2/4/2021

Introducción

Historia y cualidades

  1. Desarrollado para:

    1.1. Controlar efecto de condiciones ajenas al experimento

    1.2. Combinar varios factores

  2. Arreglo en filas y columnas de factores experimentales

    2.1. Cada factor aparece 1 vez por fila y columna

    2.2. Factor con \(N\) niveles \(\rightarrow\) cuadro \(N \times N\)

Diseño clásico

  1. Control de efectos ajenos

    1.1. 1 Factor experimental con 3 niveles:

Diseño alternativo –cuadrado greco-latino

  • Combinación de dos factores

\[ \mathrm{Factor\ A} = \{a, b, c \} \] \[ \mathrm{Factor\ B} = \{\alpha, \beta, \gamma \}\]

\(a, \alpha\) \(b, \beta\) \(c, \gamma\)
\(c, \beta\) \(a, \gamma\) \(b, \alpha\)
\(b, \gamma\) \(c, \alpha\) \(a, \beta\)

Sobre el cuadrado greco-latino

  1. Sólo para estudios simétricos (factores con mismo número de niveles)

    1.1. Cuadrados superpuestos

  2. Cada combinación aparece 1 vez

  3. Estadísticamente:

    3.1. Sólo se estiman efectos aditivos (no hay grados de libertad para interacciones)

    3.2. Se necesitan más cuadrados para estimar interacciones

         3.2.1. Deben ser aleatorizados

Consideraciones generales de CL’s

Logísticas

  1. Complejidad crece a ritmo \(N^2\)

  2. Pocos tratamientos = Pocos grados de libertad

  3. Se recomienda:

    3.1. \(4 \geq N \leq 8\)

  4. Si interacciones biológicas son posibles \(\rightarrow\) EVITAR

Biológicas

  • Cualidades heterogéneas del suelo
Ejemplo de gradiente espacial

Ejemplo de gradiente espacial

Biológicas

  • Efecto de borde
Efecto de borde

Efecto de borde

Ventajas

  1. Cuando \(N\) tratamientos es manejable es un diseño robusto

  2. Pueden existir réplicas –cuadrado latino extendido

    2.1. Réplicas suficientes \(\rightarrow\) estimación de interacciones

  3. Puede ser aleatorizado

Análisis de diseños en cuadrado latino

Un sólo cuadrado

  1. Cada bloque es una réplica

  2. \(N\) tratamientos = \(N\) réplicas

  3. Para análisis de 1 sólo factor en R:

aov(y ~ x, datos)
lm(y ~ x, datos)
  1. De dos factores (efectos aditivos únicamente) –cuadrado greco-latino:
aov(y ~ x1 + x2, datos)
lm(y ~ x1 + x2, datos)

Donde el número de tratamientos de \(x_1\) es el mismo que de \(x_2\)

CLs extendidos

  1. Cada cuadrado aleatorizado = bloque

  2. Todos los tratamientos están contenidos en cada bloque

  3. Factor de agrupamiento es el bloque

    3.1. Efecto aleatorio por bloque

    3.2. Bloques necesarios para interacciones = Tratamientos + 1

  4. El análisis:

aov(y = x1 * x2 + Error(bloque/(x1*x2)), datos)

Modelos alternativos

  1. Frecuentemente en diseños CL se considera que

    1.1. Hay dos factores de agrupación –filas y columnas 1.2. Es posible modelarlos con efectos aleatorios

library(lme4)
lmer(y ~ x1 + x2 + (1|filas) + (1|columnas), datos)

El modelo es aditivo porque no podemos ajustar la interacción \(x_1 : x_2\)

Consideraciones

  • Si no hay un gradiente identificado que tomar en cuenta \(\rightarrow\) EVITAR CL

  • Identificar el gradiente puede incluso ayudar a incluir en análisis y aislar varianza que explica dicho gradiente (modelo ANCOVA en Unidad 5)

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