Desain Eksperimen LANDASAN TEORI

beberapa faktor. 2 Biasanya dilaksanakan di proyek percobaan ataupun riset Dijalankan di lantai produksi selama proses produksi yang sebenarnya berlangsung 3 Membutuhkan biaya Tidak ada biaya tambahan 4 Merepresentasikan informasi proses secara keseluruhan Tidak Merepresentasikan informasi proses secara keseluruhan 5 Titik optimum yang diperoleh tidak dipengaruhi oleh range percobaan Titik optimum yang diperoleh dibatasi oleh range faktor percobaan

3.2. Desain Eksperimen

Desain eksperimen adalah suatu rancangan percobaan dengan tiap langkah tindakan yang betul-betul terdefenisikan sedemikian sehingga informasi yang berhubungan dengan atau diperlukan untuk persoalan yang sedang diteliti dapat dikumpulkan. Dengan kata lain, desain eksperimen merupakan langkah-langkah lengkap yang perlu diambil jauh sebelum eksperimen dilakukan agar data yang semestinya diperlukan dapat diperoleh sehingga akan membawa kepada analisis objektif dan kesimpulan yang berlaku untuk persoalan yang sedang dibahas. Tujuan dari desain eksperimen adalah untuk memperoleh atau mengumpulkan informasi sebanyak- banyaknya yang diperlukan dan berguna dalam melakukan penelitian suatu persoalan. Istilah-istilah yang sering digunakan adalah dalam desain eksperimen adalah perlakuan, unit eksperimen dan kekeliruan eksperimen. Universitas Sumatera Utara a. Perlakuan Perlakuan didefenisikan sebagai sekumpulan kondisi eksperimen yang akan digunakan terhadap unit eksperimen dalam ruang lingkup desain yang dipilih. Perlakuan dapat berbentuk tunggal atau terjadi dalam bentuk kombinasi, misalnya dalam rangka meneliti efek sejenis makanan terhadap berat sapi, maka perlakuan dapat berbentuk jenis sapi, sejenis kelamin sapi, umur sapi atau ukuran makanan yang diberikan perlakuan tunggal. Efek perlakuan-perlakuan terhadap variabel respon berat badan sapi tadi mungkin dapat terjadi dalam bentuk gabungan atau bentuk kombinasi beberapa perlakuan tunggal yang terjadi secara bersamaan kombinasi perlakuan. b. Unit eksperimen Unit eksperimen merupakan unit yang dikenai perlakuan tunggal maupun kombinasi perlakuan dalam sebuah replikasi eksperimen dasar. Dalam percobaan meneliti efek makanan terhadap sapi pada contoh sebelumnya, maka sapi merupakan unit eksperimen. c. Kekeliruan eksperimen Kekeliruan eksperimen menyatakan kegagalan dari dua unit eksperimen identik yang dikenai perlakuan untuk memberikan hasil yang sama. Ini dapat terjadi karena misalnya kekeliruan waktu menjalankan eksperimen, kekeliruan pengamatan, variasi bahan eksperimen dan variasi antar unit eksperimen. Kekeliruan eksperimen sering diusahakan sekecil-kecilnya, yakni antara lain dengan jalan menggunakan bahan eksperimen yang homogen, melakukan eksperimen seteliti mungkin dan menggunakan desain eksperimen yang lebih efisien. Universitas Sumatera Utara Untuk memahami desain eksperimen maka perlu dimengerti prinsip-prinsip dasar yang lazim digunakan antara lain : a. Replikasi Replikasi diartikan sebagai pengulangan eksperimen dasar. Dalam kenyataan reflikasi diperlukan oleh karena beberapa hal sebagai berikut : Memberikan tafsir kekeliruan eksperimen yang dapat dipakai untuk menentukan panjang interval konfidens selang kepercayaan atau dapat digunakan sebagai satuan dasar pengukuran untuk penetapan taraf signifikan daripada perbedaan-perbedaan yang diamati. 1. Menghasilkan tafsiran yang lebih akurat untuk kekeliruan eksperimen. 2. Memungkinkan kita untuk memperoleh taksiran yang lebih baik mengenai efek rata-rata sesuatu faktor. Jumlah reflikasi dianggap telah cukup baik bila memenuhi persamaan barikut : t- 1r-1 ≥ 15 Dimana t = jumlah perlakuan r = jumlah reflikasi b. Pengacakan Asumsi-asumsi tertentu perlu diambil dan dipenuhi agar pengujian yang dilakukan menjadi berlaku, salah satunya ialah bahwa pengamatan-pengamatan berdistribusi secara independen. Pengacakan menyebabkan pengujian menjadi berlaku yang menyebabkan memungkinkannya data dianalisis dengan anggapan seolah-olah asumsi tentang independen dipenuhi. c. Kontrol lokal Universitas Sumatera Utara Kontrol lokal merupakan sebagian dari keseluruhan prinsip desain yang harus dilaksanakan. Biasanya merupakan langkah-langkah yang berbentuk penyeimbangan, pemblokan dan pengelompokan unit-unit eksperimen yang digunakan dalam desain. Dalam pengelompokan diartikan sebagai penempatan sekumpulan unit eksperimen homogen kedalam kelompok-kelompok agar kelompok yang berbeda memungkinkan untuk mendapatkan perlakuan yang berbeda pula. Dalam proses pembentukan model orde pertama, desain eksperimen yang dilakukan adalah dengan menggunakan desain faktorial 2 k . Hal ini didasarkan jika level yang dipilih terlalu berdekatan, faktor memiliki kemungkinan untuk menunjukkan hasil yang tidak dianggap. Interval yang terlalu kecil diantara level dapat membuat peneliti untuk menyimpulkan bahwa faktor yang dipilih tidak penting dan mengabaikannya dalam pertimbangan. Desain faktorial 2 k adalah suatu desain eksperimen faktorial yang menyangkut k buah faktor dengan tiap taraf faktor hanya terdiri atas dua taraf faktor. Faktor adalah adalah kondisi berbeda dalam eksperimen yang biasa diubah-ubah. Taraf faktor atau level adalah nilai-nilai atau klasifikasi dari suatu faktor. Desain faktorial 2 k adalah merupakan desain dalam analisa varian. Analisa varian adalah teknik statistik yang merinci variasi proses secara keseluruhan kedalam bagian- bagian dan digunakan untuk menafsirkan data eksperimen untuk membuat keputusan penting. Beberapa asumsi dalam analisa varian antara lain: 1. Normalitas Universitas Sumatera Utara Asumsi tentang normalitas dibutuhkan bahwa distribusi pada variabel respon adalah berdistribusi normal. Akan tetapi, karena analisa varian dianggap sebagai percobaan robust, maka normalitas pada variabel respon bukan merupakan syarat yang wajib. 2. Asumsi Penambahan Hal ini berarti bahwa tiap variabel respon terdiri dari jumlah rata-rata secara keseluruhan ditambah dengan seluruh efek interaksi dari faktor dan efek karena kekeliruan eksperimen. 3. Homogenitas Hal ini dibutuhkan untuk menunjukkan bahwa variasi yang timbul dalam observasi reflikasi adalah sama. Ini merupaka syarat yang wajib dan analisa varian tidak dapat dilakukan apabila asumsi ini tidak terpenuhi. 4. Pengamatan yang Independen Hal ini memiliki arti bahwa tiap nilai respon tidak saling terikat dengan nilai respon yang sebelumnya. Hal ini dijamin melalui pengacakan kombinasi dalam melakukan percobaan.

3.3. Response Surface Methodology RSM