Revista Digital Diseño Experimental de la Investigación

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ise帽o Experimental e la Investigaci贸n

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E D I T

UNIVERSIDAD YACAMBÚ VICERRECTORADO DE INVESTIGACIÓN Y POSTGRADO INSTITUTO DE INVESTIGACIÓN Y POSTGRADO MAESTRÍA EN CIENCIAS AMBIENTALES

Edición Brizuela, Yenny Ordaz, Bethsady Teresen, Joan Tineo, Xiomara Redacción

O R I A

Brizuela, Yenny Ordaz, Bethsady Teresen, Joan Tineo, Xiomara

Diseño Brizuela, Yenny Ordaz, Bethsady Teresen, Joan Tineo, Xiomara

Coordinador General Prof. MSc. Leonardo Castillo

L 3

Apliquemos la sostenibilidad!

Conservemos lo que tenemos hoy para garantizar el ma単ana.

Cuida y Protege nuestros Ecosistemas.

Contenido Contenido

Pág.

Editorial

3

Contenido

5

Historia del Diseño

6 Por Lcda. Xiomara Tineo 8

Características del Diseño Experimental Etapas o Fases del Diseño Experimental

9

Por Ing. Yenny Brizuela Ventajas- Limitaciones del Diseño Experimental

Técnicas de Recolección de Datos

10

11 Por Ing. Bethsady Ordaz

Análisis de Resultados

13

Campo de Aplicación del Diseño Experimental

15

Por Ing. Joan Teresen Estudio de Casos

17

Conclusión

19

5

Diseño Experimental de la Investigación

Por Lcda. Tineo Xiomara.

El creador del uso de los

con

Métodos

de

observación, los datos de la

El origen de la estadística

de

observación se representan

aplicada a la biología se

1890, fue Sir Ronald Fisher,

como su nombre indica por

remonta a los estudios de

quien utilizó por primera vez

observaciones

Francis Galton y Karl Persona

el Análisis de Variancia como

unidades elementales de una

(1857-1936),

herramienta primaria para el

población o de una muestra, y

sentaron las bases de la

análisis

estadístico

no deben ser cambiados ni

estadística,

Diseño

Experimental.

modificados

dedicado el último de los

Estadísticos

Experimentos

a

partir

en

el Sin

los

datos

de

de

la

las

por

ningún

quienes

habiendo

embargo, ha contado con la

intento

un

mencionados casi medio siglo

contribución significativa de F.

investigador en el curso de la

a serias investigaciones sobre

Yates, G.E.P. Box, R.C. Bose,

observación.

estadísticas de las muestras

O.

Kempthorne

y

de

parte

de

grandes. La primera de las

W.G. El nombrado autor Ronald

distribuciones características

Fisher en su obra titulada

de las pruebas modernas de

Las primeras aplicaciones de

“Statisticalmethodsfromresear

significación,

los

chworkers”,

originaria

Cochram.

métodos

estadísticos

afirma

que

la

de

aunque Helmert,

fue

experimentales se dieron en

historia

teoría

redescubierta por Pearson en

las áreas de Agricultura y

estadística empleada en el

1900 para la medida de la

Ciencias

diseño

discrepancia

Biológicas.

de

la

experimentos

se

entre

la

Actualmente las aplicaciones

remonta al célebre ensayo de

observación y la hipótesis,

son múltiples, especialmente

Thomas Bayes publicado en

conocida

en la investigación de las

1763 y conocido como el

cuadrado), esto es la gran

ciencias naturales, ingeniería,

primer intento de utilizar la

contribución a los métodos

laboratorios y casi todas las

teoría de la probabilidad como

estadísticos que siempre se le

ramas

ciencias

instrumento de razonamiento

atribuirán al profesor Pearson.

sociales. La experimentación

inductivo, para deducir de lo

Como se dijo anteriormente

proporciona

particular a lo general o de la

Person trabajó con muestras

muestra a la población.

grandes,

de

las

los

datos

experimentales en contraste

como

pero

investigadores trabajar

con

X2

como tienen

(chi

los que

muestras

6

Diseño Experimental de la Investigación pequeñas fue W.S. Gosset

numerosas contribuciones a

predeterminadas,

(1876-1937),

la

establecer luego las leyes que

alumno

de

estadística,

con

Pearson, quien primero se

investigaciones

dedicó al estudio de muestras

interior de distribuciones de

En

pequeñas

datos estadísticos como el

investigador

coeficiente

combina

realizando

publicaciones

con

sus el

hacia

de

el

correlación;

para

lo rigen. la

actualidad

el

generalmente el

método

seudónimo de “Student” y aún

concibió la idea del diseño de

experimental con el método

hoy se prueba t (prueba de

experimentos

estadístico, con lo que resulta

student) es de gran utilidad

método

para los estadísticos. A él se

información más completa y

cuya

le debe el estudio de las

más precisa en la realización

Diseño

distribuciones

que

de un experimento. Fisher

Diseño Experimental es la

comenzó en 1908, con el

forjó el idioma y desarrolló la

secuencia completa de pasos,

trabajo

error

metodología de la biometría

tomados de antemano para

probable de una media”, una

moderna, dando un impulso a

asegurar

vez

su

obtenidos sean apropiados y

exactas

titulado

que

verdadera

se

“El

indicó

naturaleza

la del

como

para

empleo

en

un

obtener

agricultura,

biología y genética.

el

experimento

diseñado,

característica

es

Experimental.

que

los

el El

datos

permita un análisis objetivo

problema, un gran número de

que conduzca a deducciones

problemas de muestras quedó

Las

al alcance de las soluciones

destacadas

matemáticas.

innovaciones

contribuciones

más

de

las

válidas

con

respecto

al

problema establecido.

y

perfeccionamiento del diseño experimental,

han

sido

indudablemente

Bibliografia utilizada

los

profesores Karl Pearson, W.S.

Rojas, Luis y Rojas, Lucio,

Gosset

(julio

cuyas

y

Ronald

teorías

Fisher,

fueron

2000)

Ciencia

e

muy

Ingeniería

discutidas y hasta combatidas

(pp.51-55)

en sus principios, pero que

http://www.umng.edu.co/docu

hoy se aceptan y siguen sin

ments/63968/74797/uwv_9arti

discusión por la mayoría de

culo8.pdf

los modernos estadistas.

http://datateca.unad.edu.co/co

Neogranadina Disponible

en:

ntenidos/30156/contLinea/alg Posteriormente el Sir Ronald A.

Fisher

(1890-1962),

influenciado por Pearson y Student, hizo importantes y

Entonces

el

experimental observar fenómenos

método

consiste

los en

hechos

en

o_de_historia_del_diseo_exp erimental.html

o

condiciones

7

Diseño Experimental de la Investigación

Por: Ing. Yenny Brizuela

Cuasiexperimentos, es casi un experimento, excepto por la falta de control en la conformación inicial de los grupos, por lo que no se puede afirmar que los resultados son producto de la variable independiente o del tratamiento.

La investigación experimental Se entiende por diseño se utiliza con frecuencia experimental, el proceso de cuando: planeamiento de un experimento, tal que se tomen datos apropiados con la  Hay prioridad temporal en una relación de causalidad mayor realidad posible, los (la causa precede al efecto). cuales deben ser analizados mediante métodos estadísticos que deriven  No hay consistencia en una relación de causalidad (una conclusiones válidas y objetivas. Podemos decir que la filosofía del diseño  La magnitud de la experimental es la obtención correlación es grande. de información con una alta fidelidad sobre el mensaje de Como es de esperarse cada la naturaleza a un costo ciencia tiene su definición mínimo. básica y características muy particulares, por lo que es muy importante reconocer que las ciencias como tal difieren una de otras.

Se puede dividir en: Preexperimentos, es una especie de prueba o ensayo que se realiza antes del experimento verdadero.

Experimentos puros, implica la manipulación intencional de una o más variables independientes.

Una regla práctica es que las ciencias físicas, tales como la física, la química y la geología, suelen definir los experimentos más estrictamente que las ciencias sociales, tales como la sociología y la psicología, que llevan a cabo experimentos más cercanos a la definición más amplia.

Características del diseño experimental: Es fáctico, porque se apega a los hechos.

Transciende los hechos, los científicos exprimen la realidad para ir más allá de las apariencias.

Verificación Empírica, se vale de la verificación empírica para formular respuestas a los problemas planteados y para apoyar sus propias afirmaciones.

Autocorrectivo, esta permanente confrontación hace que el método científico sea además autocorrectivo y progresivo; autocorrectivo en cuanto va rechazando o ajustando las propias conclusiones; es progresivo ya que al no tomar sus conclusiones como infalibles y finales, está abierto a nuevos aportes y a la utilización de nuevos procedimientos y nuevas técnicas. Es decir, está en constante evolución.

Formulaciones de tipo General, el hecho singular interesa en la medida en que éste es miembro de una clase o caso de una ley; más aún, presupone que todo hecho es clasificable.

Es Objetivo, la objetividad no es solo lograr el objeto tal como es, sino evitar la distorsión del sujeto que lo conoce mediante las circunstancias concretas. Un hecho es un dato rea y objetivo.

Bibliografía Consultada Arias Fidias, (2004). El proyecto de investigación.

Introducción a la metodología científica. 5a Edición. Editorial Episteme. Pág. 34 Gómez, Marcelo (2006) Introducción a la metodología de la investigación científica.

6ta edición. Editorial Brujas.

Argentina Pág

8

Diseño Experimental de la Investigación

permiten definir el problema con mayor precisión.

En el método científico se conjugan la inducción y la deducción, se da un pensamiento reflexivo. Una investigación basada en el diseño experimental implica una secuencia que inicia desde el mismo momento en que el investigador ve la necesidad de resolver un problema, tratar de plantear las posibles soluciones y luego determinar cuál es la mejor solución, todo esto basado en lo obtenido en los experimentos realizados, para luego concluir en base a los resultados obtenidos. Por lo que podríamos englobar las etapas del diseño experimental en 5 etapas bien definidas.

Etapas del Experimental

Soluciones propuesta para el problema (hipótesis). A partir del estudio de los hechos, el individuo formula conjeturas acerca de las posibles soluciones del problema; esto es, formula hipótesis.

Diseño

Percepción de una dificultad.

El individuo detecta algún problema que le preocupa y se encuentra sin los medios para llegar al fin deseado; actúa con dificultad para determinar el carácter de un objeto, o no puede explicar un acontecimiento inesperado.

Identificación y definición de la dificultad. El individuo efectúa observaciones que le

buscando hechos observables que permitan confirmar si qas consecuencias que deberían seguir se producen o no. Con este procedimiento se puede determinar cuál de las hipótesis concuerda con los hechos observables y así hallar la solución más confiable para su problema.

Bibliografía Consultada

Deducción de las consecuencias de las soluciones propuestas. El individuo llega a la conclusión de que si cada hipótesis es verdadera, la seguirán ciertas consecuencias.

Verificación de las hipótesis mediante la acción. El individuo pone a prueba cada una de las hipótesis

Gómez, Marcelo (2006) Introducción a la metodología de la investigación científica.

Pág. 86 Hernández, Fernández y Batista (2006). Metodología de la Investigación.

3a Edición. México. D F. Editorial McGraw Hill. http://www.virtual.unal.edu.co/ cursos/ciencias/2000352/html/ un1/cont_102-02.html

9

Diseño Experimental de la Investigación

VENTAJAS

LIMITACIONES

TÉCNICA DE RECOLECCIÓN DE DATOS

Por: Ing. Bethsady Ordaz Ventajas del diseño experimental

Limitaciones del diseño experimental

1) La asignación aleatoria de

1) La validez externa pudiera

las unidades de análisis a los

ser afectada por la propuesta.

permite controlar la validez

2) El pareamiento aleatorio es

interna del experimento.

útil cuando se trabaja un

2) Las posibles diferencias

experimento en el que los

que se manifiesten en los

grupos están integrados por

grupos son productos de la

12 a 14 unidades de análisis,

casualidad.

es decir, es aplicable en

3) La utilización de la pre-

grupos pequeños.

cambio

inducido

por

el

La

asignación

acuerdo

por

pareamiento aleatorio permite controlar las diferencias entre

con

Arias,

las técnicas e instrumentos de recolección de datos después de haber definido el diseño de la

investigación

respectiva

y

su

población,

es

pertinente para verificar las hipótesis o responder a las interrogantes formuladas. En este

orden

entenderá

tratamiento experimental.

4)

De

Fidias (2004), la selección de

grupos experimental y control

prueba permite cuantificar el

Técnicas de Recolección de datos

de

por

procedimiento

idea

Se

técnica,

el

o

forma

particular de obtener datos o información.

las unidades de análisis.

Bibliografía Consultada Hernández, Fernández y Batista (2006). Metodología de la Investigación.

3a Edición. México. D F. Editorial McGraw Hill.

Hurtado de Barrera, Jacqueline (2010). Metodología de la Edición. investigación.

4a Caracas. Editorial Quirón.

10

Diseño Experimental de la Investigación

TÉCNICA E INSTRUMENTOS DE RECOLECCIÓN DE DATOS

Según Arias (2004), menciona que

“las

técnicas

de

recolección de datos son las

Naturaleza o en la sociedad,

es

en

eventualmente

unos

objetivos

de

investigación preestablecidos.

distintas formas de obtener

de

corta

duración la

y

puede

contestar de manera directa la persona encuestada”. (p. 299)

información” (p.53).

Al momento de llevar a cabo una

investigación

veracidad

para

y

la

posible

efectividad de la misma se requieren

aplicar

distintos

La observación puede ser: 1)

adquirir

donde el investigador no se

escrita:

involucra

La

para

datos

importantes

analizarlos

y

tener

Observación

en

el

Simple:

La encuesta puede ser oral o

procedimientos que permitirán

medio

o

encuesta

oral

es

un

información fundamental para

realidad del estudio.

interrogatorio cara a cara o

el completo desarrollo del

2) Observación Participante:

por vía telefónica, donde el

estudio

está

donde el investigador pasa a

encuestador pregunta y el

ejecutando. Dentro de las

formar parte del medio donde

encuestado responde.

técnicas

se desarrolla el estudio.

La encuesta escrita es la

que

e

aplicables

se

instrumentos en

que se realiza mediante un

una

cuestionario.

investigación se encuentra: la observación,

encuesta,

entrevista y cuestionario

Arias (2004) afirma que la observación es la técnica que consiste en visualizar o captar mediante la vista, en forma sistemática, cualquier hecho, fenómeno o situación que se produzca

en

la

Para

Tamayo

(2000),

La

encuesta es “un instrumento de observación formado por una

serie

de

preguntas

formuladas

y

dirigidas

cuya

respuestas

son

anotadas por el investigador

Según

Arias

entrevista,

(2004),

más

que

una un

simple interrogatorio, es una técnica basada en un diálogo

11

Diseño Experimental de la Investigación

o conversatorio “cara a cara”,

preestablecido,

entre el entrevistador y el

permitre definir el tema de la

entrevistado acerca de un

entrevista.

tema

lo

que

son

las

que

establecen previamente las

determinado, de tal manera

opciones de respuestas que

que el entrevistador pueda la

Cuestionario de Pregunta Cerrada:

previamente

obtener

El cuestionario puede ser:

puede elegir el encuestado.

información Cuestionario de preguntas

requerida.

Abiertas: son las que no La entrevista se clasifica en: Entrevista Estructurada o Formal: es la que se realiza a partir

de

una

guía

prediseñada que contiene las preguntas formuladas Puede

que al

entrevistado.

ocupar

significativo

seran

en

un

tiempo

un

solo

ofrecen Entrevista

Semi-

estructurada:

aun

cuando

opciones

de

respuestas, sino que se da la libertad al encuestador.

existe una guía de pregunta el entrevistador puede realizar

Cuestionario mixto: es aquel

otras no comtempladas, ya

que

que una respuesta puede dar

abiertas, cerradas y mixtas.

origen

a

una

combina

preguntas

pregunta

adicional, se caracteriza esta técnica por su flexibilidad.

entrevistado.

En el mismo orden de idea Arias

(2009)

describe

el

como

la

cuestionario

modalidad de encuesta que se realiza de forma escrita mediante un instrumento o formato en papel contentivo de una serie de preguntas. Se Entrevista no Estructurada

le

o Informal: no se dispone de

autoadministrado

porque

una

debe

por

guia

de

pregunta

denomina

ser

cuestionario

llenado

el

elaboradas previamnete, se

encuestado, sin intervención

orienta por un objetivo

del encuestador.

Bibliografía Consultada Arias Fidias, (2004). El proyecto de investigación. Introducción a la metodología científica. 5a Edición. Editorial Episteme.

Tamayo, Tamayo Mario (2000). El Proceso de la edición.

Investigación.

3a Editorial Grupo Noriega.

12

Diseño Experimental de la Investigación

Análisis Estadístico

etc. No es un método fijo, se adapta

Después de obtener los datos

de

acuerdo

diseño

asociado.

y

al

Uno

principales

los

objetivos

del

análisis de los datos de un diseño

experimental

cuantificar

y

es

evaluar

la

importancia de las fuentes de variación

(factores

tratamientos

de

y

de

clasificación). Esto puede ser

número Es

un

varianza

asociado

bajo

el

modelo

El análisis de varianza, es una estadística, analizar

provenientes experimento

que datos

de

un aleatorio

comparativo, fue ideado por R.A. 1923.

Fisher,

repeticiones

o

según la forma de seleccionar

sistemático que particiona la

el número de los niveles de

variabilidad total (o total de la

los factores.

suma de cuadrados) de las observaciones

en

partes,

componentes que influyen en el modelo lineal; cada una de las cuales es asociada con una fuente de variación.

•

Según el diseño:

Unifactorial. Cuando hay un Una de éstas es la variación entre

permite

de

(ANOVA)

lineal.

técnica

diferentes

procedimiento

obtenido a través del análisis de

de

maneras; según el diseño, el

modelo de

diseño

pudiéndose

clasificar

al

experimental

seleccionado

cada

particular,

se continúa con el análisis estadístico

a

publicado

en

las

experimentales

unidades tratadas

en

forma semejante, la cual es una

medida

del

solo factor de tratamientos se utiliza ANOVA de clasificación simple o de una vía como el caso de un DCA.

error

experimental que provee la base para los estimados de intervalos y las pruebas de hipótesis significancia. Otras fuentes de variación son las

Multifactorial.

Se

utiliza

ANOVA de dos vías (dos factores) o tres vías (tres factores), etc, como en el caso de diseños de bloques

de los tratamientos, bloques 13

Diseño Experimental de la Investigación

(un factor y una variable de

aleatorios

agrupación

componentes de varianza.

o

clasificación),

o modelos

de

formular nuevos interrogantes e hipótesis que servirán de

cuadrado latino (un factor y

base

a

futuras

dos variables de agrupación)

Si hay factores con niveles

investigaciones.

y otros.

fijos y aleatorios: se utiliza el

el

modelo

formulación

•

Según

el

número

de

III

de

ANOVA

o mixto.

estudio

Finalmente,

llevó

a

de

la

nuevas

preguntas e hipótesis.

Repeticiones: Presentación de Resultados Igual

número

repeticiones:

de

se

utiliza

Para

la

presentación

del

ANOVA con grupos iguales

resumen de resultados se

para diseños balanceados.

utilizan gráficas sencillas de estadística descriptiva.

Desigual

número

repeticiones: grupos

ANOVA

desiguales

de con

Interpretación de resultados

para Es

diseños desbalanceados.

impoprtante

tener

en

cuenta en este aspecto que los

resultados

interpretados

deben por

ser el

investigador, ya que algunos resultados

pueden

resultar

significativos estadísticamente pero carecen de importancia •

Según

la

forma

de

seleccionar los niveles de

para

los

objetivos

de

la

investigación.

Bibliografía Consultada Hurtado

de

Barrera,

Jacqueline

(2010).

Metodología

los factores:

de

Investigación.

4a

la Edición.

Caracas. Editorial Quirón.

Si los niveles son fijos, se utiliza el modelo I de ANOVA,

William

llamado también modelo de

Gertrude

efectos fijos.

los

seleccionados

niveles al

azar,

son se

utiliza el modelo II de efectos

Cochran

M.cox

y

(1980).

Diseños Experimentales. 1ra

Generación de nuevas Si

G.

edición.

preguntas e hipótesis

México.

Editorial

Trillas.

Luego

de

investigación

realizada se

la

deben 14

Diseño Experimental de la Investigación

CAMPOS DE APLICACIÓN DEL DISEÑO EXPERIMENTAL Por: Ing. Joan Manuel Teresen

Aunque

el

diseño

de

investigación en agricultura,

comenzó

a

depende de cada una de las

aplicarse en el campo de la

cuatro fases en las que se

agricultura, hoy en día tiene

divide

muchas aplicaciones en otros

experimentación:

campos, en el que se puede

planificación, conducción del

incluir las ingenierías. Por

ensayo, procesamiento de la

ejemplo en control de calidad

información

y en diseño de productos y

elaboración de conclusiones y

procesos industriales y en

recomendaciones.

experimentos

todo

tipo

de Se

decir

diseño

el

proceso

de

recolectada

y

• Análisis del efecto de las condiciones del entorno en la

ciencias

experimentales. que

el

elaboración

productos.

puede

• Medida de la variabilidad

de

experimentos ocupa un papel

de

crucial en la industria y en la

medición.

investigación experimental en

diseño

óptima

experimental,

herramienta

instrumentos

de

de

motores

eléctricos.

Aplicación en la Agricultura utilización

los

• Diseño

nuestros días.

La

de

para

del como la

Aplicación en la Industria • Estudio de la composición para

la

productos.

elaboración

de

• Producción de vehículos industriales.

• Determinación de variables en la industria aeronáutica, 15

Diseño Experimental de la Investigación

de

telecomunicación,

farmacéutica.

que implican optimización de materiales.

Estas son algunas de las aplicaciones

que

tiene el diseño experimental en

los

independientes

Un buen diseño experimental

no

va a disminuir el costo de la

conscientemente al problema

investigación, pues permitirá

de investigación se mantiene

trabajar con menor cantidad

reducido lo más posible.

de unidades experimentales.

La

Bibliografía Consultada

influyentes

• Incidencia en los procesos

muchas

variables

campos

del

conocimiento. Para este tipo de conocimiento Hernández Sampieri y Mendoza (2008) distinguen dos contextos:

ciencia

del

diseño

experimental permite a las

Hernández,

personas

Batista (2006). Metodología

impacto estímulos,

proyectar de

el

numerosos

evaluando

sólo

algunos. Al utilizar fórmulas matemáticas

para

seleccionar y analizar unos conjuntos de combinaciones

Contexto

de

Campo:

experimento en una situación más real o natural en la que el investigador manipula una o más variables.

de variantes que representan la complejidad de todas las variables

originales,

los

de

la

Edición.

Fernández

Investigación.

México.

D

y

3a F.

Editorial McGraw Hill.

Ron Zacks

Kenett, (2000).

Shelemyahu Estadística

industrial moderna. Diseño y control de la calidad y la confiabilidad.

Internacional

Thompson editores.

profesionales del marketing pueden dar forma a cientos o

Contexto en el laboratorio:

incluso miles de estímulos

experimento en que el efecto

con precisión y eficiencia.

de todas o casi todas las

16

Diseño Experimental de la Investigación

ESTUDIO DE CASOS fenómenos Análisis y diseño de experimentos aplicados estudios de simulación

bajo

diferentes

El investigador destaca como

virtuales

conclusión más resaltante que

el

las cinco distribuciones de los

escenarios propiciados

En la investigación analizada

por

investigador a través de algún

tiempos

software especializado.

estudiadas, se encontró que

se evidencia un estudios de

de

transición

sólo la Weibull se diferencia

tipo experimental de efectos

de las demás distribuciones

fijos, ya que este se basa en

de manera desfavorable.

estudiar el efecto de ciertas variables controladas por el investigador,

sobre

una

o

varias variables de respuesta que representan un fenómeno de interés. Se puede resaltar que esta

metodología es la

empleada

para

probar

Con respecto a los resultados obtenidos,

el

investigador

casualidad al fijar los niveles

realiza una

de las variables explicativas,

sesgo relativo al cuadrado y

en

homogeneizar la varianza, se

Bibliografía Consultada

utilizó

Disponible:

este

factores,

caso y

llamadas

evaluar

los

la

distribución del

transformación

cambios generado sobre las

logaritmo natural. Por medio

http://www.redalyc.org/pdf/496

variables.

de las pruebas de Bartlett y

/49611945026.pdf.

Levene se probó el supuesto

Consultada Febrero 2014

de

homogeneidad

de

varianza; asimismo, la prueba Shapiro-Wilk

fue

utilizada

para probar el supuesto de normalidad.

Un

resultado

Los estudios de simulación,

del sesgo relativo cuadrático

empleados en diversas áreas

que tienda a cero es un

de la investigación, son de

indicador

gran utilidad para conocer el

estimaciones

comportamiento

parámetros.

de

ciertos

de

buenas de

los

Diseño de experimentos y su aplicación en la investigación de la predicción del desgaste de recubrimientos Ni-Cr-B-Si En la siguiente experiencia del grupo investigador, se expone

las

ventajas

que

ofrecen las técnicas de diseño de experimentos así como

17

Diseño Experimental de la Investigación

sus

limitaciones

o

puntos

G77. Los ensayos se realizan

programadas que facilitan el

débiles en su aplicación al

en un tribómetro, se trata de

uso de Redes Neuronales.

campo de la Tribología. Se

un equipo de aplicación de

apoya en los ensayos de

carga mediante peso muerto

desgaste

que dispone de un registrador

realizados

en

el

Área de ingeniería Mecánica

del

de la Universidad de Oviedo

contacto

y

para

externo

que

investigar

comportamiento citados

el

de

recubrimientos

par

resistente un

en

el

pirómetro

registra

la

los

temperatura del bloque en

en

una zona próxima al contacto.

función de las condiciones de

predictivo. Los resultados de experimentación

son

analizados con modelos de predicción mediante regresión y

Redes

Neuronales Artificiales.

Para la planificación de los experimentos a realizar se emplea

el

Statgraphics Este

software

Centurion

programa

XV.

permite

realizar múltiples tratamientos estadísticos, entre ellos la

los Diseños de Experimentos más habituales y el análisis de datos mediante regresión polinomial. Para el análisis de datos

mediante

Redes

Neuronales Artificiales emplea

recurre

se

el software MatLab. MatLab

bloque

es un programa de cálculo

experimento a

hipótesis

que

momento

no

estudiada,

hasta

el

había

sido

lo

que

por

no debe significar garantía

planificación de ensayos con

el

o desmentir la validez de una

los experimentos, pero esto

tipo de diseño experimental

Para

experimentación es confirmar

ayuda en la planificación de

La investigación presenta un

polinomial

final de cualquier fase de

del investigador será de gran

del

recubrimiento.

la

más importante que el objeto

cualquier experiencia previa

contacto y de las condiciones geométricas

Se destaca como conclusión

ensayos

anillo según norma ASTM

avanzado librerías

que y

contiene

rutinas

absoluta de la planificación.

La

planificación

de

investigación

la debe

reconsiderarse a lo largo de todo el proceso. Sin embargo, el diseño de experimentos se ha manifestado como una muy buena metodología para abordar compleja

una con

investigación un

número

razonablemente reducido de experimentos.

Bibliografía Consultada Disponible: http://www.uclm.es/actividade s/2010/CongresoIM/pdf/cdarti culos/232.pdf.

Consultada Febrero 2014

pre18

C O

En el diseño experimental se plantea un conjunto de pruebas, de tal manera que los datos generados puedan analizarse estadísticamente para

N

obtener conclusiones válidas. En un diseño experimental, el investigador establece un conjunto de circunstancias, de causa y efecto bajo condiciones específicas y aplica el método científico al observar, medir y

C

evaluar los resultados obtenidos.

Cada investigación presenta características específicas, lo que hace que la aplicación sea única; por esto, el investigador debe tener claridad, acerca

L

de los principios y características de cada uno de los diseños. Es importante lograr la eliminación de las variables exógenas para alcanzar resultados confiables de tal manera que, en el momento de formalizar la

U

investigación, el modelo escogido sea el que se ajuste a las condiciones del entorno.

Si se reduce variación en el diseño de experimentos se establece control

S

del proceso, por lo que es importante identificar los factores que pueden tener influencia en el resultado de la investigación. Ellos son: la estimación del error experimental, la homogenización del entorno, la selección del material disponible, la distribución aleatoria de los tratamientos y de las

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replicaciones con los cuales se logra obtener una valoración más precisa del efecto de cualquier variación.

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