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Diseño experimental
- Es una secuencia de pasos tomados de antemano (planeado) para
asegurar que los datos se obtendrán adecuadamente, lo que
permitirá un análisis objetivo conducente a conclusiones válidas del
problema Investigado.
- Componentes de un arreglo experimental
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Principios básicos del diseño experimental
- (a) Replicación
- (b) Aleatorización
- (c) Control Local
- Estos tres principios se pueden esquematizar de la siguiente manera:
(a) La replicación permite la validar la estimación del error
experimental conjuntamente con la aleatorización.
(b) La replicación conjuntamente con el bloqueo permite la
reducción del error experimental.
(c) Por otro lado, la sensibilidad, la eficiencia, ortogonalidad,
balance y confusión permiten la reducción del
error experimental.
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Modelos de Diseño Experimental
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EXPERIMENTAL
- Manipulación
- Control
- Aleatorización
- DCA
DBCA
DCL
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CUASI EXPERIMENTAL
- Manipulación
- Sin control
- Sin Aleatorización
- Diseños de series
de tiempo.
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NO EXPERIMENTAL
- Sin Manipulación
- Sin control
- Sin aleatorización
- Correlacional
(o ex post facto)
Descriptiva
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Fases del diseño de experimentos
- Reconocimiento y formulación del problema.
- Selección de los factores y sus niveles.
- Selección de las variables respuestas.
- Selección del Diseño Experimental.
- Realización del Experimento
- Analisis de datos
- Conclusiones y recomendaciones
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Definición de Términos Fundamentales
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Tratamiento
- Es una de las modalidades o niveles que puede
tomar un factor en estudio, por ejemplo, las variedades por ensayar en un experimento de campo.
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Unidad Experimental
- Es la unidad básica más elemental que se emplea para experimentar; sobre las unidades se experimentales se aplican los tratamientos que son objeto
de investigación. En la experimentación agrícola se denominan
simplemente parcelas.
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Bloque
- Es un conjunto de unidades experimentales más o menos
homogéneas, cuyo objetivo es eliminar la variabilidad del material
experimental.
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Repetición
- Es el número de veces que se repite el experimento
básico (aplicar los tratamientos a las unidades aleatoriamente). En la
experimentación agrícola, es muy frecuente denominar con este término
a los bloques de un experimento.
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Aleatorización
- Es el proceso de asignación de los tratamientos a las
unidades experimentales, sin que intervenga para ello la voluntad del
investigador.
El proceso se realiza usando la tabla de números aleatorios, tarjetas
numeradas, o una calculadora de bolsillo, o un paquete de software que
genere números aleatorios.
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Balanceo
- Es la asignación de igual número de unidades
experimentales por tratamiento. Su uso aumenta la precisión del ensayo.
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Control local
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es el conjunto de estrategias que permiten lograr la
reducción de la varianza del error experimental.
Entre estas estrategias figuran:
- El agrupamiento
- El bloqueo
- El anidamiento
- Balanceo
- Apareamiento
- Compensación
- Mediciones repetidas
- Grupos aleatorios y hompogénos
- Uso de variables concomitantes o covariables
- Confusión
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La experimentación proporciona lo que se conoce por datos experimentales, en contraste con las informaciones que se toman en la ciencia no experimental, que se conocen como datos de observación. Los datos de observación provienen de las observaciones directas sobre los elementos de una población o muestra, y no deberían ser cambiados ni modificados en el transcurso de la investigación.
- A menudo, es difícil asignar causa y efecto por el estudio de los datos
de observación. Si el interés es establecer relaciones causales, se debe
trabajar con datos experimentales, obtenidos de observaciones de un
conjunto o segmento de él, donde se han controlado o modificado ciertos
factores, si es que ejercen algún efecto sobre los datos. En otras
palabras, los datos experimentales son el resultado de experimentos
diseñados lógicamente, que ofrecen pruebas a favor o en contra de las
teorías de causa y efecto.
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Merecen citarse algunos ejemplos básicos en el diseño experimental:
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(a)Experimentos donde se investiga una relación de causaefecto
- En este tipo de experimentos se estudia el efecto de varias
variables independientes (TRATAMIENTOS) en una respuesta (variable
dependiente). Las variables independientes suelen llamarse: tratamientos
o factores, que pueden ser de naturaleza cuantitativa o cualitativa. Se
supone que los valores de una respuesta refleja los valores de distintos
tratamientos.
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(b)Experimentos controlados
- La experimentación generalmente consiste en experimentos controlados, en lo que hace variar uno o más factores mientras que los demás factores relevantes permanecen constantes; sin embargo, con frecuencia no es posible controlar solamente unos factores exactamente, excepto aquellos cuyo efecto esta siendo investigados, por consiguiente, existe siempre un error experimental, o la variación respuesta, debido a la falta de control preciso. El error experimental se mide por la variación de observaciones, hechas en condiciones supuestamente idénticamente. Cuando se realizan experimentos controlados en el mundo real, en el que innumerables factores actúan en diversos grados influencia, los resultados serán mucho más variables. En este caso, es conveniente considerar toda la varianza que no puede ser explicada por la variación de los tratamientos experimentales, como error experimental, parte del cual podría ser explicado si el tratamiento se hubiera realizado en condiciones ideales. Debido a esto, los tratamientos en el mundo real tienden a sobreestimar el error experimental.