Dani Leonidas S ,ST.MT

  Statistik Bisnis 10 – Populasi dan Sampel Dani Leonidas S ,ST.MT Pendahuluan 

  Populasi

  

  Sensus

  

  Sampel

  

  Statistik Deskriptif

  

  Statistik Induktif (inferensial) Mengapa Sampling ?? 

  Teknik sampling berguna untuk

   Mereduksi anggota populasi menjadi anggota sampel yang mewakili populasinya

   Lebih teliti menghitung yang sedikit daripada yang banyak

   Menghemat waktu, biaya, benda uji yang dirusak

   Mengambil sampel dengan harapan dapat menarik kesimpulan mengenai populasi

  

  Ada dua cara yang digunakan untuk mengetahui parameter populasi:

  1. Cara penaksiran (pendugaan)

  2. Cara pengujian hipotesis

  

  Penyampelan acak

  

  Penyampelan terstrata

  

  Penyampelan klaster

  

  Penyampelan sistematis Teori Estimasi atau Menaksir Pendahuluan 

  Diperkirakan setiap harinya toko A dapat

menjual antara 30 sampai 60 unit barang X.

   Dari total barang yang dikirim, kira-kira ada 10 % barang yang dikirimkan tidak sampai kepada alamat yang dituju

   Jumlah gol yang tercipta pada final piala champio eropa nanti diperkirakan antara 0 sampai 3

  

 Pada hari kerja diantara hari libur, diperkirakan

40 % karyawan tidak masuk (mengambil cuti)

  Pendahuluan 

  Apakah sebenarnya yang akan ditaksir menurut statistika??

  

  Segala sifat atau karakteristik yang menjelaskan tentang populasi

   Menaksir parameter populasi didasarkan pada nilai-nilai statistik sampel yang

diambil dari populasi bersangkutan.

   Menaksir rata-rata populasi µ (myu) dan

  

  Teori Penaksiran 

  Ada dua cara yang digunakan untuk mengetahui parameter populasi:

  1. Cara penaksiran (pendugaan)

  2. Cara pengujian hipotesis

  

  Dua cara di atas didasarkan pada statistik atau besaran yang dihitung dari sampel sehingga kita harus mengambil sampel dari populasi

  

  Penaksiran adalah menyimpulkan parameter

  

populasi (t) berdasarkan statistik sampel θ

(Theta).

  

  Θ bisa merupakan rata-rata µ, simpangan baku σ, proporsi p dan sebagainya

  

  Penaksir yang baik ialah penaksir yang tak bias dan bervarians minimum.

  

  Tak bias penaksir θ dikatakan tak bias jika rata- → rata harga θ yang mungkin sama dengan θ.

  

  Bervarians minimum penaksir dengan varians → terkecil diantara semua penaksir yang mungkin

Kriteria taksiran (pendugaan) yang baik

  1.Tidak bias (Unbiasedness),

Artinya statistik sampel yang digunakan sebagai penduga

harus sama atau mendekati parameter populasi penduga

  2. Efisiensi (Efficiency), Artinya statistik sampel memiliki deviasi standar yang kecil

  3. Konsistensi (Consistency), Artinya jika ukuran sampel meningkat maka statistik sampel akan semakin mendekati parameter populasinya.

  4. Kecukupan (Sufficiency),

Artinya suatu taksiran dikatakan memiliki kecukupan jika

taksiran tersebut dapat memberikan informasi yang cukup mengenai sifat populasinya.

  Cara Menaksir 

  Penaksiran titik, jika parameter ditaksir oleh 1 angka tunggal.

   Misal : µ ditaksir oleh X, X adalah penaksir titik.

  

  Penaksiran interval, jika parameter ditaksir oleh harga diantara batas- batas dua harga.

   Misal: rata-rata tinggi mahasiswa antara Koefisien Kepercayaan 

  Kita juga dapat menduga bahwa tinggi rata-rata orang Indonesia berada dalam selang 155 sampai 169 cm.

  

  Makin lebar intervalnya, makin besar kepercayaan atau keyakinan bahwa rata-rata tinggi orang Indonesia yang kita duga berada pada interval tersebut.

  

  Artinya, kita lebih percaya selang 155 < θ < 169 dibandingkan dengan selang 160 <θ < 166.

  

  Derajat kepercayaan penaksir disebut koefisien kepercayaan yang ditulis dengan α dimana 0 < α < Koefisien Kepercayaan 

  

Contoh, misalkan P(160 < θ < 166) =

0.95 , itu artinya derajat keyakinan bahwa rata-rata tinggi orang Indonesia berada pada selang 160 sampai 166 adalah 95%

   Misalkan P(155 < θ < 159) = 0.99, itu

artinya derajat keyakinan bahwa rata-

rata tinggi orang Indonesia berada pada selang 155 sampai 159 adalah 99%

  Selang Kepercayaan 

  Secara umum, dengan mengambil sampel acak secara berulang-ulang, maka kita akan mendapatkan statistik θ sehingga peluang dari interval

a < θ < b akan sama dengan nilai tertentu yang diinginkan adalah

P(a < θ < b ) = 1- α untuk 0 < α < 1 

  α disebut koefisien kepercayaan 

  1- α disebut tingkat atau derajat kepercayaan 

  Selang a < θ < b disebut selang kepercayaan (1- α)100%  a dan b disebut batas-batas kepercayaan

  

Jadi bila α = 0.05 diperoleh selang kepercayaan 95%, bila α = 0.01

diperoleh selang kepercayaan 99%

   Makin besar selang kepercayaan, makin yakin kita bahwa selang tersebut mengandung parameter yang tidak diketahui

   Dalam statistik, lebih disukai memilih interval yang lebih sempit, tetapi dengan derajat kepercayaan yang tinggi. Misalnya kita lebih memilih selang 160 < θ < 166 dengan tingkat kepercayaan 95% daripada

  

Jadi bila α = 0.05 diperoleh selang kepercayaan 95%,

bila α = 0.01 diperoleh selang kepercayaan 99%

   Makin besar selang kepercayaan, makin yakin kita

bahwa selang tersebut mengandung parameter yang

tidak diketahui

   Dalam statistik, lebih disukai memilih interval yang lebih sempit, tetapi dengan derajat kepercayaan yang tinggi.

  Misalnya kita lebih memilih selang 160 < θ < 166 dengan tingkat kepercayaan 95% daripada selang 155 < θ < 169 dengan tingkat kepercayaan 99% Intepretasi Selang Kepercayaan 

  

Selang kepercayaan 95 % artinya rata-rata

hitung sampel untuk ukuran sampel yang ditentukan akan terletak di dalam 1,96 standar deviasi dari rata-rata hitung populasi yang dihipotesakan

   Selang kepercayaan 99 % artinya rata-rata hitung sampel untuk ukuran sampel yang ditentukan akan terletak di dalam 2,58 standar deviasi dari rata-rata hitung populasi yang dihipotesakan

  Menaksir rata-rata

Keterangan Keterangan Populasi Populasi Sampel Sampel

  Nilai rata-rata Nilai rata-rata µ µ Nilai variansi Nilai variansi σ σ S S Nilai Proporsi Nilai Proporsi

  

  2 ∑

  ´ =

  � − ´ ( )

  

  2 ∑

   =

   �−1 √ h ����� ������ �����������

  ´

  = h ����� ������������

  Menaksir rata-rata µ 

  Misal ada populasi N (µ, σ), akan ditaksir µ.

  

  Untuk itu diambil sampel berukuran n dan di hitung dan S

  

  maka taksiran untuk µ adalah

  

  Simpangan baku σ diketahui dan populasi tidak Terhingga

  2

  2

  1 X

  X p X Z

  X Z n n

   

    

   

         

     Contoh 

  Sebuah biro pariwisata di Jakarta mengadakan suatu penelitian tentang kepariwisataan di Indonesia dan ingin memperkirakan pengeluaran rata-rata wisatawan asing per kunjungannya di Indonesia.

   Guna keperluan di atas, suatu sampel random yang terdiri dari 100 wisatawan asing telah dipilih guna diwawancarai dari populasi yang dianggap tidak terhingga.

   Hasil wawancara tersebut memberikan keterangan: rata-rata

pengeluaran per kunjungan sebesar US$ 800 per wisatawan.

   Jika kita anggap deviasi standar dari pengeluaran semua wisatawan kurang lebih konstan sebesar US$ 120, maka buatlah interval keyakinan sebesar 95%.

   

  Diketahui

   n = 100

   1 – α = 0.95

   Maka didapat dari.....

   1 – α = 0.95

  

  α = 1 – 0.95 = 0.05

  

  α/2 = 0.025

  

  Cari Z dengan luas wilayah di bawah kurva normalnya = 1 – 0.025 = 0.9750

  

  Maka didapat nilai Z nya 1.96 Tabel Normal Lengkap

  Interval...

   

   

  X X p X Z

  X Z

  1        

  2

  2 

   

   n n

   

  120 120 

   p 800 1, 96 800 1, 96 0, 95

          100

  100   p 776, 48 823, 53 0, 95

     

    Kesimpulan 

  Rata-rata pengeluaran wisatawan per kunjungan akan berkisar

sekitar US$ 776.48 hingga US$

823.52.

  

Jika dipakai interval keyakinan

90% ?? 

  1 – α = 0.90 

  α = 1 – 0.90 = 0.1

  

  α/2 = 0.05

  

  Cari Z dengan luas wilayah di bawah kurva normalnya = 1 – 0.05 = 0.950

  

  Maka didapat nilai Z nya 1.645 Tabel Normal Lengkap

  

Jika dipakai interval keyakinan

99% 

  1 – α = 0.99 

  α = 1 – 0.99 = 0.01

  

  α/2 = 0.005

  

  Cari Z dengan luas wilayah di bawah kurva normalnya = 1 – 0.005 = 0.995

  

  Maka didapat nilai Z nya 2,575 Tabel Normal Lengkap

  Simpangan baku σ diketahui dan populasi terhingga

  2

  2

  1

  1

  1 X

  X N n N n p X Z

  X Z N N n n

   

    

   

          

      

    

   Faktor koreksi

     

      

     

    

       

   

  1

  1

  1

  2

  N n n Z

  X N N n n Z

  X p

  X X Contoh populasi Terhingga 

  

Andaikan sampel random sebesar n =

64 dan rata-rata sebesar 0,1165 dipilih dari populasi terbatas sebesar N = 300 dan yang diketahui memiliki simpangan baku populasi 0,0120, maka pendugaan

parameter rata-rata populasi dengan

interval keyakinan sebesar 95,45% dapat dilakukan sebagai berikut:

   

  Diketahui

   1- α = 95.45 %

   

n = 64

   

  N n N n

   

   

  X X p X Z

  X Z

  1      

   

  2

  2

   

   

   

  N

  1

  nn

   

    0, 012 300 64 0,012 300 64

   

p 0,1165 2    0,1165 2   9545

   

     300 1

  300 1  

  64 64 

   p 0,11382   0,11918  0,9545

    

  

Pendugaan Interval ( untuk populasi tidak

terhingga dan Simpangan Baku tidak diketahui)

   

   

      

    

     

  1

  2

  2 n s

  Z

  X n s Z

  X p Contoh 

  

Sebuah sampel random yang terdiri dari 100

mahasiswa telah dipilih dari populasi mahasiswa sebuah universitas. Keseratus

mahasiswa di atas telah diberi semacam tes

kesehatan guna menentukan angka kuosien

kecerdasannya. Angka rata-rata keseratus mahasiswa di atas ternyata sebesar 112 dengan deviasi standar 11. berilah interval keyakinan 95% guna menduga angka rata-rata kuosien kecerdasan seluruh mahasiswa

   

  Diketahui

   S

   n = 100

  s s

    p

  X Z

  X Z

  1         

  

  2

  2

   n n

   

  11

  11  

p 112 1,96 112 1,96 0,95

          100 100

    p 109,844 114,156 0,95

      

  

   Angka rata-rata kecerdasan

seluruh mahasiswa akan terletak

antara 109,844 hingga 114,156

  Menaksir jika Sampel Berukuran Kecil (n < 30)  

      

      

     

  1

  2

  2 n s t

  X n s t

  X p

   Di suatu pabrik tekstil telah diukur 16 buah kayu untuk dasar penaksiran panjang rata-rata tiap kayu yang dihasilkan. Dari 16 kayu yang diukur tadi, ternyata rata-rata panjangnya 54,4 m sedangkan simpangan bakunya 0,8 m. tentukan interval kepercayaan panjang rata-rata sebenarnya untuk tiap kayu yang dihasilkan dengan tingkat kepercayaan 95%.

   Df (degree of freedom) = n – 1 = 15

  9 ,

  54 1 ,

  54 95 ,

  16 8 , 1315 ,

  2 5 ,

  54

  16 8 , 1315 ,

  2 5 ,

  54

 

      

       

  

  p Menaksir Proporsi

Keterangan Keterangan Populasi Populasi Sampel Sampel

  Nilai rata-rata Nilai rata-rata µ µ Nilai variansi Nilai variansi σ σ S S Nilai Proporsi Nilai Proporsi

  2 � − ´

  ( )

  2 ∑

  

  = ´

   =

  �−1 √ h ����� ������ �����������

  ´

  = h ����� ������������ Pendugaan Proporsi dengan sampel

besar dengan populasi tidak terhingga

 

          

        

     

       

     

     

  1

  1

  1 2 2 n n x n x Z n x

  P n n x n x

  Z n x p Contoh 

  

Jawatan kesehatan kota ingin sekali meneliti

presentasi penduduk kota dewasa yang

merokok paling tidak satu bungkus per hari.

Sebuah sampel random sebesar n = 300 telah dipilih dari populasi yang terdiri dari penduduk kota yang telah dewasa dan ternyata 36 orang merokok paling sedikit satu bungkus per hari.

  Buatlah interval keyakinan sebesar 95% guna menduga proporsi penduduk kota dewasa yang

merokok paling sedikit satu bungkus per hari.

   

  Diketahui

   X = 36

   n = 300

   

  x x x x

      

  

  1

  1

   

     

  x x n n n n

   

     

  p Z P Z

  1

        

  2

  2

  

   

  n n n n

   

   

   

    36 264

  36 264    

  1 1 

        

  36 300 300 36 300 300     

  

p 1,96 P 1,96 0,95

         300 300 300 300

        p 0, 083 P 0,157 0,95

      

  

  Proporsi penduduk dewasa yang merokok setidaknya satu bungkus per hari akan terletak antara 8,3% hingga 15,7%. Menaksir Variansi

Keterangan Keterangan Populasi Populasi Sampel Sampel

  Nilai rata-rata Nilai rata-rata µ µ Nilai variansi Nilai variansi σ σ S S Nilai Proporsi Nilai Proporsi

  2 � − ´

  ( )

  2 ∑

  

  = ´

   =

  �−1 √ h ����� ������ �����������

  ´

  = h ����� ������������

  

Menaksir Variansi

  Menaksir Variansi 

  Berat 10 paket biji rumput yang didistribusikan oleh perusahaan tertentu adalah 46.4; 46.1; 45.8; 47.0; 46.1; 45.9; 45.8; 46.9; 45.2;

  95% dari variansinya, asumsi distribusi normal.

  

  1 – α = 0,95

  

  α = 1 – 0,95 = 0,05

   α/2 = 0,025

   1- (α/2) = 0,975

  

  ν = n – 1 = 10 – 1 = 9

  2 

  s = 0,286

  Menaksir Variansi

  Menaksir Selisih Rata-rata 

  Misalkan terdapat dua populasi, keduanya berdistribusi normal.

  

  Rata-rata dan simpangan bakunya masing masing µ ,σ , dan µ , σ

  1

  1

  2

  2 

Jumlah Sampel dari masing-masing populasi n dan n

  1

  2

  • -

  2

  X X n n Z

  1 n n Z

  2

  1

  2

  

1

  2

  1

  2

  1

  2

  1

  2

  

1

  1 .

  Pendugaan Parameter

  1

  1 .

  1

  1

    

     

        

       

      

    

   

  2 dan σ diketahui    

  1 =

  2 dengan

  1

  X X p

  • -

  2

          

        

    

     

  1

  1

  1 .

  1

  1 .

  1

  2

  1

  2

  1

  2

  1

  2

  1

n n

s t

  X X

n n

s t

        

  • (
    • 2

  2

   )

  )

  Pendugaan Parameter

  1

  2 dengan

  1 =

  2 namun besar σ tidak diketahui

  2 =

  (

  1 1

  1

  = ( 1+

  2

  

  2 1

  )

  2

  2

  1

  2 2

  X X p p p

  • -

  2

  1

  2

  1

  2

  1

  2

  2

  1

  1

  2

  1

  2

  1

  2

  1

n n

Z

  X X

n n

Z

  2

  2

  Pendugaan Parameter

  

 

 

 

  1

  2 dengan

  1

  2, besar

  1 dan

  

2

diketahui

     

   

  1

          

        

          

  1

  2

  2

  2

  X X p

  

Seorang importir menerima kiriman 2 macam

lampu pijar bermerk A dan B dalam jumlah yang

besar sekali. Secara random dipilih sampel masing-

masing 50 untuk diuji daya tahannya. Rata-rata

daya tahan A dan B adalah 1.282 jam dan 1.208

jam. Berdasarkan pengalaman deviasi standar

kedua merk adalah konstan sebesar 80 dan 94 jam.

  

Buatlah dugaan tentang beda rata-rata daya tahan

kedua macam lampu pijar dengan interval

   

  Diketahui

   = 1282

   = 1208 n = 50

  

  

1

n = 50

  

  

2

     

  50

  95 , 107 95 , 05 ,

  40

  95

  50

  94

  50

  80 96 ,

  1

  74

  50

  94

  80 96 ,

  X X p

  1

  74

  2

  1

  2

  2

  

2

  1

  2

  2

   

       

    

   

  X X

n n

Z

  

 

 

 

  1

      

       

        

          

  1

  2

  2

  2

  1

  2

  1

  2

  2

  1

n n

Z

  1

  2

  1

  2

  2

  2

  1

  2

  1

  2

  1

  2

             p p Menaksir Selisih Proporsi 

  Misalkan terdapat dua populasi, untuk peristiwa yang sama p1 dan p2.

  

Jumlah Sampel dari masing-masing populasi n dan n

  1

  2

  • P

  2

  2

  1

  1

  1

  1

  1

  2

  2

  2

  1

  1

  2

  1

  2

  2

  2

  2

  2

  1

  1

  1

  1

  1

  2

  2

  2

  1

  1 n n x n x n n x n x

  Z n x n x

  2

  2

  Pendugaan parameter P

     

  1

  2 dimana 

  diketahui 

   

              

            

     

     

   

     

     

   

     

     

  2

     

     

   

     

     

   

     

     

  

  1

  1

  1

  1

  1

  P P n n x n x n n x n x Z n x n x p

  

Terdapat 500 pemudi dan 700 pemuda yang

mengunjungi sebuah pameran. Yang menyenangi pameran tersebut adalah 325

pemudi dan 400 pemuda. Tentukan interval

kepercayaan 95% untuk perbedaan pemuda

dan pemudi yang mengunjungi dan menyenangi pameran.

   

  Diketahui

   = 325

   = 400

   = 500

   = 700

     

     

  325 96 , 1 700

  400 500 325

  700 700 400

  1 700 400 400

  

500

325

1 500

  325 96 , 1 700

  400 500 325

  2

  1    

    

  1 700 400 400

  

 

     

    

       

     

     

     

     

     

  500 325 1 500

  700 700 400

           

     

            

     

     

       

     

       

     

      

     

  

    

  P P n n x n x n n x n x Z n x n x p

     

       

     

  1

  1

  1

  1

  1

  2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 2 2 2 1 1 2 1 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 2 2 2 1 1 n n x n x n n x n x

  Z n x n x

  P P

  

Menentukan Ukuran Sampel

  Berapa banyak sampel yang diperlukan ??

  

Jumlah sampel yang diambil

dipengaruhi 3 faktor 

  Derajat keyakinan/ interval kepercayaan yang diinginkan

  

  Batas maksimum kesalahan yang dibolehkan

  

  Variansi populasi

  

Jumlah Sampel Untuk Menduga Nilai rata-

rata apabila standar deviasi populasi diketahui  

  E = batas maksimum kesalahan perkiraan nilai rata-rata

   

  Jika diketahui

   σ = 10

   E = 2

   1 – α = 0,95 atau α = 0,05

  

  Ditanya jumlah sampel yang diperlukan

  

  Jawab

  = 96,04 

  =97

  

Jumlah Sampel Untuk Menduga Nilai

proporsi  

  E = batas maksimum kesalahan perkiraan nilai rata-rata

   

  Diketahui

   P = 0,45

   E =0,10

   1-α = 0,99 atau α =0,01

  

  Ditanyakan n

   n = (0,45)(0,55)