Inv. Exp. Diseño como modelo
Diseño de investigación experimental
- Ronald Fisher (1890-1962) The design of experiment (1926)
- Introduce el diseño experimental como modelo
- Define: "la estructura lógica del experimento"
- Establece pautas para conocer las V a manipular
- Establece orden de manipulación de V con grado de confianza
- Oestle y Mensing (75) definen diseño experimental como planificación de secuencia de pasos, para asegurar datos adecuados, análisis conducente a conclusiones
Control experimental
- Objetivo de cualquier investigación es:
-- Cambios de VD sólo por manipulación de VI
-- Realizando control de VEx
Tipos de Diseño Experimental
Cuasiexperimentales
- Igual que los experimentales con una diferencia
- Grupo no son formados aleatoriamente
- Son grupos naturales
- Ideal para estudios sociales, educacionales
- Se llevan en un contexto real
- Impulsa el estudio de problemas de relevancia social
- No se pueden hacer en laboratorio
- Se estudian en procedimiento controlado
Características de los Diseños Experimentales
- Montogmery (2002), Prueba para hacer cambios deliberados en variables
- Identificar razones de los cambios que pueden observarse en respuesta de salida o V de respuesta
Experimento: Unidad experimental (básica), recibe tratamiento
V de respuesta: se toma para ver efecto de cambio en V de estudio. Característica del producto (resultado del experimento) - Réplica: número de veces que se repite un experimento básico
Técnicas de control para Vz
Diseño experimental
- Asignación de participantes en un experimento
Diseño entregrupos / intergrupos / intersujetos
- Cada participante en un solo nivel de VI
- Cada sujeto a un grupo diferente
- Los efectos de la VI se infieren
- Comparando medias de VD por diferentes grupos de sujetos
- Dño de única medida
Intrasujeto o de medidas repetidas
- Se expone a participantes en todos los niveles del tratamiento
- Realiza comparaciones entre condiciones
- Utiliza medidas de cada sujeto en cada condición
- Útil: en caso de pocos sujetos y poco tiempo
- Útil: estudiar cambios en el comportamiento a lo largo del tiempo
Vz Error
- Instrumentos sensible, válidos y fiables
- Incremento del tamaño del grupo
- Mismo experimentador en todos los grupos
Vz sistemática Secundaria
Constancia: valor constante de VEx en todas las personas, ej: misma edad, mismo género, mismo nivel educativo
Eliminación: sacar VEx del estudio
Vz sistemática Primaria
- Valores extremos de la VI
- Valores medios de la VI
- Varios valores de la VI
Análisis de datos:
Técnicas experimentales
Factor de bloqueo:
- V fuente de variación en V de respuesta
- Al bloquearla, cuantifica su efecto, disminuye error exper.
- Cada factor tiene un nivel, valor que toma el factor en el estudio
- Tratamiento: combinación de niveles
Error experimental
- Designa diferencias entre valor exacto y observado
Error aleatorio: resultado del efecto de factores no estudiados y error experimental - Refleja errores del experimentador/a
Factor
- V de estudio
Dño factorial: estudio de la acción simultánea de 2 o más factores
Factores controlables: tiempo
Factores no controlables: Ruido, humedad
Simbología en diseño experimental:
- R: asignación al azar
- G: grupo de sujetos G1= Grupo 1
- X: tratamiento, estímulo o condición experimental
-- Ausencia de estímulo = grupo control - O: observaciones y mediciones de sujetos de un grupo
-- Antes de estimulo = pretest
-- Después de estimulo = post test
Diseño de experimentos:
- Fenómenos observables y medibles
- Fenómeno: nunca se da de la misma manera 2 veces
Principios del diseño experimental (Fisher, 1926)
Replicación: determina si diferencias son significativas en la estadística
Aleatorización: asignación de material experimental y orden en que se realizan pruebas a sujetos
Control de diseño: estrategias para reducir Vz de Err Exptal
Objetivos del Diseño Experimental
- MAXimizar efecto de VI (max Vz sistemática primaria)
- CONtrolar VEx de efectos sistemáticos (CON Variación sistemática secundaria)
- MIN Vz Err (Reducir efecto de VEx con efectos aleatorios)
Diseños Preexperimental:
- De tipo exploratorio
- Evalúa si son necesarios más estudios
- No manipula la VI
- Observación natural del fenómeno: no manipulan la VI, no control sobre VI
- Ideal para estudios en educación, psico, sociales
- Contexto natural
Características del Dño Pre exp.
- Investigador observa EN condiciones naturales el fenómeno
- No manipula V Intervivientes
- Alto nivel de validez en resultados obtenidos
- Falta validez interna de resultados
- No hay control ni manipulación de V Intervivientes
- Única medición del fenómeno
- No es posible comparar dos grupos
Ventajas del Dño Pre exp.
- No es posible manipular V para hacer inferencias
- Cuando no hay recursos para experimento mayor
- Útil para primera aproximación sobre el fenómeno
- Posteriormente lleva a un Dño + confiable
- Cuando hay un sólo grupo de sujetos
- Cuando no hay control sobre formación de sujetos
Desventajas del Dño Pre exp.
- No adecuadso para establecer relación ente VI y VD
- Sin manipulación de VI, ni grupo comparación: no adecuado para fines científicos
- Riesgo de elegir grupo atípico
Modalidades
Estudio de caso de una sola medición G1 X 0
- Se estudia un solo grupo
- Después de administrar un estimulo o tratamiento
- Posteriormente se aplica medición en una o más V
- Identifica nivel de grupo en estas V
- No cumple requisitos de experimento puro
- No manipula VI
- No hay punto de referencia inicial del nivel del grupo en VD antes de estimulo
- Carece fuente de validez Interna y Externa
Dño Pre y Post test O1 X O2
- Un solo grupo
- Aplica prueba antes de estímulo
- Administra el estímulo
- Nueva prueba después de estímulo
- Punto referencia inicial para conocer qué nivel tenía el grupo VD antes de estímulo
- Se puede conocer selección y mortalidad de sujetos
- No adecuado para fines científicos, no existe manipulación ni grupo comparación
- Carece fuente de invalidez externa
Comparación con grupo estático
- Ej: estudiantes de un curso que aprenden a través de lectura veloz y otros que no aprenden de esta manera
- Grupo experimental: expuesto al estímulo
- Grupo control: no se somete a ningún estímulo
Diseño Experimental
- Establece relaciones causales inequívocas entre V
- Investigador provoca fenómeno que quiere estudiar
- Manipula VI, aisla el fenómeno de V Ex
No experimentales
- Compuestos por diseños transeccionales
- No extrae conclusiones en acciones reproducibles
- Observa fenómenos de su interés en ambiente natural
- No manipula la VD
Clasificación: Diseño experimental clásico
- Según # de VI que se manipulan
-- Dño simple: 1 V
-- Dño factorial: 2 o más VI - Según número de VD que se registren
-- Dño univariable, multivariable - Según # de observaciones por sujeto y condición exper.
-- Dño transversal: una sola medida u observ. por sujeto
-- Dño longitudinal: más de una medida u observación - Según capacidad de control de V Ex y reducción de Vz Err
-- Dño grupo homogéneo
-- Dño medidas repetidas
Etapas del diseño experimental
- Planteamiento del problema
- Selección de factores a investigar
- Escogencia de variables de respuestas
- Determinación de diseño experimental
- Planeación de realización de diseño
- Desarrollo de diseño experimental
- Análisis de resultados
- Conclusiones de diseño
Clasificación: Diseño experimental de caso único
Características del Dño Cuasiexperimental
- No se controla la formación total de grupos antes del exp
- Carencia de control sobre V Intervivientes
- Ausencia de aleatorización, problemas de validez interna y ext.
Dño de series cronológicas: Y1 Y2 Y3 Y4
- Realiza mediciones varias veces en el tiempo
- Medidas establecen línea de base: situación estable del sujeto o grupo
- Valora el impacto de programas educativos, ej: prevención de trastornos
Otros Dños cuasiexperimentales
- Dño de muestras cronológicas equivalentes
- Dño de muestras materiales equivalentes
- Dño de grupo de control no equivalente
Control experimental
Regular VI y VEx
- Capacidad de investigador para producir fenómenos bajo condiciones reguladas
- De V antes y durante experimentos
- Experimentadores ser vigilantes del control de V
- Control: hecho de cómo un experimentador controla VI
- Cuando la modifica de manera específica
- Elimina o neutraliza fuente de VEx que confunda acción de VD
- Cumple el principio MAX-MIN-CON
-- Regular equivalencia inicial de grupos
Para lograr el control experimental:
- 1o Determinar conducta a estudiar
- 2do Conocer variables relevantes que influyen sobre la conducta estudiada
-- Elegir un o varias VI - 3er Eliminar o controlar resto de variables extrañas que influyen en VD
- 4o manipular VI
Técnicas de control sobre V
- Manipulación VI: aplicando valores de VI cuando el investigador decide
- V Ex: eliminándolas o que influyan de la misma manera en todos los grupos
- Factores aleatorios: que su influencia sea mínima en VD
Balance o equilibración: distribuir efecto de VEx en diferentes grupos, manteniendo constante proporción de cada valor en todos los grupo
Técnicas de balanceo
Aleatorización:
- Azar de diferentes valores de VEx en distintos grupos, permite control de V conocidas y desconocidas
Bloques:
- Agrupar sujetos con valores similares en una VEx
- Relacionada con VD (de bloqueo)
- Después, asignar mismo número de sujetos de cada bloque a cada grupo
Emparejamiento o técnicas de equiparación:
- Antes del experimento
- Pares de sujetos iguales por su parecido en VD o VEx.
- Útil para muestra pequeña
Contrabalanceo o reequilibrado:
- Control de orden o error progresivo
- Repiten dos tratamientos experimentales
- Primero en un orden, después inverso AB - BA
Se puede llevar a cabo con mismos sujetos o distintos
Tipos de contrabalanceo
Contrabalanceo intrasujetos
- Cada sujeto recibe condiciones o tratamientos en determinado orden (AB)
- Luego lo reciben en orden inverso (BA)
Simple y doble ciego
- Sujetos no conocen situación experimental
- Utilizada en psicología clínica y de educación
Intragrupo:
- Administra secuencias de tratamientos a diferentes subgrupos
- Controla efecto de error progresivo en grupo
- No controla error progresivo en individuo (intrasujeto)
Contrabalanceo intragrupo completo
- Cada sujeto recibe todos los tratamientos
- En todos los órdenes de presentación
- Decididos por el investigador
Contrabalanceo intragrupo incompleto
- Cada sujeto recibe algunas secuencias de tratamientos
Contrabalanceo intragrupo incompleto LATINO
- Cuatro niveles de VI
- 24 posibles órdenes de secuencias
- Control de efecto de práctica mediante selección de subgrupos
- En tantas secuencias como sean posibles
Contrabalanceo intragrupo incompleto ALEATORIO
- Selección azar de todas las secuencias posibles
- Tantas secuencias como número de participantes
- Aplicar una secuencia a cada participante
Dño: Caso de dos grupos relacionados al azar
- Experimentador define VI a modificar
- Propósito: aclarar si esas 2 modificaciones afectan o no la VD
Etapas
- Definir población de la afirmación
- Seleccionar muestra de sujetos
- Dividir muestra en 2 grupos
- Asignar participantes a cada prueba
- Registrar valores para estadístico
- Con resultados, la estadística indica
-- Ambos grupos son diferente = conclusión: variación de la VI
Dño: Dos grupos apareados
- Valores iguales de VD antes de aplicar el tratamiento o prueba
- Calificaciones de medida inicial: variable de apareamiento
- Confirma la equivalencia de grupos
Dño: multigrupo, más de 2 grupos
- Tres valores de VI
- Participantes asignados aleatoriamente
- A grupos o condiciones experimentales
- Confirma relación entre VI y VD
- Informa el tipo de relación entre dos V (lineal, U Invertida, etc)
Se clasifica en:
- Multigrupo aleatorio con medida postratamiento
- Multigrupo aleatorio con medida pre y postratamiento
Dño factorial
- Mide efectos de dos o más VI en diversos niveles
- Permite interacciones entre variables
- Utilizado en investigación del comportamiento
Efectos principales: valora efectos de VI sobre VD por separado
Efectos de interacción: valora efectos de VI conjuntamente - Permite conocer efectos de interacción entre VI
Ventajas:
- Estudia comportamiento de un mismo grupo en diferentes condiciones
- Analiza dicho comportamiento a lo largo del tiempo
- No necesita balancear a los participantes por VEx
- La propia configuración grantiza equivalencia
- No es posible que un mismo sujeto se afecte por VEx
- Reducción radical de error experimental por variabilidad de sujetos
- Mayor probabilidad de rechazar HO
- Menos recursos materiales y humanos
Inconvenientes
- Orden puede influenciar sobre observaciones de VD
- Ej: la repetición de la tarea, genera fatiga
- Efectos de arraste: condición de tratamiento que influye negativamente en efectos de condiciones aplicadas después
- No aplicada a todas la VI, susceptibles de manipulación intrasujetos
Análisis univariado de varianza (ANOVA)
- Contrastar si uno o más tratamientos experimentales producen un efecto determinado en VD
Modelo estructural matemático de ANOVA
- Potencial causal entre VI y VD
- Mantiene ecuación matemática lineal
- Toda observación experimental puede ser explicada
Factores causales
- Efectos explicados por factores de efectos fijos
- Efectos explicados por factores aleatorios
- Efectos explicados por otros factores diferentes de los tratammientos
Análisis de covarianza (ANCOVA) / Correlación parcial
- Técnicas estadísticas de control
- Separa el efecto de la VI sobre la VD, del efecto que pueden tener la VEx sobre VD
- No se hacen sobre VEx sino posterior a la investigación
Diseño transversal
- Estado de la cuestión en la materia
- Recopila datos en momento único
- Describe V presentes y su incidencia en la investigación
Diseño longitudinal
- Muestreo a lo largo del tiempo
- Considera variables determinadas
- Relaciones entre sí
- Determina evolución, tendencia
- Comprende relaciones grupales de un sector de la población
- Une con otras mediciones
Mediciones estadísticas
- Opinión pública sobre un asunto para postur conjunta
- Conjunto de datos estadísticos posibles
- Consulta fuente bibliográfica
- Lectura de autores previos
- Ensayos
- No experimento, sino busca visión de un profesional