Ipaee capitulo 1_slides

IINTRODUÇÃONTRODUÇÃO AOAO PPLANEJAMENTOSLANEJAMENTOS EE AANÁLISENÁLISE EESTATÍSTICASTATÍSTICA DEDE EEXPERIMENTOSXPERIMENTOS

CCAPÍTULOAPÍTULO 11

IINTRODUÇÃONTRODUÇÃO::IINTRODUÇÃONTRODUÇÃO::

A EA EXPERIMENTAÇÃOXPERIMENTAÇÃO CCIENTÍFICAIENTÍFICA EE AA EESTATÍSTICASTATÍSTICA

A EA ENGENHARIANGENHARIA EE AA EESTATÍSTICASTATÍSTICA


PPRODUÇÃORODUÇÃO DEDE NNOVOSOVOS

CCONHECIMENTOSONHECIMENTOS

DDESENVOLVIMENTOESENVOLVIMENTO CCIENTÍFICOIENTÍFICO EE TTECNOLÓGICOECNOLÓGICO

Estudo cujo objetivoé decidir se umnovo método que

ESTATÍSTICAESTATÍSTICA

EEXPERIMENTAÇÃOXPERIMENTAÇÃO

novo método queestá sendo propostoé melhor do quemétodos jáutilizados

UmaUma novanova “mistura“mistura dededrogas”drogas” éé produzidaproduzida nanaexpectativaexpectativa dede serser maismaiseficienteeficiente dede queque aaaquelaaquela hojehoje existenteexistenteparapara oo tratamentotratamento dedepacientespacientes portadoresportadores dedeaidsaids..

Como tomar Como tomar decisões?decisões?

VARIABILIDADEVARIABILIDADE


DDESENVOLVIMENTOESENVOLVIMENTO CCIENTÍFICOIENTÍFICO EE TTECNOLÓGICOECNOLÓGICO

ESTATÍSTICAESTATÍSTICA

CCOMOOMO OBTEROBTER “D“DADOSADOS”?”?CCOMOOMO OBTEROBTER “D“DADOSADOS”?”?

CCOMOOMO ANALISARANALISAR “D“DADOSADOS”?”?


PPESQUISAESQUISA CCIENTIFICAIENTIFICA::

1111 ••PPROBLEMAROBLEMA

2222 ••HHIPÓTESEIPÓTESE((SS))

•• IINFORMAÇÕESNFORMAÇÕES: D: DADOSADOS3333 •• IINFORMAÇÕESNFORMAÇÕES: D: DADOSADOS

4444 ••TTOMADAOMADA DEDE DDECISÕESECISÕES

5555 ••NNOVASOVAS TTEORIASEORIAS


CCIRCULARIDADEIRCULARIDADE DODO MMÉTODOÉTODO CCIENTÍFICOIENTÍFICO::PPROBLEMAROBLEMA::

OOBSERVAÇÕESBSERVAÇÕES

VVERIFICAÇÃOERIFICAÇÃO DASDAS

AMOSTRAGEM

PLANEJAMENTO DE

EXPERIMENTOS

ANÁLISE DESCRITIVA

E EXPLORATÓRIA DE

DADOS

CCIRCULARIDADEIRCULARIDADE DODO MMÉTODOÉTODO CCIENTÍFICOIENTÍFICO::PPROBLEMAROBLEMA::FFORMULAÇÃOORMULAÇÃO DEDEHHIPÓTESESIPÓTESES

VVERIFICAÇÃOERIFICAÇÃO DASDAS

HHIPÓTESESIPÓTESES

FFORMULADASORMULADAS

DDESENVOLVIMENTOESENVOLVIMENTODEDE NNOVASOVAS TTEORIASEORIAS

INFERÊNCIA

ESTATÍSTICA


PPESQUISAESQUISA CCIENTÍFICAIENTÍFICA EESTATISTICAMENTESTATISTICAMENTE PPLANEJADALANEJADA::

PESQUISADORPESQUISADOR

ESTATÍSTICOESTATÍSTICO


PPESQUISAESQUISA CCIENTÍFICAIENTÍFICA EESTATISTICAMENTESTATISTICAMENTE PPLANEJADALANEJADA: : ETAPASETAPAS

1. Enunciado do problema com formulação de hipóteses.

2. Escolha dos fatores (variáveis independentes) que devem ser incluídas no estudo.ser incluídas no estudo.

3. Escolha da unidade experimental e da unidade de observação.

4. Escolha das variáveis que serão medidas na unidade de observação.


PPESQUISAESQUISA CCIENTÍFICAIENTÍFICA EESTATISTICAMENTESTATISTICAMENTE PPLANEJADALANEJADA: : ETAPASETAPAS

5. Determinação das regras e procedimentos pelos quais osdiferentes tratamentos (combinação de níveis de fatores) sãoatribuídos às unidades experimentais (ou vice-versa).

6. Análise estatística dos resultados.6. Análise estatística dos resultados.

7. Relatório final contendo conclusões com medidas deprecisão das estimativas, interpretação dos resultados compossível referência a outras pesquisas similares e umaavaliação dos itens 1 a 6 (desta pesquisa) com sugestões parapossíveis alterações em pesquisas futuras.


PPESQUISAESQUISA CCIENTÍFICAIENTÍFICA EESTATISTICAMENTESTATISTICAMENTE : : EXEMPLOEXEMPLO

A crescente automação de processos de lavagem de roupas, louças e

superfícies em geral vêm exigindo produtos detergentes não só mais eficazes nasuperfícies em geral vêm exigindo produtos detergentes não só mais eficazes na

remoção de sujeira, mas principalmente com baixo poder espumante, devido a

altas velocidades de agitação usadas nas lavagens. Uma das formas de controlar

a espuma produzida pelos detergentes é introduzir na formulação agentes

tensoativos não iônicos, como álcoois graxos, EO/PO (isto é, álcoois etoxilados,

propoxilados).



Várias outras propriedades importantes, como ponto de turvação,

tensão superficial, altura dinâmica da espuma, detergência, ponto de fulgor e

temperatura de degradação térmica, também costumam ser acompanhadas

durante a preparação de uma mistura detergente.

O pesquisador decidiu verificar como o ponto de turvação varia com as

unidades de óxido de eteno (EO) e óxido de propeno (PO) dos álcoois graxos,

usando um fatorial 22 com um ensaio em triplicata no ponto central.



Controlar a espuma produzida pelos detergentesControlar a espuma produzida pelos detergentes

Óxido de eteno (EO) e Óxido Propoeno (PO):EO = 4, 5, 6 unidadesPO = 4, 5, 6 unidades



Ensaios combinando as diferentes combinações dos fatores

Ponto de Turvação, oC



Aleatorização da seqüencia dos ensaios combinando os diferentes

níveis dos fatores.





1. EO e PO influenciam o ponto de turvação conjuntamente?1. EO e PO influenciam o ponto de turvação conjuntamente?Como?

2. Caso contrário, EO e PO influenciam isoladamente no pontode turvação?

3. Podemos encontrar uma combinação ÓTIMA de valores deEO e PO que MAXIMIZEM o Ponto de Turvação;






MMÉTODOÉTODO CCIENTÍFICOIENTÍFICO:: O O CASOCASO DASDAS EENGENHARIASNGENHARIAS



Os métodos que veremos independem da natureza do

problema a que são aplicados. Servem para estudarproblema a que são aplicados. Servem para estudar

reações químicas, sistemas biológicos, processos

mecânicos (entre muitos outros), e também podem varrer

todas as possíveis escalas de interesse, desde uma única

reação em bancada até um processo industrial operando

em larga escala.



O denominador comum são os princípios estatísticos

envolvidos, que são sempre os mesmos. É claro que issoenvolvidos, que são sempre os mesmos. É claro que isso

não significa menosprezar o conhecimento técnico que o

especialista já detém sobre o sistema em estudo.



As ferramentas estatísticas, embora valiosas, são apenas

um complemento a esse conhecimento. O ideal é que asum complemento a esse conhecimento. O ideal é que as

duas coisas - conhecimento básico do problema e a

estatística - andem juntas.



ConhecimentoTécnico

Métodos EstatísticosTécnico Estatísticos

BOM SENSO


UUMM PPROBLEMAROBLEMA BBÁSICOÁSICO: : CCOLETAOLETA DEDE DDADOSADOS

O processo de coleta de dados tem inicio com a definição clara do

problema de interesse e conseqüentemente da população (ou

região experimental) para a qual deve ser tomada a decisão.

Procedimentos básicos de coleta de dados que podem ser

utilizados não apenas na Engenharia, mas em qualquer outra área

de conhecimento.


UUMM PPROBLEMAROBLEMA BBÁSICOÁSICO: : CCOLETAOLETA DEDE DDADOSADOS

1. ESTUDOS RETROSPECTIVOS;

2. ESTUDOS OBSERVACIONAIS;

Em um estudo retrospectivo os

dados são obtidos a partir de

uma coleta de informações

históricas relacionadas ao

3. EXPERIMENTOS PLANEJADOS;

históricas relacionadas ao

problema investigado.

Em um estudo observacional, dados são obtidos a

partir da observação de elementos da população ou

registros do processo em estudo, sem, no entanto

qualquer intervenção ou perturbação das condições

existentes

Nos experimentos planejados, variações deliberadas ou

propositais são introduzidas de forma ser possível avaliar as

variáveis controláveis do sistema ou processo a fim de se

identificar aquelas responsáveis por mudanças nas medidas

de interesse de acordo com a hipótese em estudo


AANÁLISENÁLISE EESTATÍSTICASTATÍSTICA: : CCONSTRUÇÃOONSTRUÇÃO MMODELOSODELOS

1. Imaginemos que um

astrônomo queira

2. Um químico é encarregado

de projetar uma fabrica

calcular à hora em que

vai ocorrer o próximo

eclipse da Lua.

piloto baseada numa

determinada reação recém-

desenvolvida em bancada.

Modelo Mecanicista Modelo Empírico


OOBSERVAÇÕESBSERVAÇÕES FFINAISINAIS::

“A essência de um bom planejamento consiste em projetar um

experimento de forma que ele seja capaz de fornecer exatamente o

tipo de informação que procuramos. Para isso precisamos saber, emtipo de informação que procuramos. Para isso precisamos saber, em

primeiro lugar, o que é mesmo que estamos procurando. Mais uma

vez, parece obvio, mas não e bem assim. Podemos mesmo dizer que

um bom experimentador é, antes de tudo, uma pessoa que sabe o que

quer. Dependendo do que ele queira, algumas técnicas serão mais

vantajosas, enquanto outras serão simplesmente inócuas”.


OOBSERVAÇÕESBSERVAÇÕES FFINAISINAIS::

O que eu gostaria de ficar sabendo quando o

AO SE DEPARAR COM A NECESSIDADE DE REALIZAR UM

EXPERIMENTO, REFLITAREFLITA!

O que eu gostaria de ficar sabendo quando oexperimento tiver terminado?

Se você não sabe para onde está indo, vai terminar chegando a outro lugar!

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