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LA IMPORTANCIA DEL DISEODiseo de Experimentos de Simulacin por Computadora La Importancia del DiseoEl uso efectivo de los recursos experimentales se ve profundamente afectado por la eleccin del diseo debido a que:El diseo del experimento determina la forma del anlisis estadstico que puede usarse para analizar los resultados.El xito del experimento para contestar las preguntas del experimentador depende de la eleccin correcta del diseo.La Importancia del Diseo (2)El propsito principal de la realizacin de estudios de simulacin es aprender lo ms que se pueda acerca del comportamiento del sistema que se est simulando al menor costo posible.A fin de lograrlo, debemos planear y disear cuidadosamente, no slo el modelo sino tambin cmo se ejecutar o usar.

Debemos preocuparnos con la planeacin estratgica referente a cmo disear nuestros experimentos de modo que produzcan la informacin deseada al costo ms bajo.La Importancia del Diseo (3)El propsito de usar estos diseos es doble:

Resultan econmicos en trminos de la reduccin del nmero de pruebas experimentales requeridas;Proporcionan una estructura para el proceso de aprendizaje del investigador.La Importancia del Diseo (4)La realizacin de un experimento de simulacin es el proceso de ejercitar o ejecutar el modelo de modo que se observe y analice la informacin resultante a fin de obtener las respuestas deseadas.

El diseo experimental selecciona un planteamiento en particular para recolectar la informacin requerida que permita obtener inferencias vlidas.La Importancia del Diseo (5)El investigador debe estar preparado para modificar los diseos existentes a fin de que sean satisfactorios para los problemas de especial complejidad.

Diferencias entre Experimentos Fsicos y por ComputadoraEntre las diferencias ms importantes estn las siguientes:

Las dificultades para definir un solo punto o muestra de datos;La facilidad con la cual pueden repetirse o reproducirse las condiciones experimentales;La facilidad para detener y reasumir la experimentacin;La presencia o ausencia de una correlacin entre las muestras de datos subsecuentes;El control de viabilidad.Diferencias entre Experimentos Fsicos y por Computadora (2)Uno de los primeros temas sobre los cuales debemos decidirnos es el referente a si debemos considerar que existe una sola muestra de datos. Hay varias posibilidades, incluyendo:

Una completa corrida del modelo.Un periodo fijo durante la corrida en trminos de tiempo simulado.Cada transaccin considerada como una muestra individual.Las transacciones unidas en grupos de tamao fijo.Diferencias entre Experimentos Fsicos y por Computadora (3)La facilidad con la que pueden repetirse o reproducirse las condiciones experimentales en un modelo de computadora es a menudo una gran ventaja de la simulacin por computadora sobre la experimentacin fsica.Diferencias entre Experimentos Fsicos y por Computadora (4)Otra diferencia entre la experimentacin con modelos de computadora vs. Aquella con sistemas fsicos es la facilidad con la que podemos detener y reanudar la experimentacin.

Diferencias entre Experimentos Fsicos y por Computadora (5)El anlisis de los experimentos de simulacin por computadora presenta algunos problemas difciles debido a que las salidas estn algunas veces autocorrelacionadas o correlacionadas serialmente.Gran cantidad de tcnicas estadsticas comunes no son directamente aplicables a los resultados de simulacin autocorrelacionados.El Papel del Diseo ExperimentalEn un estudio bien realizado, existen dos reas de interfase entre el diseo de planeacin experimental y el proceso total de simulacin por computadora.

Una vez que se han establecido los objetivos experimentales y una definicin del sistema y que se ha decidido utilizar la simulacin por computadora, puede ser muy til la cuidadosa planeacin experimental preliminar en una de las primeras etapas del desarrollo del modelo de computadora.El Papel del Diseo Experimental (2)En un estudio bien realizado, existen dos reas de interfase entre el diseo de planeacin experimental y el proceso total de simulacin por computadora.La segunda y principal funcin del diseo experimental es la de proporcionar la estrategia final y los planes tcticos para la realizacin del experimento.

El Papel del Diseo Experimental (3)El que los objetivos de un estudio determinado se lleven a cabo eficiente y efectivamente depende en forma significa del cuidado que se tuvo y de la habilidad empleada en el diseo experimental.Muy pocos estudios no sufren de la imposicin de limitaciones de recursos en trminos de tiempo (plan de actividades), dlares y disponibilidad de computadoras.

El Papel del Diseo Experimental (4)En la mayora de los estudios complejos de simulacin, el nmero de combinaciones posibles de factores y de niveles de los factores de inters es casi infinito; por tanto, se lleva a cabo un gran nmero de cambios de diseo para permanecer dentro de las restricciones del recurso.El Papel del Diseo Experimental(5)Dependiendo del propsito especfico del experimentador, se pueden requerir varios tipos diferentes de anlisis, entre los cuales los ms comunes son:La comparacin de las medias y varianzas de las alternativas.La determinacin de la importancia o efecto de las diferentes variables y sus limitaciones.La bsqueda de los valores ptimos de un conjunto de variables.El Papel del Diseo Experimental (6)Los diseos para lograr el primer tipo de anlisis por lo general se llaman experimentos monofactoriales, los cuales son directos, siendo las principales preocupaciones del experimentador asuntos tales como el ambao de la muestra, las condiciones de inicio y la presencia o ausencia de autocorrelacin.

El Papel del Diseo Experimental (7)El segundo tipo de anlisis es uno hacia el cual est dirigida los libros de texto sobre diseo y anlisis de experimentos.El Papel del Diseo Experimental (8)El tercer tipo de anlisis por lo general requiere de tcnicas de experimentacin secuenciales o de bsqueda.Enfoque del DiseoObservamos que los trminos factor, tratamiento, variable independiente, variable de entrada y variable exgena se refieren a la misma cosa, al igual que respuesta, producto, variable dependiente, variable de salida, variable de estado y variable endgena.Enfoque del Diseo (2)Para seleccionar un diseo experimental adecuado, necesitamos seguir un proceso de tres pasos, resumido de la siguiente manera:Determinar los criterios del diseo experimental.Sintetizar el modelo experimental.Comparar el modelo con diseos experimentales estndar y seleccionar el diseo ptimo.Enfoque del Diseo (3)Tratamos la sntesis del diseo experimental en tres pasos, adoptando el mtodo propuesto por Bartee:Diseo del modelo estructural.Diseo del modelo funcional.Diseo del modelo experimental.Enfoque del Diseo (4)Entre los criterios que deben considerarse estn los siguiente:El nmero de factores que deben variarse.El nmero de niveles (valores) que deben usarse para cada factor.El nmero de medidas de la variable de respuesta que deben tormarse.Enfoque del Diseo (5)Una variable cuantitativa es una que ocurre en varios grados que pueden medirse en una escala especificada.Enfoque del Diseo (6)Una variable cualitativa es una cuyas ocurrencias no pueden colocarse en un orden de magnitud, es decir, se mide en una escala ordinal o nominal.Enfoque del Diseo (7)Si el modelo matemtico que se usa para el diseo experimental contiene factores que son fijos, se le llama modelo fijo.Si se permite que todos los factores varen aleatoriamente, se le denomina modelo aleatorio.Si el experimento contiene factores fijos y aleatorios, el modelo se llama modelo mixto.Enfoque del Diseo (8)Un efecto de interaccin puede definirse como la influencia combinada que ejercen dos o ms factores sobre la respuesta, la cual se suma a la influencia o efecto individual de estos factores por separado.