Estadísticas utilizadas para medir diferencias entre parámetros de localización en diseños de cuadrado latino

A continuación, cindo diferentes pruebas que permiten detectar diferencias en términos de localización para experimentos diseñadoas en cuadrado latino, todas estas pruebas se encuentran implementadas en la aplicación, las cuatro últimas, con su respectivo análisis de potencia.

Prueba Clásica
La prueba clásica, o prueba F usa las sumas de cuadrados de los errores de las varianzas para las filas, columnas y tratamientos para tomar una decisión acerca de las fuentes relevantes de decisión, esta prueba tiene distribución
F con n-1,(n-1)(n-2) grados de libertad. El procedimiento es el siguiente:

Los resultados se presentan de la siguiente manera:
 

Fuente de Variación
Grados de Libertad
Suma de Cuadrados
Varianza
Estadística F
Filas
(n-1)
S1
V1 =S1 /(n-1)
F1= V1/V4
Columnas
(n-1)
S2
V2 =S2 /(n-1)
F2= V2/V4
Tratamientos
(n-1)
S3
V3 =S3 /(n-1)
F3= V3/V4
Error experimental
(n-1)(n-2)
S4
V4 = S4/ [(n-1)(n-2)]
Total
n2-1
S5
Tabla - Presentación de estadisticos para la prueba F

Prueba de Bennett (Rangos)
La prueba de Bennett puede expresarse como la suma de cuadrados de las diferencias entre la suma de rangos observada y la suma de rangos esperada, modificada por algunas constantes. Aquí se utiliza la suma de rangos por tratamientos (ver Aspectos Generales) y la prueba se implementa así:

Esta prueba tiene distribución asintótica a la Chi-cuadrado con n-1 grados de libertad, y rechaza la hipótesis para valores grandes de B.

Prueba de Zimmerman (Rangos)
Zimmerman encontró que la estadística B propuesta por Bennett, es la prueba de Kruskal-Wallis aplicada al caso particular del diseño en cuadrado latino y propuso el siguiente test, con los mismos supuestos para el test de Bennett se determinan los rangos por filas Rf  y por columnas Rc, con estas dos variables aleatorias se define Zijk=Rfijk+Rcijk
Con esta nueva variable aleatoria Z, se halla la suma de los cuadrados totales y la suma de los cuadrados de los tratamientos como en todos los cuadrados latinos; la estadísitica de prueba propuesta es entonces:

Si la hipótesis es falsa, las diferencias entre los tratamientos y la media general son grandes, entonces
SCtrat SCtot  y  T1, haciendo un análisis semejante resultará que si la hipótesis es verdadera T0.

Sin embargo, no se puede hallar la distribución exacta de T, por esto se utiliza el estadístico:

que tiene distribución asintótica a la distribución F( n-1 , n(n-1) ) como lo demostró Zimmerman aplicando el teorema de Wald y Walfowitz.
 

Prueba C (prueba de rachas basada en la suma de cuadrados de diferencias)
En esta prueba se tienen en cuenta los números de rachas (ver Aspectos Generales) medios y totales por tratamiento así:

Sean:

la suma total del número de rachas,

el promedio general de rachas, la suma de rachas del k-ésimo tratamiento y el promedio del número de rachas del k-ésimo tratamiento. Puesto que la prueba es para comparar tratamientos en términos de localización, la estadística de prueba está basada en las diferencias entre a media de los tratamientos y le media general de las rachas, esta estadística propuesta es:

Esta estadística rechaza la hipótesis de la igualdad de los parámetros de localización para valores grandes de C.
Para valores pequeños de n (hasta 3) se calcula la distribución exacta de C, para valores mayores, se estima la media y la varianza de C a partir de una muestra lo suficientemente grande y se aproxima la distribución de C a una normal.

Para hallar la distribución exacta de C, se calculan todos los posibles arreglos distinguibles y para cada uno se halla el valor C. El número de arreglos posibles está dado por:



Prueba M (Prueba de rachas basada en el cociente de sumas de cuadrados)
Esta es una prueba alternativa que evita la necesidad de calcular la media y la varianza para aproximar la distribución, por medio de el cociente de sumas de cuadrados, esta prueba tiene distribución asintótica a la F (ésta hipótesis parece resultar falsa al realizar la simulación)

La estadística de prueba propuesta es la siguiente:

Esta estadística también rechaza la hipótesis para valores grandes de M, la distribución dice ser F con n-1, n(n-1). En la simulación se halló la distribución exacta de M para cuadrados hasta 3x3, al utilizar el supuesto de la distribución F obtenemos un total fracaso al detectar diferencias entre parámetros de localización.



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Última actualización: Junio 5 de 2000
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