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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

Planejamento experimental

Conceitos fundamentais

Unidade experimental ou parcela

Designa cada unidade usada no experimento.

Um animal, uma peça fabricada, uma pessoa, ...


Unidade experimental ou parcela


Tratamento

Indica o que está em comparação.

Máquinas, métodos, produtos, materiais, ...

Efeito do tratamento: controle


Tratamento


Variável resposta

O que está sendo medido ou observado no experimento.

Efeito da temperatura sobre a velocidade de determinada reação química.


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.


Bordadura

Áreas que são separadas nas parcelas a fim de se evitar a influência dos tratamentos aplicados nas parcelas vizinhas.


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.


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.



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.




Adubado

Não-adubado


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.


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.


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



Variável resposta

Ganho de peso de cada animal



Tratamentos

Ração A e Ração B



Casualização

Sorteio


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.


Análise Univariada: apenas um parâmetro em análise

Análise Multivariada: vários parâmetros em análise ao mesmo tempo


Análise Univariada

Delineamento Inteiramente Casualizado

Delineamento em Blocos

Delineamento Fatorial

Delineamento em Parcelas Subdividas (Split Plot)

Delineamento Hierárquico

Delineamento Quadrado Latino

Outros


Análise Multivariada

Fatorial (Otimização e Superfície de Resposta)

PCA (Principal Component Analysis)


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?

Experimentação intensiva

Experimentação extensiva


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