Técnicas Experimentais
Aplicadas à Zootecnia
UNIDADE 1. NOÇÕES DE
PLANEJAMENTO EXPERIMENTAL
Experimentos (testes) são realizados por pesquisadores
em todos os campos de investigação, usualmente para
descobrir algo sobre um particular processo ou sistema.
Um experimento delineado é um teste ou séries de testes
no qual propositadamente mudanças são feitas para as
variáveis de entrada de um processo ou sistema tal que
podemos observar e identificar razões para mudanças na
variável resposta.
Experimento
Fatores Controláveis
Entrada
Processo
Saída
Fatores incontroláveis
ou controláveis para propósito de um teste
PROCESSO: Máquina, métodos, pessoas e outras fontes
que transformam alguma entrada (freqüentemente um
material) em uma saída que tem uma ou mais respostas
observadas.
EXEMPLO DE UM EXPERIMENTO
PROBLEMA: Supor que um zootecnista esteja interessado
em estudar o efeito de três níveis de proteína e dois níveis
de energia para suínos.
OBJETIVO: Determinar a combinação de prot. e energia que
dará o máximo de produção para essa particular linhagem
de suínos.
PLANEJAMENTO: O zootecnista decide submeter um
número de níveis de proteína e energia e medir a produção
da linhagem após aplicar os níveis dos dois fatores. A média
das combinações de prot. e energia serão usadas para
determinar qual combinação é melhor.
Objetivos do experimento
Construção
causa-efeito
Teoria
Efeito
Causa
--------------
-------------------------
-------------
Construção
Tratamento-resposta
Observação
Resultado
Tratamento
Variável independente
Variável dependente
Execução de experimento
(Wohlin et al., 2000)
IMPORTÂNCIA E CONCEITOS BÁSICOS
a) Tratamento
São alternativas de um fator a ser estudado, cujo efeito
queremos medir ou comparar em um experimento.
Cultivares; doses; níveis de adubação; profundidade; locais
raças, linhagens e outros.
b) Fatores
Variáveis independentes escolhidas para se estudar o efeito.
c) Variáveis independentes
Todas as variáveis que são manipuladas e controladas.
Também chamadas de variáveis de entrada.
d) Variáveis dependentes
Variáveis nas quais se observa o efeito das mudanças das
variáveis independentes.
Também chamadas variáveis de resposta. Essas variáveis
são derivadas diretamente das hipóteses estabelecidas.
e) Testemunha ou controle
É também um tratamento qualitativo ou quantitativo.
Finalidades
f) Material Experimental
g) Unidade Experimental ou parcela:
É a unidade que vai receber o tratamento e fornecer os
dados que irão refletir seu efeito.
Exemplos: uma planta, um animal, um grupo de plantas
ou animais, uma área de terreno, um vaso com plantas.
h) Ensaio piloto, em branco ou de uniformidade
i) Experimento ou ensaio
j) Grupo de Experimentos
Conjuntos de experimentos repetidos no espaço e/ou no
tempo.
k) Erros Experimentais
Tipos
Erro Aleatório ou Experimental: Inerentes a
variabilidade das UE
Erro Sistemático: Falta de uniformidade
l) Delineamento Experimental
É o plano utilizado na experimentação.
Indica a forma como os tratamentos serão designados as
unidades experimentais
Delineamento Inteiramente Casualizado (DIC);
Delineamento em Blocos Casualizados (DBC);
Delineamento Quadrado Latino (DQL);
Desbalanceados planejados (BI, Látices e outros)
Idéia do experimento
PROCESSO DE
EXPERIMENTAÇÃO
Definição do
experimento
Processo experimental
Planejamento do
experimento
Operação do
experimento
Análise e interpretação
Apresentação e discussão
dos resultados
Conclusões
Fase: Definição
 Estabelecer a hipótese.
 Descrever a motivação do estudo (O QUÊ vai ser
estudado e o PORQUÊ).
Analisar
Para o propósito de
Com respeito à
Do ponto de vista da
No contexto
<objeto de estudo>
<propósito>
<enfoque de qualidade>
<perspectiva>
<contexto>
Fase: Planejamento
a) Seleção do contexto: ambiente e tipo de participantes
b) Formulação de hipóteses: hipóteses nula e alternativa
c) Seleção de variáveis: variáveis independentes e variáveis
dependentes
d) Seleção dos participantes: amostragem probabilística e
não-probabilística
e) Projeto do experimento: aleatório, em bloco, balanceado.
Definir tipo de projeto, ex. um fator com dois tratamentos.
f) Instrumentação: Preparação da implementação prática.
Elaborar os documentos, os treinamentos necessários e
formulários necessários.
g) Avaliação da validade: Avaliar o quanto os resultados
podem ser generalizados e avaliar os riscos à validade
Fase: Operação
a) Preparação
 Preparar e organizar os materiais e equipamentos
 Escolher as unidades experimentais e alocação
 Aplicar os métodos ou técnicas
 Conduzir a distribuição dos tratamentos
b) Execução
 Participantes executam as tarefas planejas e os dados são
coletados
c) Validação dos dados
 Verificar se os dados foram coletados corretamente
Fase: Análise e Interpretação
Reduzir o conjunto de dados para um conjunto válido,
excluindo os dados anormais ou falsos.
Analisar e interpretar os dados coletados por meio de
estatísticas descritivas e/ou outras técnicas (como
visualização de dados).
Analisar os dados com o teste de hipóteses verificando se
é possível rejeitar as hipóteses nulas.
Elaborar conclusões sobre o experimento.
Fase: Apresentação e discussão
Sumarizar, apresentar e discutir os resultados do
experimento com base no conhecimento.
Limitar as conclusões para as condições em que realizou
o trabalho.
Salientar as implicações das descobertas para aplicação
e para trabalho posterior.
Apresentar os resultados em termos de probabilidade
verificáveis.
PRINCÍPIOS BÁSICOS DA EXPERIMENTAÇÃO
1. Princípio da Repetição
A
Princípio da
A
A
A
A
A
A
B
Repetição
B
B
B
B
B
B
Experimento
Básico
Repetições
1. Princípio da Casualização
A
B
Princípio da repetição
e casualização
Experimento
Básico
B
A A
B
A
B
A
B
A
B
A
B
Repetição + Casualização
3. Princípio do Controle Local
A
B
Experimento
Básico
Princípio da
repetição
Casualização e
Controle Local
1°bl
2°bl
3°bl
A
B
B
A
A
B
B
A
A
B
B
A
4°bl 5°bl
6°bl
repetições + casualização + controle local
Relações entre os princípios básicos da experimenatação
e os delineamentos experimentais
Fisher
ANOVA=Análise de Variância
O que consiste?
Princípios da repetição e casualização
+ o princípio do controle local
DIC
BLOCOS
DBC
Parcelas
heterogêneas
Formação de grupos de parcelas homogêneas = BLOCOS
3
1
5
2
1
3
3
5
2
4
5
4
2
1
4
Controle de dois tipos de heterogeneidade
DELINEAMENTO QUADRADO LATINO
Grupo de parcelas
diferentes
Formação de blocos de acordo com a forma (coluna)
B
D
A
C
C
A
B
D
D
B
C
A
A
C
D
B
Disposição de um experimento em quadrado latino
MÉTODOS PARA REDUÇÃO DO ERRO EXPERIMENTAL
O que é o erro experimental?
É a variação entre as UE atribuíveis as variáveis estranhas
que não são controladas pelo controle local ou estatístico.
Como contornar?
1. Aumento do tamanho do experimento
2. Refinamento da técnica experimental
3. Controle do material experimental
Delineamento inteiramente casualizado
Um fator
A, B, C, D e E e cinco repetições
Delineamento inteiramente casualizado
Resumo da análise de variância
Delineamento de blocos casualizados
Um fator
A, B, C, D e E e cinco repetições
Delineamento de blocos casualizados
Resumo da análise de variância
Delineamento de quadrado latino
Um fator (sistematização)
A, B, C, D e E e cinco repetições
Delineamento quadrado latino
Resumo da análise de variância
A, B, C, D e E e cinco repetições
OBSERVAÇÕES IMPORTANTES
• Conhecer a área e o material para escolher o
delineamento mais adequado
• A escolha do modelo depende do objetivo do
experimento
• Cada delineamento vai utilizar um modelo
matemático próprio para análise do experimento
• Qualquer experimento pode ser avaliado por
“ferramentas” matemáticas que terá um
resultado, mas o resultado mais representativo
dependerá do delineamento experimental
O conhecimento de estatística é como o de uma
língua estrangeira ou álgebra; ele poderá ser útil a
qualquer tempo ou circunstância. (A. L. Bowley)
Bom estudo!