tres temperaturas, -20 °C, 20 °C y 60 °C. Por lo tanto, puede
realizar 9, es decir, 3x3, pruebas distintas. Además, decide repetir cada una de las 9 pruebas
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_experimental&action=edit§ion=21
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4 veces cada una. Finalmente, decide aleatorizar las pruebas, es decir, desordenarlas
aleatoriamente en el tiempo.
Tras realizar los experimentos, obtiene 36, es decir, 4x9, medidas de resistencia distintas. A
partir de ese momento, realiza un estudio cuantitativo utilizando técnicas estadísticas, como
la ANOVA, que ya no forman parte propiamente de la fase del diseño experimental.
Ejemplo numérico[editar ]
Una empresa manufacturera desea saber que factores son más importantes en el proceso de
mecanizado, para obtener el mejor acabado superficial en uno de sus productos. Para realizar
el experimento se han identificado 3 parametros que se consideran de importancia, la
velocidad de giro de la máquina, el avance y el radio de la herramienta. Se ha decido realizar
un experimento a dos niveles (alto y bajo), con 3 factores.
Los datos tomados son los siguientes.
CorridaVelocidad de
giro (RPM)
Avance
(mm/rev)
Radio de la herramienta
( pulgadas)o
Acabado
superficial
1 588 0,004 1/64 50,50,55,50
2 588 0,004 1/32 145,150,100,110
3 588 0,008 1/64 160,160,160,155
4 588 0,008 1/32 180,190,195,200
5 1182 0,004 1/64 60,60,60,55
6 1182 0,004 1/32 25,35,35,30
7 1182 0,008 1/64 160,160,160,160
https://es.wikipedia.org/wiki/Aleatorizaci%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Aleatorizaci%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Aleatorizaci%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/ANOVAhttps://es.wikipedia.org/wiki/ANOVAhttps://es.wikipedia.org/wiki/ANOVAhttps://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Dise%C3%B1o_experimental&action=edit§ion=23https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Dise%C3%B1o_experimental&action=edit§ion=23https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Dise%C3%B1o_experimental&action=edit§ion=23https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Dise%C3%B1o_experimental&action=edit§ion=23https://es.wikipedia.org/wiki/ANOVAhttps://es.wikipedia.org/wiki/Aleatorizaci%C3%B3n
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abc 1 1 1 1 1 1 1 160,160,160,160
Con esta matriz se pasa a realizar el análisis de la influencia de cada componente sobre la
respuesta utilizando el análisis de la varianza (ANOVA).
La tabla ANOVA inicial queda como sigue:
Fuentes de
VariaciónContraste
Suma de
Cuadrados
grados
de
libertad
Cuadrado
MedioFo Ft
A -810 20503,125 1 20503,125 212,789189 4,2596
B 1270 50403,125 1 50403,125 523,102703 4,2596
C 20 12,5 1 12,5 0,1297 4,2596
AB -110 378,125 1 378,125 3,92432 4,2596
BC 400 5000 1 5000 51,89189 4,2596
AC 880 24200 1 24200 251,1567 4,2596
ABC 60 112,5 1 112,5 1,1675 4,2596
ERROR 2312,5 24 96,3541667 34,02659
TOTAL 102921,875 31 3320,06048
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