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

https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Dise%C3%B1o_experimental&action=edit&section=21https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Dise%C3%B1o_experimental&action=edit&section=21https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Dise%C3%B1o_experimental&action=edit&section=21https://es.wikipedia.org/wiki/Observaci%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Observaci%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Problema_de_investigaci%C3%B3n&action=edit&redlink=1https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Problema_de_investigaci%C3%B3n&action=edit&redlink=1https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Problema_de_investigaci%C3%B3n&action=edit&redlink=1https://es.wikipedia.org/wiki/Hip%C3%B3tesis_(m%C3%A9todo_cient%C3%ADfico)https://es.wikipedia.org/wiki/Hip%C3%B3tesis_(m%C3%A9todo_cient%C3%ADfico)https://es.wikipedia.org/wiki/Hip%C3%B3tesis_nulahttps://es.wikipedia.org/wiki/Hip%C3%B3tesis_nulahttps://es.wikipedia.org/wiki/Hip%C3%B3tesis_nulahttps://es.wikipedia.org/wiki/Hohttps://es.wikipedia.org/wiki/Hohttps://es.wikipedia.org/wiki/Hohttps://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Hip%C3%B3tesis_alterna&action=edit&redlink=1https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Hip%C3%B3tesis_alterna&action=edit&redlink=1https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Hip%C3%B3tesis_alterna&action=edit&redlink=1https://es.wikipedia.org/wiki/M%C3%A9todohttps://es.wikipedia.org/wiki/M%C3%A9todohttps://es.wikipedia.org/wiki/Personahttps://es.wikipedia.org/wiki/Personahttps://es.wikipedia.org/wiki/Personahttps://es.wikipedia.org/wiki/Muestra_(material)https://es.wikipedia.org/wiki/Muestra_(material)https://es.wikipedia.org/wiki/Muestra_(material)https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Procedimiento_l%C3%B3gico&action=edit&redlink=1https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Procedimiento_l%C3%B3gico&action=edit&redlink=1https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Procedimiento_l%C3%B3gico&action=edit&redlink=1https://es.wikipedia.org/wiki/Tratamientohttps://es.wikipedia.org/wiki/Tratamientohttps://es.wikipedia.org/wiki/Tratamientohttps://es.wikipedia.org/wiki/Variable_estad%C3%ADsticahttps://es.wikipedia.org/wiki/Variable_estad%C3%ADsticahttps://es.wikipedia.org/wiki/Variable_estad%C3%ADsticahttps://es.wikipedia.org/wiki/Variable_dependientehttps://es.wikipedia.org/wiki/Variable_dependientehttps://es.wikipedia.org/wiki/Variable_dependientehttps://es.wikipedia.org/wiki/Variable_dependientehttps://es.wikipedia.org/wiki/Variable_independientehttps://es.wikipedia.org/wiki/Variable_independientehttps://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Variable_extra%C3%B1a&action=edit&redlink=1https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Variable_extra%C3%B1a&action=edit&redlink=1https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Variable_extra%C3%B1a&action=edit&redlink=1https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Resultado&action=edit&redlink=1https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Resultado&action=edit&redlink=1https://es.wikipedia.org/wiki/Conclusi%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Conclusi%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Informehttps://es.wikipedia.org/wiki/Informehttps://es.wikipedia.org/wiki/Informehttps://es.wikipedia.org/wiki/Publicaci%C3%B3n_cient%C3%ADficahttps://es.wikipedia.org/wiki/Publicaci%C3%B3n_cient%C3%ADficahttps://es.wikipedia.org/wiki/Publicaci%C3%B3n_cient%C3%ADficahttps://es.wikipedia.org/wiki/Art%C3%ADculohttps://es.wikipedia.org/wiki/Art%C3%ADculohttps://es.wikipedia.org/wiki/Art%C3%ADculohttps://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Dise%C3%B1o_experimental&action=edit&section=22https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Dise%C3%B1o_experimental&action=edit&section=22https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Dise%C3%B1o_experimental&action=edit&section=22https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Dise%C3%B1o_experimental&action=edit&section=22https://es.wikipedia.org/wiki/Art%C3%ADculohttps://es.wikipedia.org/wiki/Publicaci%C3%B3n_cient%C3%ADficahttps://es.wikipedia.org/wiki/Informehttps://es.wikipedia.org/wiki/Conclusi%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Resultado&action=edit&redlink=1https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Variable_extra%C3%B1a&action=edit&redlink=1https://es.wikipedia.org/wiki/Variable_independientehttps://es.wikipedia.org/wiki/Variable_dependientehttps://es.wikipedia.org/wiki/Variable_dependientehttps://es.wikipedia.org/wiki/Variable_estad%C3%ADsticahttps://es.wikipedia.org/wiki/Tratamientohttps://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Procedimiento_l%C3%B3gico&action=edit&redlink=1https://es.wikipedia.org/wiki/Muestra_(material)https://es.wikipedia.org/wiki/Personahttps://es.wikipedia.org/wiki/M%C3%A9todohttps://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Hip%C3%B3tesis_alterna&action=edit&redlink=1https://es.wikipedia.org/wiki/Hohttps://es.wikipedia.org/wiki/Hip%C3%B3tesis_nulahttps://es.wikipedia.org/wiki/Hip%C3%B3tesis_(m%C3%A9todo_cient%C3%ADfico)https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Problema_de_investigaci%C3%B3n&action=edit&redlink=1https://es.wikipedia.org/wiki/Observaci%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Dise%C3%B1o_experimental&action=edit&section=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&section=23https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Dise%C3%B1o_experimental&action=edit&section=23https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Dise%C3%B1o_experimental&action=edit&section=23https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Dise%C3%B1o_experimental&action=edit&section=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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