3diseno

Unidad 1:
La Estadística en el Método científico
Estamos
aqui
Capítulo 3:
Diseño de investigaciones
Sir Ronald Fisher, padre de la Bioestadística
Born: 17 Feb 1890 in London, England
Died: 29 July 1962 in Adelaide, Australia
“Los celulares no producen Cáncer”
El Mercurio, 21 Dic. 2000
"Dos investigaciones demuestran que hablar
por celular no tiene relación con tumores
cerebrales.
No se habían publicado hasta la fecha datos
tan concluyentes. Pero hay que repetir los
estudios
periódicamente,
dicen
los
expertos."
El lenguaje de los estudios
Observación versus Experimentación
Definiciones:
Unidades son los objetos de los cuáles
tomamos medidas u observamos. Si las
unidades son personas nos referimos a ellos
como sujetos.
En
un
experimento diseñado, el
investigador activamente impone algún
tratamiento en las unidades para observar la
respuesta.
En
un
estudio
observacional
investigador simplemente observa
unidades y registra la variable de interés.
investigador no trata de manipular
influenciar la respuesta.
el
las
El
o
Ejemplo1: En el siglo XV, poco después de la
introducción del tabaco en Europa, se pensaba
que el tabaco tenía virtudes medicinales. En los
años 50, los investigadores médicos R. Doll y B.
Hill publican un estudio en la revista British
Medical Journal, donde observan que en un
estudio de numerosos casos de cáncer pulmonar,
alrededor del 70% de los enfermos eran
antiguos fumadores. Esto hizo pensar que el
consumo de tabaco pudiera ser un factor
favorecedor o causal de este tipo de cáncer.
¿Es posible diseñar un experimento para
estudiar esa hipótesis?
Si o No
¿Porqué?
1
Lectura recomendada en enlaces de interés de Educandus
Relacionando dos variables
La mayoría de los estudios, sean
observacionales o experimentales, se llevan
a cabo para detectar relaciones entre dos o
más variables.
Variable es una característica de interés medida
en cada unidad de la muestra.
Una variable respuesta (Y) mide el resultado
de un estudio. Es decir creemos que la variable
respuesta depende de alguna manera de otra
variable explicatoria.
Una variable explicativa (X) es una variable
que creemos que explica o causa los resultados
observados. Es la variable que explica los
cambios en la variable respuesta.
¿Este fue un estudio observacional o un
experimento? Explique.
¿Cuál es la variable explicativa?
¿Cuál es la variable respuesta?
Un problema denominado confusión
Cualquier estudio puede ser mal interpretado
por las llamadas variables confundentes.
Una variable confundente es una variable
cuyo efecto en la variable respuesta no
puede ser separado del efecto de la variable
explicativa en la variable respuesta.
Por ejemplo si observamos que las madres
que fuman durante el embarazo tienen hijos
de menor peso que madres que no fuman
durante el embarazo, quizás ocurre que las
madres que fuman durante el embarazo
además tienen mala nutrición y es eso lo que
afecta el peso de sus hijos.
Tratamientos invasivos versus
invasivos, para la cura del Cáncer
no-
Investigadores examinaron las fichas de un gran
número de pacientes con cáncer. Algunos
pacientes recibieron un tratamiento invasivo
(cirugía), mientras que otros recibieron un
tratamiento no invasivo. Los pacientes que
recibieron
un
tratamiento
invasivo
sobrevivieron en promedio, más tiempo que los
que recibieron un tratamiento no invasivo. El
estudio concluye que el tratamiento invasivo es
más efectivo que el tratamiento no invasivo.
(a) ¿Es este un estudio observacional o un
experimento? Explique.
(b) Si siguió investigando las fichas de los
pacientes y se descubrió que el tratamiento
invasivo fue en pacientes con Cáncer
menos desarrollado. Comente la validez de
la conclusión del estudio.
Tipos de estudios observacionales:
Un estudio retrospectivo el investigador
identifica sujetos que vivieron cierto
fenómeno o respuesta y mide en ellos las
variables explicativas. Se les pregunta a los
sujetos por eventos pasados. Un estudio
retrospectivo trabaja desde las respuestas a
las posibles variables explicativas.
En un estudio prospectivo el investigador
identifica sujetos que tienen variables
explicativas o de exposición y observa sus
respuestas. Un estudio prospectivo estudia
desde las potenciales variables explicativas a
la respuesta.
En un estudio transversal el investigador
selecciona una muestra sin tener en cuenta
las variables explicativas ni la variable
respuesta. Sirve para analizar la situación en
un momento específico.
“Los celulares no producen Cáncer”
El Mercurio, 21 Dic. 2000
Piense cómo podría realizar un estudio
retrospectivo y un estudio prospectivo para
corroborar esta hipótesis
Señale ventajas y desventajas de estos
diseños
Se plantea la hipótesis de que la influenza
en el primer trimestre del embarazo es un
factor
condicionante
de
anomalías
congénitas del niño nacido de ese embarazo.
Señale cuál sería el grupo de estudio, el
grupo control y la variable investigada en
cada grupo en una investigación prospectiva
y en una retrospectiva:
Investigación
prospectiva
- Grupo de estudio:
Investigación
retrospectiva
- Grupo de estudio:
- Grupo control:
- Grupo control:
- Variable
- Variable
investigada en cada investigada en cada
grupo:
grupo:
Experimentos
Considere el siguiente experimento, un
investigador cree que tomar una dosis diaria de
vitamina C reduce el número de resfríos en
invierno en niños de enseñanza básica. Para
comprobar su hipótesis escoge a 100 niños de
varios colegios y les da una dosis de 100 gramos
diarios de vitamina C durante el invierno. Se
registra el número de resfríos durante el
invierno para cada sujeto. En este experimento
tenemos 100 sujetos, la variable respuesta es el
número de resfríos, y la variable explicativa es
la dosis diaria de vitamina C.
Resultados:
Número de resfríos 0
Frecuencia
45
1
28
2
12
3
7
4
8
Basado en estos datos, ¿es posible concluir que
la vitamina C reduce los resfríos en invierno?
¿Porqué si o porqué no?
¿Cómo podemos mejorar el diseño anterior?
Diseños de casos y controles
Para determinar si un medicamento o cualquier
tratamiento tiene un efecto, necesitamos saber
como es la respuesta si el tratamiento no se
hubiera aplicado.
El grupo tratado es un grupo de sujetos o
unidades experimentales los cuales reciben el
tratamiento.
Un grupo control es un grupo de sujetos o
unidades experimentales los cuales son tratados
de manera idéntica al grupo tratado, excepto que
ellos no reciben el tratamiento.
Pensemos
¿Cómo debemos separar 100 sujetos en dos
grupos?
¿Es el investigador que debe decidir cuáles
sujetos reciben el tratamiento?
Asignación aleatoria o aleatorización es una
manera planificada de asignar las unidades a los
tratamientos usando el azar.
El sesgo del experimentador es la distorsión
que puede ocurrir, de parte del experimentador,
debida a cómo son asignadas las unidades a los
grupos, cuáles variables se miden y cómo se
miden y cómo se interpretan los resultados. El
sesgo en general va en la dirección de la teoría
en investigación.
En experimento de ciego-simple es uno en
el cual las unidades ignoran el tratamiento
que reciben.
Un experimento de doble-ciego es uno en el
cual ni los sujetos ni el experimentador
conocen el tratamiento que están recibiendo.
Si se asignan dos o más unidades a cada
tratamiento se llama replicas en un
experimento.
Si se asigna el mismo número de unidades a
cada tratamiento se dice que el diseño
experimental es balanceado.
Principios Básicos para el Diseño de
Experimentos:
 Grupo Control - Si todas las unidades o
sujetos se les trata exactamente de la misma
manera, excepto por el tratamiento que
reciben,
las
potenciales
variables
confundentes debieran afectar de la misma
manera a los dos grupos y por lo tanto su
efecto se cancela al comparar los dos grupos.
 Aleatorización – La aleatorización tiende a
producir grupos similares de unidades
experimentales con relación a las variables
que confunden. La aleatorización asegura que
la asignación no favorece a un tratamiento
sobre otro.
 Replicas - Es necesario repetir el experimento
en varias unidades para reducir la variabilidad
de los resultados debido al azar