Descomponer un grupo de datos
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Descomponer un Grupo de
Datos
Glenn Méndez OrtizEstadística AvanzadaProf. Balbino García 13 mayo 2010
Tendremos una mirada cercana
de cómo trabaja un paso simple de
la nueva regla de descomposición y
cómo aplicar ese paso básico
(sweep) para descomponer datos del
diseño Factorial Básico.
Introducción
El Paso de Descomposición Básica
Entrada: (1) Una tabla de números.(Con que comienzas)
(2) Un factor.
1. El Paso de Descomposición Básica y el Diseño Factorial Básico de una Dirección
Extensión: (1) Organizar los números en (Que haces) los grupos del factor.
(2) Calcular el promedio para cada grupo de números.
(3) Consigue un sobrante de cada número en la tabla, restando el promedio de
su grupo.
Salida: (1) Una tabla de promedios. (Que consigues) (2) Una tabla de sobrantes.
Ejemplo: Describiremos un experimento para comparar el
valor nutricional de tres clases de azúcares (sacarosa, glucosa y fructosa) para el saltahojas. Ocho tandas de saltahojas fueron divididas aleatoriamente en cuatro grupos de dos tandas. La respuesta fue el tiempo en días que tardó la mitad de una tanda de saltahojas en morir.
Datos de Sobrevivencia del Saltahojas.
Control 2.3 1.7
Sacarosa 3.6 4
Glucosa 2.9 2.7
Fructosa 2.1 2.3
Entrada: (1) Tabla de números (2) Factor
Extensión: (1) Organizar en grupos: aquí solo hay un grupo.
(2) Calcular un promedio por cada grupo.Promedio = (2.3 + 1.7) ÷ 2 = 2.0
(3) Conseguir sobrantes por resta.Obs – Prom = sobrante2.3 – 2.0 = + 0.31.7 – 2.0 = -0.3
Salida: (1) Tabla de promedios (2) Tabla de sobrantes
2.3 1.7
2.0 2.0 +0.3 -0.3
---------------+---------------
----+-----+------+-----+------+----
-3.0 + 3.0
2.31.7 2.0
Promedio
Hacemos la misma descomposición para cada uno de los otros grupos
Obs Prom Sobrante
Sacarosa 3.6 4.0Glucosa 2.9 2.7Fructosa 2.1 2.3
3.8 3.8
2.8 2.8
2.2 2.2
-2.0 +2.0
-0.1 +0.1
-0.1 +0.1
Aquí tenemos la descomposición básica aplicada para todos los datos:
Entrada: (1) Tabla de números (2) Factor
Extensión: (1) Organizar en grupos. (2) Calcular un promedio por cada grupo.(3) Conseguir sobrantes por resta.
Salida: (1) Tabla de promedios (2) Tabla de sobrantes
Control 2.3 1.7Sacarosa 3.6 4Glucosa 2.9 2.7Fructosa 2.1 2.3
Control 2.0 2.0 Sacarosa 3.8 3.8Glucosa 2.8 2.8Fructosa 2.2 2.2
0.3 -0.3 -0.2 0.2 0.1 -0.1 -0.1 0.1
Ejemplo: Descomposición Completa de los Datos del Saltahojas, Versión 1
En el primer paso romperemos los valores
observados en Promedio de Condiciones +
Residuos. Para el segundo paso descompondremos
el promedio de condiciones, utilizando el punto de
referencia como nuestro factor, para conseguir el
Promedio Mayor + los Efectos de Condiciones.
Descomposición Completa de un Grupo de Datos Balanceados de un Básico Factorial de una Dirección
Plan Abreviado
Obs
Promedio Mayor
Residuos
SWEEP 1
SWEEP 2
+
+
Promedio de condiciones
Efectos de condicione
s
Series1
-1
0
1
2
3
4
Observaciones = Promedio Condiciones + Residuos
Sweep 1
Resultados SWEEP 2
Control 2.0 2.0 Sacrosa 3.8 3.8Glucosa 2.8 2.8Fructosa 2.2 2.2
2.7 2.7 2.7 2.7 2.7 2.7 2.7 2.7
-0.7 -0.7 1.1 1.1 0.1 0.1 -0.5 -0.5
Prom CondEfecto Cond
Prom Mayor
= +
Series1
-1
0
1
2
3
4
Prom. de Condiciones = Prom. Mayor + Efecto Condiciones
Sweep 2
Ejemplo: Descomposición Completa de los Datos del Saltahojas, Versión 2
Obs
Efectos de Condiciones
Sobrante
SWEEP 1
SWEEP 2
+
+
Promedio Mayor
Residuo
En este momento tomaremos el punto de referencia primero.
Sweep 1
Control 2.3 1.7Sacarosa 3.6 4Glucosa 2.9 2.7Fructosa 2.1 2.3
2.7 2.7 2.7 2.7 2.7 2.7 2.7 2.7
= +
-0.4 -1.0
0.9 1.3
0.2 0.0
-0.6 -0.4
Obs SobranteProm Mayor
Sweep 2
-0.4 -1.0
0.9 1.3
0.2 0.0
-0.6 -0.4
Sobrantes
Control
Sacarosa
Glucosa
Fructosa
-0.7 -0.7
1.1 1.1
0.1 0.1
-0.5 -0.5
Efectos de Condiciones
0.3 -0.3
-0.2 0.2
0.1 -0.1
-0.1 0.1
Residuos
= +
Puedes hacer un paso de descomposición
para cada factor de diseño, excepto para los
errores residuales. Para un diseño balanceado,
el orden de los pasos no importa. Terminas con
la misma descomposición igualmente. Utiliza
los factores con grupos más grandes antes que
con grupos más pequeños.
2. Descomponer Datos de Diseños Balanceados
Piensa que los números abajo representan un experimento falso o inventado de “finger tapping”, con solo dos sujetos.
Ejemplo: Descomposición de Bloque Completo Falso
SWEEP 1
10 14 12 4 10 10
10 10 10 10 10 10
0 4 2 -6 0 0
Obs Prom Mayor
Sobrante #1
= +
SWEEP 2 La primera fila suma un total de 6 con promedio de 2; la
segunda fila tiene un total de -6 y promedio de -2.
Sobrante #1
0 4 2 -6 0 0
Efecto de Fila Sobrante #2
= +
SWEEP 3
-2 2 0 -4 2 2
Sobrante #2
2 2 2-2 -2 -2
-2 2 0-4 2 2
-3 2 1-3 2 1
1 0 -1-1 0 1= +
Efecto de Columna Residuos
Descomposición completa:
Residuos
1 0 -1-1 0 1
Efecto de Columna
-3 2 1-3 2 1
Efecto de Fila
2 2 2-2 -2 -2
10 14 12 4 10 10
Obs Prom Mayor 10 10 10
10 10 10= + ++
Cada grado de libertad corresponde a una unidad de información con respecto al chance de error y al paso de descomposición. Tampoco crea ni destruye esa información.
Para cada paso de descomposición, los grados de libertad de la tabla de promedios mas los grados de libertad de la tabla de sobrantes iguala los grados de libertad para la tabla con la cual comienzas.
Conteo de Grados de Libertad por Resta
Ejemplo: Conteo de los Grados de Libertad del Saltahojas Mediante la Resta
Obs(gl =
8)
Promedio Mayor(gl = 1)
+ Sobrante (gl =7)
Residuo(gl = 4)
Efecto de
Dieta(gl = 3)
+
SWEEP 1
SWEEP 2
Obs(gl = 8)
Ejemplo : Finger Tapping Diseño de Bloque Completo
Promedio Mayor(gl = 1)
Drogas(gl = 2)
Sobrante #2 (gl = 8)
Bloques (gl = 3)
Sobrante #1 (gl = 11)
Residuos (gl = 6)
Obs(gl =12)
Ejemplo: Cerdos y AntibióticosDiseño Completamente Aleatorio de Dos Formas
Promedio Mayor(gl = 1)
Sobrante #1 (gl = 11)
Sobrante #2 (gl = 10)
B12 (gl = 1)
Antib (gl = 1)
Sobrante #3 (gl = 9)
Interacc(gl = 1)
Residuos (gl = 8)
George W. Cobb (1998) Introduction to Design and Analysis of Experiments. Springer
Bibliografía