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Autor: Dr. Gustavo E. González
INVESTIGACION EXPERIMENTAL
Diseños Experimentales
y Cuasi-Experimentales
Autor: Dr. Gustavo E. González
DISEÑO EXPERIMENTAL: Definiciones y Conceptos Básicos
Investigación Experimental: Investigación cuya finalidad es la de confirmar
vínculos de causalidad entre variables.
Experimento: Situación con fuerte control de variables, en la que se manipulan
una o más variables independientes y se miden sus efectos sobre una o más
variables dependientes.
Tratamientos: Son las distintas alternativas (estados o valores de las variables
independientes) que se manipulan y cuyos efectos se miden.
Unidades de Prueba: Son las entidades a las que se le presentan los tratamientos
y se le miden las respuestas a los mismos. Las unidades de prueba pueden ser
personas (pacientes, estudiantes, etc.) y/o entidades colectivas (instituciones,
empresas, regiones, países, etc.).
Variables Dependientes: Son las medidas que se toman en las unidades de
prueba. Por ejemplo: tiempos de reacción, aprendizaje, comprensión, cambio
conductual, estrategias de resolución de problemas, razonamiento, etc.
Autor: Dr. Gustavo E. González
DISEÑO EXPERIMENTAL: Definiciones y Conceptos Básicos
Variables Extrañas: Son todas las variables diferentes a los tratamientos que afectan a las respuestas de las unidades de prueba. Estas variables, al influir sobre las variables dependientes, afectan a la validez interna del experimento, limitando al experimentador en su capacidad para realizar inferencias causales.Estas variables crean un fenómeno que se denomina “confusión experimental”.
TIPO DE VARIABLES EXTRAÑAS
1. Historia2. Maduración3. Pruebas antes (efecto directo e interactivo)4. Instrumentación y procedimientos de
medición5. Regresión estadística6. Selección de las unidades de prueba7. Mortandad de los unidades de prueba8. Factores concurrentes en la situación de
prueba
TIPO DE VARIABLES EXTRAÑAS
1. Historia2. Maduración3. Pruebas antes (efecto directo e interactivo)4. Instrumentación y procedimientos de
medición5. Regresión estadística6. Selección de las unidades de prueba7. Mortandad de los unidades de prueba8. Factores concurrentes en la situación de
prueba
EXTRATEGIAS PARA CONTROLARLAS
1. Mantenerlas constantes
2. Distribuirlas aleatoriamente
entre los grupos
3. Conocer y sistematizar su efecto
a través de diseños
experimentales específicos
Autor: Dr. Gustavo E. González
TIPOS DE DISEÑOS DISEÑOS PRE-EXPERIMENTALES
1. Diseño “Solamente Después” (de un solo grupo)
2. Diseño “Antes-Después” (de un solo grupo)
DISEÑOS EXPERIMENTALES VERDADEROS
1. Diseño “Antes-Después con Grupo de Control”
2. Diseño “De Cuatro Grupos-Seis Estudios” (Diseño de Solomon)
3. Diseño “Solamente Después con Grupo de Control”
DISEÑOS CUASI-EXPERIMENTALES (O EXPO-FACTO)
1. Diseños Transversal (Intersujeto): “Solamente Después c/Grupo de Control”
2. Diseños Longitudinal (Intrasujeto): “Diseño de Paneles”
DISEÑOS EXPERIMENTALES AVANZADOS
1. Diseño “De Bloques Aleatorizados”
2. Diseño “Cuadrado Latino”
3. Diseño “Factorial”
Autor: Dr. Gustavo E. González
DISEÑOS PRE-EXPERIMENTALES (1)
Diseño “Solamente Después” (de un grupo).
Grupo Experimental X O1
Efecto del Tratamiento O1
Símbolos:
X = TratamientoO1 = Observación
Autor: Dr. Gustavo E. González
DISEÑOS PRE-EXPERIMENTALES (2)
Diseño “Antes-Después” (de un grupo).
Grupo Experimental O1 X O2
Efecto del Tratamiento O2 - O1
Símbolos:X = Tratamiento
O1 = Observación antes
O2 = Observación después
Autor: Dr. Gustavo E. González
DISEÑOS EXPERIMENTALES VERDADEROS (1)
Diseño “Antes-Después con Grupo de Control”
Grupo Experimental A O1 X O2
Grupo Control A O3 -- O4
Efecto del Tratamiento: (O2 - O1) - (O4 - O3)
Símbolos:
A = Asignación al Azar
X = Tratamiento
On = Observaciones
Problema: Interacción del pretest con el
tratamiento (IT).
Autor: Dr. Gustavo E. González
DISEÑOS EXPERIMENTALES VERDADEROS (2)
Diseño “De Cuatro Grupos-Seis Estudios” (Diseño de Solomon)
Grupo Experimental 1 A O1 X O2
Grupo Control 1 A O3 -- O4
Grupo Experimental 2 A X O5
Grupo Control 2 A -- O6
Símbolos:
A = Asignación al Azar
X = Tratamiento
On = Observaciones
Efectos que permiten deducir las diferencias entre las medias
GE1 O2 - O1 = TE+EXT+IT
GC1 O4 - O3 = EXT
GE2 O5 - O1 = TE+EXT
O5 - O3 = TE+EXT
GC2 O6 - O1 = EXT
O6 - O3 = EXT
Autor: Dr. Gustavo E. González
DISEÑOS EXPERIMENTALES VERDADEROS (2)
Diseño “De Cuatro Grupos-Seis Estudios” (Diseño de Solomon)
(O5 - O1)(O5 - O3)
(O6 - O1)(O6 - O3)
Efecto del Tratamiento:
TE + EXT (a)
EXT (b)
(a) - (b) = TE
(O5 - O1)(O5 - O3)
Efecto Interactivo del pretest
(O2 - O1) = TE + EXT + IT (c)
TE + EXT (d) (c) - (d) = IT
GE1 O2 - O1 = TE+EXT+ITGC1 O4 - O3 = EXTGE2 O5 - O1 = TE+EXT
O5 - O3 = TE+EXTGC2 O6 - O1 = EXT
O6 - O3 = EXT
GE1 O2 - O1 = TE+EXT+ITGC1 O4 - O3 = EXTGE2 O5 - O1 = TE+EXT
O5 - O3 = TE+EXTGC2 O6 - O1 = EXT
O6 - O3 = EXT
Autor: Dr. Gustavo E. González
DISEÑOS EXPERIMENTALES VERDADEROS (3)
Diseño “Solamente Después con Grupo de Control”
Grupo Experimental A X O1
Grupo Control A -- O2
Efecto del Tratamiento: (O2 - O1)
Símbolos:
A = Asignación al Azar
X = Tratamiento
On = Observaciones
Autor: Dr. Gustavo E. González
DISEÑOS CUASI-EXPERIMENTALES (1)
Diseño Transversal Ex post facto (Intersujeto)
Diseño “Solamente Después con Grupo de Control”
Grupo Experimental (A) X O1
Grupo Control (A) -- O2
Efecto del Tratamiento: (O2 - O1)
Símbolos:
(A) = Asignación no Controlada
X = Tratamiento
On = Observaciones
Características de los diseños CUASI-EXPERIMENTALES
El investigador sólo tiene control sobre la medición de la variable
dependiente. (cuándo y a quién medir). No tiene control sobre la
asignación de los tratamientos (cuándo y a quién aplicar la
variable independiente). Se considera que los sujetos se
encuentran autoasignados a los tratamientos.
Autor: Dr. Gustavo E. González
DISEÑOS CUASI-EXPERIMENTALES (2)
Diseño Longitudinal (Intrasujeto)
Diseño “De paneles de Diario Continuo” o
“Experimento de Series de Tiempo”
Grupo Experimental (A) O1 O2 O3 O4 X O5 O6 O7 O8
Símbolos:
(A) = Asignación no Controlada
X = Tratamiento
On = Observaciones a lo largo del tiempo
Autor: Dr. Gustavo E. González
DISEÑOS EXPERIMENTALES AVANZADOS (1)
DISEÑO DE BLOQUES ALEATORIZADOS
CARACTERISTICAS BASICAS
Este diseño permite controlar el efecto de una variable extraña sobre la variable dependiente.
Cuando el investigador sospecha que una variable extraña podría incidir fuertemente sobre la medición de la variable dependiente debe intentar aislar su efecto: el diseño por bloques permite lograr ese objetivo
Los bloques representan una estratificación de las unidades de prueba, con arreglo a las variables extrañas consideradas.
Para el caso de variables-atributos: bloques de edad, sexo, inteligencia, motivación, ansiedad, tipo de personalidad, nivel de instrucción, etc.
Para el caso de variables manipulables: niveles ruido ambiente, niveles de estimulación, experiencia del terapeuta, etc.
Las unidades de prueba se agrupan en bloques semejantes antes de ser asignadas aleatoriamente a los grupos experimentales y de control
Autor: Dr. Gustavo E. González
ESTRUCTURA
DISEÑOS EXPERIMENTALES AVANZADOS (1)
DISEÑO DE BLOQUES ALEATORIZADOS
Variable de Bloqueo
Variable A
Autor: Dr. Gustavo E. González
DISEÑOS EXPERIMENTALES AVANZADOS (1)
DISEÑO DE BLOQUES ALEATORIZADOS
EJEMPLO 1
Se quiere conocer la eficacia de diferentes estrategias de abordajes
psicoterapéuticos, específicamente se quieren comparar los efectos
de tres tipos de psicoterapias: psicoanalítica, cognitiva, sistémica.
Se cree que el factor “experiencia” del terapeuta podría afectar las
mediciones de la variable dependiente. De modo que se utiliza dicha
variable como variable de bloqueo.
Se trabaja con tres estratos o bloques:
(a) De 5 a 8 años de experiencia
(b) De 8 a 15 años de experiencia
(c) Más de 15 años de experiencia
Autor: Dr. Gustavo E. González
DISEÑOS EXPERIMENTALES AVANZADOS (1)
DISEÑO DE BLOQUES ALEATORIZADOS
Variable de Bloqueo
Capacidad atencional
Tratamientos
Métodos de enseñanza A; B y C
Variable Dependiente
Prueba de Comprensión
EJEMPLO 2
Autor: Dr. Gustavo E. González
DISEÑOS EXPERIMENTALES AVANZADOS (2)
DISEÑO CUADRADO LATINO
CARACTERISTICAS BASICAS
El diseño cuadrado latino permite controlar los efectos de dos
variables extrañas. Representa un caso de doble boqueo.
El número de tratamientos deberá ser igual a la cantidad de
valores o estados de las variables de bloqueo. Esto es un
requisito del diseño y explica porqué se llama “cuadrado”.
Las dimensiones de cuadrados latinos más frecuentemente
utilizadas oscila entre 3x3 a 6x6.
Los tratamientos se asignan de manera aleatoria a cada
combinación de valores de las variables de bloqueo, de tal
forma que cada tratamiento se presente solo una vez por
cada fila y por cada columna.
Autor: Dr. Gustavo E. González
ESTRUCTURA
DISEÑOS EXPERIMENTALES AVANZADOS (2)
DISEÑO CUADRADO LATINO
VARIABLE L
L1 L2 L3
M1 A B C
M2 B C A
VARIABLE M
M3 C A B
VARIABLE L
L1 L2 L3 Total
Total Tratamientos
M1 O1 O2 O3 XM1 A= O1+O6+O8
M2 O4 O5 O6 XM2 B= O2+O4+O9
M3 O7 O8 O9 XM3 C= O3+O5+O7
VARIABLE M
Total XL1 XL2 XL2 XTOTAL
Variables de Bloqueo
Variables L y M
Tratamientos
A; B; C
Autor: Dr. Gustavo E. González
DISEÑOS EXPERIMENTALES AVANZADOS (3)
DISEÑOS FACTORIALES
CARACTERISTICAS BASICAS
Los diseños factoriales permiten estudiar la influencia
simultánea que ejercen dos o más variables independientes
(llamadas factores) sobre la variable dependiente.
Cada factor puede tener dos o más valores.
Los tratamientos en los diseños factoriales consisten en la
combinación de los respectivos valores de un factor con los
del otro (u otros). Es decir que cada tratamiento representa
una específica combinación de valores de las variables
independientes o factores.
Autor: Dr. Gustavo E. González
DISEÑOS EXPERIMENTALES AVANZADOS (3)
DISEÑOS FACTORIALES
ESTRUCTURA VARIABLE A
a1 a2 a3 a4
b1 a1 b1 a2 b1 a3 b1 a4 b1
b2 a1 b2 a2 b2 a3 b2 a4 b2
b3 a1 b3 a2 b3 a3 b3 a4 b3
VARIABLE B
b4 a1 b4 a2 b4 a3 b4 a4 b4
VARIABLE A
a1 a2 a3 a4
b1 O1 O2 O3 O4 XB1
b2 O5 O6 O7 O8 XB2
b3 O9 O10 O11 O12 XB3
b4 O13 O14 O15 O16 XB4
VARIABLE B
XA1 XA2 XA3 XA4 XT
Autor: Dr. Gustavo E. González
DISEÑOS EXPERIMENTALES AVANZADOS (3)
DISEÑOS FACTORIALES
EJEMPLO 1
Para un nuevo desodorante masculino, se quiere determinar la modalidad de presentación más aceptada y la mejor fragancia.
1. Presentación: «aerosol» y «a bolilla».
2. Fragancia: «lavanda»; «pino» y «marina».
FRAGANCIA
Lavanda Pino Marina
Aerosol 8 6 4 6
PRESENTACION Bolilla 3 4 9 5,33
5,5 5 6,5 5,66
Autor: Dr. Gustavo E. González
DISEÑOS EXPERIMENTALES AVANZADOS (3)
DISEÑOS FACTORIALES
EJEMPLO 2
Se desea conocer las preferencias de los consumidores respecto a una nueva gaseosa. Se están considerando para su fórmula dos factores, que pueden tener cuatro valores cada uno:
1. Intensidad del sabor (resultado de distintas concentraciones de un saborizante)
2. Cantidad de azúcar
NIVEL DE AZUCAR
A1 A2 A3 A4
I1 1 3 3 7 3,5
I2 1 4 4 8 4,25
I3 2 4 9 5 5
I4 7 6 4 4 5,25
INTENSIDAD
DE SABOR
2,75 4,25 5 6 4.5