INSTITUTO
TECNOLÓGICO SUPERIOR DE SAN MARTÍN TEXMELUCAN
INGENIERÍA
AMBIENTAL
3º
“A”
DISEÑO
DE EXPERIMENTOS AMBIENTALES.
CUESTIONARIO
EN EQUIPO
ALFREDO
MARQUEZ VAZQUEZ
ROSALÍA
HERNÁNDEZ CRUZ
ARISBETH
LORENCES PEDROTTI
ERIKA
FLORES CORTES
ELIZABET
REYES ROQUE
05/SEPTIEMBRE/2012
1.- Explique las
ventajas que tiene el diseño den experimentos sobre una estrategia de prueba y
error.
Una de las ventajas
principales es que existe una planeación, control y administración del tiempo.
Minimizar tiempo y
recursos.
2.- ¿Qué es un
experimento y qué es diseñar un
experimento?
Es un cambio en las
condiciones de operación de un sistema o proceso, que se hace con el objetivo
de medir el efecto del cambio sobre una o varias propiedades del producto o
resultado.
Diseñar un
experimento es la aplicación del método efectivo científico para generar
conocimiento acerca de un sistema.
3.- En el contexto de
un diseño de experimentos, ¿Qué es una variable de respuesta?, ¿Qué es un
factor estudiado?, y ¿Qué relación se esperaría que haya entre la variable y
los factores?
Variable de
respuesta: Son aquellas a través de las cuales se conoce el efecto o los resultados de cada prueba experimental
por lo que pueden ser características del producto.
Factor estudiado: son
variables que se investigan en el experimento respecto de cómo influyen o
afectan a las variables de respuesta.
Los factores
estudiados deberán asemejarse o aproximarse a la variable de respuesta.
4.- ¿En un
experimento solo es posible estudiar los factores que actualmente se controlan
en la operación normal del proceso?
Estos factores pueden
ser controlables o no controlables para que un factor sea estudiado es
necesario que durante el experimento se halla probado en al menos 2 condiciones
o niveles
5.- ¿Es posible
estudiar cómo influye un factor sobre la variable de respuesta, si el factor se
mantiene fijo en todas las corridas o pruebas experimentales? Si
Explique
Porque si se mantiene
fijo será más fácil de concluir el comportamiento del factor y ver que
semejanza tiene para la variable.
6. Se tiene un
experimento en el que los factores a estudiar y sus niveles son los siguientes:
temperatura (10,20 y 30°C). Elabore una lista de todos los posibles
tratamientos de este diseño.
|
TEMPERATURA
|
TIEMPO
|
TRATAMIENTO
|
|
10°C
|
60
|
1
|
|
10
°C
|
90
|
2
|
|
20°C
|
60
|
3
|
|
20°C
|
90
|
4
|
|
30°C
|
60
|
5
|
|
30°C
|
90
|
6
|
7. ¿Que es el error
aleatorio y que es el error experimental?
Error aleatorio.es la
variabilidad observada que no se puede explicar por los factores estudiantes.
Error experimental.
Componente del error aleatorio que refleja los errores del experimentador en la
planeación y ejecución del experimento.
8. ¿Por qué es
importante aleatorizar el orden en que se corren los diferentes tratamientos es
un diseño de experimentos?
La primera es porque
así validamos las pruebas que se hacen.
En la segunda
aseguramos que las pequeñas diferencias provocadas por materiales, equipo y
todos los factores no controlados, se repartan de manera homogénea en todos los
tratamientos.
9. ¿señale las etapas
en el diseño de un experimento, así como algunos aspectos clave de cada una de
ellas?
1-entender y
delimitar el problema u objeto de estudio; investigaciones preliminares que
conduzcan a entender el problema u objeto de estudio.
2- elegir la (s)
variable (s) de repuesta que será medida en cada punto del diseño y verificar
que se mide de manera confiable; aquí se refleja el resultado de las pruebas,
por eso no se pueden elegir aquellas que
mejor reflejen el problema o que caractericen el objeto de estudio.
3-determinar cuales
factores deben utilizarse o investigarse, de acuerdo a la supuesta influencia
que tiene sobre la respuesta; se debe utilizar toda la información.
4- seleccionar los niveles de cada factor,
así como el diseño experimental adecuado a los factores que se tienen y al objetivo del experimento; determinaremos cuantas
repeticiones se harán para cada tratamiento, tomando en cuenta el teimpo,costo
y la precisión deseada.
5-planear y organizar
el trabajo experimental; con base al diseño seleccionado se organizara y
planeara con detalle el trabajo
experimental-
6-realizar el
experimento; seguir paso a paso el plan previsto en la tapa anterior y en caso
de algún imprevisto determinar a donde se reportara esto.
10. ¿Por qué se
considera la planeación del experimento como la etapa más importante?
El la etapa más
importante porque en ella se da el desarrollo de la investigación, ya que se ve
desde el tipo de experimentación que se va utilizar, hasta el tipo de error que
son aceptables.
Describa cinco
actividades que se realizan en esta etapa.
1. el objetico del
experimento.
2. el número de
factores a estudiar.
3. el número de
niveles que se prueban en cada factor.
4. los efectos que
interesa investigar (relación factores-respuesta)
5. el costo del
experimento, tiempo y precisión deseada.
11.- Describa de manera breve los tres principios básicos del diseño de
experimentos.
Aleatorización: en este principio el
análisis de experimentos se hace de manera al azar, tomando homogéneamente las variables.
Repetición: se vuelve a realizar un tratamiento, pero no inmediatamente
después de haberse corrido el mismo tratamiento, sino cuando se requiera es decir
de acuerdo a la aleación.
Bloqueo: consiste en tomar en
cuenta, en forma adecuada, todos los factores que puedan afectar la respuesta
observada.
12.- explique la diferencia entre
significancia práctica y significancia estadística. Proponga un ejemplo donde se tenga la segunda pero no
en la primera.
Significancia Práctica: se refiere a
los errores cuando realizamos el experimento.
Significancia Estadística: se
refieres a los errores que se
obtienen en los datos del experimento.
Ejemplo: conteo de arboles afectados por una plaga dentro de un bosque para
determinar la cantidad afectada.
13.- describa cinco aspectos que son relevantes al momento de seleccionar
el diseño experimental.
1.- el objetivo experimental: con qué fin se hará los estudios y
soluciones.
2.- el número de factores a estudiar: determinar las variables claves para
el estudio del problema.
3.- el número de niveles que se prueban en cada factor: numero de variables
dentro de cada factor.
4.- los afectos que interesa investigar (relación factores-respuesta): qué
relación existe entre factores a estudiar para poder determinar una solución
acertada.
5.-los costos del experimento, tiempo y
precio deseado: realizar un presupuesto que este dentro del alcance
del que solicite tomando en cuenta la
eficiencia de todos los procesos.
14.- mencione dos problemas en su área
de trabajo que pudiera abordarse con el
diseño de experimentos. Por cada problema enliste algunos factores de control y
al menos una variable de respuesta.
1.-aguas residuales excesivas dentro de producción de
una maquiladora.
|
Factores de control
|
No controlables
|
Var. Respuesta
|
|
Velocidad
|
Temperatura
|
|
|
Exceso de colorantes
|
Condiciones de aire
|
Disminuir colorantes y
controlar temperaturas
|
|
Huso de químicos
|
Condiciones climáticas
|
Reutilización de agua
|
|
|
|
Disminución de agua
contaminada.
|
2.-agua potable con un excesivo nivel de pH
|
Factores de control
|
No controlables
|
Var. Respuesta
|
|
Velocidad
|
Temperatura
|
|
|
Huso de cloro
|
Condiciones de aire
|
Disminuir cloro
|
|
Huso de partes de cobre
dentro de las tuberías
|
humedad
|
Establecer una temperatura
ambiente para evitar corrosión de metales
|
|
|
|
Mantener un pH estable.
|
15.-suponga que se quiera estudiar el desempeño de un automóvil, y lo que se desea es encontrar los factores que más
influyen en su rendimiento. ¿Cuáles podrían ser las variables de respuesta?,
¿Cuáles los factores no controlables o de ruido?
|
Factores no controlables
|
Variables de respuesta
|
|
Humedad
|
Evitar el desequilibrio
dentro de sus sistemas para evitar corrosiones por los metales.
|
|
Temperatura
|
Mantener la temperatura
ambiente para poder controlar la humedad.
|
|
Velocidad
|
Fijar una velocidad para evitar las anteriores.
|
16. Se quiere
comparar el desgaste de dos marcas de llantas A y B, para lo cual se eligen al
azar 10 conductores particulares de cierta ciudad. A cinco de ellos,
seleccionados al azar, se les instalan gratis las llantas marca A, y a los
cinco restantes la marca B, con el compromiso por escrito de permitir la
verificación del desgaste cada seis meses.
a) ¿Crees que este experimento permita una
comparación justa de desgaste de las dos marcas de llantas?
Si, sin embargo se
tienen que tomar en cuenta varias variables ya que no todos los conductores van
a recorrer el mismo kilometraje por el mismo tipo de camino.
b) ¿Qué consideraciones se debieron hacer
para lograr una comparación más justa del desgaste de las dos marcas de
llantas?
Que también tomen en
cuenta el tipo de auto que tiene cada conductor.
c) Proponga al menos un cambio al experimento
que usted considera que mejoraría la comparación.
Que se les instalen
las llantas pero siempre y cuando no salgan de la ciudad y con ciertas
condiciones que no alteren las variables.
Y para este tipo de
problemas se utiliza el “diseño para comparar dos o más tratamientos” en los que incluye diseño completamente al
azar, diseño de bloques completos al azar y diseño de cuadro latino y
grecolatino.
17. Una compañía
farmacéutica realizo un experimento para comprobar los tiempos promedio (en
días), que son necesarios para que una persona se recupere de los efectos y las
complicaciones que siguen a un resfriado común. En este experimento se
compararon a personas que tomaron distintas dosis diarias de vitamina c. para
hacer el experimento se contacto a un número determinado de personas, que en
cuanto les daba el resfriado empezaban a recibir algún tipo de dosis. Si la
edad de las personas es una posible fuente de variabilidad, explique con
detalle como aplicaría la idea de bloqueo para controlar tal fuente de
variabilidad.
Para controlar esta
fuente de variabilidad lo que resulta conveniente hacer es un “diseño para
hacer u producto o procesos no controlables.”
18. En el caso
anterior ¿Qué podría pasar si se controla la posible fuente de variación que es
la edad?
Nuestra variable de
respuesta seria más exacta y con un porcentaje más elevado de probabilidad.
19. Un grupo de
investigadores trabaja para industrializar la mermelada de tuna; para ello
realizan mermeladas considerando los siguientes factores.
