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Modelagem de Experimentos Noções básicas de experimentação. Termos básicos e definições Parcela Tratamento Grupos de trabalho Repetição Causalidade Experimentos cegos * Parcela Designa a unidade elementar usada no experimento. Dependendo do experimento pode ser um animal, uma peça fabricada, uma pessoa, uma quantidade de material etc. Um termo mais geral e de uso mais comum é unidade experimental. * Tratamento Indica o que está em sendo analisado no experimento. Geralmente, serve para indicar o que se está estudando, seja por comparação de tratamentos ou seja para avaliar a influência de tratamento(s) diferente(s) A comparação pode ser de máquinas, métodos, produtos, materiais etc. em diferentes tratamentos. A avaliação de influências pode envolver a aplicação de um tratamento sobre uma unidade experimental e a observação do efeito sobre determinada resposta do experimento. * Grupos no experimento Cada conjunto de unidades experimentais submetido a um tratamento pode ser chamado grupo de trabalho ou de tratamento. De forma geral, nos experimentos comparativos ou de avaliação dos tratamentos é necessário ter um grupo de controle ou referência. * Grupo de controle O uso do grupo de controle é muito importante na experimentação, principalmente nos experimentos comparativos. Por definição, é um conjunto de unidades experimentais que não são submetidas a nenhum dos tratamentos realizados no experimentos, que são testados nas mesmas condições dos grupos de tratamento. A constituição do grupo de controle deve ser feita de modo a garantir que suas unidades experimentais seja similares às de todos os grupos de trabalho. * Grupo de referência O uso deste grupo é muito importante nos experimentos de avaliação de tratamentos. Por definição, é um conjunto de unidades experimentais que são submetidas a apenas um dos tratamentos realizados nos experimentos, que é testado nas mesmas condições dos grupos de trabalho e suas respostas experimentais servem como base de comparação dos tratamentos entre si. É um caso especial do grupo de controle. Suas unidades experimentais devem ser similares as de todos os grupos de trabalho. * Repetição Como a ideia básica da experimentação é comparar os grupos de trabalho. A repetição é a forma estatística de fazer isso. Cada unidade experimental do grupo é chamada de repetição ou réplica. A repetição é uma forma de garantir a certeza estatística do experimento. Tornado as conclusões mais confiáveis. O número de repetições deve ser determinado a partir de informações sobre o tipo de experimento e das características de confiança nos resultados. * Causualização A diferença na resposta entre dois grupos de tratamento só pode ser explicada pelo tratamento quando estes considerados idênticos. Para formar grupos tão idênticos quanto possível é fundamental que os tratamentos sejam determinados ao acaso às unidades experimentais. Esta distribuição ao acaso (chamado também de sorteio) é chamado em estatística de causalização. Uma forma de sorteio pode ser a distribuição de tratamentos por meio de cara-ou-coroa. * Causalização Existem muitas técnicas de sorteio que usam diferentes meios de fazer a distribuição aleatória dos tratamentos às unidades experimentais. De qualquer forma, o importante é que os tratamentos devem ser designados às unidades experimentais por puro e simples sorteio. Num experimentos com vários tratamentos também deve ser feito um sorteio para a realização dos vários ensaios experimentais. * Princípio da Causalização É uma das contribuições da estatística para a ciência experimental e foi proposto por R. A. Fisher na década de 1920. “A causualização é o único modo de garantir que as unidades experimentais com características diferentes tenham igual probabilidade de serem designadas para grupos distintos.” Só desta maneira é razoável acreditar que dois grupos, formados por sorteio, têm grande probabilidade de serem similares. Se os dois grupos são estatisticamente similares, é razoável atribuir aos tratamentos qualquer diferença significativa nos resultados que se observe entre os grupos. * Um exemplo Realização de um teste de resistência ao calor de um material polimérico. Tratamento do material em diferentes temperaturas: 25ºC, 50ºC, 100ºC e 150ºC. Temos um conjunto de vinte peças similares numeradas de 1 a 20. Monte os grupos de tratamentos e o de referência usando a causalização nos seguintes termos: A) Sorteio usando uma moeda para atribuir cada unidade experimental a um grupo de tratamento. B) Sorteio de um tratamento usando uma moeda para atribuir cada unidade experimental a um grupo de tratamento. C) Sorteio de um tratamento usando uma moeda e o sorteio usando a mesma moeda para atribuir a unidade experimental o tratamento. * Resultado do sorteio para (A) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 25 x x x x x 50 x x x x x 100 x x x x x 150 x x x x x * Experimentos cegos Para alguns tipos de pesquisas se a unidades experimentais são agrupadas de forma aleatória, também é importante que as medidas realizadas sobre elas sejam feitas sem que se saiba antecipadamente a qual grupo ela pertença. Esse tipo de experimentos são chamados de experimentos cegos ou incógnitos. Isso minimiza tendência e erros sistemáticos. Em geral, o experimento é realizado em equipe, com uma pessoa fazendo a seleção da unidade experimental e uma outra realizando as medidas e observações. Esse tipo de experimento é muito comum quando se trata com seres vivos. Principalmente em ciências médicas, biológicas e humanas. * Experimentos com pessoas Nos experimentos com pessoas recomenda-se ainda outros cuidados: 1º) Não se deve informar à pessoa a que grupo ela foi designada. 2º) Devem ser mantidos alheios aos resultados do sorteio todos em contato com as pessoas dos grupos. 3º) Os pesquisadores que realizam as observações e medidas também não devem saber a qual grupos os indivíduos pertencem. Esse tipo de experimento é chamado de duplamente cego É aplicado e ciências médicas e farmacêuticas. Também em pesquisas de mercado em economia e em áreas de pesquisa de opinião. *
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