PRINCÍPIOS BÁSICOS DE...
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PRINCÍPIOS BÁSICOS DE EXPERIMENTAÇÃOPRINCÍPIOS BÁSICOS DE EXPERIMENTAÇÃO
Profª. Sheila Regina Oro
Livro: Livro: Curso de estatística experimentalCurso de estatística experimentalAutor: Frederico PIMENTEL-GOMESAutor: Frederico PIMENTEL-GOMES
Capítulo: 2Capítulo: 2
Livro: Livro: Estatística experimentalEstatística experimentalAutor: Sonia VIEIRAAutor: Sonia VIEIRA
Capítulo: 1Capítulo: 1
Conceitos fundamentais
Unidade experimental ou parcela
Designa cada unidade usada no experimento.
Um animal, uma peça fabricada, uma pessoa, ...
Conceitos fundamentais
Tratamento
Indica o que está em comparação.
Máquinas, métodos, produtos, materiais, ...
Efeito do tratamento: controle
Conceitos fundamentais
Variável resposta
O que está sendo medido ou observado no experimento.
Efeito da temperatura sobre a velocidade de determinada reação química.
Conceitos fundamentais
Testemunha ou grupo controle
Conjunto de parcelas que, ou não recebe tratamento, ou recebe um tratamento já conhecido.
Sua resposta é comparada com as respostas dos grupos tratados.
Conceitos fundamentais
Bordadura
Áreas que são separadas nas parcelas a fim de se evitar a influência dos tratamentos aplicados nas parcelas vizinhas.
Conceitos fundamentais
Erro experimental
É a variação existente entre duas parcelas que receberam o mesmo tratamento.
Princípios básicos de experimentação
Repetição
Unidades experimentais do mesmo grupo.
É sempre desejável que os experimentos tenham grande número de repetições.
Na prática nem sempre é possível.
Princípios básicos de experimentação
A repetição é importante porque:
permite a obtenção de uma estimativa da variabilidade devido ao erro experimental dentre de cada tratamento;
aumenta a precisão do experimento e das estimativas obtidas no experimento;
amplia o alcance da inferência pela repetição do experimento no tempo e no espaço.
Casualização ou aleatorização
É importante que os tratamentos sejam sorteados às unidades experimentais.
Só a casualização garante que unidades com características diferentes tenham igual probabilidade de serem designadas para os dois grupos.
Princípios básicos de experimentação
Casualização ou aleatorização
Imagine que se deseja estudar o efeito da utilização de um resíduo sólido orgânico como adubo, sobre o crescimento de uma determinada cultura. O experimento pode ser feito em uma estufa, onde cada unidade experimental seria constituída por um vaso.
Princípios básicos de experimentação
Casualização ou aleatorização
A aleatorização torna possível a aplicação dos métodos estatísticos para análise dos dados (modelos estatísticos exigem que o erro experimental seja aleatório e independente);
Permite ainda que os efeitos não-controláveis que afetam a variável resposta sejam balanceados entre todas as medidas.
Princípios básicos de experimentação
Formação de blocos
É realizada quando se deseja avaliar com maior eficiência os efeitos dos fatores de interesse (fatores perturbadores conhecidos);
São conjuntos homogêneos de unidades experimentais.
Princípios básicos de experimentação
Definir a unidade experimental
Definir o que será medido, observado ou testado
Definir os tratamentos
Como fazer a casualização (caso necessário)
Princípios básicos de experimentação - Planejamento
Deseja-se comparar o efeito de duas rações na engorda de suínos.
Unidade experimental
Suíno
Princípios básicos de experimentação
Deseja-se comparar o efeito de duas rações na engorda de suínos.
Variável resposta
Ganho de peso de cada animal
Princípios básicos de experimentação
Deseja-se comparar o efeito de duas rações na engorda de suínos.
Tratamentos
Ração A e Ração B
Princípios básicos de experimentação
Deseja-se comparar o efeito de duas rações na engorda de suínos.
Casualização
Sorteio
Princípios básicos de experimentação
Delineamento experimental pode ser definido como o plano que é dado na experimentação e também a
forma como são organizadas as unidades experimentais. Delineamento pode se referir também
a maneira como o tratamentos são oferecidos às unidades experimentais.
Princípios básicos de experimentação
Análise Univariada: apenas um parâmetro em análise
Análise Multivariada: vários parâmetros em análise ao mesmo tempo
Princípios básicos de experimentação
Análise Univariada
Delineamento Inteiramente Casualizado
Delineamento em Blocos
Delineamento Fatorial
Delineamento em Parcelas Subdividas (Split Plot)
Delineamento Hierárquico
Delineamento Quadrado Latino
Outros
Princípios básicos de experimentação
Análise Multivariada
Fatorial (Otimização e Superfície de Resposta)
PCA (Principal Component Analysis)
Princípios básicos de experimentação
Exemplo 1
Estudaram-se 6 rações para suínos com 7 porcos por ração. O aumento de pesos (kg) ao final de duas semanas foram os seguintes:
Repetição RaçõesA B C D E F
1 11 9 20 11 20 102 13 11 17 10 19 133 12 11 21 11 24 144 12 10 20 11 22 125 13 08 21 10 19 156 15 08 18 09 20 107 15 10 20 10 18 13
Exemplo 1
a) Qual é a unidade de análise do experimento? Quantos ensaios serão realizados?
b) Que suposições têm que ser feitas para estudar este problema?
• DIC
• “porcos homogêneos”
• Fator: rações para suínos
• Níveis: 6
• Tratamentos: A, B, C, D, E, F
• Repetições: 7 repetições por tratamento
• Variável resposta: Aumento de peso
Exemplo 2
Pesquisou-se o efeito de dois diferentes micro-organismos, nas mesmas condições experimentais, na biorremediação de solos contaminados por HAP’s. Foram realizados ensaios com 10 repetições para cada micro-organismo, além de um tratamento controle. Após um período de incubação de 30 dias, realizou-se a análise da concentração de HAP’s no solo, em mg/g.
Exemplo 2
a) Qual é a unidade de análise do experimento? Quantos ensaios serão realizados?
b) Que suposições têm que ser feitas para estudar este problema?