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Cálculo de Efeitos em experimentos Planejados

Uma das utilidades e também formas de se analisar experimentos planejados é através do cálculo dos efeitos dos fatores em estudo.

Efeito nada mais do que o impacto, a força que o fator em estudo causa na sua variável resposta.

Vamos supor um experimento 2³, onde estamos estudando a influência de 3 fatores (temperatura, umidade e pressão) no tempo de um processo químico.

Primeiramente precisamos definir os níveis que os fatores serão colocados no experimento.

  • Temperatura – T- (0ºC e 100ºC)
  • Umidade – U – (5% e 60%)
  • Pressão – P – (100N/m² e 200N/m²)

Depois montamos a estratégia de planejamento.

Devemos então randomizar a ordem e execução dos tratamentos (isso é uma estratégia para nos protegermos dos efeitos dos ruídos experimentais)

E então coletarmos os dados.

Agora podemos quantificar o efeito de cada fator fazendo a média das respostas do fator em si quanto está no ( 1) menos a média das respostas do fator quanto está no (-1).

Para o T, teremos:

T(1) = (30+27+53+44)/4 => 38,5

T(-1) = (86+67+76+81)/4 =>77,5

Assim, o Efeito de T é (38,5 – 77,5) = -39.

E o que isso quer dizer?

Quer dizer que o fato de mudarmos o fator Temperatura de 0ºC para 100ºC faz com que o tempo da reação diminua em 39 unidades.

Vamos fazer o cálculo para os demais?

U (1) = 63,5

U (-1) = 52,5

Efeito de U então é (63,5-52,5) 11. Ou seja, a mudança de 5% para 60% de umidade faz com que o meu tempo de reação aumente em 11 unidades.

P = (54,75-61,25) -6,5. Concluindo assim que quanto maior a pressão menor o tempo de reação.

Se fossemos parar aqui a análise deste experimento concluíriamos que:

Effeito de T = – 39

Effeito de U = 11

Effeito de P = -6,5

E assim, que o effeito Temperatura parece ser o mais importante para redução de tempo do processo químico, seguido pela umidade e por fim a pressão. Mais do que isso saberíamos dizer exatamente quais exatos valores deveríamos colocar a T,U e P para atingir um tempo de processo de 48.

Estes cálculos já nos fornecem muita informação, porém eles são exclusivamente dos efeitos principais (T,U e P). Como estamos executando um experimento full (ou seja não fracionado – veremos logo nos próximos capítulos o que isto significa) ainda podemos aprender sobre as interações dos fotores, ou seja o que colocar a Temperatura em 0ºC e ao mesmo tempo ter a Umidade em 60% influencia na minha resposta.

No próxim post continuaremos a partir daqui!

Vamos mostrar como calcular os efeitos das interações assim como utilizar estas informações de efeitos para termos um modelo matemático que explica o meu processo químico e descobrir em qual valor devemos colocar os nossos fatores para termos um tempo de 48.

Um abraço e até la!

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