Los diseños experimentales son una combinación de tres estructuras:
- La estructura del tratamiento: ¿Cómo se forman los tratamientos a partir de factores de interés?
- La estructura del diseño: ¿Cómo se agrupan y asignan las unidades experimentales a los tratamientos?
- La estructura de respuesta: ¿Cómo se toman las observaciones?
Los bloques son "factores" que pertenecen a la estructura de diseño (para distinguir, no es una mala idea llamarlos "factores de bloqueo" frente a "factores de tratamiento"). Son buenos ejemplos de parámetros molestos : parámetros del modelo que debe tener y cuya presencia debe tener en cuenta, pero cuyos valores no son particularmente interesantes. Tenga en cuenta que esto no tiene nada que ver con la naturaleza de un factor: los factores de bloqueo pueden ser fijos o aleatorios, al igual que los factores de tratamiento pueden ser fijos o aleatorios.
Mi regla de oro personal con respecto a dónde pertenece un factor en un diseño experimental es esta: si quiero estimar los parámetros asociados con el factor y compararlos dentro del factor u otros parámetros del factor, entonces pertenece a la estructura del tratamiento. Si no me importan los valores de los parámetros asociados y no me importa compararlos, el factor pertenece a la estructura de diseño.
Por lo tanto, en el ejemplo del pan en otra parte de este hilo, tengo que preocuparme por las diferencias de ejecución a ejecución. Pero no me importa comparar la ejecución 1 con la ejecución 24. La ejecución del horno pertenece a la estructura de diseño . Me lo quiero comparar las dos recetas de masa: Receta pertenece a la estructura de tratamiento. Me importa la temperatura del horno: eso también pertenece a la estructura del tratamiento. Construyamos un diseño experimental.
La estructura de diseño tiene un factor (funcionamiento del horno, funcionamiento), y la estructura de tratamiento dos factores (receta y temperatura). Debido a que cada ejecución debe ser una temperatura única (nominal), la temperatura y la ejecución deben ocurrir al mismo nivel del diseño experimental. Sin embargo, hay espacio para 4 panes en cada ejecución. Obviamente, podemos elegir hornear 1, 2, 3 o 4 panes por corrida.
Si horneamos una barra por ejecución y aleatorizamos el orden de presentación de la receta, obtenemos una estructura de diseño completamente aleatorio (CRD). Si horneamos dos panes, una de cada receta por ejecución, tenemos una estructura de diseño de bloques completos al azar (RCB). Tenga en cuenta que es importante que cada receta ocurra dentro de cada ejecución. Sin ese equilibrio, las comparaciones de recetas se verán contaminadas por las diferencias de ejecución. Recuerde: el objetivo del bloqueo es deshacerse de las diferencias de ejecución. Si horneamos tres panes por Run, probablemente estaríamos locos: 3 no es un factor de 160, por lo que tendremos uno o dos bloques de diferentes tamaños. La otra posibilidad razonable es cuatro panes por ejecución. En este caso, hornearíamos dos panes de cada receta en cada ejecución. Nuevamente, esta es una Estructura RCB. Podemos estimar la variabilidad dentro de la ejecución usando las diferencias entre los dos panes de cada receta en cada ejecución.
Si elegimos una de las estructuras de diseño de RCB, los efectos de temperatura son completamente aleatorios en el nivel de ejecución. La receta está anidada dentro de la temperatura y tiene una estructura de error diferente a la temperatura, porque cada masa aparece dentro de cada ciclo. Los contrastes que miran la receta y la receta por la no aditividad (interacción) de la masa no tienen variabilidad de ejecución a ejecución. Técnicamente, esto se llama diversamente una estructura de diseño de parcela dividida o una estructura de diseño de medidas repetidas .
¿Cuál usaría el investigador? Probablemente el RCB con cuatro panes: 40 carreras vs 80 vs 160 tiene mucho peso. Sin embargo, esto puede modificarse: si la preocupación son los hornos domésticos en lugar de la producción industrial, puede haber razones para usar el CRD si se cree que los panaderos domésticos raramente hornean múltiples panes.