Unidad 6: DISEÑO DE BLOQUES AL AZAR
Validación de los supuestos del modelo
Antes de conocer los métodos de validación de supuestos es importante hacer las siguientes observaciones:
1. La desviación relativamente grande del supuesto de homogeneidad de varianzas tiene muy poco efecto sobre el nivel de significancia, aunque este puede ser mayor que el nivel dado, el poco efecto es debido a que los tratamientos son igualmente replicados.
2. La no aditividad puede ser más seria ya que puede aumentar el
estimado del error experimental
(CM resultando en posibles fallas para detectar diferencias reales de los
tratamientos.
3. Antes de probar cualquier supuesto se debe asegurar que no existan valores outlier en los datos. Algunos trabajos han venido desarrollándose para detectar outlier en clasificaciones a dos vías que incluyen el DBC. Cuando el diseño tiene residuales con varianza común, como podría ser el caso de diseños balanceado, la mejor prueba para detectar un solo outlier es basada en el máximo residuo normalizado (MRN)
Stefansky (1972) describe un método general para calcular valores
críticos del MRN y provee tablas para el caso de dos vías de
clasificación con una observación por celda. Para algunos valores
de solamente
acotados para valores críticos pueden ser obtenidos. Esas tablas son
reproducidas en Martin Tablas C- 6a y C- 6b. Las clasificaciones filas y
columnas son intercambiables.
El máximo residuo normalizado es dado por:
Donde:
y
es el mayor residual en valor absoluto. Si este valor excede el valor
crítico de tabla, la observación es declarada como un outlier
potencial. Estas deben ser localizadas y examinadas para buscar causas
asignables. La eliminación arbitraria de valores
extremos debe evitarse.
Homogeneidad de varianza
La prueba gráfica de igualdad de varianza es graficar los residuales
contra los valores predichos
(
si
existe algún patrón especial que muestre mayor dispersión para
un lado de la gráfica se puede decir que no hay homogeneidad de
varaianza.
Las pruebas analíticas para igualdad de varianza dadas por el DCA no son
aplicables a bloques ya que no se tienen estimadores independientes de las
varianzas de los tratamientos. Existen algunos procedimientos, pero
quizá el más simple es el desarrollado por Han
(.
Esta prueba es especialmente para un DBC y asume:
Las poblaciones muestreadas sean normalmente distribuídas
Los errores son igualmente correlacionados dentro de los bloques, pero son
independientes entre bloques.
La prueba estadística es:
Donde el estimado de la varianza para el tratamiento es:
Donde es el número de bloques y los
son los residuales en el tratamiento
.
Note que la varianza no es calculada directamente de los datos, por ello la no
independencia de las varianzas. Observe que para el calculo de la varianza
del tratamiento 1 utiliza a la medias de los bloques,
,
y para el tratamiento 2 utiliza tambien a a la medias de los bloques
.
Los valores críticos de la prueba estadística son
basados sobre puntos de porcentaje de la distribución rango estudentizado en
vez de la distribución Fmax.
Se rechaza la hipótesis de homogeneidad de varianzas si
.
Los puntos de porcentaje de
han sido tabulados por Harter (1960) y pueden ser obtenidos en la tabla C-7 de
Martin.
Ejemplo
(Tomado de Martin)
Los datos presentados son tomados de Graybill (1954) de ensayos de variedades de trigo. Cuatro variedades de trigo crecieron en cada una de trece localidades del estado de Oklahoma. Las respuestas en bushels por acre, son dadas en la tabla.
variedades | ||||
Loc. | 1 | 2 | 3 | 4 |
1 | 43.60 | 24.05 | 19.47 | 19.41 |
2 | 40.40 | 21.76 | 16.61 | 23.84 |
3 | 18.08 | 14.19 | 16.69 | 16.08 |
4 | 19.57 | 18.61 | 17.78 | 18.29 |
5 | 45.20 | 29.33 | 20.19 | 30.08 |
6 | 25.87 | 25.60 | 23.31 | 27.04 |
7 | 55.20 | 38.77 | 21.15 | 39.95 |
8 | 55.32 | 34.19 | 18.56 | 25.12 |
9 | 19.79 | 21.65 | 23.31 | 22.45 |
10 | 46.24 | 31.52 | 22.48 | 29.28 |
11 | 14.88 | 15.68 | 19.79 | 22.56 |
12 | 7.52 | 4.69 | 20.53 | 22.08 |
13 | 41.17 | 32.59 | 29.25 | 43.95 |
![]() |
33.29 | 24.05 | 20.70 | 26.16 |
Las varianzas muestrales de los tratamientos son:
Por consiguiente .
Tomando
,
y el aproximado percentil cinco de
.
Bajo estas prueba la hipótesis nula de igualdad de varianzas es
rechazada.