Diseño Experimental

Introducción al Diseño de

Experimentos

Introducción

Los modelos de diseño de experimentos son modelos estadísticos clásicos cuyo objetivo es

averiguar si unos determinados factores influyen en una variable de interés y, si existe influencia

de algún factor, cuantificar dicha influencia.

Unos ejemplos donde habría que utilizar estos modelos son los siguientes:

— En el rendimiento de un determinado tipo de máquina (unidades producidas por día): se

desea estudiar la influencia del trabajador que la maneja y la marca de la máquina.

— Se quiere estudiar la influencia de un tipo de pila eléctrica y de la marca, en la duración

de las pilas.

— Una compañía telefónica está interesada en conocer la influencia de varios factores en

la variable duración de una llamada telefónica. Los factores que se consideran son los

siguientes: hora a la que se produce la llamada; día de la semana en que se realiza la

llamada; zona de la ciudad desde la que se hace la llamada; sexo del que realiza la llamada;

tipo de teléfono (público o privado) desde el que se realiza la llamada.

— Una compañía de software está interesada en estudiar la variable porcentaje en que se

comprime un fichero, al utilizar un programa de compresión teniendo en cuenta el tipo

de programa utilizado y el tipo de fichero que se comprime.

— Se quiere estudiar el rendimiento de los alumnos en una asignatura y, para ello, se desean

controlar diferentes factores: profesor que imparte la asignatura; método de enseñanza;

sexo del alumno.

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La metodología del diseño de experimentos se basa en la experimentación. Es sabido que

si se repite un experimento, en condiciones indistinguibles, los resultados presentan una cierta

variabilidad. Si la experimentación se realiza en un laboratorio donde la mayoría de las

causas de variabilidad están muy controladas, el error experimental será pequeño y habrá poca

variación en los resultados del experimento. Pero si se experimenta en procesos industriales o

administrativos la variabilidad será mayor en la mayoría de los casos.

El objetivo del diseño de experimentos es estudiar si cuando se utiliza un determinado

tratamiento se produce una mejora en el proceso o no. Para ello se debe experimentar aplicando

el tratamiento y no aplicándolo. Si la variabilidad experimental es grande, sólo se detectará la

influencia del uso del tratamiento cuando éste produzca grandes cambios en relación con el

error de observación.

La metodología del diseño de experimentos estudia cómo variar las condiciones habituales

de realización de un proceso empírico para aumentar la probabilidad de detectar cambios significativos

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