3.2 Caso de estudio poblacional, réplicas y repeticiones en estudios experimentales
CONCEPTOS BÁSICOS En ocasiones nos resulta confuso diferenciar entre los conceptos de réplica y repetición dentro del contexto estadístico, específicamente para el diseño de experimentos.
RÉPLICAS Cuando se trabaja con animales, humanos o unidades de experimentales, es importante el registro individual de las respuestas a los tratamientos. En este caso, cada unidad experimental tiene características únicas que son su propia y particular fuente de variabilidad independientes una de otras. Por lo tanto, una réplica consiste en repetir el mismo tratamiento en diferentes unidades experimentales. Esto es, que las corridas experimentales son idénticas, pero separadas. El número de réplicas dependerá de los costos de la experimentación. Su óptimo diseño es vital para la validez estadística del ensayo. Las réplicas permiten evaluar combinaciones de
factores o diseños.
REPETICIONES Una repetición consiste en medir una variable de la misma unidad experimental en varias ocasiones. Este tipo de mediciones permiten analizar las tendencias del tiempo, que pueden revelar la rapidez de respuesta o la duración de los efectos de un tratamiento. Esto es, que las mediciones se realizan en la misma corrida experimental. El diseño de cuántas réplicas y repeticiones se deben incluir en un ensayo clínico dependerá del objetivo del estudio. Las réplicas y repeticiones están afectadas por diferentes fuentes de variabilidad y limitaciones. En general, las réplicas son más costosas, pero son indispensables para comprobar los efectos de algunos tratamientos. Cabe resaltar, que los diseños experimentales no se encuentran limitados por un solo tipo de medición, ni por el número de variables de respuesta.
EJEMPLOS DE RÉPLICAS Y REPETICIONES 1. En un estudio donde se evaluará la funcionalidad de una prótesis inteligente de mano se cuenta con cinco individuos que realizarán la prueba de tomar una pelota. La variable de respuesta es el tiempo que tardan en tomar la pelota. Cada individuo (réplica) debe hacer el mismo ejercicio cinco veces (repeticiones). El objetivo del estudio sería determinar la variabilidad de respuesta entre individuos. Prueba 3 1.0 1.1 1.0 0.9 0.9 La variable de respuesta es mostrada en segundos. En la tabla, cada renglón representa un individuo (unidad experimental), donde se
Sujeto A B C D E
Prueba 1 1.0 1.2 1.0 1.0 0.9
Prueba 2 0.8 1.0 1.0 0.8 1.0
Prueba 4 1.0 1.3 0.7 0.8 1.0
Prueba 5 0.5 1.0 1.0 0.8 0.8
Promedio 0.86 1.12 0.94 0.86 0.92
indican 5 repeticiones. En la tabla, la columna de “sujeto” se representa las 5 répilcas del estudio. Los promedios serían comparados como réplicas en el estudio.
2. En este experimento se evalúan dos condiciones experimentales y se desea determinar
la tendencia en el tiempo. Se realiza el diseño con dos grupos de ratones que estarán con dos diferentes dietas. El primer grupo recibirá una dieta baja en fibra dietaria y el segundo será el grupo control con una dieta regular. El registro del peso se realizará cada 5 días. Debido a que el diseño de este experimento es más complejo, nos permite obtener
mayor información. Los objetivos incluyen determinar la variabilidad de respuesta entre individuos de cada grupo, además, de la variabilidad entre grupos.
Grupo
Ratón
Día 0 40 41 39 40 38 39.6 39 40 40 42 38 39.8 Grupo 1. Ratones tratados con el medicamento; Grupo 2. Ratones control sin
Día 5 41 42 40 41 40 40.8 40 41 40 42 39 40.4
Día 10 42 43 41 42 41 41.8 40 41 40 42 38 40.2
Día 15 43 44 43 44 42 43.2 40 41 40 42 38 40.2
Día 20 44 46 45 46 43 44.8 40 41 40 42 38 40.2
A B C D E Promedio
Ratón
F G H I J Promedio
tratamiento. La variable de respuesta es mostrada en gramos.
En la tabla, cada renglón representa una unidad experimental (ratón), donde se puede analizar en medidas repetidas el desarrollo de la variable con respecto al tiempo. En la tabla, la columna de “ratón” se representa las 5 répilcas para cada grupo de
estudio. Los promedios de cada punto en el tiempo están contenidas como réplicas con tendencia en el tiempo y pueden ser comparadas entre los dos grupos.
REFERENCIAS Minitab. (2023). Réplicas y repeticiones en experimentos diseñados. [página web] https://support.minitab.com/es-mx/minitab/20/help-and-how-to/statistical-modeling/doe/supporting-topics/basics/replicates-and-repeats-in-designed-experiments/
Kuehl, R. O. (2001). Principios estadísticos para el diseño y análisis de investigaciones
(2nda ed.). Thomson Learning.
M3 L3.2 R1 Caso de estudio poblacional, replicas y repeticiones en estudios experimentales (1)
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3.2 Caso de estudio poblacional, réplicas y repeticiones en estudios experimentales
CONCEPTOS BÁSICOS En ocasiones nos resulta confuso diferenciar entre los conceptos de réplica y repetición dentro del contexto estadístico, específicamente para el diseño de experimentos.
RÉPLICAS Cuando se trabaja con animales, humanos o unidades de experimentales, es importante el registro individual de las respuestas a los tratamientos. En este caso, cada unidad experimental tiene características únicas que son su propia y particular fuente de variabilidad independientes una de otras. Por lo tanto, una réplica consiste en repetir el mismo tratamiento en diferentes unidades experimentales. Esto es, que las corridas experimentales son idénticas, pero separadas. El número de réplicas dependerá de los costos de la experimentación. Su óptimo diseño es vital para la validez estadística del ensayo. Las réplicas permiten evaluar combinaciones de
factores o diseños.
REPETICIONES Una repetición consiste en medir una variable de la misma unidad experimental en varias ocasiones. Este tipo de mediciones permiten analizar las tendencias del tiempo, que pueden revelar la rapidez de respuesta o la duración de los efectos de un tratamiento. Esto es, que las mediciones se realizan en la misma corrida experimental. El diseño de cuántas réplicas y repeticiones se deben incluir en un ensayo clínico dependerá del objetivo del estudio. Las réplicas y repeticiones están afectadas por diferentes fuentes de variabilidad y limitaciones. En general, las réplicas son más costosas, pero son indispensables para comprobar los efectos de algunos tratamientos. Cabe resaltar, que los diseños experimentales no se encuentran limitados por un solo tipo de medición, ni por el número de variables de respuesta.
EJEMPLOS DE RÉPLICAS Y REPETICIONES 1. En un estudio donde se evaluará la funcionalidad de una prótesis inteligente de mano se cuenta con cinco individuos que realizarán la prueba de tomar una pelota. La variable de respuesta es el tiempo que tardan en tomar la pelota. Cada individuo (réplica) debe hacer el mismo ejercicio cinco veces (repeticiones). El objetivo del estudio sería determinar la variabilidad de respuesta entre individuos. Prueba 3 1.0 1.1 1.0 0.9 0.9 La variable de respuesta es mostrada en segundos. En la tabla, cada renglón representa un individuo (unidad experimental), donde se
Sujeto A B C D E
Prueba 1 1.0 1.2 1.0 1.0 0.9
Prueba 2 0.8 1.0 1.0 0.8 1.0
Prueba 4 1.0 1.3 0.7 0.8 1.0
Prueba 5 0.5 1.0 1.0 0.8 0.8
Promedio 0.86 1.12 0.94 0.86 0.92
indican 5 repeticiones. En la tabla, la columna de “sujeto” se representa las 5 répilcas del estudio. Los promedios serían comparados como réplicas en el estudio.
2. En este experimento se evalúan dos condiciones experimentales y se desea determinar
la tendencia en el tiempo. Se realiza el diseño con dos grupos de ratones que estarán con dos diferentes dietas. El primer grupo recibirá una dieta baja en fibra dietaria y el segundo será el grupo control con una dieta regular. El registro del peso se realizará cada 5 días. Debido a que el diseño de este experimento es más complejo, nos permite obtener
mayor información. Los objetivos incluyen determinar la variabilidad de respuesta entre individuos de cada grupo, además, de la variabilidad entre grupos.
Grupo
Ratón
Día 0 40 41 39 40 38 39.6 39 40 40 42 38 39.8 Grupo 1. Ratones tratados con el medicamento; Grupo 2. Ratones control sin
Día 5 41 42 40 41 40 40.8 40 41 40 42 39 40.4
Día 10 42 43 41 42 41 41.8 40 41 40 42 38 40.2
Día 15 43 44 43 44 42 43.2 40 41 40 42 38 40.2
Día 20 44 46 45 46 43 44.8 40 41 40 42 38 40.2
A B C D E Promedio
Ratón
F G H I J Promedio
tratamiento. La variable de respuesta es mostrada en gramos.
En la tabla, cada renglón representa una unidad experimental (ratón), donde se puede analizar en medidas repetidas el desarrollo de la variable con respecto al tiempo. En la tabla, la columna de “ratón” se representa las 5 répilcas para cada grupo de
estudio. Los promedios de cada punto en el tiempo están contenidas como réplicas con tendencia en el tiempo y pueden ser comparadas entre los dos grupos.
REFERENCIAS Minitab. (2023). Réplicas y repeticiones en experimentos diseñados. [página web] https://support.minitab.com/es-mx/minitab/20/help-and-how-to/statistical-modeling/doe/supporting-topics/basics/replicates-and-repeats-in-designed-experiments/
Kuehl, R. O. (2001). Principios estadísticos para el diseño y análisis de investigaciones
(2nda ed.). Thomson Learning.