Instruções para o planejamento de experimentos
- Reconhecimento e caracterização do problema: reconhecer algum processo que necessite de experimentação e desenvolver todas as ideias sobre os objetivos do problema. É importante usar todo o conhecimento já existente sobre o problema. Por esse motivo, uma abordagem de grupo deve ser adotada. É útil preparar uma lista com problemas e perguntas específicas que poderão ser respondidas pelo experimento. Exitem muitos objetivos para se realizar um experimento, mas os principais são:
- Confirmação (funciona como no passado?)
- Descoberta (o que mais interfere?)
- Estabilidade (em quais condições o sistema degrada?)
Considerar ao invés de um grande experimento muito compreensivo, uma abordagem sequencial, ou seja, uma série de experimentos menores.
- Escolha de fatores, níveis e amplitude: fatores podem ser classificados como fatores do desenho e fatores nuisance (acessórios, secundários, de segunda ordem, …). Os fatores do desenho são aqueles que o experimentador tem o interesse em variar. Outra classificação poderia ser:
- Fatores do desenho
- Fatores mantidos constantes
- Fatores em que se permite variar Fatores nuisance podem ser:
- Controláveis (entram no modelo)
- Não controláveis (se puderem ser medidos - ANCOVA)
- Ruídos (varia e não pode ser controlado) Após definir os fatores, é necessário selecionar o número de níveis e a amplitude de variação entre eles. Se o objetivo for caraacterização, as aplitudes decem ser grandes.
- Escolha da variável resposta: certificar que a variável resposta é de fato relevante para responder as perguntas do problema.
- Escolha do desenho experimental: escolha do tamanho da amostra (número de réplicas), a seleção da ordem de execução, e se haverá blocagem.
- Execução do experimento: controlar o processo como planejado. Geralmente é recomendado realizar algum (ou alguns) experimentos piloto, para se ter uma ideia do erro experimental, e se serão necessários ajustes no experimento.
- Análise dos dados: apropriado ao seu planejamento.
- Conclusões e recomendações: após o experimento, o experimentador deve descrever conclusões práticas baseadas nos resultados, e ainda recomendar estudos posteriores, com os ajustes que descobriu-se ser necessário.
Note que todo esse processo é iterativo!
Os passos 1-3 são chamados de planejamento pré-experimental, e são fundamentais para o bom desenvolvimento de um experimento. Por isso, vamos usar este guia para facilitar essa fase:
- Objetivos do experimento
- Conhecimento relevante sobre o problema
- Listar:
- variável resposta
- os níveis normais de operação dessa variável
- os níveis que podem ser de fato medidos
- Listar: fatores controláveis
- Listar: fatores que serão considerados fixos
- Listar: fatores nuisance
- Listar: possíveis interações
- Listar: restrições do experimento (aquisição de dados, material, etc)
- Desenho experimental inicial
- Propor a análise e técnicas de representação dos resultados e do experimento
- Experimento piloto deverá ser conduzido? Sim/não. Por que?
O guia completo está disponível em: ce074_trabalho-guia_2015-02.html, e o código fonte está em ce074_trabalho-guia_2015-02.Rmd.