Pendahuluan Pendugaan Titik Pendugaan Interval

Pendugaan Parameter
14

Statistika Industri 1
Semester Genap 2017/2018
Jurusan Teknik Industri - Universitas Brawijaya

2

Outline
Pendahuluan
Pendugaan Titik
Pendugaan Interval
Pendugaan Parameter:
Kasus 1 Sampel Rataan Populasi
Pendugaan Parameter:
Kasus 1 Sampel Proporsi
Pendugaan Parameter:
Kasus 2 sampel saling bebas & berpasangan selisih rataan dua populasi

Pendugaan Parameter:

Kasus 2 Sampel Selisih 2 Proporsi
Statistika Industri 1 - Genap 2017/2018

18/07/2014

3

Pendahuluan (1)
Statistika Industri 1 - Genap 2017/2018

18/07/2014

Pendahuluan (2)

4

•  Pendugaan adalah proses yang menggunakan sampel statistik
untuk menduga atau menaksir hubungan parameter populasi
yang tidak diketahui.
•  Pendugaan merupakan suatu pernyataan mengenai parameter

populasi yang diketahui berdasarkan informasi dari sampel
random yang diambil dari populasi bersangkutan.
•  Pendugaan = Penaksiran
•  Penduga adalah suatu statistik (harga sampel) yang digunakan
untuk menduga suatu parameter. Dengan penduga, dapat
diketahui seberapa jauh suatu parameter populasi yang tidak
diketahui berada di sekitar sampel (statistik sampel)
•  Secara umum, parameter diberi lambang θ dan penduga diberi
lambang xxx
Statistika Industri 1 - Genap 2017/2018

18/07/2014

5

Pendahuluan (3)
Kriteria penduga yang baik

— Tidak bias
—  Efisien


Populasi :
Parameter
Sampel :
Statistik

—  Konsisten
Statistik merupakan PENDUGA bagi
parameter populasi
PENDUGA à TAK BIAS DAN
MEMPUNYAI RAGAM
MINIMUM
Statistika Industri 1 - Genap 2017/2018

18/07/2014

6

Pendahuluan (4)
STATISTIK merupakan PENDUGA bagi PARAMETER


Dua jenis pendugaan parameter

TARGET
PENDUGA
TITIK
PENDUGA
SELANG

Penduga titik tidak selalu tepat menduga
parameter populasi maka digunakan
pendugaan dalam bentuk selang interval
Dalam setiap pendugaan mengandung
PELUANG kesalahan

Statistika Industri 1 - Genap 2017/2018

penduga selang à konsep probability à SELANG
KEPERCAYAAN (CONFIDENCE INTERVAL)
18/07/2014


7

Pendugaan Titik (1)
¡  Pendugaan tunggal atau titik (point estimate)
ialah pendugaan yang terdiri dari satu nilai saja.
¡  Memberikan nilai yang kemungkinan besar
berbeda dari nilai parameter yang sebenarnya.

TARGET
PENDUGA
TITIK

Statistika Industri 1 - Genap 2017/2018

18/07/2014

Pendugaan Titik (2)

8


x

Statistika Industri 1 - Genap 2017/2018

18/07/2014

Pendugaan Titik (3)
Satu Populasi

Dua Populasi

µ

p σ2

x




s

9

2

µ1 − µ 2

x1 − x2

σ
p1 − p2 σ

2
1
2
2

2
1

2
2

pˆ1 − pˆ 2 s
s

Statistika Industri 1 - Genap 2017/2018

18/07/2014

10

Pendugaan Interval (1)
•  Pendugaan tunggal yang terdiri dari satu angka tidak
memberikan gambaran mengenai berapa jarak/selisih nilai
penduga tersebut terhadap nilai sebenarnya.
•  Jika kita menginginkan suatu pengukuran yang obyektif tentang
derajat kepercayaan kita terhadap ketelitian pendugaan, maka
kita sebaiknya menggunakan pendugaan interval (interval
estimation). Pendugaan ini akan memberikan nilai-nilai statistik

dalam suatu interval dan bukan nilai tunggal sebagai penduga
parameter.
•  Pendugaan interval (selang) : pendugaan berupa
interval, dibatasi dua nilai (batas bawah dan batas
atas)
•  Pendugaan interval : interval kepercayaan atau
interval keyakinan (confidence interval) yang
dibatasi oleh batas keyakinan atas (upper
confidence limit) dan batas keyakinan bawah (lower
confidence limit)
•  U n t u k m e m b u a t p e n d u g a a n i n t e r v a l h a r u s
ditentukan terlebih dahulu koefisien keyakinan atau
tingkat keyakinan yang diberi simbol 1 - α
Statistika Industri 1 - Genap 2017/2018

TARGET
PENDUGA
TITIK
PENDUGA
SELANG

18/07/2014

Pendugaan Interval (2)

11

<

Statistika Industri 1 - Genap 2017/2018

18/07/2014

Koefisien Keyakinan atau Tingkat Keyakinan (1)
Misalnya : 1 - α

12

= 0,90
α = 0,10 = 10 %.


α/2

= 0,05

jadi Zα/2 = Z 0,05 = (Z⏐P = 0,5 - α/2) = Z 0,5 – 0,05 = Z0,45 = 1,645
(lihat Tabel Normal).
Misalnya : 1- α = 0,98

dan n = 25

α = 0,02
α/2 = 0,01
jadi tα/2 ; v = tα/2 ; n – 1 = t 0,01 ; 25 –1 = t 0,01 ; 24 = 2,492
( lihat tabel Distribusi t).

Statistika Industri 1 - Genap 2017/2018

18/07/2014

Koefisien Keyakinan atau Tingkat Keyakinan (2)

13

169) = 0.99

Statistika Industri 1 - Genap 2017/2018

18/07/2014

14

Menaksir Rataan

Pendugaan Titik untuk Rataan
Populasi

Penduganya

x
2
σ
2
s = x
σ2
n
cenderung akan menjadi penduga µ yang amat tepat, jika n (ukuran sampel) besar
µ

Statistika Industri 1 - Genap 2017/2018

18/07/2014

15

Statistika Industri 1 - Genap 2017/2018

18/07/2014

16

Statistika Industri 1 - Genap 2017/2018

18/07/2014

17

Statistika Industri 1 - Genap 2017/2018

18/07/2014

18

Statistika Industri 1 - Genap 2017/2018

18/07/2014

CONTOH

19

Lihat di tabel
dengan nilai
1-0,025 =0,9750
à z = 1,96
Statistika Industri 1 - Genap 2017/2018

18/07/2014

CONTOH

20

Dari soal sebelumnya, tentukan selang kepercayaan 99% untuk
rataan nilai matematika semua mahasiswa tingkat sarjana

sebelumnya

Statistika Industri 1 - Genap 2017/2018

18/07/2014

21

Statistika Industri 1 - Genap 2017/2018

18/07/2014

22

Pendugaan
Parameter:
Kasus Satu Sampel
Rataan Populasi

Statistika Industri 1 - Genap 2017/2018

18/07/2014

23

µ

σ2

Rataan x contoh merupakan
PENDUGA tak bias bagi µ
s2 merupakan penduga tak
bias bagi σ2

x s2

1.96 σ

1.96 σ

x

x

µ
SAMPLING ERROR
Statistika Industri 1 - Genap 2017/2018

18/07/2014

24

Dugaan Selang
Syarat :

Tidak

kondisi σ2

diketahui

σ2 diduga dengan s2

x − tα 2( n−1)

s
n

< µ < x + tα 2( n−1)

s
n

diketahui

x − zα 2

σ
n

< µ < x + zα 2

Statistika Industri 1 - Genap 2017/2018

σ

Berlaku juga untuk
sampel kecil (n < 30)

n
18/07/2014

Contoh

25

Survei dilakukan terhadap 20 RT disuatu kota untuk menduga
besarnya rata-rata biaya pendidikan (juta Rp/thn/RT).
Datanya diperoleh sebagai berikut:
RT

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Biaya
(juta Rp)

2,30

4,50

4,00

5,00

3,80

7,20

6,25

5,75

6,70

7,80

RT

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

Biaya
(juta Rp)

6,80

5,30

8,00

15,10

13,20

4,50

2,00

4,70

5,75

10,10

a. 
b. 

Dugalah rata-rata biaya pendidikan per RT per tahun
Buatlah selang kepercayaan 95%, asumsikan biaya pendidikan
mengikuti sebaran normal.

Statistika Industri 1 - Genap 2017/2018

18/07/2014

Penyelesaian
a. 

26

Penduga rata-rata biaya pendidikan

µˆ = x = 6.44
Nilai s Dicari dari rumus

b. 

Selang kepercayaan 95%

S2= Σ(xi – xbar)2 / n-1

sx = s / n = 3,275422 / 20 = 0,732407
t(0,05 / 2;db=19) = 2,093
6,44 − 2,093x0,732 ≤ µ ≤ 6,44 + 2,093x0,732
4,905 ≤ µ ≤ 7,970
Statistika Industri 1 - Genap 2017/2018

18/07/2014

27

Pendugaan
Parameter:
Kasus Satu Sampel
Proporsi

Statistika Industri 1 - Genap 2017/2018

18/07/2014

Proporsi pˆ contoh
merupakan
PENDUGA tak bias
bagi P

p



1.96 σ pˆ

28

1.96 σ pˆ

p
SAMPLING ERROR
Statistika Industri 1 - Genap 2017/2018

18/07/2014

Dugaan Selang / interval

29

Selang kepercayaan (1-α)100% bagi p
Sampel Besar

pˆ − zα 2

pˆ (1 − pˆ )
< P < pˆ + zα 2
n

pˆ (1 − pˆ )
n

Sampel Kecil

pˆ − t(α 2;n−1)

ˆ
ˆ
ˆ
ˆ
p(1−
p)
p(1−
p)
< P < pˆ + t(α 2;n−1)
n
n

Statistika Industri 1 - Genap 2017/2018

18/07/2014

30

Contoh
Dari sampel dengan n = 100 mahasiswa PTS “ABC”. Ternyata 25
mahasiswa memiliki IPK ≥ 3. Buatlah dugaan untuk proporsi
mahasiswa PTS “ABC” yang memiliki IPK ≥ 3 dengan interval
keyakinan 95%.

Penyelesaian :

Interval duga: p(0,206 < P < 0,335)
Statistika Industri 1 - Genap 2017/2018

18/07/2014

Pendugaan Parameter
15

Debrina Puspita Andriani
www.debrina.lecture.ub.ac.id
E-mail : debrina.ub@gmail.com / debrina@ub.ac.id

32

Pendugaan
Parameter:
Kasus Dua sampel
saling bebas
Selisih rataan dua populasi

Statistika Industri 1 - Genap 2017/2018

18/07/2014

33

µ1 - µ2

x1 − x2

1.96σ x

1 − x2

1.96σ x

1 − x2

µ1-µ2
SAMPLING ERROR
Statistika Industri 1 - Genap 2017/2018

18/07/2014

Dugaan Selang
Syarat :

34

diketahui

σ 1 2 & σ2 2

( x1 − x2 ) − zα

2

σ 12 σ 22
σ 12 σ 22
+
< µ1 − µ2 < ( x1 − x2 ) + zα
+
2
n1 n2
n1 n2

Tidak
diketahui
sama
σ12 & σ22

Formula 1

Tidak
sama
Formula 2

Statistika Industri 1 - Genap 2017/2018

18/07/2014

a. Formula 1:
Jika σ1 dan σ2 tdk diketahui dan diasumsikan sama:

35

1⎞
1⎞
2 ⎛ 1
2 ⎛ 1
⎜⎜ + ⎟⎟ < µ1 − µ 2 < ( x1 − x2 ) + tα 2 ( v ) s gab
⎜⎜ + ⎟⎟
( x1 − x2 ) − tα 2 ( v ) s gab
⎝ n1 n2 ⎠
⎝ n1 n2 ⎠
s

2
gab

(n1 − 1) s12 + (n2 − 1) s22
=
dan v = n1 + n2 − 2
n1 + n2 − 2

b. Formula 2:
Jika σ1 dan σ2 tdk diketahui dan diasumsikan tidak sama:
( x1 − x2 ) − tα 2 ( v )

⎛ s12 s22 ⎞
⎜⎜ + ⎟⎟ < µ1 − µ 2 < ( x1 − x2 ) + tα 2 ( v )
⎝ n1 n2 ⎠

⎛ s12 s22 ⎞
⎜⎜ + ⎟⎟
⎝ n1 n2 ⎠

2

v=

⎡⎛ s 2 ⎞ 2
⎢⎜ 1 n ⎟
1⎠
⎢⎣⎝

2
⎛ s12

s
2
⎜ n + n ⎟
2⎠
1

⎤ ⎡⎛ s 2 ⎞ 2
(n1 − 1)⎥ + ⎢⎜ 2 n ⎟
2⎠
⎥⎦ ⎢⎣⎝

Statistika Industri 1 - Genap 2017/2018



(n2 − 1)⎥
⎥⎦

Note:
Berlaku juga untuk sampel kecil
18/07/2014

36

Contoh
Interval Kepercayaan Selisih Rata-Rata Populasi (σ diketahui)

Dua buah mesin A dan B dibandingkan dlm konsumsi BBMnya. Random sampling mesin A sejumlah 50 dan B sejumlah
75 dipakai. Ternyata rata-rata konsumsi BBM mesin A adalah
36 mil/galon dan mesin B 42 mil/galon. Carilah interval
kepercayaan 96% bagi μB- μA bilamana diketahui standard
deviasi populasi bagi A= 6 mil/galon dan B = 8 mil/galon

Statistika Industri 1 - Genap 2017/2018

18/07/2014

Penyelesaian

37

Diket.
XsA=36, XsB = 42; nA=50 dan nB =75. σA=6 dan σB=8
Interval kepercayaan 96% bagi μB- μA :

( xB − xA ) − z0.02

σ A2
nA

+

σ B2
nB

< ( µ B − µ A ) < ( xB − xA ) + z0.02

σ A2
nA

+

σ B2
nB

64 36
64 36
(42 − 36 ) − 2.05
+ < ( µ B − µ A ) < (42 − 36 ) + 2.05
+
75 50
75 50
3.43 < μB- μA < 8.57 .
Jadi beda rata2 konsumsi BBM antara mesin A dan mesin B berkisar
antara 3.43 sampai 8.57 mil/galon
Statistika Industri 1 - Genap 2017/2018

18/07/2014

38

Latihan
Dua buah perusahaan yang saling bersaing dalam industri
kertas karton saling mengklaim bahwa produknya yang
lebih baik, dalam artian lebih kuat menahan beban. Untuk
mengetahui produk mana yang sebenarnya lebih baik,
dilakukan pengambilan data masing-masing sebanyak 10
lembar, dan diukur berapa beban yang mampu
ditanggung tanpa merusak karton. Datanya adalah :

¡ 

Persh. A

30

35

50

45

60

25

45

45

50

40

Persh. B

50

60

55

40

65

60

65

65

50

55

Dugalah beda kekuatan karton kedua perusahaan dengan
selang kepercayaan 95%

Statistika Industri 1 - Genap 2017/2018

18/07/2014

39

Pendugaan
Parameter:
Kasus dua sampel
berpasangan
Selisih rataan dua populasi

Statistika Industri 1 - Genap 2017/2018

18/07/2014

Ditimbang
kondisi awal :
bobot kelinci

Diberi pakan
tertentu

Ditimbang
kondisi akhir :
bobot kelinci

40

Setelah periode tertentu

Perubahan akibat pemberian pakan :
selisih bobot akhir – bobot awal
Statistika Industri 1 - Genap 2017/2018

18/07/2014

Dugaan Selang

41

µd
Selang kepercayaan (1-α)100% bagi µd

d − tα 2 ( n−1)

sd
sd
< µ D < d + tα 2 ( n −1)
n
n

Statistika Industri 1 - Genap 2017/2018

d

18/07/2014

Contoh

Statistika Industri 1 - Genap 2017/2018

42

18/07/2014

43

Contoh
d2
25
64
4
144
25
4
64
1
36
25

Jumlah:

Statistika Industri 1 - Genap 2017/2018

- 16

392

18/07/2014

Penyelesaian

Statistika Industri 1 - Genap 2017/2018

44

18/07/2014

45

Pendugaan
Parameter:
Kasus Dua sampel
Selisih dua proporsi

Statistika Industri 1 - Genap 2017/2018

18/07/2014

46

p 1 - p2

pˆ1 − pˆ 2

1.96σ

pˆ 1 − pˆ 2

1.96σ

pˆ 1 − pˆ 2

p1-p2
SAMPLING ERROR
Statistika Industri 1 - Genap 2017/2018

18/07/2014

Dugaan Selang

47

Selang kepercayaan (1-α)100% bagi p1 - p2
Sampel Besar
( pˆ1 − pˆ 2 ) − zα 2

pˆ (1 − pˆ1 ) pˆ 2 (1 − pˆ 2 )
pˆ1 (1 − pˆ1 ) pˆ 2 (1 − pˆ 2 )
+
< P1 − P2 < ( pˆ1 − pˆ 2 ) + zα 2 1
+
n1
n2
n1
n2

Sampel Kecil
( pˆ1 − pˆ 2 ) − tα 2;n1+n2−2

pˆ1 (1− pˆ1 ) pˆ 2 (1− pˆ 2 )
pˆ (1− pˆ1 ) pˆ 2 (1− pˆ 2 )
+
< P1− P2 < ( pˆ1 − pˆ 2 ) + tα 2;n1+n2−2 1
+
n1
n2
n1
n2

Statistika Industri 1 - Genap 2017/2018

18/07/2014

Contoh

48

BKKBN melakukan penelitian di dua daerah (D1 dan D2) untuk
mengetahui apakah ada perbedaan antara persentase penduduk
yang setuju KB di daerah tersebut. Kemudian akan dibuat
pendugaan interval mengenai besarnya selisih/perbedaan
persentase tersebut. Di daerah D1 dan D2 masing-masing dilakukan
wawancara terhadap 120 orang, antara lain menanyakan
apakah mereka setuju KB atau tidak.
Dari D1 ada 90 orang dan dari D2 ada 78 orang yang setuju KB.
Buatlah pendugaan interval dari perbedaan persentase tentang
pendapat penduduk yang setuju dengan KB, di kedua daerah
tersebut,dengan tingkat keyakinan sebesar 90%.

Statistika Industri 1 - Genap 2017/2018

18/07/2014

49

Penyelesaian
^

^
X1 90
X 2 78
p1 = =
= 0, 75, p 2 =
=
= 0, 65
n1 120
n2 120
^

^

p1 − p 2 = 0, 75 − 0, 65 = 0,10
( pˆ1 − pˆ 2 ) − zα 2

pˆ1qˆ1 pˆ 2 qˆ2
pˆ1qˆ1 pˆ 2 qˆ2
+
< p1 − p2 < ( pˆ1 − pˆ 2 ) + zα 2
+
n1
n2
n1
n2
0,25

0,25

0,1 – 1,64 (0,059) < (P1 – P2) < 0,1 + 1,64 (0,059)
0,003 < (P1 – P2) < 0,197
Statistika Industri 1 - Genap 2017/2018

18/07/2014