lunes, 10 de noviembre de 2014

Análisis estadistico

Para ser más objetivos a la hora de escoger cual dosificación cumple con los objetivos propuestos para este proyecto innovativo y práctico se optó por emplear  el análisis estadístico, utilizando los datos promedio adquiridos durante todo este semestre. El  software que se implementó fue SAS, éste opera principalmente sobre tablas de datos, donde puede transformarlas, leerlas, combinarlas, analizarlas y operarlas, basándonos en el método de comparación de medias de TUKEY para el análisis de varianza. Primero se Identificó si había interacciones entre el peso y la edad de curado, luego se analizó las interacciones de la resistencia y la edad del curado, por último se realizó una agrupación para analizar las variables el tipo de peso según el tratamiento en los días con la resistencia según el tratamiento en días, pues se encontró una gran interacción entre las anteriores variables por ende, es imposible analizar que dosificación es la adecuada, analizando individualmente las variables. Los datos obtenidos en el software son los siguientes:

ANALISIS DE VARIANZA PARA IDENTIFICAR INTERACCIONES EN PESO

                          Sistema SAS       20:26 Tuesday, November 16, 2014   1

                                       Procedimiento GLM

                                 Información del nivel de clase

                          Clase        Niveles    Valores

                          TTO                4    BASE C1 C2 CQUEMADA

                          DIAS               3    7 14 28


Variable dependiente: PESO

                                             Suma de     Cuadrado de
      Fuente                      DF       cuadrados        la media    F-Valor    Pr > F

      Modelo                      11      1.56799457      0.14254496      38.45    <.0001

      Error                       12      0.04448633      0.00370719

      Total correcto              23      1.61248091


                      R-cuadrado      Coef Var      Raiz MSE    PESO Media

                        0.972411      1.460614      0.060887      4.168571


                                                         Cuadrado de
      Fuente                      DF       Tipo I SS        la media    F-Valor    Pr > F

      TTO                          3      1.01833379      0.33944460      91.56    <.0001
      DIAS                         2      0.16107019      0.08053510      21.72    0.0001
      TTO*DIAS                     6      0.38859059      0.06476510      17.47    <.0001

De lo anterior se puede analizar que:
Si los valores de Pr > F menores a 0.05, se dice que  se acepta la hipótesis de que hay diferencias, es decir, hay interacción entre las variables y se concluye que:
a.    Hay diferencias entre los tratamientos.
b.    Hay diferencia en el tiempo de fraguado
c.    Hay interacción entre el tratamiento y el tiempo de fraguado

                                                        

                    Prueba del rango estudentizado de Tukey (HSD) para PESO

NOTA: Este test controla el índice de error experimentwise de tipo I, pero normalmente tiene un
                       índice de error de tipo II más elevado que REGWQ.


                         Alfa                                      0.05
                         Error de grados de libertad                 12
                         Error de cuadrado medio               0.003707
                         Valor crítico del rango estudentizado  4.19852
                         Diferencia significativa mínima         0.1044



                Entre promedios que compartan letras no hay diferencias estadísticamente significativas.



                Tukey Agrupamiento         Media      N    TTO

                                 A       4.51760      6    BASE

                                 B       4.11593      6    C2
                                 B
                            C    B       4.04493      6    C1
                            C
                            C            3.99582      6    CQUEMADA

De lo anterior se puede analizar que:
a.    El mortero base tiene el mayor peso estadísticamente
b.    Entre C1 y Cquemada no hay diferencias significativas en los pesos.
c.    Entre C2 y C1 no hay diferencias significativas en los pesos


Prueba del rango estudentizado de Tukey (HSD) para PESO

NOTA: Este test controla el índice de error experimentwise de tipo I, pero normalmente tiene un
                       índice de error de tipo II más elevado que REGWQ.


                         Alfa                                      0.05
                         Error de grados de libertad                 12
                         Error de cuadrado medio               0.003707
                         Valor crítico del rango estudentizado  3.77278
                         Diferencia significativa mínima         0.0812


                 Medias con la misma letra no son significativamente diferentes.


                Tukey Agrupamiento         Media      N    DIAS

                                 A       4.25575      8    28
                                 A
                                 A       4.19106      8    14

                                 B       4.05890      8    7
Procedimiento GLM
                                  Medias de cuadrados mínimos

                                                                Número
                          TTO         DIAS     PESO LSMEAN      LSMEAN

                          BASE        7         4.21630000           1
                          BASE        14        4.46650000           2
                          BASE        28        4.87000000           3
                          C1          7         4.01480000           4
                          C1          14        4.07350000           5
                          C1          28        4.04650000           6
                          C2          7         3.96230000           7
                          C2          14        4.16425000           8
                          C2          28        4.22125000           9
                          CQUEMADA    7         4.04220000          10
                          CQUEMADA    14        4.06000000          11
                          CQUEMADA    28        3.88525000          12


                      Medias de cuadrados mínimos para el efecto TTO*DIAS
                              Pr > |t| for H0: LSMean(i)=LSMean(j)

                                   Variable dependiente: PESO

    i/j              1             2             3             4             5             6

       1                      0.0014        <.0001        0.0062        0.0370        0.0164
       2        0.0014                      <.0001        <.0001        <.0001        <.0001
       3        <.0001        <.0001                      <.0001        <.0001        <.0001
       4        0.0062        <.0001        <.0001                      0.3540        0.6121
       5        0.0370        <.0001        <.0001        0.3540                      0.6653
       6        0.0164        <.0001        <.0001        0.6121        0.6653
       7        0.0013        <.0001        <.0001        0.4054        0.0928        0.1919
       8        0.4094        0.0003        <.0001        0.0303        0.1619        0.0771
       9        0.9365        0.0017        <.0001        0.0054        0.0319        0.0141
      10        0.0144        <.0001        <.0001        0.6607        0.6165        0.9449
      11        0.0247        <.0001        <.0001        0.4721        0.8283        0.8283
      12        0.0002        <.0001        <.0001        0.0548        0.0093        0.0212

                      Medias de cuadrados mínimos para el efecto TTO*DIAS
                              Pr > |t| for H0: LSMean(i)=LSMean(j)

                                   Variable dependiente: PESO

    i/j              7             8             9            10            11            12

       1        0.0013        0.4094        0.9365        0.0144        0.0247        0.0002
       2        <.0001        0.0003        0.0017        <.0001        <.0001        <.0001
       3        <.0001        <.0001        <.0001        <.0001        <.0001        <.0001
       4        0.4054        0.0303        0.0054        0.6607        0.4721        0.0548
       5        0.0928        0.1619        0.0319        0.6165        0.8283        0.0093
       6        0.1919        0.0771        0.0141        0.9449        0.8283        0.0212


                                          Sistema SAS       20:26 Tuesday, November 16, 2014  10

                                       Procedimiento GLM
                                  Medias de cuadrados mínimos

                      Medias de cuadrados mínimos para el efecto TTO*DIAS
                              Pr > |t| for H0: LSMean(i)=LSMean(j)

                                   Variable dependiente: PESO

    i/j              7             8             9            10            11            12

       7                      0.0061        0.0011        0.2140        0.1346        0.2297
       8        0.0061                      0.3676        0.0681        0.1126        0.0006
       9        0.0011        0.3676                      0.0124        0.0212        0.0001
      10        0.2140        0.0681        0.0124                      0.7750        0.0242
      11        0.1346        0.1126        0.0212        0.7750                      0.0141
      12        0.2297        0.0006        0.0001        0.0242        0.0141


NOTA: To ensure overall protection level, only probabilities associated with pre-planned
      comparisons should be used.
De lo anterior se puede analizar que:
a.    No hay diferencias estadísticas en el peso obtenido a los 28 y 14 días
b.    Hay diferencias significativas entre los pesos obtenidos a los 7 días comparado con el resto


ANALISIS DE VARIANZA PARA IDENTIFICAR INTERACCIONES EN RESISTENCIA

                                          Sistema SAS       20:26 Tuesday, November 16, 2014  27

                                       Procedimiento GLM

                                 Información del nivel de clase

                          Clase        Niveles    Valores

                          TTO                4    BASE C1 C2 CQUEMADA

                          DIAS               3    7 14 28


                                       Procedimiento GLM

Variable dependiente: RESIS

                                             Suma de     Cuadrado de
      Fuente                      DF       cuadrados        la media    F-Valor    Pr > F

      Modelo                      11     18116.60588      1646.96417      39.90    <.0001

      Error                       12       495.27010        41.27251

      Total correcto              23     18611.87598


                     R-cuadrado      Coef Var      Raiz MSE    RESIS Media

                       0.973390      6.349183      6.424368       101.1842


                                                          Cuadrado de
      Fuente                      DF       Tipo I SS        la media    F-Valor    Pr > F

      TTO                          3      4693.12715      1564.37572      37.90    <.0001
      DIAS                         2     11278.05286      5639.02643     136.63    <.0001
      TTO*DIAS                     6      2145.42588       357.57098       8.66    0.0009

De lo anterior se puede analizar que:
Si los valores de Pr > F menores a 0.05, se dice que  se acepta la hipótesis de que hay diferencias, es decir, hay interacción entre las variables y se concluye que:
a.    Hay diferencias entre los tratamientos.
b.    Hay diferencia en la resistencia
c.    Hay interacción entre el tipo de tratamiento y la resistencia


Prueba del rango estudentizado de Tukey (HSD) para RESIS

NOTA: Este test controla el índice de error experimentwise de tipo I, pero normalmente tiene un
                       índice de error de tipo II más elevado que REGWQ.


                         Alfa                                      0.05
                         Error de grados de libertad                 12
                         Error de cuadrado medio               41.27251
                         Valor crítico del rango estudentizado  4.19852
                         Diferencia significativa mínima         11.012


Entre promedios que compartan letras no hay diferencias estadísticamente                                                                              significativas.



              Tukey Agrupamiento         Media      N    TTO

                               A       118.075      6    C2
                               A
                               A       109.930      6    CQUEMADA

                               B        95.140      6    BASE

                               C        81.592      6    C1

Se puede analizar que:
a.    La dosificación C2 tiene la mayor resistencia estadísticamente.
b.    Entre C2 y Cquemada no hay diferencias significativas en las resistencias.
c.    Las resistencias que son significativamente diferentes son la C1 y el base.


                     Prueba del rango estudentizado de Tukey (HSD) para RESIS

NOTA: Este test controla el índice de error experimentwise de tipo I, pero normalmente tiene un
                       índice de error de tipo II más elevado que REGWQ.


                         Alfa                                      0.05
                         Error de grados de libertad                 12
                         Error de cuadrado medio               41.27251
                         Valor crítico del rango estudentizado  3.77278
                         Diferencia significativa mínima         8.5693


                 Medias con la misma letra no son significativamente diferentes.


                Tukey Agrupamiento         Media      N    DIAS

                                 A       124.936      8    28

                                 B       106.094      8    14

                                 C        72.523      8    7



Procedimiento GLM
Medias de cuadrados mínimos

                                                                Número
                          TTO         DIAS    RESIS LSMEAN      LSMEAN

                          BASE        7          67.270000           1
                          BASE        14         97.510000           2
                          BASE        28        120.640000           3
                          C1          7          46.950000           4
                          C1          14         83.520000           5
                          C1          28        114.305000           6
                          C2          7          75.200000           7
                          C2          14        133.135000           8
                          C2          28        145.890000           9
                          CQUEMADA    7         100.670000          10
                          CQUEMADA    14        110.210000          11
                          CQUEMADA    28        118.910000          12


                      Medias de cuadrados mínimos para el efecto TTO*DIAS
                              Pr > |t| for H0: LSMean(i)=LSMean(j)

                                  Variable dependiente: RESIS

    i/j              1             2             3             4             5             6

       1                      0.0005        <.0001        0.0082        0.0264        <.0001
       2        0.0005                      0.0036        <.0001        0.0501        0.0226
       3        <.0001        0.0036                      <.0001        <.0001        0.3436
       4        0.0082        <.0001        <.0001                      0.0001        <.0001
       5        0.0264        0.0501        <.0001        0.0001                      0.0004
       6        <.0001        0.0226        0.3436        <.0001        0.0004
       7        0.2407        0.0046        <.0001        0.0009        0.2197        <.0001
       8        <.0001        0.0001        0.0756        <.0001        <.0001        0.0126
       9        <.0001        <.0001        0.0020        <.0001        <.0001        0.0004
      10        0.0002        0.6317        0.0090        <.0001        0.0204        0.0553
      11        <.0001        0.0715        0.1304        <.0001        0.0013        0.5358
      12        <.0001        0.0060        0.7923        <.0001        0.0001        0.4872

                      Medias de cuadrados mínimos para el efecto TTO*DIAS
                              Pr > |t| for H0: LSMean(i)=LSMean(j)

                                  Variable dependiente: RESIS

    i/j              7             8             9            10            11            12

       1        0.2407        <.0001        <.0001        0.0002        <.0001        <.0001
       2        0.0046        0.0001        <.0001        0.6317        0.0715        0.0060
       3        <.0001        0.0756        0.0020        0.0090        0.1304        0.7923
       4        0.0009        <.0001        <.0001        <.0001        <.0001        <.0001
       5        0.2197        <.0001        <.0001        0.0204        0.0013        0.0001
       6        <.0001        0.0126        0.0004        0.0553        0.5358        0.4872


                     Medias de cuadrados mínimos para el efecto TTO*DIAS
                              Pr > |t| for H0: LSMean(i)=LSMean(j)

                                  Variable dependiente: RESIS

    i/j              7             8             9            10            11            12

       7                      <.0001        <.0001        0.0019        0.0001        <.0001
       8        <.0001                      0.0704        0.0003        0.0039        0.0469
       9        <.0001        0.0704                      <.0001        0.0001        0.0012
      10        0.0019        0.0003        <.0001                      0.1633        0.0149
      11        0.0001        0.0039        0.0001        0.1633                      0.2006
      12        <.0001        0.0469        0.0012        0.0149        0.2006


NOTA: To ensure overall protection level, only probabilities associated with pre-planned
      comparisons should be used.
Se  analiza que:
a.    Los días que se dejan en curado si son significativos para alcanzar una adecuada resistencia.
b.    Se puede proponer diferentes días para la toma de datos como los 7, 28 y 36 días para poder observar mejor el comportamiento del fraguado del mortero, ya que no hay tanta diferencia en el enfoque estadístico de la toma de resistencias a los 14 y los 28 días.

ANALISIS COMBINADO PARA PESO Y RESISTENCIA

                                          Sistema SAS       20:26 Tuesday, November 16, 2014  42

                                       Procedimiento GLM

                                 Información del nivel de clase

   Clase        Niveles    Valores

   TtoDias           10    BASE_7 BASE_14 BASE_28 C1_7 C1_14 C1_28 C2_7 C2_14 C2_28 CQUEMADA


Sistema SAS       20:26 Tuesday, November 16, 2014  43

                                       Procedimiento GLM

Variable dependiente: PESO

                                             Suma de     Cuadrado de
      Fuente                      DF       cuadrados        la media    F-Valor    Pr > F

      Modelo                       9      1.53100277      0.17011142      29.23    <.0001

      Error                       14      0.08147814      0.00581987

      Total correcto              23      1.61248091


                      R-cuadrado      Coef Var      Raiz MSE    PESO Media

                        0.949470      1.830077      0.076288      4.168571


                                                         Cuadrado de
      Fuente                      DF       Tipo I SS        la media    F-Valor    Pr > F

      TtoDias                      9      1.53100277      0.17011142      29.23    <.0001

Si los valores de Pr > F menores a 0.05, se dice que  se acepta la hipótesis de que hay diferencias, es decir, hay interacción entre las variables.  

a.    Hay diferencias entre los tratamientos de acuerdo a los días.
b.    Hay diferencia en el tratamiento y el peso.
c.    Hay interacción entre el peso, resistencia y el tratamiento.

Procedimiento GLM

Variable dependiente: RESISTENCIA

                                             Suma de     Cuadrado de
      Fuente                      DF       cuadrados        la media    F-Valor    Pr > F

      Modelo                       9     17783.67308      1975.96368      33.40    <.0001

      Error                       14       828.20290        59.15735

      Total correcto              23     18611.87598


                     R-cuadrado      Coef Var      Raiz MSE    RESIS Media

                       0.955501      7.601369      7.691382       101.1842


                                                         Cuadrado de
      Fuente                      DF       Tipo I SS        la media    F-Valor    Pr > F

      TtoDias                      9     17783.67308      1975.96368      33.40    <.0001

Si los valores de Pr > F menores a 0.05, se dice que  se acepta la hipótesis de que hay diferencias.  

a.    Hay diferencia en el tratamiento de acuerdo a los días y la resistencia.
b.    Hay interacción entre el peso, resistencia y el tratamiento.


Sistema SAS       20:26 Tuesday, November 16, 2014  47

                                       Procedimiento GLM

                    Prueba del rango estudentizado de Tukey (HSD) para PESO

NOTA: Este test controla el índice de error experimentwise de tipo I, pero normalmente tiene un
                       índice de error de tipo II más elevado que REGWQ.


                         Alfa                                      0.05
                         Error de grados de libertad                 14
                         Error de cuadrado medio                0.00582
                         Valor crítico del rango estudentizado  5.25329
                         Diferencia significativa mínima         0.2738
                         Media armónica de tamaño de celdas    2.142857

                        NOTA: Los tamaños de las celdas no son iguales.


Entre promedios que compartan letras no hay diferencias estadísticamente significativas.


                Tukey Agrupamiento         Media      N    TtoDias

                                 A       4.87000      2    BASE_28

                                 B       4.46650      2    BASE_14
                                 B
                            C    B       4.22125      2    C2_28
                            C    B
                            C    B       4.21630      2    BASE_7
                            C
                            C            4.16425      2    C2_14
                            C
                            C            4.07350      2    C1_14
                            C
                            C            4.04650      2    C1_28
                            C
                            C            4.01480      2    C1_7
                            C
                            C            3.99582      6    CQUEMADA
                            C
                            C            3.96230      2    C2_7

Al interpretar los datos arrojados con las variables de peso y tipo de tratamiento en días, se obtiene que:
a.    El agrupamiento C, es una buena opción si se desea mortero con menor peso.
b.    El agrupamiento B, es decir, el mortero base es el menos opcionado, si se desea bajo peso.

c.    Las dosificaciones C1, C2 y CQuemada son opciones para cumplir los objetivos del proyecto en cualquiera de los 3 días de curado.
Procedimiento GLM

                    Prueba del rango estudentizado de Tukey (HSD) para RESISTENCIA

NOTA: Este test controla el índice de error experimentwise de tipo I, pero normalmente tiene un
                       índice de error de tipo II más elevado que REGWQ.


                         Alfa                                      0.05
                         Error de grados de libertad                 14
                         Error de cuadrado medio               59.15735
                         Valor crítico del rango estudentizado  5.25329
                         Diferencia significativa mínima         27.602
                         Media armónica de tamaño de celdas    2.142857

                        NOTA: Los tamaños de las celdas no son iguales.


Entre promedios que compartan letras no hay diferencias estadísticamente significativas.
        Tukey Agrupamiento         Media      N    TtoDias

A            145.890      2    C2_28
A
B    A            133.135      2    C2_14
B    A
B    A    C       120.640      2    BASE_28
B         C
B         C       114.305      2    C1_28
B         C
B    D    C       109.930      6    CQUEMADA
D    C
E    D    C        97.510      2    BASE_14
E    D
E    D    F        83.520      2    C1_14
E         F
E         F        75.200      2    C2_7
F
G    F        67.270      2    BASE_7
G

G             46.950      2    C1_7

Al analizar  la resistencia con los tipos de dosificaciones en los días se consigue que:
a.    El agrupamiento A, es una buena opción si se desea mortero con mayor resistencia, es decir la dosificación C2 logra una adecuada resistencia.
b.    El tipo de dosificación C1 y el mortero base no son significativamente diferentes en cuanto a su resistencia obtenida a los 28 días por lo que los dos podrían servir como segunda opción para cumplir los objetivos propuestos en este proyecto.


Durante todo este análisis inicialmente se comprobó la hipótesis por la norma NRS10, en donde afirma que la resistencia depende del tiempo de curado. La resistencia promedio requerida se debe tomar a los 28 días, ya que después de este lapso de tiempo la resistencia no varía de forma exponencial y radical (a pesar de que siga aumentando)

Además se comprobó que si hay diferencia entre el peso y el tiempo de curado. Por lo que se vio la necesidad de hacer un análisis más minucioso entre el tipo de tratamiento en cierta cantidad de días con el peso y la resistencia. Al final se puede afirmar y apoyar mediante un análisis varianza la dosificación escogida anteriormente por el método de análisis gráfico, ya que implementando el método de comparación de medias de Tukey se observa lo siguiente: para que haya un equilibrio entre el peso y la resistencia del mortero la dosificación que cumple todo el objetivo es la C2. Se puede proponer que se amplifique la cantidad de días para la toma de datos pues es necesario tomar datos más allá de los 28 días para ver el comportamiento del concreto en su totalidad y analizar su punto de inflexión



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