Principios Básicos del Diseño Experimental

Algunos principios básicos del diseño experimental tienen que ver con la formulación del problema bajo investigación, la escogencia del diseño experimental, la ejecución del experimento, el análisis de los datos y la interpretación de los resultados. Estos principios se discutirán en forma general, dejando los detalles específicos referentes a los diseños experimentales para sesiones posteriores.

Cuando se describieron los pasos de un experimento se enfatizó el aspecto estadístico en particular. En la figura 1 se observa el "triángulo estadístico" formado por la selección del diseño experimental, la formulación del modelo estadístico y el análisis de los datos. Para garantizar el análisis estadístico y para incrementar su sensibilidad, se debe tener en cuenta tres principios básicos en cualquier experimento: la replicación, la aleatorización y el bloqueo o control local.

La replicación

Por esta se entiende que cada tratamiento (o alguno de los tratamientos) debe ser aplicado a varias unidades experimentales. La replicación sirve para:

1. Proveer un estimado del error experimental, tal estimación se convierte en la unidad básica para determinar si las diferencias observadas en los datos son estadísticamente significativas
2. Incrementar la precisión por medio de la reducción de errores estándar.
3. Calcular una estimación más precisa del efecto de un factor en el experimento si se usa la media muestral () como una estimación de dicho efecto.

La Aleatorización

Consiste en que tanto la asignación del material experimental como el orden en que se realizan las pruebas individuales o ensayos se determinan aleatoriamente y sirve para:

1. Garantizar la validez de la estimación del error experimental.
2. Garantizar la independencia de los errores o que las observaciones sean variables aleatorias independientes. Esto es necesario para obtener pruebas de significancia válidas y estimados de intervalos.
3. Eliminar el sesgo de tal manera que no se desfavorezca o discrimine a los tratamientos y permite cancelar los efectos de factores extraños que pudieran estar presentes.

Existen varias formas prácticas para la asignación aleatoria de los tratamientos a las unidades experimentales; una es la numeración de los tratamientos, que luego a manera de sorteo se extraen de una urna de fichas rotuladas con dicha numeración; el orden en que aparecen los números corresponde al orden de asignación de los tratamientos. También existen tablas que contienen números aleatorios y programas de computadora que los generan. El proceso de asignar aleatoriamente las unidades experimentales y los tratamientos se puede hacer de la siguiente manera:

Marque la unidades experimentales . Luego marque unos papelitos con los números Coloque los papelitos en una bolsa . Seleccione un papelito y márquelo por el reverso de donde esta marcado con el número, deje este papelito fuera de la bolsa . Proceda nuevamente a seleccionar otro papelito y márquelo ahora con el número. Continúe este proceso hasta que queden marcados todos los papelitos como . Ahora si el papelito y por consiguiente la unidad experimental esta asociada con la marca se aplica el tratamiento a esta unidad experimental.

También se puede hacer el anterior proceso usando la tabla de números aleatorios. Como ejemplo suponga que . Usted puede marcar las UE con números de dos dígitos . Luego asocie los números y con la UE 1 y ubicándose en cualquier lugar de la tabla se empieza a recorrerla en cualquier sentido para localizar los números anteriores

El bloqueo o control local

En el cual la idea básica es particionar el conjunto total de las UE en subconjuntos (bloques) que sean lo más homogéneo posible, eliminando de esta forma los efectos de factores extraños que contribuyen a la variación sistemática de las diferencias entre las unidades experimentales. Existen varias razones para bloquear en un diseño experimental:

1. Puede incrementarse la precisión de un experimento. Las diferencias entre los bloques es eliminada del error experimental en el análisis de resultados reduciéndo de ésta forma el error.
2. Los tratamientos son comparados bajo casi idénticas condiciones, ya que las comparaciones son hechas dentro de bloques de unidades uniformes.