Diseño y Análisis de Experimentos /

By:

Edgardo J. Escalante Vázquez

Language: Español Publication details: LIMUSA México 2014Edition: 1a EdiciónDescription: 524p Ilustración 17 X 23 cmISBN:

9786070506925

Subject(s):

Ciencia

LOC classification:

QA279 E72

Contents:

Contenido Acerca de los autores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . XI Agradecimientos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . XIII Prefacio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . XV CAPÍTULO 1 Introducción al diseño de experimentos . . . . . . . . . . . . 2 El diseño de experimentos hoy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 Definiciones básicas en el diseño de experimentos . . . . . . . . . . . . . . . . 6 Etapas en el diseño de experimentos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 Consideraciones prácticas sobre el uso de métodos estadísticos . . . . . . 12 Principios básicos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 Clasificación y selección de los diseños experimentales . . . . . . . . . . . . 14 CAPÍTULO 2 Elementos de inferencia estadística: experimentos con uno y dos tratamientos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 Población y muestra, parámetros y estadísticos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 Distribuciones de probabilidad e inferencia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 Estimación puntual y por intervalo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 Conceptos básicos de prueba de hipótesis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 Planteamiento de una hipótesis estadística . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 Prueba para la media . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 Prueba para la varianza . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 Tres criterios de rechazo o aceptación equivalentes . . . . . . . . . . . . . . . . 37 Hipótesis para dos medias: comparación de dos tratamientos . . . . . . . . 39 Prueba para la igualdad de varianzas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 Poblaciones pareadas (comparación de dos medias con muestras dependientes) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 Resumen de fórmulas para procedimientos de prueba de hipótesis . . . . 49 Uso de un software estadístico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 CAPÍTULO 3 Experimentos con un solo factor (análisis de varianza) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60 Diseño completamente al azar y ANOVA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62 Comparaciones o pruebas de rango múltiples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74 Verificación de los supuestos del modelo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81 Elección del tamaño de la muestra . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89 Uso de software computacional . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91 CAPÍTULO 4 Diseños de bloques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100 Diseño de bloques completos al azar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102 Diseño en cuadro latino . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109 www.FreeLibros.org VIII Contenido Diseño en cuadro grecolatino . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115 Uso de software . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116 CAPÍTULO 5 Diseños factoriales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126 Conceptos básicos en diseños factoriales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128 Experimentación factorial vs. mover un factor a la vez . . . . . . . . . . . . . 132 Diseños factoriales con dos factores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134 Diseños factoriales con tres factores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143 Transformaciones para estabilizar varianza . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149 Diseño factorial general . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150 Modelos de efectos aleatorios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153 Cómo hacerlo con software . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157 CAPÍTULO 6 Diseños factoriales 2k . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166 Diseño factorial 22 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168 Experimento 22: ejemplo integrador . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173 Diseño factorial 23 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183 Experimento 23: ejemplo integrador . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185 Diseño factorial general 2k . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192 Diseño factorial 2k no replicado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 195 Experimento 25 no replicado: ejemplo integrador . . . . . . . . . . . . . . . . . 199 Cuando la significancia de los efectos es menos clara: un ejemplo . . . . 208 Factoriales 2k con punto al centro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 214 Factoriales 2k en bloques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 216 Uso de software estadístico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 220 CAPÍTULO 7 Diseños factoriales 3k y factoriales mixtos . . . . . . . . . . . 236 Diseños factoriales 3k . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 238 Factoriales mixtos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 247 Uso de software estadístico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 250 CAPÍTULO 8 Diseños factoriales fraccionados 2k–p . . . . . . . . . . . . . . . 258 Diseño factorial fraccionado 2k–l . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 261 El concepto de resolución . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 265 Construcción de fracciones 2k–1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 265 Experimento 25–1: ejemplo integrador . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 266 Diseños factoriales fraccionados 2k–2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 269 Diseño factorial fraccionado 2k–p . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 273 Experimento 27–4: ejemplo integrador . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 276 Tópicos adicionales sobre factoriales fraccionados . . . . . . . . . . . . . . . . 279 Uso de software . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 285 CAPÍTULO 9 Introducción al diseño robusto (Taguchi) . . . . . . . . . . . 294 Filosofía Taguchi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 296 El concepto de robustez . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 298 Factores de control, de ruido y de señal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 299 Arreglos ortogonales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 303 www.FreeLibros.org Contenido IX Diseño con arreglo interno y externo (diseño de parámetros) . . . . . . . . 307 Razón señal/ruido . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 307 Uso de software . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 312 CAPÍTULO 10 Planeación de un experimento . . . . . . . . . . . . . . . . . . 318 Experimentación: una estrategia para probar conjeturas y generar aprendizaje . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 320 El diseño de experimentos y el ciclo de Deming . . . . . . . . . . . . . . . . . . 322 Etapas y actividades de la planeación y análisis de un experimento . . . 323 Control de factores de bloque y de ruido . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 330 Qué sigue después del primer experimento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 331 Qué hacer cuando ningún efecto es significativo . . . . . . . . . . . . . . . . . . 334 CAPÍTULO 11 Análisis de regresión . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 338 Regresión lineal simple . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 340 Pruebas de hipótesis en la regresión lineal simple . . . . . . . . . . . . . . . . 346 Calidad del ajuste en regresión lineal simple . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 351 Estimación y predicción por intervalo en regresión simple . . . . . . . . . . 357 Regresión lineal múltiple . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 360 Pruebas de hipótesis en regresión lineal múltiple . . . . . . . . . . . . . . . . . 365 Intervalos de confianza y predicción en regresión múltiple . . . . . . . . . . 371 Uso de un software estadístico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 373 CAPÍTULO 12 Optimización de procesos con metodología de superficie de respuesta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 384 Introducción a la metodología de superficie de respuesta . . . . . . . . . . . 386 Técnicas de optimización . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 393 Diseños de superficie de respuesta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 413 Uso de software estadístico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 420 CAPÍTULO 13 Optimización simultánea de varias respuestas . . . . . . 432 Optimización simultánea . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 434 Método gráfico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 436 Método de la función de deseabilidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 441 Trabajo con un software estadístico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 446 CAPÍTULO 14 Diseños anidados y diseños en parcelas divididas . . . 452 Diseños anidados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 454 Modelo y análisis estadístico del diseño anidado . . . . . . . . . . . . . . . . . 455 Diseños en parcelas divididas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 460 Modelo y análisis estadístico de los diseños en parcelas divididas . . . . 465 Cómo hacer los cálculos usando software . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 473 CAPÍTULO 15 Diseño de experimentos con mezclas . . . . . . . . . . . . . 480 El problema del diseño de experimentos con mezclas . . . . . . . . . . . . . . 482 Algunos diseños de mezclas y sus modelos estadísticos . . . . . . . . . . . . 486 www.FreeLibros.org X Contenido Ajuste del modelo y caracterización de la superficie de respuesta . . . . 490 Restricciones en los componentes de una mezcla . . . . . . . . . . . . . . . . . 494 Uso de software estadístico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 500 APÉNDICE A Tablas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 509 APÉNDICE B Uso de sistemas computacionales . . . . . . . . . . . . . . . . 521 Etapas al planear y analizar un experimento en un paquete estadístico 522 Sistema Statgraphics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 522 Sistema Minitab . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 526 Sistema JMP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 528 Diseño de experimentos usando SPSS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 529 REFERENCIAS Y BIBLIOGRAFÍA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 533 ÍNDICE ANALÍTICO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 537

Summary: Este libro es el trabajo de muchos años de impartir la materia diseño y análisis de experimentos a nivel profesional y a nivel graduados así como en numerosos cursos a empresas y proyectos de consultoría. Durante este tiempo algunas de las técnicas presentadas aquí han pasado por cambios, al igual que las facilidades para realizar análisis más precisos, completos y con grandes cantidades de datos gracias al desarrollo de procedimientos computarizados específicos. Esta obra introduce al lector a los conceptos fundamentales y a las aplicaciones necesarias para poder diseñar, ejecutar y analizar experimentos industriales. El libro está dirigido tanto a estudiantes de ingeniería, como a profesionistas relacionados con las áreas de diseño, producción, procesos, calidad y manufactura, que deseen recordar o aprender estas técnicas para conocer, analizar y mejorar sus procesos.

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Libro	CI Gustavo A. Madero Sala General	Colección General	QA279 E72 2014	EJ. 1	No para préstamo externo	01437Q
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Contenido
Acerca de los autores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . XI
Agradecimientos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . XIII
Prefacio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . XV
CAPÍTULO 1 Introducción al diseño de experimentos . . . . . . . . . . . . 2
El diseño de experimentos hoy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
Definiciones básicas en el diseño de experimentos . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Etapas en el diseño de experimentos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Consideraciones prácticas sobre el uso de métodos estadísticos . . . . . . 12
Principios básicos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Clasificación y selección de los diseños experimentales . . . . . . . . . . . . 14
CAPÍTULO 2 Elementos de inferencia estadística: experimentos
con uno y dos tratamientos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Población y muestra, parámetros y estadísticos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Distribuciones de probabilidad e inferencia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Estimación puntual y por intervalo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Conceptos básicos de prueba de hipótesis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
Planteamiento de una hipótesis estadística . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
Prueba para la media . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
Prueba para la varianza . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
Tres criterios de rechazo o aceptación equivalentes . . . . . . . . . . . . . . . . 37
Hipótesis para dos medias: comparación de dos tratamientos . . . . . . . . 39
Prueba para la igualdad de varianzas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
Poblaciones pareadas (comparación de dos medias con muestras
dependientes) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
Resumen de fórmulas para procedimientos de prueba de hipótesis . . . . 49
Uso de un software estadístico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
CAPÍTULO 3 Experimentos con un solo factor
(análisis de varianza) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
Diseño completamente al azar y ANOVA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
Comparaciones o pruebas de rango múltiples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
Verificación de los supuestos del modelo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
Elección del tamaño de la muestra . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
Uso de software computacional . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
CAPÍTULO 4 Diseños de bloques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100
Diseño de bloques completos al azar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102
Diseño en cuadro latino . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
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VIII Contenido
Diseño en cuadro grecolatino . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
Uso de software . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116
CAPÍTULO 5 Diseños factoriales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126
Conceptos básicos en diseños factoriales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128
Experimentación factorial vs. mover un factor a la vez . . . . . . . . . . . . . 132
Diseños factoriales con dos factores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134
Diseños factoriales con tres factores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143
Transformaciones para estabilizar varianza . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149
Diseño factorial general . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150
Modelos de efectos aleatorios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153
Cómo hacerlo con software . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157
CAPÍTULO 6 Diseños factoriales 2k . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166
Diseño factorial 22 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168
Experimento 22: ejemplo integrador . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173
Diseño factorial 23 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183
Experimento 23: ejemplo integrador . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185
Diseño factorial general 2k . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192
Diseño factorial 2k no replicado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 195
Experimento 25 no replicado: ejemplo integrador . . . . . . . . . . . . . . . . . 199
Cuando la significancia de los efectos es menos clara: un ejemplo . . . . 208
Factoriales 2k con punto al centro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 214
Factoriales 2k en bloques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 216
Uso de software estadístico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 220
CAPÍTULO 7 Diseños factoriales 3k y factoriales mixtos . . . . . . . . . . . 236
Diseños factoriales 3k . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 238
Factoriales mixtos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 247
Uso de software estadístico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 250
CAPÍTULO 8 Diseños factoriales fraccionados 2k–p . . . . . . . . . . . . . . . 258
Diseño factorial fraccionado 2k–l . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 261
El concepto de resolución . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 265
Construcción de fracciones 2k–1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 265
Experimento 25–1: ejemplo integrador . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 266
Diseños factoriales fraccionados 2k–2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 269
Diseño factorial fraccionado 2k–p . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 273
Experimento 27–4: ejemplo integrador . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 276
Tópicos adicionales sobre factoriales fraccionados . . . . . . . . . . . . . . . . 279
Uso de software . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 285
CAPÍTULO 9 Introducción al diseño robusto (Taguchi) . . . . . . . . . . . 294
Filosofía Taguchi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 296
El concepto de robustez . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 298
Factores de control, de ruido y de señal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 299
Arreglos ortogonales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 303
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Contenido IX
Diseño con arreglo interno y externo (diseño de parámetros) . . . . . . . . 307
Razón señal/ruido . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 307
Uso de software . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 312
CAPÍTULO 10 Planeación de un experimento . . . . . . . . . . . . . . . . . . 318
Experimentación: una estrategia para probar conjeturas y generar
aprendizaje . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 320
El diseño de experimentos y el ciclo de Deming . . . . . . . . . . . . . . . . . . 322
Etapas y actividades de la planeación y análisis de un experimento . . . 323
Control de factores de bloque y de ruido . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 330
Qué sigue después del primer experimento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 331
Qué hacer cuando ningún efecto es significativo . . . . . . . . . . . . . . . . . . 334
CAPÍTULO 11 Análisis de regresión . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 338
Regresión lineal simple . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 340
Pruebas de hipótesis en la regresión lineal simple . . . . . . . . . . . . . . . . 346
Calidad del ajuste en regresión lineal simple . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 351
Estimación y predicción por intervalo en regresión simple . . . . . . . . . . 357
Regresión lineal múltiple . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 360
Pruebas de hipótesis en regresión lineal múltiple . . . . . . . . . . . . . . . . . 365
Intervalos de confianza y predicción en regresión múltiple . . . . . . . . . . 371
Uso de un software estadístico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 373
CAPÍTULO 12 Optimización de procesos con metodología
de superficie de respuesta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 384
Introducción a la metodología de superficie de respuesta . . . . . . . . . . . 386
Técnicas de optimización . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 393
Diseños de superficie de respuesta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 413
Uso de software estadístico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 420
CAPÍTULO 13 Optimización simultánea de varias respuestas . . . . . . 432
Optimización simultánea . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 434
Método gráfico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 436
Método de la función de deseabilidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 441
Trabajo con un software estadístico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 446
CAPÍTULO 14 Diseños anidados y diseños en parcelas divididas . . . 452
Diseños anidados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 454
Modelo y análisis estadístico del diseño anidado . . . . . . . . . . . . . . . . . 455
Diseños en parcelas divididas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 460
Modelo y análisis estadístico de los diseños en parcelas divididas . . . . 465
Cómo hacer los cálculos usando software . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 473
CAPÍTULO 15 Diseño de experimentos con mezclas . . . . . . . . . . . . . 480
El problema del diseño de experimentos con mezclas . . . . . . . . . . . . . . 482
Algunos diseños de mezclas y sus modelos estadísticos . . . . . . . . . . . . 486
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X Contenido
Ajuste del modelo y caracterización de la superficie de respuesta . . . . 490
Restricciones en los componentes de una mezcla . . . . . . . . . . . . . . . . . 494
Uso de software estadístico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 500
APÉNDICE A Tablas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 509
APÉNDICE B Uso de sistemas computacionales . . . . . . . . . . . . . . . . 521
Etapas al planear y analizar un experimento en un paquete estadístico 522
Sistema Statgraphics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 522
Sistema Minitab . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 526
Sistema JMP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 528
Diseño de experimentos usando SPSS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 529
REFERENCIAS Y BIBLIOGRAFÍA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 533
ÍNDICE ANALÍTICO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 537

Este libro es el trabajo de muchos años de impartir la materia diseño y análisis de experimentos a nivel profesional y a nivel graduados así como en numerosos cursos a empresas y proyectos de consultoría. Durante este tiempo algunas de las técnicas presentadas aquí han pasado por cambios, al igual que las facilidades para realizar análisis más precisos, completos y con grandes cantidades de datos gracias al desarrollo de procedimientos computarizados específicos. Esta obra introduce al lector a los conceptos fundamentales y a las aplicaciones necesarias para poder diseñar, ejecutar y analizar experimentos industriales. El libro está dirigido tanto a estudiantes de ingeniería, como a profesionistas relacionados con las áreas de diseño, producción, procesos, calidad y manufactura, que deseen recordar o aprender estas técnicas para conocer, analizar y mejorar sus procesos.

Ingenieria en Gestion Empresarial

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