Diseño de experimentos para la investigación científica

Diseño de experimentos para la investigación científica

1. Definiciones

   • Investigación científica
     • Conjunto de procesos sistemáticos y empíricos que se aplican al estudio de un fenómeno
       • Dinámico
       • Cambiante
       • Evolutivo
     • Aproximaciones o enfoques
       • Cualitativo
         • Metodología
           • Planteamientos abiertos
           • En ambientes naturales
           • Los significados se extraen de los datos
           • No se fundamenta en la estadística
       • Mixto
         • Combinación de cualitativo y cuantitativo
       • Cuantitativo
         • Metodología
           • Planteamientos acotados
           • Mide fenómenos
           • Utiliza estadística
           • Prueba de hipótesis y teoría
         • Proceso
           • 1. Idea
           • 2. Planteamiento del problema
           • 3. Revisión de la literatura y desarrollo del marco teórico
           • 4. Visualización del alcance del estudio
           • 5. Elaboración de hipótesis y definición de variables
           • 6. Desarrollo del proceso de investigación
             • FInalidad
               • Concepción o elección del diseño de investigación
             • Esquema de experimentos y variables
               • Tipos de diseño
                 • No experimentales
                   • Objetivo
                     • Observar fenómenos tal como se dan en su contexto natural , para analizarlos
                   • Métodos
                     • Transeccionales o tranxversales
                       • Exploratorios
                       • Descriptivos
                       • Correlacionales
                     • Longitudinales o evolutivos
                       • Diseños de tendencia
                       • Diseños de análisis evolutivo de grupos
                       • Diseños de panel
                 • Experimentales
                   • Proceso de diseño
                     • 1. Asignar a los participantes al azar a cada grupo
                     • 2. Aplicar una medición previa
                     • 3. Administrar el estímulo
                     • 4. Aplicar una medición posterior
                   • Contextos generales
                     • Experimentos de laboratorio
                       • Condiciones controladas
                       • El efecto de las fuentes de invalidación interna es eliminado
                     • Experimentos de campo
                       • Situación realista
                       • El investigador manipula una o más variables independientes en condiciones cuidadosamente controladas
                   • Principios
                     • Realización de réplicas
                     • Aleatorización
                     • Formación de bloques
                   • Pautas generales para el diseño
                     • 1. Identificación y enunciación del problema
                     • 2. Elección de factores, niveles y rangos
                     • 3. Selección de la variable de respuesta
                     • 4. Elección del diseño experimental
                     • 5.Realización del experimento
                     • 6. Análisis estadístico de datos
                     • 7. Conclusiones y recomendaciones
               • Requisitos
                 • Manipulación intencional de una o más variables independientes
                 • Definir dos o más grados de manipulación
                   • Grupo Experimental
                     • Recibe estímulo o intervención experimental
                       • Cantidad
                       • Modalidad
                   • Grupo de control
                     • No recibe estímulo o tratamiento experimental
                 • Medir el efecto de la variable independiente sobre la dependiente
                 • Control o validez interna
                   • Para aislar fuentes que contaminen el experimento
                   • La validez del experimento se logra cuando hay control
                   • Amenazas
                     • Historia
                     • Maduración
                     • Inestabilidad del instrumento de medición
                     • Inestabilidad del ambiente experimental
                     • Administración de pruebas
                     • Instrumentación
                     • Regresión
                     • Selección
                     • Mortalidad
                     • Difusión de tratamientos
                     • Compensación
                     • Conducta del experimentador
               • Definición de variables
                 • Dependientes
                   • Efecto
                     • No se manipula, se mide
                 • Independientes
                   • Causa
                     • Se manipula, para generar un efecto en las variables dependientes, y verificar la hipótesis
           • 7. Definición y selección de la muestra
           • 8. Recolección de los datos
           • 9. Análisis de los datos
           • 10. Elaboración del reporte de resultados
         • Uso
           • Analizar la certeza de las hipótesis formuladas en un contexto en particular o aportar evidencias respecto a los lineamientos de la investigación
         • Enfoques
           • Mejor conjetura
             • Realizar experimentos para generar datos, y con los resultados se realizan nuevas conjeturas
           • Un factor a la vez
             • Seleccionar un punto de partida, y variar sucesivamente los factores, manteniendo los restantes constantes
   • Experimento
     • Prueba o serie de pruebas en las que se hacen cambios deliberados en las variables de entrada de un proceso o sistema para observar e identificar razones de los cambios que se pudieran observar en la respuesta de salida
     • Pasos
       • 1. Decidir cantidad de variables dependientes e independientes
       • 2. Elegir niveles o modalidades de manipulación de las variables independientes y traducirlas en tratamientos experimentales
       • 3. Desarrollar el instrumento para medir las variables dependientes
       • 4. Seleccionar una muestra de casos o personas del tipo o perfil de interés
       • 5. Reclutar los individuos
       • 6. Seleccionar el diseño experimental o cuasiexperimental apropiado
       • 7. Planear el manejo de casos con los participantes
       • 8. Preparar los grupos
     • Requisitos
       • Manipular la variable independiente
         • Consultar experimentos antecedentes
         • Evaluar la manipulación antes que se conduzca el experimento
         • Incluir mediciones para la manipulación
       • Medir el efecto de la variable independiente en la dependiente
   • Diseño de investigación
     • Plan o estrategia concebida para obtener la información que se desea con el fin de responder al planteamiento del problema

2. Aplicaciones

   • Diseño de nuevos productos
   • Desarrollo de procesos de manufactura
   • Mejoramiento de procesos
   • Estudiar el desempeño de procesos y sistemas

3. Objetivos

   • Responder preguntas de investigación
   • Cumplir los objetivos del estudio
   • Someter la hipótesis a prueba

4. Recomendaciones

   • Usar el conocimiento no estadístico del problema
   • Mantener el diseño y el análisis tan simple como sea posible
   • Tener presente la diferencia entre la significación práctica y la estadística
   • Los experimentos son generalmente iterativos