ELEMENTOS PARA EL DISEÑO DE EXPERIMENTOS.

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Es necesario tener en cuenta, además, que cuando el rango experimental es grande el supuesto de lineabilidad es más probable que falle que cuando es pequeño; pero por otra parte, en un rango pequeño es menos probable que el factor muestre su efecto y de esta manera se dificultaría la aproximación a una condición óptima, si este fuese el objetivo.

Con la extensión del modelo se quiere hacer notar el cuidado que se debe tener cuando se desea inferir (extrapolar) el comportamiento de la variable dependiente para valores no considerados en el rango de la variable independiente, por el peligro real que existe de ser otras las relaciones matemáticas que puedan darse.

Trabajar con factores cuantitativos da la ventaja de poder realizar análisis de regresión en el estudio de la variable dependiente, cuestión que no es posible cuando los factores son cualitativos o hay una mezcla de ellos con los cuantitativos. En este último caso el empleo del análisis de covarianza es importante.

Cuando en una investigación se está interesado en analizar el efecto de más de un factor y posiblemente el efecto conjunto llamado interacción, el experimento que se desea conducir se denomina factorial; es decir, se da lugar a un experimento factorial cuando se trata de estudiar simultáneamente sobre una variable dependiente el efecto de dos o más factores.

Así, si se trata de estudiar el efecto de dos métodos de trabajo y tres marcas de máquina sobre el numero de unidades producidas, el experimento a realizar es llamado un factorial 2*3, denotando con esto que hay 2 factores; el primero con dos niveles y el segundo con tres, que corresponden respectivamente a los métodos de trabajo y a las marcas de las máquinas.

Con la interacción se quiere denotar la presencia del efecto que sobre la variable dependiente tiene la combinación de niveles de dos o más factores, efecto que es distinto de la suma de los efectos individuales asociados a los respectivos niveles; esto es, existe interacción cuando es imposible expresar la razón del resultado a partir de los efectos individuales. En contraposición no existirá interacción cuando se está en capacidad de distinguir la magnitud del resultado final que es debido a cada nivel.

Para aclarar el concepto de tratamiento, veamos algunas definiciones:

Tratamiento es un proceso cuyo efecto va a ser medido o comparado; tratamiento es un nivel del factor, cuando se estudia un solo factor o una combinación de niveles en un experimento donde se analizan varios factores. En un experimento factorial de 2*3, se tendrán seis tratamientos; la palabra tratamiento implica el conjunto particular de condiciones experimentales que deben imponerse a una unidad experimental dentro de los confines del diseño seleccionado.

En este último concepto hay dos cosas que resaltar: primero el concepto de unidad experimental y segundo la condición de control.

Por unidad experimental se ha de entender la más pequeña subunidad del material experimental tal que cualesquiera dos unidades experimentales diferentes pueden recibir tratamientos diferentes; esto es, una unidad que recibe cierto tratamiento el que puede ser diferente al de otra unidad experimental.

El otro hecho relevante y que señala una característica del diseño experimental, es el que las condiciones experimentales se imponen a las unidades experimentales; es decir, el experimentador mantiene bajo su control las condiciones con las cuales se desea llevar a cabo la investigación. Estos factores bajo control son los que suponemos tienen una influencia significativa sobre la variable dependiente; los demás que no controlamos suponemos que ejercen una influencia mínima por lo que los aceptamos como causantes de variaciones aleatorias o participantes como fuerzas aleatorias. Se desprende pues el cuidado que hay que tener en la definición de los tratamientos, pues una mala definición puede dar lugar a resultados “confusos” o resultados incongruentes con la realidad.

Otro aspecto importante referido a la selección de tratamientos lo constituye el “tratamiento testigo” o tratamiento de control, también llamado blanco en Ingeniería o placeo en Medicina. Este es un tratamiento en el que no se está particularmente interesado, pero que puede ser necesario para revelar por comparación si los demás tratamientos son efectivos. Deberá entonces tenerse en cuenta dicho tratamiento cuando no se sabe de la efectividad de los otros, o cuando se duda que la superioridad de ellos pueda conservarse en otras situaciones.

3. SELECCIÓN DE LA VARIABLE RESPUESTA

La variable respuesta debe ser tal que al ser medida dé información sobre el problema en estudio. Debe definirse además la forma en que va a ser medida y el grado de exactitud en la medición. En muchos tipos de experimentación, una de las mayores dificultades es la especificación de la variable respuesta, no porque sea difícil identificarla, sino por la carencia de medios para medirla. En este tipo de situaciones será necesario establecer una regla de medición de manera que los resultados sean lo más congruentes posibles entre los jueces, ante la falta de un instrumento que registre el valor de la variable en el elemento.

Por ejemplo, en investigaciones clínicas odontológicas para estudiar el desempeño de uno o varios tipos de aleaciones en obturaciones, se definen como variables respuesta la integridad marginal (adaptación), desgaste (forma anatómica) , textura superficial y decoloración, las cuales son evaluadas clínicamente asignándoles una calificación:

- Alfa (A), si cumple los requisitos

- Beta (B), si es aceptable

- Charlie (C), si no es aceptable

- Delta (D), si es pésima. Esta categoría se incluye para las variables integridad marginal y decoloración.

Sin embargo, en otros estudios con el mismo objetivo, se emplea un conjunto estándar de fotografías que sirve como patrón (criterio) para calificar de 1 a 11 el estado de cada obturación.

Este procedimiento hace una mejor distinción entre una fractura extensa y una pequeña, emplea 11 categorías en lugar de 3, se facilita una mejor calificación – en cualquier momento se puede revisar – además permite sacar del estudio aquellas obturaciones cuyo mal desempeño no se deba al material, se minimiza la disparidad de criterios entre jueces y por último, se facilita el empleo de diferentes técnicas de análisis.

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