Error experimental fuentes de error y herramientas estadísticas
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1.En la carrera de Ingeniería Ambiental De la ESPAM se estudiarán tres métodos biotecnológicos (B1, B2, B3) para Reproducir tres especies vegetales en vía de extinción (E1, E2, E3). Se Empleará un lote de 100 semillas homogéneas por cada variante en estudio, se Dispone de 900 semillas de cada especie para establecer las repeticiones del Ensayo. Las principales respuestas experimentales consistirán en evaluar el Número de semillas germinadas por unidad experimental y peso de biomasa en G/plántula a los 10 días de germinada la semilla. Determine o plantee:
·Tipo De investigación de acuerdo a la intervención o no del objeto de estudio
·Tipo De experimento
·Variables: Independiente(s) y dependiente(s)
·Variantes (cuántas y cuáles)
·Unidad Experimental
·Material Experimental
·Hipótesis Alternativa por factor en estudio
·Numero De replicas
·Diseño Experimental aleatorizado a emplear ¿Por qué?
·2 Variables intervinientes
Nota: esta pregunta se cambiara por otro ejemplo, se pide a los
Estudiantes que verifiquen cada una de las respuestas con cada uno de los
Términos que se encuentran en el glosario de términos.
RESPUESTA
1. PREGUNTA
a. Activa
b. Bifactorial
c. Variable Independiente: Métodos biotecnológicos y Especies vegetales; Variable Dependiente: número de semillas germinadas por unidad experimental y peso de Biomasa en g/plántula a los 10 días de germinada la semilla
d. Nueve: B1E1, B1E2, B1E3, B2E1, B2E2, B2E3, B3E1, B3E2, B3E3
e. 100 semillas homogéneas
f. Especies vegetales en vía de Extinción
g. 1. Con el método biotecnológico B3 se conseguirá mayor número de semillas Germinadas y peso de biomasa por planta de las especies en estudio; 2. Con la Especie vegetal E1 se conseguirá mayor número de semillas germinadas y peso de Biomasa por planta.
h. Tres réplicas
i. DCA, porque no hay variabilidad que bloquear
j. Genética de las semillas y las condiciones Del medio
2.A QUE SE REFIEREN LOS SIGUIENTES TÉRMINOS
Tipicidad.-
Correspondencia que debe existir entre las
Condiciones en que se realiza el experimento y las condiciones de la producción
Donde se aplicaran los resultados experimentales.
Factor.-
Objetivo de estudio del experimento, puede
Considerarse un sistema simple o complejo que puede influir en forma
Cualitativa o cuantitativa, o ambas a la vez, en los organismos biológicos
Estudiados.
Precisión Experimental.-
Indica la necesidad de eliminar o disminuir el error
Experimental para alcanzar un mayor nivel de confianza en los resultados
Experimentales.
Grado de libertad.-
Número de comparaciones independientes menos
Uno (n-1)
, que puede hacerse en un juego de datos.
Nivel de Significación.-
Probabilidad de
Fallar en la toma de decisiones estadísticas (Se fija antes del registro de los
Datos).
3.¿Cuáles son los elementos fundamentales del Experimento?
1.Variantes
2.Replicas
3.Unidad experimental
4.Complete el siguiente cuadro:
Hipótesis | Fc | Ft0.05 0.01 | Decisión estadística | Conclusión respecto a hipótesis |
H0 | 6.54 | 2.98 4.17 | ||
H1 | 0.18 | 2.10 2.90 | ||
H1 | 2.95 | 2.95 3.45 | ||
H0 | 2.56 | 1.69 3.02 |
RESPUESTA
Hipótesis | Fc | Ft0.05 0.01 | Decisión estadística | Conclusión respecto a hipótesis |
H0 | 6.54 | 2.98 4.17 |
| Se rechaza |
H1 | 0.18 | 2.10 2.90 | NS | Se rechaza |
H1 | 2.95 | 2.95 3.45 | NS | Se rechaza |
H0 | 2.56 | 1.70 3.02 |
| Se rechaza |
5.Para incrementar precisión en la Experimentación, el material experimental debe ser:
A
Homogéneo
6.- ¿CÓMO REDUCIR LA PROBABILIDAD DE COMETER UN ERROR TIPO II?
- Incrementar El tamaño de la muestra
- Elevar El valor de alfa
- Utilizar pruebas estadísticas más Robustas como las denominadas pruebas paramétricas (test, ANOVA, etc.)
7. EXPLIQUE A QUE SE REFIERE LOS TÉRMINOS ERROR TIPO I Y ERROR TIPO II
El error tipo I corresponde a un “falso positivo”, es decir rechazar la H0 Cuando en realidad es verdadera; en términos más sencillos, creer que hay una Asociación estadísticamente significativa cuando no la hay.
El error tipo II corresponde a un “falso negativo”, es decir, consiste en Aceptar H0 cuando es falsa; en términos más sencillos, creer que no existe una Asociación estadísticamente significativa cuando quizás la hay.
8.- FUENTES DEL ERROR EXPERIMENTAL
a. La variabilidad inherente al material experimental al cual se aplican los Tratamientos. Lo cual es carácterístico de las unidades experimentales que Produzcan diversos resultados aun cuando se someten al mismo tratamiento.
b. La falta de Uniformidad en la conducción o manejo físico del experimento.
Se refiere a La deficiencia en poder uniformar las técnicas de manejo experimental.
9.MENCIONES SIETE FORMAS DE COMO USTED Podría REDUCIR EL ERROR EXPERIMENTAL
a.- utilización de unidades experimentales tan Uniformes como sean posibles.
b. El tamaño de las unidades experimentales a usar Que sea el más adecuado.
c. En el caso de diseños agropecuarios se debe Eliminar el efecto de borde de las parcelas.
d. Utilización de un eficiente número de Repeticiones para cada tratamiento.
e. Poner a todos los tratamientos en igualdad de Condiciones de manera que, si alguno es superior a los demás tenga la Oportunidad de mostrarlo.
f.- adecuada distribución de los tratamientos por Medio de sorteos, estratificación; en otras palabras una buena aleatorización.
g. Aplicación de métodos estadísticos, que permitan Separar las diversas causas de variación y obtener el mejor provecho de los Resultados, esto es, el uso del diseño experimental adecuado.
10. EXIGENCIAS FUNDAMENTALES AL REALIZAR UN EXPERIMENTO DE CAMPO
Tipicidad (representatividad)
Diseminución del error sistemático (Uniformidad)
Grado de precisión experimental
Control efectivo de las medidad y observaciones.
Rango de validez de las conclusiones
11. TAMAÑO DE LA PARCELA EXPERIMENTAL
Al Decidir el tamaño adecuado de la parcela experimental, hay que considerar Diversos factores;
1. En El caso agrícola la heterogeneidad del suelo
2. El Grado de precisión deseado
3. El Número de repeticiones a establecer en el experimento
4. En El caso agrícola las particularidades del cultivo en que se va a experimentarse (control de malezas, riego, fertilización, etc.).
5. El Tipo de experimento
6. El Diseño experimental a usar
7. Las Condiciones técnicas con que se disponen para el trabajo experimental
12. ORIENTACIÓN DE LA PARCELA EXPERIMENTAL
13. SUPUESTOS DEL ANÁLISIS DE VARIANZA
Independencia
Normalidad
Homogeneidad De varianzas
14. CUANDO EMPLEAR ESTAS TRANSFORMACIONES
Se utiliza Para datos donde el intervalo de % va de 0 a 20% o de 80 a 100%, pero no de Ambos.
Se usa Cuando algunos de los valores están por debajo de 10% o aún por debajo de 15% y Especialmente cuando hay ceros.
Se usa con Números enteros que cubren un amplio intervalo. No puede usarse directamente Para valores 2 “ceros” y cuando algunos de los valores son mayores de 10% debe Usarse
15. ERRORES AL TOMAR UNA DECISIÓN
16. MENCIONE LOS PRINCIPIOS BÁSICOS DEL DISEÑO EXPERIMENTAL
Aleatorización
Replicas
Control Local
17. FUNCIONES DE LOS PRINCIPIOS BÁSICOS DEL DISEÑO EXPERIMENTAL
La Aleatorización permite la validar la estimación del error experimental Conjuntamente con la aleatorización.
La Replicación conjuntamente con el bloqueo permite la reducción del error Experimental.
Por Otro lado la sensibilidad, la eficiencia, ortogonalidad, balance y confusión Permiten la reducción del error experimental.
18. DEFINA LOS SIGUIENTES TÉRMINOS
Experimento.-
Es un
Trabajo planificado para descubrir nuevos hechos o para confirmar o negar los
Resultados de investigaciones previas.
Diseño experimental.-
Es el conjunto de reglas que se siguen para la asignación de los
Tratamientos a las unidades experimentales, la toma de datos, el análisis
Estadístico y la interpretación de los resultados.
Balanceo
-
Es la asignación de igual número de unidades experimentales por tratamiento, su
Uso aumenta la precisión del experimento.
Control local.-
Es el conjunto de estrategia que permiten lograr la reducción de la varianza
Del error experimental.
Aleatorización
.- Es el
Sorteo que se realiza para asignar los tratamientos a las U.E, o las réplicas
Al esquema del experimento. También se refiere al procedimiento de selección de
La unidad de análisis para la medición de las variables respuestas.
Unidad experimental.-
Es la entidad o ambiente que alberga al material experimental (vegetal o
Animal) que va a recibir un tratamiento. Las U.E son en realidad las partes
Físicas más pequeñas del esquema del experimento.
Material experimental.-
Resulta ser el conjunto de organismos o parte de ellos (según las condiciones
En que se desarrolle la investigación) que serán analizados para conocer cómo
Influye en estos el factor o factores experimentales investigados.
Muestra
-
Parte de elementos extraíble de la población sujeto a estudio, para inferir los
Resultados a toda la población
Unidad de muestreo.-
Es la fracción de la unidad experimental en la que se va a medir el efecto
De los tratamientos.
Efecto borde.-
Comportamiento diferenciado de los individuos que se encuentran en la periferia
De la unidad experimental, respecto a aquellos que se encuentran en el interior
De la misma.
Variable.-
Todo
Carácter, rasgo, propiedad o atributo, con respecto a la cual los elementos de
Una población difieren de alguna forma.
Exactitud.-
Esta
Asociado con la calidad del instrumento que se utiliza para la medición de la
Variable. Siendo deseable aquellos que den una lectura lo más cercana posible a
La media real de la variable en cuestión.
Variable interviniente.-
Son todos aquellos elementos o factores externos que no están en estudio
Pero que influyen sobre el material experimental.
Error experimental.-
Es la variación que resulta de unidades experimentales que reciben el
Mismo tratamiento.
Nivel de significación.-
Es la probabilidad de fallar en la toma de decisiones estadísticas (se
Fija antes del registro de los datos).
Factor.-
Es el
Objetivo de estudio del experimento Puede considerarse un sistema simple o
Complejo que puede influir en forma cualitativa o cuantitativa, o ambas a la
Vez, en los organismos biológicos estudiados.
Nivel.-
Son las
Variantes o modalidades del factor en estudio, o sea, las distintas cantidades,
Categorías o clases que sirven de referencia fundamental para la prueba de
Hipótesis.
Hipótesis.-
Es una suposición o respuesta anticipada a un hecho o fenómeno a ser
Comprobado, siguiendo los métodos de la investigación científica.
Tipicidad.-
Esta dada
Por la necesidad de la correspondencia que debe existir entre las condiciones
En que se realiza el experimento y las condiciones de la producción donde se
Aplicaran los resultados experimentales.
19.- ESCRIBA CINCO ESTRATEGIAS DEL CONTROL LOCAL
El Agrupamiento
El Bloqueo
Balanceo
Grupos Aleatorios y homogéneos
Apareamiento
Compensación
20. COMO PUEDO LOGRAR LA HOMOGENEIDAD DE LAS UNIDADES EXPERIMENTALES
Ejerciendo Un control local apropiado (seleccionando por ejemplo, sujetos, animales o Plantas de una misma edad, raza, variedad o especie).
21.- AL DISEÑO COMPLETAMENTE AL AZAR CON QUE OTRO NOMBRE DE LO CONOCE
Diseño De una vía o un solo criterio de clasificación en virtud de que las repuestas Se hallan clasificadas únicamente por los tratamientos.
22.- MENCIONE CUATRO CRITERIOS PARA LA BLOQUIZACIÓN
1) Proximidad (parcelas vecinas), 2) carácterísticas físicas (edad o peso), 3) Tiempo, 4) administración de tareas en el experimento.
23.- MENCIONE COMO DETERMINARÍA EL NÚMERO DE UNIDADES EXPERIMENTALES
Es Producto del número de tratamientos (t) y el número De observaciones (repeticiones, r).
n = t x r
24.- EN UN EXPERIMENTO DISEÑO COMPLETAMENTE AL
AZAR, ESPECIFIQUE COMO SE APLICA LOS PRINCIPIOS BÁSICOS DE EXPERIMENTACIÓN.
25.- EN UN EXPERIMENTO DISEÑO
DE BLOQUES COMPLETOS AL ZAR ESPECIFIQUE COMO SE APLICA LOS PRINCIPIOS BÁSICOS
DE EXPERIMENTACIÓN.
26.- EN UN EXPERIMENTO CUADRADO LATINO ESPECIFIQUE COMO SE APLICA LOS PRINCIPIOS BÁSICOS DE EXPERIMENTACIÓN
27
-
EN LOS SIGUIENTES EJEMPLOS DETERMINAR:
LAS HIPÓTESIS (ALTERNATIVAS Y NULAS),
COEFICIENTE DE DETERMINACIÓN Y VARIACIÓN, VARIABLES: INDEPENDIENTE(S) Y
DEPENDIENTE(S), UNIDAD EXPERIMENTAL, DISEÑO EXPERIMENTAL A EMPLEAR Y EL ¿POR
QUÉ? COMPLETAR EL ANÁLISIS DE VARIANZA Y ESCRIBIR LAS PRINCIPALES CONCLUSIONES.
a) Los datos que se presentan a Continuación son rendimientos en toneladas por hectárea de la festuca con 3 Niveles de fertilización nitrogenada. El diseño fue completamente aleatorizado, Con 5 repeticiones por tratamiento.
Fuente De variación | gl | Suma De cuadrados | Cuadrados Medios | F calculada | F. Tablas |
Niveles De Nitrógeno | 788,33 | ||||
Error | 0,45 | ||||
Total | 788,78 |
b) Se hizo un experimento para observar el rendimiento de cinco variedades de Garbanzo (A, B, C, D, E); las filas fueron definidas como niveles de riego y Las columnas como fertilidad del suelo.
Fuente De variación | gl | Suma De cuadrados | Cuadrados Medios | F calculada | F. Tablas |
Variedades | 6457,60 | ||||
Filas | 1114,00 | ||||
Columnas | 516,80 | ||||
Error | 825,60 12 | ||||
Total | 8914,00 |
c) En un experimento en Batata se Aplicaron seis niveles de potasio (K1=0, K2=10, K3=15, K4=30, K5=45, K6=60). Se Quiere evaluar el rendimiento en Kg./100 m2 en los diferentes niveles de Potasio. Las repeticiones fueron realizadas en cuatro suelos con diferente Fertilidad; los resultados son presentados en la siguiente tabla.
Fuente De variación | gl | Suma De cuadrados | Cuadrados Medios | F calculada | F. Tablas |
Niveles De Potasio | 357,83 | ||||
Bloque | 170,33 | ||||
Error | 233,17 | ||||
Total | 761,33 23 |
28
-El
Siguiente enunciado corresponde a un estudio de caso sobre el proceso de
Extracción de cobre de la lixiviación de bateas. Uno de los métodos de
Extracción de cobre, del mineral, es el método de lixiviación, que consiste en
Verter ácido sulfúrico sobre el mineral, depositado en grandes bateas, el que
Disuelve el contenido de cobre en él. El líquido escurre, y de él se recupera
Posteriormente el metal. Se piensa que hay tres factores importantes que pueden
Controlar el proceso, de modo de optimizar el contenido de cobre extraído.
Estos factores son, la duración del ciclo de lixiviación, la masa del mineral
Depositado en las bateas, y la ley del mineral, es decir, su contenido de
Cobre. Para ello se diseñó el experimento descrito a continuación: OBTENER LOS
TRATAMIENTOS.
FACTORES
La Duración del ciclo de lixiviación (A)
La Masa del mineral depositado en las bateas (B)
La Ley del mineral (C)
NIVELES
a1: 120 horas; a2: 90 horas; b1: 11500 toneladas; b2: 13500 toneladas; c1: 1 % de Cobre; c2: 1.5 % de Cobre.
29
ESCRIBA LOS PRINCIPIOS BÁSICOS DEL DISEÑO EXPERIMENTAL
30. VERDADERO O FALSO
Las Variables independientes son manipuladas (V)
Planificar Implica tomar decisiones (V)
En La prueba estadística se infiere la hipótesis alternativa (F)
El Modelo estadístico posee tres componentes (F)
El Control reduce la variancia de los datos (V)
No Hay experimentación sin control (v)
No Hay experimentación sin constancia (v)
El Diseño experimental requiere grupos homogéneos (V)
Las Hipótesis de causalidad se prueban en contextos no experimentales (F)
La Precisión reduce la variancia del error (V)
La Hipótesis alternativa es la de nulidad de efectos (F)
Es Lo mismo la selección que la asignación (F)
El ANOVA es una prueba paramétrica (V)
El Diseño A x B x C es factorial (V)
La Asignación siempre debe ser aleatoria (V)
El Bloqueo es una técnica de control (V)
Cada Bloque es una réplica completa del experimento (V)
En Grupos al azar se aplica el ANOVA (V)
En Grupos apareados se aplica la t de Student (V)
Los Bloques se forman después de aplicar los tratamientos (F)
El Diseño A x B es de Cuadrado Latino (F)
El ANOVA no se aplica a diseños de dos grupos (F)
La T de Student es una prueba no paramétrica (F)
Los D. De bloques son menos precisos que los diseños completamente al azar (F)
Ortogonalidad Significa independencia (V)
El ANOVA asume la homogeneidad de las variancias (V)
El ANOVA implica la normalidad de los datos (V)
La T es una prueba de homogeneidad de variancia (F)
El Modelo estructural es lineal (V)
Los Cuadrados Latinos son matrices cuadradas (V)
La Variable de bloques es manipulada (F)
El Cuadrado Latino implica dos variables manipuladas (F)
Los Factores son variables dependientes (F)
No Existe el diseño factorial de bloques (F)
La Interacción es un efecto factorial secundario (V)
Los Cuadrados medios son sumas de cuadrados (F)
El Cuadrado medio del error es la variancia del error (V)
La F es el estadístico del ANOVA (V)
El Diseño factorial AxBxC combina dos factores (F)
El ANOVA exige el supuesto de homogeneidad (V)
Se Considera hipótesis nula (H0) como la ausencia de efectos en los tratamientos Evaluados. H_0: μ=μ=μ=.…=μ_n. (V).
El Procedimiento estadístico que consiste en verificar la probabilidad de que las Medias, se conoce como Prueba de Significación Estadística. (V).
La Repetición proporciona una estimación del error experimental (V)
La Repetición Brinda una medición más precisa de los efectos de los tratamientos (V)
El Control local se refiere a la cantidad de balanceo, bloqueo y agrupamiento de Las unidades experimentales que se emplean en el diseño adoptado. (V)
La Prueba Anova nos permite comparar las medias (V)
H0: Las medias de los k grupos son todas diferentes (F)
H1: Al menos una de las medias es igual. (V)
El Coeficiente de determinación, estará entre cero y uno.Cuanto Más próximo esté de uno, más variabilidad explica el modelo, y por tanto menos Variabilidad no explicada o residual. (V)
La Investigación experimental permite demostrar relaciones causa-efecto (V)
El Tema de investigación debe contener la variable independiente y dependiente (V)
Las Hipótesis teóricas son enunciados empíricos (F)
La Experimentación es un método científico (F)
La Validez externa está asociada al control (F)
Los Diseños son estrategias de obtención de datos (V)
La Estrategia experimental es manipulativa (V)
El Modelo estadístico posee tres componentes (F)
La Variable de respuesta es fija (F)
No Hay experimentación sin constancia (V)
La Hipótesis de nulidad es la experimental (F)
El Diseño A x B es de Cuadrado Latino (F)
Cada Bloque es una réplica completa del experimento (V)
Los Bloques se forman después de aplicar los tratamientos (F)
El ANOVA asume la homogeneidad de las variancias (V)
El ANOVA implica la normalidad de los datos (V)
El Cuadrado Latino controla una sola variable (F)
Dentro de cada bloque los sujetos son homogéneos (V)
Los Cuadrados Latinos son matrices cuadradas (V)
La f es el estadístico del ANOVA (V)