clase 4 - diseños de bloques

Upload: jhonatan-cabanillas

Post on 10-Oct-2015

33 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

  • Diseos en Bloques

    Dr. Ral Benito Siche Jara

    1

    Curso: Mtodos Estadsticos para la Investigacin

    ESCUELA ACADMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA AGROINDUSTRIAL

    UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO

  • Existen situaciones donde se busca comparar

    ms de dos tratamientos

    Mtodos estadsticos para la investigacin 2 Dr. Ral Siche UNT

    INTRODUCCIN

  • Mtodos estadsticos para la investigacin 3 Dr. Ral Siche UNT

    INTRODUCCIN

    Las cuatro mtodos son iguales

    En funcin a la medida de cierta variable respuesta de inters

    Las cuatro mtodos son diferentes

  • Mtodos estadsticos para la investigacin 4 Dr. Ral Siche UNT

    INTRODUCCIN

    HORARIO

    Factores de

    Bloqueo

    OPERADOR

    LUGAR

  • Mtodos estadsticos para la investigacin 5 Dr. Ral Siche UNT

    INTRODUCCIN

    Factor de Bloqueo

    Son variables adicionales al factor de inters que se incorporan de manera explcita en un experimento comparativo.

    Factores de bloque que aparecen en la prctica son: Turno, lote, da (tiempo), tipo de material, lnea de produccin, operador, mquina, mtodo, etc.

  • Mtodos estadsticos para la investigacin 6 Dr. Ral Siche UNT

    INTRODUCCIN

    Familia de diseos para comparar tratamientos

    Diseo Completamiento al Azar Diseo de Bloques Completo al Azar

    Diseo en Cuadrado Latina Diseo en Cuadrado Grecolatino

  • Mtodos estadsticos para la investigacin 7 Dr. Ral Siche UNT

    INTRODUCCIN Diseo Completamente al Azar

    Diseo en Bloques Completos al Azar Diseo en Cuadrado Latino

    Diseo en Cuadrado Grecolatino

    ANVA

  • Mtodos estadsticos para la investigacin 8 Dr. Ral Siche UNT

    INTRODUCCIN

    Diseo Factores de

    bloque

    Tcnica estadstica Modelo Estadstico

    Completamente al Azar 0 ANOVA con UN criterio

    de clasificacin

    Bloques Completos al Azar

    1 ANOVA con DOS criterios de clasificacin

    En Cuadrado Latino 2 ANOVA con TRES

    criterios de clasificacin

    En Cuadrado Grecolatino 3 ANOVA con CUATRO

    criterios de clasificacin

  • Mtodos estadsticos para la investigacin 9 Dr. Ral Siche UNT

    INTRODUCCIN

    Mtodo de Secado

    A B C D

    Y1 Y5 Y9 Y13

    Y2 Y6 Y10 Y14

    Y3 Y7 Y11 Y16

    Y4 Y8 Y12 Y16

    DISEO COMPLETAMENTE AL AZAR

  • Mtodos estadsticos para la investigacin 10 Dr. Ral Siche UNT

    INTRODUCCIN

    Mtodo de Secado

    A B C D

    YA1 YB1 YO1 YD1

    YA2 YB2 YO2 YD2

    YA3 YB3 YO3 YD3

    YA4 YB4 YO4 YD4

    OPERARIO

    1

    2

    3

    4

    DISEO EN BLOQUES COMPLETOS AL AZAR

  • Mtodos estadsticos para la investigacin 11 Dr. Ral Siche UNT

    INTRODUCCIN

    OPERARIO

    1 2 3 4

    C D A B

    B C D A

    A B C D

    D A B C

    LUGAR

    1

    2

    3

    4

    DISEO EN CUADRADO LATINO

  • Mtodos estadsticos para la investigacin 12 Dr. Ral Siche UNT

    INTRODUCCIN

    OPERARIO

    1 2 3 4

    C B D A

    B C A D

    A D B C

    D A C B

    LUGAR

    1

    2

    3

    4

    DISEO EN CUADRADO GRECOLATINO

  • Mtodos estadsticos para la investigacin 13 Dr. Ral Siche UNT

    DISEO EN BLOQUES COMPLETOS AL AZAR (DBCA)

  • En muchos problemas de experimentos, es necesario hacer un diseo de tal manera que la variabilidad

    proveniente de fuentes conocidas pueda ser

    sistemticamente controlada.

    Para los fines del anlisis de varianza el bloqueo introduce un efecto adicional ficticio, cuyo objetivo es

    separar del error experimental, alguna fuente de

    variabilidad conocida.

    Se pretende reducir el efecto de la variabilidad proveniente de causas propias del experimento pero

    independiente del efecto que se desea estudiar.

    Mtodos estadsticos para la investigacin 14 Dr. Ral Siche UNT

    DISEO EN BLOQUES COMPLETOS AL AZAR (DBCA)

  • El Diseo en Bloque Completo al Azar es un plan en el

    cual las unidades experimentales se asignan a grupos

    homogneos, llamados bloques, y los tratamientos son,

    luego, asignados al azar dentro de los bloques.

    Objetivo del agrupamiento: lograr que las unidades

    dentro de un bloque sean lo ms uniformes posible con

    respecto a la variable dependiente, de modo que las

    diferencias observadas se deban realmente a los

    tratamientos. Al controlar la variacin dentro de los

    bloques reducimos la variabilidad del error experimental.

    Completo: todos los tratamientos estn incluidos en cada

    bloque.

    Mtodos estadsticos para la investigacin 15 Dr. Ral Siche UNT

    DISEO EN BLOQUES COMPLETOS AL AZAR (DBCA)

  • Ventajas

    Puede proveer resultados ms precisos que un DCA del mismo tamao si los agrupamientos son efectivos.

    Sirve para cualquier n de tratamientos y replicaciones.

    Los tratamientos no necesitan tener tamaos de muestras iguales (Bloque Incompleto).

    El anlisis no se complica si se debe descartar, por alguna causa, un tratamiento o algn bloque.

    Se puede introducir, deliberadamente, variabilidad en las unidades experimentales para ampliar el rango de

    validez de los resultados sin sacrificar la precisin de

    los resultados.

    Mtodos estadsticos para la investigacin 16 Dr. Ral Siche UNT

    DISEO EN BLOQUES COMPLETOS AL AZAR (DBCA)

  • Desventajas

    Los grados de libertad para el error experimental no son tantos como en el DCA.

    Se requieran ms presunciones para el modelo: no interaccin entre tratamientos y bloques, varianza

    constante de bloque a bloque.

    Mtodos estadsticos para la investigacin 17 Dr. Ral Siche UNT

    DISEO EN BLOQUES COMPLETOS AL AZAR (DBCA)

  • Un cuadrado latino es una matriz de nn elementos en la que

    cada casilla est ocupada por uno de los n smbolos de tal modo que cada uno de ellos aparece exactamente una vez en

    cada columna y en cada fila.

    Mtodos estadsticos para la investigacin 18 Dr. Ral Siche UNT

    DISEO EN CUADRADO LATINO (DCL)

  • Se utiliza para conducir experimentos con condiciones heterogneas donde

    las propiedades cambian en dos direcciones.

    Mtodos estadsticos para la investigacin 19 Dr. Ral Siche UNT

    DISEO EN CUADRADO LATINO (DCL)

  • Agrupamiento de las unidades experimentales en dos direcciones

    (filas y columnas) y la asignacin de los tratamientos al azar en unidades, de tal forma que en cada fila y en cada

    columna se encuentran los tratamientos.

    Mtodos estadsticos para la investigacin 20 Dr. Ral Siche UNT

    DISEO EN CUADRADO LATINO (DCL)

  • Mtodos estadsticos para la investigacin 21 Dr. Ral Siche UNT

    DISEO EN CUADRADO LATINO (DCL)

  • Columnas

    Fila

    s

    1

    2

    3

    t 2

    3

    t

    1

    1 3

    2

    Todos los tratamientos aparecen una vez en cada fila y

    cada columna

    Mtodos estadsticos para la investigacin 22 Dr. Ral Siche UNT

    DISEO EN CUADRADO LATINO (DCL)

  • 3 x 3

    A B C A B C

    B C A C A B

    C A B B C A

    4 x 4

    A B C D A B C D A B C D

    B A D C C D A B D C B A

    C D A B D C B A B A D C

    D C B A B A D C C D A B

    5 x 5

    A B C D E A B C D E A B C D E A B C D E

    B C D E A C D E A B D E A B C E A B C D

    C D E A B E A B C D B C D E A D E A B C

    D E A B C B C D E A E A B C D C D E A B

    E A B C D D E A B C C D E A B B C D E A

    Mtodos estadsticos para la investigacin 23 Dr. Ral Siche UNT

    DISEO EN CUADRADO LATINO (DCL)

  • 6 x 6

    A B C D E F

    B A F E C D

    C F B A D E

    D C E B F A

    E D A F B C

    F E D C A B

    7 x 7

    A B C D E F G A B C D E F G

    B C D E F G A C D E F G A B

    C D E F G A B E F G A B C D

    D E F G A B C G A B C D E F

    E F G A B C D B C D E F G A

    F G A B C D E D E F G A B C

    G A B C D E F F G A B C D E

    Mtodos estadsticos para la investigacin 24 Dr. Ral Siche UNT

    DISEO EN CUADRADO LATINO (DCL)

  • El nombre cuadrado latino se origina con Leonhard Euler, quien utiliz caracteres latinos como smbolos. Un cuadrado latino se dice que est reducido (o "normalizado" o "de forma estandarizada") si la primera fila y la primera columna estn en orden natural. Por ejemplo, el primer cuadrado est reducido, porque la primera fila y la primera columna son A, B y C. Es posible hacer un cuadrado Latino permutando (reordenando) las filas y las columnas.

    Mtodos estadsticos para la investigacin 25 Dr. Ral Siche UNT

    DISEO EN CUADRADO LATINO (DCL)

  • Ventajas Controla la fuente de variacin en las dos direcciones: hileras y columnas. Es decir, extrae del error experimental la variacin debida a tratamientos, hileras y columnas.

    Desventajas Se pierden grados de libertad en el error experimental.

    Mtodos estadsticos para la investigacin 26 Dr. Ral Siche UNT

    DISEO EN CUADRADO LATINO (DCL)

  • Diseo de un cuadrado latino 4 X 4 y su correspondiente ingreso de datos en la matriz de Statistica

    Mtodos estadsticos para la investigacin 27 Dr. Ral Siche UNT

    DISEO EN CUADRADO LATINO (DCL)

  • Se probaron 4 raciones alimenticias para pollos, criados en jaula tipo batera de 4 pisos (filas) y 4 casilleros (columnas). La variable analizada fue: Peso del pollo (kg) a las 8 semanas de edad

    Pisos

    Casilleros 1 2 3 4

    1 1.40(A) 1.38(B) 1.40(C) 1.60(D) 2 1.35(B) 1.28(A) 1.45(D) 1.62(C) 3 1.38(C) 1.40(D) 1.42(A) 1.63(B) 4 1.39(D) 1.39(C) 1.40(B) 1.60(A)

    Determine si el tipo de racin influye en la ganancia de peso del pollo.

    Ejemplo

    Mtodos estadsticos para la investigacin 28 Dr. Ral Siche UNT

    DISEO EN CUADRADO LATINO (DCL)

  • Mtodos estadsticos para la investigacin 29 Dr. Ral Siche UNT

    DISEO EN CUADRADO LATINO (DCL)

  • Mtodos estadsticos para la investigacin 30 Dr. Ral Siche UNT

    DISEO EN CUADRADO LATINO (DCL)

  • Mtodos estadsticos para la investigacin 31 Dr. Ral Siche UNT

    DISEO EN CUADRADO LATINO (DCL)

  • Ejemplo

    SS df MS F p

    Racin 0.002569 3 0.000856 0.61991 0.627346

    Fila 0.002169 3 0.000723 0.52338 0.681975

    Columna 0.159319 3 0.053106 38.44796 0.000259

    Residual 0.008288 6 0.001381

    El tipo de racin no tiene influencia significativa sobre el peso

    Mtodos estadsticos para la investigacin 32 Dr. Ral Siche UNT

    DISEO EN CUADRADO LATINO (DCL)

  • Ejemplo

    Mtodos estadsticos para la investigacin 33 Dr. Ral Siche UNT

    DISEO EN CUADRADO LATINO (DCL)

  • La siguiente tabla muestra los rendimientos de remolacha azucarera en toneladas por hectrea bajo tres tipos de labores culturales.

    Determine si el tipo de labor cultural influye en el rendimiento. Cual sera el tipo de labor cultural que recomendara para

    maximizar el rendimiento.

    Trabajo para la casa

    Col I Col II Col III

    Fila I 130 (A) 90 (B) 140 (C) Fila II 100 (B) 120 (C) 147 (A) Fila III 133 (C) 125 (A) 115 (B)

    Mtodos estadsticos para la investigacin 34 Dr. Ral Siche UNT

    DISEO EN CUADRADO LATINO (DCL)