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Universidad de Costa Rica
Facultad de Ingeniería
Escuela de Ingeniería Agrícola
ESTADÍSTICA Y DISEÑO EXPERIMENTAL
Sigla: IB-0005
Ciclo en que se imparte: II Semestre 2015
Créditos: 3
Horas lectivas: Dos horas de teoría (miércoles de 1:00 pm a 2:50 pm en aula 111). Dos horas de
práctica (grupo 1 los miércoles de 3:00 pm a 4:50 pm y grupo 2 los viernes de 1:00 pm a 2:50
pm en laboratorio de computación de la Escuela de Ingeniería Agrícola)
Requisitos: CI-0202
Correquisitos: No tiene
Profesores: Carlos Rojas – Oficina en Unidad de Recursos Forestales (3er Piso de Ingeniería,
sobre Escuela de Ing. Agrícola). Teléfono 25116655 – y Jessica Roccard – Oficina 415 de la
torre de Ingeniería – Correo electrónico: [email protected]. Horas de consulta a
convenir (enviar email o llamar).
Recursos en línea: biosistema.weebly.com
Descripción:
Este curso introductorio sobre análisis estadístico y diseño de experimentos se presenta
como una estrategia para lograr que los futuros profesionales en ingeniería de biosistemas se
apropien de herramientas básicas de análisis. En el curso se introducen elementos básicos de
distribuciones de datos, medidas de tendencia central y estimadores de desviación así como de
normalización de datos y de pruebas básicas para análisis estadístico rutinario. De la misma
forma, en este curso se integra lo anterior en un marco de diseño de experimentos como una
forma de fortalecer la conceptualización del diseño y análisis en la investigación y quehacer
profesional ingenieril.
Objetivos:
El objetivo principal del curso es introducir al estudiante al uso de herramientas
estadísticas para análisis de biosistemas de forma que se fortalezca la capacidad de trabajo
profesional. Se espera que con el desarrollo del contenido temático del curso, el estudiante
además sea capaz de:
1) utilizar conceptos estadísticos y de diseño experimental dentro de su desempeño como
ingeniero(a) para incrementar la calidad científica del trabajo ingenieril.
2) integrar la información del curso en el proceso de análisis de problemas ingenieriles de forma
que se vea fortalecida la integralidad académica.
3) encontrar por sí mismo(a) la mejor técnica estadística para resolver un problema simple para
incrementar la capacidad personal de toma de decisiones.
La idea general de este curso es que se facilite un proceso de construcción del
conocimiento a partir de la experiencia del docente y los múltiples usos de las herramientas
2
estadísticas que los otros participantes puedan aportar. De esta forma, se espera que los objetivos
sean alcanzados y que cada uno de los participantes pueda incorporar en sus bases profesionales,
aspectos directos de este curso introductorio.
Contenidos y Cronograma:
El curso se centrará en cuatro temas primarios del quehacer estadístico: (1) uso y
aplicaciones de la estadística, (2) probabilidad y distribuciones de datos, (3) pruebas estadísticas
base y (4) diseño de experimentos.
Se tratará de seguir el siguiente cronograma base durante el semestre. Sin embargo, una
serie de modificaciones temáticas podrán realizarse durante el semestre según sea necesario.
Día
12 agosto
19 agosto
29/30 agosto *
2 setiembre
9 setiembre
16 setiembre
23 setiembre
30 setiembre
7 octubre
14 octubre
21 octubre
28 octubre
4 noviembre
11 noviembre
Tema Docente
Unidad
1
CR
 Introducción a la Estadística y al Diseño de Experimentos.
Práctica asincrónica: programas estadísticos (PSPP, R)
1
CR
 Tipos de datos y técnicas para resumirlos.
 Práctica: “The Joy of Stats”
1
CR
 Quiz.
 Utilización de estadística en el quehacer de la ingeniería.
 Práctica: Toma de datos en el campo
1
CR
 “Los Pelayo”/Entrega de Primer Examen Parcial.
 Práctica: Cómo resumir datos?
2
JR
 La probabilidad en estadística.
 Práctica: “Ejercicios”
2
JR
 Distribuciones de datos.
 Práctica: “Ejercicios y PSPP”
2
JR
 Quiz.
 Momentos y medidas de dispersión.
 Práctica: PSPP y R
2
JR
 Segundo Examen Parcial
3
CR
 Pruebas de hipótesis. Práctica asincrónica: Tutorial en
línea.
3
CR
 Tablas de Contingencia, correlación y regresión.
 Práctica: PSPP y R
3
CR
 Quiz.
 Análisis de Varianza.
 Práctica: PSPP y R
3
CR
 Entrega de Tercer Examen Parcial.
 Práctica: La analogía de “Moneyball”
4
JR
 Análisis no paramétrico.
 Práctica: PSPP y R
4
JR
 Quiz.
 Metodología sistemática para diseño de experimentos
 1. Práctica: Diseño usando paquetes estadísticos.
3
18 noviembre
4
JR
25 noviembre
4
JR
 Metodología sistemática para diseño de experimentos
 2. Práctica: Diseño usando paquetes
estadísticos/Preparación del cuarto examen parcial
 Entrega de trabajo de investigación
* Esta semana se substituye la clase del miércoles por una gira al Parque Nacional del Agua Juan
Castro Blanco durante el sábado 29 y el domingo 30 de agosto. La clase se dará en el campo y se
complementará con una actividad práctica de toma de datos y análisis estadístico.
Metodología y actividades para cumplir con los objetivos.
El curso tendrá un estilo mixto de enseñanza entre lecciones presenciales en el salón de
clase, prácticas en laboratorio y en campo y sesiones asincrónicas que se llevarán a cabo fuera
del aula. En las lecciones presenciales, se utilizarán técnicas de instrucción magistral combinadas
con actividades del tipo taller con las cuales se puedan desarrollar los diferentes temas teóricos y
prácticos del curso. De forma similar, en las lecciones asincrónicas serán desarrolladas en forma
de tutorial por lo que se requiere que los y las participantes tengan acceso a internet. Las sesiones
prácticas se podrán llevar a cabo con el asistente del curso. Al final del semestre los estudiantes
tendrán que entregar un trabajo que represente un proyecto final del curso.
El curso tiene un recurso en línea disponible para los participantes en la página web del
profesor Rojas (biosistema.weebly.com) que será utilizada para la difusión de material pertinente
al curso. Para efectos de dudas, los participantes también podrán contactar a cualquiera de los
docentes por cualquier medio pertinente (Carlos Rojas por correo electrónico a
[email protected]).
Las evaluaciones se basarán de forma primaria en el material cubierto por los docentes en
clase y secundariamente (pero será cubierto) por el material de apoyo que se coloque en la
plataforma en línea. Se realizarán cuatro quices durante el semestre con base a la materia
cubierta hasta una semana antes. La presencia en el aula es completa responsabilidad del
estudiante; sin embargo no se admitirán reclamos en los cuales el estudiante no haya asistido a
una clase por cuestiones personales fuera de las admisibles como ausencias justificadas (eventos
deportivos, culturales o similares a nombre de la universidad, enfermedad o muerte de familiares,
etc).
Evaluación.
El curso será evaluado con base en tres exámenes de teoría, cuatro quices y un trabajo
final de investigación. El estilo de los exámenes de teoría será acordado en clase al menos una
semana antes de cada examen. Un resumen de la evaluación se da a continuación:
Prueba
1 examen parcial
2 examen parcial
3 examen parcial
Trabajo de investigación
Quices
TOTAL
Porcentaje
20%
20%
20%
20%
20%
100%
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Bibliografía
* Jiju A. 2003. Design of experiments for engineers and scientists. Jordan Hill, Gran Bretaña.
* Nageswara R. 2007. Statistics for agricultural sciences. 2 edición. BS Publications, India.
* Nelson P, Coffin M, Copeland KAF. 2003. Introductory statistics for engineering
experimentation. Academic Press, Estados Unidos.
Walpole RE, Myers RH, Myers SL, Ye K. 2012. Probability and Statistics for Engineering and
the Sciences. 9 edición. Prentice Hall, Estados Unidos.
* Disponibles de forma gratuita a través del SIBDI.