Design experimental

Este artigo explica o que é design experimental em estatística e para que é usado. Você também descobrirá como é criado um plano experimental e um exemplo desse tipo de plano.

O que é um projeto experimental?

O desenho experimental é um método estatístico usado para estudar a relação entre a variável independente e a variável dependente . Portanto, o desenho experimental envolve a manipulação intencional da variável independente para analisar o efeito que ela tem sobre a variável dependente.

Assim, o desenho experimental serve para contrastar um teste de hipótese , para que as conclusões tiradas da pesquisa realizada sejam utilizadas para determinar se a hipótese do estudo é verdadeira ou falsa.

Em geral, em um desenho experimental, costuma-se estudar o impacto de uma variável independente sobre uma variável dependente; entretanto, o efeito de duas ou mais variáveis independentes sobre a variável dependente também pode ser examinado.

Ressalta-se que para que as conclusões tiradas sejam corretas, as variáveis a serem analisadas devem ser isoladas, portanto as variáveis estranhas devem ser controladas.

Como criar um plano experimental

As etapas para realizar um plano experimental são:

1. Definir variáveis de estudo : A variável independente e a variável dependente da investigação precisam ser determinadas.
2. Estabelecer a hipótese estatística : deve-se definir a hipótese de trabalho, ou seja, qual a relação entre as variáveis que o estudo pretende demonstrar.
3. Ao projetar o estudo experimental, você deve planejar como conduzirá a investigação para tentar refutar a hipótese de trabalho.
4. Estude uma amostra : Analise como o valor da variável independente afeta a variável dependente. Normalmente, nem todos os indivíduos da população podem ser estudados, por isso deve-se focar em uma amostra representativa.
5. Tirar conclusões : A partir dos resultados obtidos, tire conclusões e determine se a hipótese de trabalho é verdadeira ou falsa.

Lembre-se de que qualquer estudo estatístico deve ser preciso, confiável e reproduzível; portanto, siga estes três princípios antes de investir muito tempo e esforço no projeto.

Exemplo de desenho experimental

Para finalizar a compreensão do conceito, vejamos um exemplo simples de projeto experimental.

Neste caso, queremos estudar se as horas de sono afetam o humor das pessoas no trabalho. Portanto, a variável independente é a média de horas de sono e a variável dependente é o humor dos trabalhadores.

Assim, a hipótese nula do estudo é que as horas de sono não provocam alteração no humor das pessoas, enquanto a hipótese alternativa é que as horas de sono afetam o humor.

Assim, para estudar a hipótese de trabalho, selecionamos aleatoriamente dois grupos de trabalhadores de 30 pessoas de uma mesma empresa. Durante duas semanas, um grupo dormirá 8 horas por dia e o outro grupo dormirá no máximo 5 horas por dia.

Depois, para avaliar o humor dos participantes, no último dia pediremos a uma amostra de 20 trabalhadores que não participaram do estudo que avalie o humor de cada um dos participantes nas últimas duas semanas. As classificações variam de 1 a 5, sendo 1 a pior classificação e 5 a melhor.

Após a realização do experimento, o grupo que dormia 8 horas por dia obteve nota média de 4,1, porém, o grupo que dormia apenas 5 horas por dia obteve nota média de 2,7.

A diferença entre os dois meios parece óbvia, mas tal conclusão não pode ser tirada a olho nu. Foi portanto realizado um teste de hipótese sobre a diferença de médias e concluímos de facto que as duas médias são estatisticamente diferentes. A hipótese nula de que as horas de sono afetam o humor no trabalho é, portanto, rejeitada.

Tipos de Projeto Experimental

Os tipos de projetos experimentais são:

• Desenho pré-experimental : uma variável é observada sem alterar deliberadamente a variável independente. Por exemplo: um professor aplica um novo método de ensino aos seus alunos e analisa após um semestre se as notas dos seus alunos melhoraram ou não.
• Desenho experimental verdadeiro : formam-se dois grupos de controle, de forma que em um grupo a variável independente é manipulada e no outro grupo não. Desta forma, é possível comparar o impacto da variável independente entre os dois grupos. Por exemplo: de dois grupos de controle formados aleatoriamente, cujos membros sofrem de uma determinada doença, um medicamento é administrado a apenas um grupo para avaliar se a condição dos pacientes melhora em comparação com aqueles que não tomaram o medicamento. medicamento.
• Desenho quase experimental : este tipo de desenho experimental é semelhante ao anterior, mas os grupos de controle não são selecionados aleatoriamente, mas sim grupos já formados. Por exemplo: estuda-se a implementação de um novo sistema educacional em duas turmas diferentes.

Planejamento experimental e planejamento fatorial

O planejamento fatorial é um tipo de experimento que compartilha algumas semelhanças com o planejamento experimental, portanto a seguir veremos brevemente o que envolve esse tipo de pesquisa.

Em estatística, o planejamento fatorial é um experimento composto por dois ou mais fatores e, além disso, cada um desses fatores possui valores ou níveis diferentes. Assim, em um planejamento fatorial, estuda-se como cada um desses fatores afeta a variável dependente e também se analisa o impacto da interação entre diversos fatores na variável resposta.

Portanto, a principal diferença entre o planejamento experimental e o planejamento fatorial é o número de variáveis independentes. Um planejamento experimental geralmente é realizado com uma única variável independente, enquanto um planejamento fatorial geralmente trabalha com duas ou mais variáveis independentes.