📘 DISEÑO EXPERIMENTAL (2026-1)

UNIDAD 3 — EXPERIMENTOS FACTORIALES (Semanas 7–9)

🗓 SEMANA 8 — DISEÑOS FACTORIALES FRACCIONADOS

Modalidad Virtual – Microsoft Teams

Documento alineado con el Programa oficial de la asignatura y con el Prompt Global de escritura manual .


1️⃣ Ubicación dentro del Curso

Unidad 3:

  • Semana 7 — Introducción a diseños factoriales (2^k)

  • Semana 8 — Diseños factoriales fraccionados

  • Semana 9 — Superficie de respuesta y optimización (cierre de la unidad)

📌 Esta semana introduce el concepto de eficiencia experimental.

📌 Se escribe hoja manuscrita en la segunda sesión.

📌 No se entrega aún (se entrega al finalizar la Semana 9).


2️⃣ Objetivos Formativos de la Semana 8

Al finalizar esta semana el estudiante deberá:

  • Comprender qué es un diseño factorial fraccionado.

  • Interpretar la notación (2^{k-p}).

  • Entender el concepto de alias o confusión de efectos.

  • Interpretar generadores.

  • Comparar diseños completos y fraccionados.

  • Analizar ventajas y limitaciones en contexto ingenieril.


📚 SESIÓN 1 — Fundamento Teórico de Diseños Fraccionados (Virtual – 2 horas)


🔎 Pregunta Central

¿Qué hacer cuando el número de combinaciones factoriales es demasiado grande para ser ejecutado?


Contextos Ingenieriles

  • Procesos industriales con múltiples variables.

  • Ensayos costosos o de larga duración.

  • Limitaciones de recursos experimentales.


🤖 Interacción “Estudia y Aprende”

Prompt 1

Explica qué es un diseño factorial fraccionado y por qué se utiliza en ingeniería.


Prompt 2

Explica el concepto de alias o confusión de efectos en un diseño fraccionado.


Prompt 3

¿Qué es un generador en un diseño factorial fraccionado y cómo se interpreta?


📐 Concepto Fundamental

Diseño completo:

\[2^k\]

Diseño fraccionado:

\[2^{k-p}\]

Ejemplo:

\[2^3 = 8 \quad \rightarrow \quad 2^{3-1} = 4\]


📐 Ejemplo de Generador

Si:

\[C = AB\]

Entonces:

    1. está confundido con (AB)
  • No se pueden distinguir ambos efectos

Se enfatiza:

La eficiencia se logra a costa de pérdida de información.


📚 SESIÓN 2 — Interpretación e Implementación Conceptual (Virtual – 2 horas)


🤖 Interacción “Estudia y Aprende”

Prompt 4

Compara diseños factoriales completos y fraccionados en términos de:

  • Precisión
  • Costo
  • Interpretación

Prompt 5

Explica en qué situaciones ingenieriles es razonable utilizar un diseño fraccionado.


📊 Interpretación Conceptual

Se analiza:

  • Qué efectos pueden estimarse.

  • Qué efectos están confundidos.

  • Riesgos de interpretación.

  • Decisión práctica en ingeniería.


💻 Implementación Conceptual en R

# Selección de subconjunto de combinaciones factoriales
# Representación conceptual de un diseño fraccionado

💻 Implementación Conceptual en Python

# Selección de combinaciones representativas
# Ejemplo conceptual de reducción de corridas experimentales

📌 Se enfatiza que el enfoque es conceptual.


✍️ Escritura Manual — Segunda Sesión

Al finalizar:

  1. Ejecutar el Prompt Global aplicado a:

    Diseños factoriales fraccionados.

  2. Generar resumen.

  3. Escribir en una sola hoja:

  • Definición de diseño fraccionado

  • Notación (2^{k-p})

  • Concepto de alias

  • Generadores

  • Ventajas y desventajas

  • Comparación con diseño completo

  • Ejemplo aplicado

  • Reflexión final

📌 No se entrega aún.

📌 Se conservará hasta la Semana 9.


📘 BLOQUE INSTITUCIONAL — PORTAFOLIO RMarkdown

📌 Actividad Obligatoria

Actualizar el documento acumulativo.


Estructura para esta semana

# Semana 8 — Diseños Factoriales Fraccionados

## 1. Definición

## 2. Notación 2^{k-p}

## 3. Alias o Confusión

## 4. Generadores

## 5. Comparación con Diseño Completo

## 6. Aplicaciones Ingenieriles

## 7. Reflexión Personal

📌 Reformular con lenguaje propio.

📌 Integrar conceptos con claridad.


3️⃣ Enfoque Pedagógico de la Semana

Esta semana desarrolla:

✔ Pensamiento estratégico experimental

✔ Relación costo–precisión

✔ Interpretación crítica de resultados

✔ Comprensión de limitaciones estadísticas

✔ Escritura reflexiva manuscrita

✔ Documentación reproducible


4️⃣ Continuidad del Tema

En la siguiente semana:

➡ Superficie de respuesta

➡ Optimización

➡ Integración total de diseños factoriales

➡ Entrega final de la Unidad 3