Datos Identificativos 2014/15
Asignatura (*) Deseño e Análise de Experimentos Código 614493010
Titulación
Mestrado Universitario en Técnicas Estadísticas (Plan 2011)
Descriptores Ciclo Periodo Curso Tipo Créditos
Máster Oficial 2º cuatrimestre
Primero-Segundo Optativa 5
Idioma
Prerrequisitos
Departamento Matemáticas
Coordinador/a
Vilar Fernandez, Jose Antonio
Correo electrónico
jose.vilarf@udc.es
Profesorado
Vilar Fernandez, Jose Antonio
Correo electrónico
jose.vilarf@udc.es
Web
Descripción general Introducir ao estudante nos principios básicos da planificación experimental, proporcionar un amplo rango de modelos etatísticos para a análise de datos procedentes de experimentos planificados e adquirir destreza no manexo sas técnicas de inferencia, enfatizando o axeitado do seu uso en función dos obxectivos buscados e das súas condicións de aplicabilidade. Complementar a aprendizaxe de aspectos teóricos e metodolóxicos co apoio do software.

Competencias del título
Código Competencias de la titulación
A1 La adquisición de los conocimientos de estadística e investigación operativa necesarios para la incorporación en equipos multidisciplinares pertenecientes a diferentes sectores profesionales.
A2 Capacidad para comprender, plantear, formular y resolver aquellos problemas susceptibles de ser abordados a través de modelos de la estadística y de la investigación operativa.
A3 Conocer las aplicaciones de los modelos de la estadística y la investigación operativa.
A4 Conocer algoritmos de resolución de los problemas y manejar el software adecuado.
A5 Modelar la dependencia entre una variable respuesta (dependiente) y varias variables explicativas (independientes).
A6 Realizar inferencias respecto a los parámetros que aparecen en el modelo.
A7 Tratamiento de datos y análisis estadístico de los resultados obtenidos.
A8 Capacidad de identificar y resolver problemas que requieran el uso de técnicas del análisis de series de tiempo.
A9 Obtener los conocimientos precisos para un análisis crítico y riguroso de los resultados.
A10 Complementar el aprendizaje de los aspectos metodológicos con apoyo de software.
A11 Adquirir destrezas en la formulación y resolución de problemas cuantitativos.
A12 El estudiante será capaz de comprender la importancia de la Inferencia Estadística como herramienta de obtención de información sobre la población en estudio, a partir del conjunto de datos observados de una muestra representativa de ésta. Para ello deberá reconocer la diferencia entre estadística paramétrica y no paramétrica.
A13 Ser capaz de manejar diverso software (en particular R) e interpretar los resultados que proporcionan éstos en los correspondientes estudios prácticos.
A15 Fomentar la sensibilidad hacia los principios del pensamiento científico, favoreciendo las actitudes asociadas al desarrollo de los métodos matemáticos, como: el cuestionamiento de las ideas intuitivas, el análisis crítico de las afirmaciones, la capacidad de análisis y síntesis o la toma de decisiones racionales.
B1 Ser capaz de identificar un problema de la vida real.
B2 Dominar la terminología científica-metodológica para comprender e interactuar con otros profesionales.
B4 Habilidad para realizar el análisis estadístico con ordenador.
B5 Escoger el diseño más adecuado para responder a la pregunta de investigación.
B6 Utilizar las técnicas estadísticas más adecuadas para analizar los datos de una investigación.
B7 Planificar, analizar e interpretar los resultados de una investigación considerando tanto los aspectos teóricos como los metodológicos.
B8 Habilidad de gestión administrativa del proceso de una investigación.
B9 Comunicación y difusión de los resultados de las investigaciones.
B10 Lectura con juicio crítico de artículos científicos desde una perspectiva metodológica.
C3 Utilizar las herramientas básicas de las tecnologías de la información y las comunicaciones (TIC) necesarias para el ejercicio de su profesión y para el aprendizaje a lo largo de su vida.
C6 Valorar críticamente el conocimiento, la tecnología y la información disponible para resolver los problemas con los que deben enfrentarse.
C8 Valorar la importancia que tiene la investigación, la innovación y el desarrollo tecnológico en el avance socioeconómico y cultural de la sociedad.

Resultados de aprendizaje
Competencias de materia (Resultados de aprendizaje) Competencias de la titulación
Capacidad para planificar un experimento siguiendo unas pautas apropiadas, identificar los problemas que puedan surgir y formular un modelo matemático para su representación y posterior análisis. AM2
AM3
AM5
AM8
AM11
AM12
BM1
BM2
BM5
BM8
BM10
CM6
CM8
Adquirir destreza en el manejo de software. AM4
AM10
AM13
BM2
BM8
BM9
BM10
CM3
Capacidad para integrarse en un equipo multidisciplinar para el análisis experimental AM1
AM15
BM2
BM8
BM9
Capacidad de análisis crítica de los resultados AM9
AM11
BM10
Dominar los principios básicos del diseño de experimentos. AM3
AM5
AM9
BM5
BM7
Conocer un amplio espectro de modelos para la descripción de datos procedentes de la planificación experimental. AM5
AM11
BM6
Manejar técnicas estadísticas y algoritmos para el análisis de datos procedentes de la planificación experimental. Específicamente, conocimiento y soltura en la aplicación de procedimientos de inferencia sobre los parámetros de los modelos. AM4
AM6
AM7
AM10
AM13
BM4
Obtener conocimientos específicos para un análisis crítico y riguroso de los resultados. AM9
BM10
Complementar el aprendizaje de los aspectos metodológicos con el apoyo do software. AM4
AM10
AM13
BM4

Contenidos
Tema Subtema
1. Principios básicos del diseño de experimentos. 1.1. Introducción: Ventajas de la planificación experimental. Fuentes de variación.
1.2. Principios básicos en la planificación experimental.
1.3. Etapas en la planificación de un experimento. Un ejemplo real.
1.4. Algunos diseños experimentales estándar.
2. Diseños con una fuente de variación. 2.1. Introducción.
2.2. Aleatorización. Modelo para un diseño completamente aleatorizado: Estimación de los parámetros, análisis de la varianza, inferencia de contrastes y medias.
2.3. Métodos de comparaciones múltiples.
2.4. Comprobación de la idoneidad del modelo.
2.5. Alternativas al análisis de la varianza.
3. Diseños con dos o más fuentes de variación. 3.1. Introducción
3.2. Aleatorización. Significado da la interacción. Modelo factorial completo. Modelo de efectos principales.
3.3. Estimación, análisis de la varianza, inferencia de contrastes.
3.4. Tamaños muestrales.
3.5. Comprobación de la idoneidad del modelo.
4. Análisis de la covarianza. 4.1. Introducción.
4.2. Modelos matemáticos.
4.3. Estimación, análisis de la varianza, inferencia de contrastes.
4.3. Comprobación de la idoneidad del modelo.
5. Modelos de efectos aleatorios y modelos mixtos. 5.1. Efectos aleatorios: Componentes de la varianza. Ejemplos.
5.2. Modelos matemáticos para diseños con efectos aleatorios: Estimación y análisis de la varianza.
5.3. Tamaños muestrales.
5.4. Comprobación de la idoneidad del modelo.
5.5. Modelos mixtos: Estimación y análisis de la varianza.
6. Diseños en bloques. 6.1. Generalidades.
6.2. Diseños en bloques completos. Modelos, estimación, análisis de la varianza, inferencia de contrastes.
6.3. Diseños en bloques incompletos: Diseños en bloques incompletos balanceados; diseños divisibles en grupos; diseños cíclicos. Modelos, estimación, análisis de la varianza, inferencia de contrastes.
6.4. Diseños fila-columna: Diseños en cuadrado latino; diseños Youden; diseños cíclicos y otros diseños fila-columna. Modelos, estimación, análisis de la varianza, inferencia de contrastes.
6.5. Algunas alternativas al análisis de la varianza.
7. Diseños jerarquizados o anidados. 7.1. Introducción.
7.2. Diseño jerárquico en dos etapas.
7.3. Diseño jerárquico en m etapas.
7.4. Diseños jerárquicos y factores tratamiento cruzados.
8. Diseños en parcelas divididas. 8.1 Introducción: Motivación y ejemplos.
8.2. Modelos matemáticos.
8.3. Estimación y análisis de la varianza con bloques completos.
9. Diseños con medidas repetidas. 9.1. Introducción: Contexto experimental.
9.2. Estructuras de dependencia entre las medidas repetidas.
9.3. Prueba de esfericidad de Mauchly.
9.4. Análisis univariante y multivariante.
10. Diseños factoriales a dos niveles.
10.1. El diseño dos al cuadrado.
10.2. El diseño dos al cubo.
10.3. El diseño general dos elevado a k.
10.4. Adición de puntos centrales al diseño dos elevado a k.
10.5. Algoritmo de Yates.

Planificación
Metodologías / pruebas Horas presenciales Horas no presenciales / trabajo autónomo Horas totales
Sesión magistral 20 30 50
Solución de problemas 16 24 40
Estudio de casos 0 25 25
Prueba objetiva 3 0 3
 
Atención personalizada 7 0 7
 
(*)Los datos que aparecen en la tabla de planificación són de carácter orientativo, considerando la heterogeneidad de los alumnos

Metodologías
Metodologías Descripción
Sesión magistral Sesiones dirigidas a la exposición de los conceptos teóricos y metodológicos, impartidas con apoyo de diversos recursos didácticos, incluyendo presentaciones y software específico (fundamentalmente R).
Solución de problemas De forma complementaria a la exposición de los conceptos teóricos y metodológicos, se plantearán y resolverán problemas y supuestos prácticos con la participación activa de los estudiantes, introduciendo así progresivamente al estudiante el el uso del software. Como complemento a las referencias bibliográficas, se proporcionará material docente elaborado por el profesor incluyendo los temas desarrollados en el programa, listados de problemas propuestos de aplicación y cuestionarios de autoevaluación.
Estudio de casos Cada estudiante individualmente desarrollará problemas concretos con apoyo de las técnicas estudiadas.
Prueba objetiva Examen escrito de conocimientos.

Atención personalizada
Metodologías
Solución de problemas
Estudio de casos
Descripción
a) Resolución de dudas en la resolución de problemas y casos de estudio en el desarrollo de la actividad docente presencial.

b) Asesoramiento individualizado para el desarrollo de los trabajos prácticos que realizará cada estudiante a propuesta del docente.

Evaluación
Metodologías Descripción Calificación
Estudio de casos Resolución apropiada de las prácticas propuestas por el docente a lo largo del curso.
30
Prueba objetiva Examen escrito que constará de dos partes. Un test de conocimientos sobre conceptos llave en la planificación y análisis de experimentos (sobre una hora de duración) y la resolución con ayuda del software empleado en el desarrollo del curso de dos problemas específicos (sobre dos horas de duración).
70
 
Observaciones evaluación

Será necesario superar las dos probas (estudio de casos y prueba objetiva) para obtener una evaluación global positiva de la materia.


Fuentes de información
Básica Dean, A. y Voss, D. (1999). Design and Analysis of Experiments. Springer Texts in Statistics, Springer-Verlag, New York
Montgomery, D.C. (2009). Design and Analysis of Experiments. 7a Ed.. J. Wiley and Sons.
Kuehl, R.O. (2001). Diseño de Experimentos. Principios estadísticos para el diseño y análisis de investigaciones. 2a Ed.. Thomson Learning.

Complementária Berger, P.D. y Maurier, R.E. (2002). Experimental Design With Applications in Management, Engineering, and the Sciences. Belmont, CA: Duxbury Press
Coob, G.W. (1998). Introduction to Design and Analysis of Experiments. Springer-Verlag
Prat, A., Tort-Martorell, X., Groma, P. y Pozueta, L. (1997). Métodos estadísticos. Control y mejora de la calidad. Edicions UPC (Universitat Politécnica de Catalunya)
Gibbons, J.D. y Chakraborti, S. (1992). Nonparametric Statistical Inference, 3a. Ed.. Marcel Dekker, New York
Box, G.E.P., Hunter, W.G. y Hunter, J.S. (2005). Statistics for Experimenters: Design, Innovation, and Discovery. 2a. Ed. Wiley, New York.
Cox, D. y Reid, N. (2000). The Theory of the Design of Experiments. Monographs on Statistics and Applied Probability. Chapman & Hall CRC Press

Vikneswaran (2005)
An R companion to "Experimental Design''
URL http://CRAN.R-project.org/doc/contrib/Vik-neswaran-ED-companion.pdf.


Recomendaciones
Asignaturas que se recomienda haber cursado previamente
Estadística Aplicada/614427104

Asignaturas que se recomienda cursar simultáneamente
Modelos de Regresión/614427105
Análisis Multivariante/614427114
Control Estadístico de Calidad/614427121

Asignaturas que continúan el temario

Otros comentarios

Para superar con éxito esta materia es aconsejable la asistencia regular a las clases, siendo de gran importancia el seguimiento del  trabajo propuesto por el docente. Esto último tomará especial énfasis para aquellos estudiantes que por las razones que fuesen no puedan asistir regularmente a las clases presenciales.

Conocimientos previos de los rudimentos de la inferencia estadística y del software estadístico R facilitarán considerablemente el aprendizaje de la materia.  La resolución de los cuestionarios y de los problemas propuestos así como el aprovechamiento de las tutorías inividualizadas serán de gran utilidad para una correcta comprensión del material estudiado. 



(*) La Guía Docente es el documento donde se visualiza la propuesta académica de la UDC. Este documento es público y no se puede modificar, salvo cosas excepcionales bajo la revisión del órgano competente de acuerdo a la normativa vigente que establece el proceso de elaboración de guías