BASES DEL DISEÑO EXPERIMENTAL EN CIENCIA ANIMAL

ETAPAS DE UNA INVESTIGACION

a. Planteamiento y formulación del PROBLEMAb. Justificaciónc. Objetivosd. Hipótesise. Procedimiento / diseño experimentalf. Ejecución del experimentog. Aplicación de los métodos estadísticos

(contraste de hipótesis)h. Interpretación de resultadosi. Análisis económico y su utilidad practica

• Es el procedimiento que se sigue para asignarlos tratamientos a las unidadesexperimentales.

• Es un método aleatorio, o sea, de asignaciónal azar, porque se decide el tratamiento quecorresponde a cada unidad experimentalmediante un sorteo o por medio de una tablade números aleatorios (PADRÓN, 1996)

DISEÑO EXPERIMENTAL

DISEÑO EXPERIMENTAL

• El diseño experimental es una estructura deinvestigación donde al menos se manipulauna variable y las unidades son asignadasaleatoriamente a los distintos niveles ocategorías de la variable o variablesmanipuladas (BONO, UNIVERSIDAD DEBARCELONA).

• En un estudio observacional, el término“diseño experimental” trata de la asignaciónde las unidades experimentales y lostratamientos, de tal manera que lascomparaciones entre los tratamientos son sinsesgo y tan precisas como sea posible.(MANDEVILLI, 2012)

DISEÑO EXPERIMENTAL

PRINCIPIOS BASICOS DEL D.E.

• REPETICIÓN: Viene a ser la reproducción o réplicadel experimento básico (asignación de untratamiento a una unidad experimental).

• Las principales razones por las cuales es deseablela repetición son : Primero por que proporcionauna estimación del error experimental, siendotal estimación confiable a medida que aumenta elnúmero de repeticiones, y segundo permiteestimaciones más precisas del tratamiento enestudio (UNA-LM).

• ALEATORIZACIÓN: Consiste en la asignación alazar de los tratamientos en estudio a lasunidades experimentales con el propósito deasegurar que un determinado tratamiento nopresente sesgo.

• La aleatorización hace válidos los procesos deinferencia y las pruebas estadísticas (UNA-LM).

PRINCIPIOS BASICOS DEL D.E.

• CONTROL LOCAL (CONTROL DEL ERROREXPERIMENTAL): Consiste en tomar medidasdentro del diseño experimental para hacerlomás eficiente, de tal manera que puedapermitir la reducción del error experimental yasí hacerla más sensible a cualquier prueba designificación (UNA-LM)

PRINCIPIOS BASICOS DEL D.E.

DISEÑO COMPLETAMENTE AL AZAR

Es el diseño mas simple y se usa cuando las unidades experimentalesson homogéneas, y la variación entre ellas es muy pequeña.Las ventajas de este diseño son:a. Es fácil de planearb. Es flexible en cuanto al numero de tratamientos y repeticiones.c. No es necesario que el numero de tratamientos sea igual al

numero de repeticiones.d. No se estiman parcelas perdidase. El numero de grados de libertad para el error aumenta por no

tener muchas restriccionesLa desventajas del DCA es que no es eficiente con materialexperimental heterogéneo y puesto que no existen restricciones encuanto a la aleatoriedad, el error experimental incluye la variacióntotal entre unidades experimentales (PADRÓN, 1996).

DCA

1C 5A 9C 13B

2D 6D 10D 14C

3A 7B 11A 15D

4B 8C 12A 16B

4 Tratamientos: A, B, C, D4 Repeticiones16 Unidades experimentales

MODELO MATEMATICO DE UN DCA

DISEÑO DE BLOQUES COMPLETO AL AZAR

• El objetivo del DBCA es reunir las unidades experimentales a las cuales seaplicaran los tratamientos, en bloques de cierto tamaño, de tal modo quelos tratamientos se efectúen dentro de cada bloque. La variabilidad entreunidades experimentales de bloques diferentes será mayor que entreunidades dentro del mismo bloque, como consecuencia, las diferenciasencontradas entre unidades, se deben principalmente a discrepanciasentre tratamientos. La disparidad que no se deba a tratamiento, seelimina por el diseño y forma parte del error experimental. De acuerdocon esto, es fácil observar que la variabilidad entre bloques no afecta lasdiferencias entre medias de tratamientos, porque en cada bloque apareceuna vez por tratamiento, y así los bloques y tratamientos son ortogonales.

• El DBCA se caracteriza por su equilibrio, fácil planeación y procedimientode calculo simple. Su única desventaja es que cuando el numero detratamientos es alto, aumenta la superficie del terreno dentro de cadabloque y también el error experimental (PADRÓN, 1996).

DBCA

MODELO MATEMATICO DE UN DBCA

DISEÑO CUADRADO LATINO

• En este diseño la restricción para controlar la variabilidad estaen dos direcciones, hileras y columnas. Los tratamientos searreglan en bloques de dos sentidos y cada tratamientoaparece una vez en cada hilera y columna. El análisis de losdatos puede eliminar del error la variabilidad debida a hilera ycolumna (PADRÓN, 1996).

DCL

• Por ejemplo, considérese:- Tratamientos con 5 niveles de vitamina para el

crecimiento.- Hileras con cinco camadas de cerdos de cinco

cerdos cada una- Columnas con 5 sistemas de crianzaDebe existir el mismo numero de tratamientos,hileras y columnas, o sea, el numero detratamientos es igual al numero de repeticiones(PADRÓN, 1996).

MODELO MATEMATICO DE UN DCL

CONCEPTO: TRATAMIENTOS

• Los tratamientos vienen a constituir losdiferentes procedimientos, procesos, factores omateriales y cuyos efectos van a ser medidos ycomparados.

• El tratamiento establece un conjunto decondiciones experimentales que debenimponerse a una unidad experimental dentro delos confines del diseño seleccionado.

• Ejemplos: Dosis de fertilizante, ración alimenticia,profundidad de sembrado, distanciamiento entreplantas, variedades de un cultivo (UNA-LM)

CONCEPTO: TESTIGO

• El testigo es el tratamiento de comparaciónadicional, que no debe faltar en un experimento;por ejemplo, si se usan cinco tratamientos confertilizante, el testigo puede ser aqueltratamiento que no incluye fertilizante.

• La elección del tratamiento testigo es de granimportancia en cualquier investigación, este seconstituye como referencial del experimento ysirve para la comparación de los tratamientos enprueba.

CONCEPTO: UNIDAD EXPERIMENTAL

• La unidad experimental, es el objeto o espacio al cualse aplica el tratamiento y donde se mide y analiza lavariable que se investiga.

• En los experimentos pecuarios la unidad experimentalpor lo general esta conformada por un animal (cuye,cerdo, pato, etc.) o un grupo de animales. En losexperimentos forestales la unidad experimental en lamayoría de los casos esta conformado por un árbol yen la mayor parte de las pruebas de campo agrícolas, launidad experimental es una parcela de tierra en lugarde una planta individual; es en este último caso quecon frecuencia se presenta lo que se llama efecto deborde.

• La unidad experimental es la entidad físicaexpuesta al tratamiento. Las unidadesexperimentales corresponden a la divisiónmás pequeña del material experimental quepodría recibir tratamientos diferentes.

• Una vez expuesta al tratamiento, la unidadexperimental constituye una repetición deltratamiento. (MANDEVILLI, 2012)

CONCEPTO: UNIDAD EXPERIMENTAL

CONCEPTO: BLOQUE

• Es un conjunto de unidades experimentaleslo mas homogéneas posibles, en el cualaparecen todos los tratamientos una sola vez;dicho bloque se debe colocar perpendicular algradiente para tratar de minimizar el error(PADRÓN, 1996)

• Los resultados experimentales varían no solo porla acción de los tratamientos, sino también porvariaciones ambientales que tienden aenmascarar el efecto de los tratamientos.

• Por lo general, para expresar estas variaciones seusa el termino ERROR EXPERIMENTAL. Pero eltermino ERROR no quiere decir equivocación,sino que incluye todo tipo de variación externaajena al material experimental (PADRÓN, 1996).

CONCEPTO: ERROR EXPERIMENTAL

• El ERROR EXPERIMENTAL es la medida devariación que existe entre las observaciones deunidades experimentales en el mismotratamiento, es decir, la variación no provenientede los tratamientos.

• Existen dos clases de variaciones: la variacióninherente al material experimental, al que seaplican los tratamientos, y la que proviene de lafalta de uniformidad en la realización física delexperimento (PADRÓN, 1996).

ERROR EXPERIMENTAL

ERROR EXPERIMENTAL

• Los efectos desconocidos sobre la variable derespuesta son llamados error experimental,ruido, variación experimental o simplementeerror.

• El propósito de los diseños experimentales esreducir el error experimental.

• Un buen diseño experimental protege que losefectos reales no sean oscurecidos por el errorexperimental, y a la vez que el investigador nocrea en efectos que no existen. (MANDEVILLE,2012).

REDUCIR EFECTOS DEL ERROR EXPERIMENTAL

El error experimental no se puede eliminar, pero sus efectos sepueden reducir para obtener una mejor estimación de los efectos delos tratamientos. Las modalidades mas recomendadas para reducir elerror son:a. Utilizar unidades experimentales muy uniformes.b. Tamaño adecuado de la unidad experimentalc. Eliminación del efecto de orilla y de la competencia entre

tratamientos.d. Distribución adecuada de los tratamientos mediante sorteos.e. Usar el numero adecuado de repeticiones para cada tratamiento.f. Poner todos los tratamientos en igualdad de condiciones, de

manera que si alguno es superior a los demás, se puede probar.(PADRÓN, 1996).

• Algunos métodos para reducir el error experimental son:• 1. Seleccionar sujetos homogéneos.• 2. Aumentar replicación, el número de repeticiones.• 3. Covariables: medir una o más características

relacionadas a la medición principal.• 4. Bloqueo: estratificación de sujetos en grupos

homogéneos.• 5. Medidas repetidas: utilizar sujetos como su propio

control.• Los tres principios básicos del diseño experimental son la

realización de réplicas, la aleatorización y la formación debloques (MANDEVILLE, 2012).

ERROR EXPERIMENTAL

ELECCION DEL DISEÑO EXPERIMENTAL

• Cuando el experimentador ya definió el objetivo deltrabajo y los tratamientos por probar, el siguiente pasoes determinar el diseño experimental que se debeutilizar. Para un experimento especifico, el mejordiseño es el mas sencillo y el que usa la menorcantidad de material para lograr el objetivo.

• En la practica, las unidades experimentales, lascondiciones ambientales y de manejo no son iguales, ylos métodos de medidas son inexactos. Por ello, esnecesario hacer repeticiones y utilizar un diseñoexperimental (PADRÓN, 1996).

SUPUESTOS DEL MODELO ESTADISTICOa. Aditividad: Los factores o componentes del modeloestadístico son aditivos, es decir la variable respuesta es la sumade los efectos del modelo estadístico.b. Linealidad: La relación existente entre los factores ocomponentes del modelo estadístico es del tipo lineal.c. Normalidad: Los valores resultado del experimento provienende una distribución de probabilidad «Normal» con media µ yvariancia σ2

d. Independencia: Los resultados observados de un experimentoson independientes entre sí.e. Variancias Homogéneas (Homocedasticidad): Las diversaspoblaciones generadas por la aplicación de dos o mástratamientos tienen variancias homogéneas (varianciacomún)UNA-LM

BASES DEL DISEÑO DE ESTUDIOS EPIDEMIOLOGICOS

ENSAYO CLINICO

“EFECTO DEL CONSUMO DE UN HUEVO POR DIA SOBRE LOS FACTORES DE RIESGO CARDIOMETABOLICOS DE ESTUDIANTES UNIVERSITARIOS EN CHINCHA:

ESTUDIO CONTROLADO ALEATORIZADO PRELIMINAR”

Prueba controlada aleatorizada (RCT).