Taller Diseño de Experimentos I
Practica 5. Determinación de la técnica estadística, para investigar el porqué del rechazo
de la hipótesis de nulidad de efectos de tratamientos.
1 de octubre de 2015
Para cada una de las siguientes investigaciones, determina la técnica estadística apropiada para analizar
los datos. Utiliza SPSS.
Investigación 1
Estudio de la relación entre la producción de grano y la densidad de la población de plantas.
El crecimiento y desarrollo de las plantas, como el de cualquier organismo viviente, depende de la disposición de nutrición suficiente. El
objetivo de la mayor parte de los cultivos de grano es maximizar la producción de semilla o grano en el régimen dado de fertilización de
tierra o cultivo.
Si el productor planta pocas semillas por unidad de área, no tendrá la máxima producción de grano pues cada planta tiene un potencial
genético máximo determinado. Entonces, una mayor producción de grano requiere más plantas por unidad de área. Por otro lado,
aunque la razón es completamente distinta, no obtendrá la máxima producción si el número de plantas por unidad de área es excesivo.
La disponibilidad de nutrientes por planta queda limitada y su crecimiento y desarrollo se reducen, con la consecuente reducción en
la producción de grano.
Para un científico, el objetivo en estas circunstancias es determinar la relación entre el número de plantas por unidad de área y la
producción de grano, con un régimen de fertilización y cultivo dado.
Para el estudio de esta relación se diseño un experimento considerando un diseño de tratamientos con cinco densidades de plantas
10, 20, 30, 40, 50 plantas. Cada uno de los cinco tratamientos se asigno al azar entre las tres parcelas consideradas, utilizando un
diseño experimental completamente aleatorio. La cosecha de grano resultante se muestra a continuación.
Cantidad de grano producida por parcela, para cinco densidades de plantas
10
12.2
11.4
12.4
Densidad de plantas (x)
20
30
40
50
16.0 18.6 17.6 18.0
15.5 20.2 19.3 16.4
16.5 18.2 17.1 16.6
Investigación 2.
Detección de flebitis durante la terapia de amiodarone
La flebitis es una inflamación de la vena que puede presentarse al administrar medicamentos por vía intravenosa. Se supuso que la
droga activa es el factor principal que contribuye a la inflamación, aunque es posible que la solución excipiente usada para la
administración intravenosa también contribuya.
Hipótesis de investigación. El problema de detectar la aparición de flebitis es de particular importancia para los investigadores. Este
estudio se diseño con la finalidad principal de buscar mecanismos para la detección temprana de flebitis durante una terapia de
amiodarone. Se planteo la hipótesis de que los cambios en la temperatura de los tejidos cercanos al lugar de la administración
intravenosa sería señal de una inflamación inminente.
Diseño de tratamientos. Se administraron tres tratamientos intravenosos en animales de laboratorio. Estos fueron:
1. Amiodarone en una solución excipiente.
2. Una solución excipiente.
3. Una solución salina
La solución salina sirvió como tratamiento placebo de control para determinar si la sola administración afectaba la inflamación. La
solución excipiente sirvió como control para separar los efectos del vehículo de los del medicamento.
Diseño experimental. Los conejos utilizados como animales de prueba se asignaron al azar a los tres grupos de tratamientos, en un
diseño totalmente aleatorio y se les inserto un aguja en un vena de la oreja.
Un incremento en la temperatura de la oreja tratada se consideró como posible indicador temprano de flebitis. la diferencia en las
temperaturas de las orejas (tratada menos no tratada) se uso como variable respuesta. Las complicaciones con el protocolo
experimental dieron como resultado un número diferente de conejos en cada tratamiento. En la siguiente tabla se muestra las
diferencias de la temperatura observadas luego de 4.5 horas, para cada conejo bajo estudio.
Diferencias en las temperaturas de las orejas (GC), tratada menos no tratada,
de los conejos, 4.5 horas después de tratamiento.
Amiodarone en una
Solución Excipiente
2.2, 1.6, 0.8,
1.8, 1.4, 0.4,
0.6, 1.5, 0.5
Solución
Excipiente
0.3, 0.0, 0.6,
0.0, -0.3, 0.2
Solución
Salina
0.1, 0.1, 0.2,
-0.4, 0.3, 0.1,
0.1, -0.5
Investigación 3
Supresión de crecimiento bacterial en carne almacenada.
La vida de anaquel de las carnes almacenadas es el tiempo que un corte previamente empacado es sano, nutritivo y vendible. Un
paquete normal expuesto al aire ambiental tiene una vida aproximada de 48 horas, después de las cuales la carne comienza a
deteriorarse por contaminación de microbios, degradación del color y encogimiento (deshidratación). El empaque al vació es efectivo
para suprimir el desarrollo de microbios; sin embargo, siguen siendo un problema los otros aspectos.
Algunos estudios recientes sugieren las atmósferas controladas de gas, como alternativa a los empaques actuales. Dos atmósferas que
prometen combinar la capacidad de suprimir el desarrollo de microbios con la conservación de las cualidades de la carne son: 1) Dióxido
de Carbono puro (CO2) y, 2) mezclas de monóxido de carbono (CO), oxígeno (O2) y nitrógeno(N).
Hipótesis de investigación. Con base en esta nueva información, el investigador plantea la Hipótesis de que alguna forma de
atmósfera controlada proporcionará un entorno más efectivo de empaque para el almacenamiento de carne.
Diseño de tratamientos. El diseño de tratamiento utilizado por el investigador para evaluar la hipótesis incluyó empaques con: 1) aire
del ambiente con un empaque comercial de plástico; 2) al vació; 3) un mezcla de gases con 1% CO, 40% O2 y 59% de N y 4) 100% de
CO2. Los empaques con el aire del ambiente y al vació sirven como tratamientos de control, ya que ambos son estándares con cuya
efectividad se pueden comparar la de los nuevos empaques.
Diseño experimental. Se utilizó el diseño totalmente al azar. A cada conjunto de condiciones de empaque se le asignaron al azar
cortes del mismo tamaño (75g). Cada corte se empacó por separado en las condiciones asignadas. En este ejemplo, se evalúa la
efectividad de cada tratamiento para suprimir el desarrollo bacterial. Después de 9 días de almacenamiento a 4ºC en una instalación
normal, se midió el número de bacterias psicotrópicas en la carne. Las bacterias psicotrópicas se encuentran en la superficie de la carne
y se asocian con la carne deteriorada. Los resultados se muestran en la siguiente tabla. El crecimiento bacterial se expresa como el
logaritmo del número de bacterias por centímetro cuadrado.
Bacterias psicotrópicas [log[No/Cm al cuadrado] en muestra de carne almacenadas
en cuatro condiciones de empaque, durante nueve días.
Condiciones de empaque
Crecimiento de la bacteria
psicotrópica log[ No/cm al cuadrado)
Empaque comercial de plástico
7.66,
6.98,
7.80
Empaque al vacío
5.26,
5.44,
5.80
1%Co, 40% O2, 59% N
7.41,
7.33,
7.04
100% CO2
3.51,
2.91,
3.66
Entrega 6 de octubre de 2015
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