METODE PEMULUSAN (SMOOTHING) EKSPONENSIAL GANDA (LINIER SATU PARAMETER DARI BROWN) DAN METODE

METODE PEMULUSAN (SMOOTHING) EKSPONENSIAL GANDA (LINIER SATU PARAMETER DARI BROWN) DAN METODE

BOX-JENKINS DALAM MERAMALKAN CURAH HUJAN

DI KOTA MEDAN SKRIPSI AFRIDA NINGSIH 110803001

METODE PEMULUSAN (SMOOTHING) EKSPONENSIAL GANDA (LINIER SATU PARAMETER DARI BROWN) DAN METODE

  DI KOTA MEDAN SKRIPSI Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat untuk mencapai gelar Sarjana Sains AFRIDA NINGSIH 110803001

DEPARTEMEN MATEMATIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2015

  PERSETUJUAN

  Judul : Metode Pemulusan (Smoothing) Eksponensial Ganda (Linier Satu Parameter dari Brown) dan Metode Box-Jenkins dalam Meramalkan Curah Hujan di Kota Medan

  Kategori : Skripsi Nama : Afrida Ningsih Nomor Induk Mahasiswa : 110803001 Program Studi : Sarjana (S1) Matematika Departemen : Matematika Fakultas : Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam

  (FMIPA) Universitas Sumatera Utara Diluluskan

  Medan, Mei 2015 Komisi Pembimbing: Pembimbing 2, Pembimbing 1,

  Dr. Faigiziduhu Bu’ulolo, M.Si Dr. Suwarno Ariswoyo, M.Si NIP. 19531218 198003 1 003 NIP. 19500321 198003 1 001

  Disetujui oleh Departemen Matematika FMIPA USU Ketua, Prof. Dr. Tulus, M.Si NIP. 19620901 198803 1 002

PERNYATAAN METODE PEMULUSAN (SMOOTHING) EKSPONENSIAL GANDA (LINIER SATU PARAMETER DARI BROWN) DAN METODE

BOX-JENKINS DALAM MERAMALKAN CURAH HUJAN

  SKRIPSI Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri. Kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.

  Medan, Mei 2015 Afrida Ningsih 110803001

  PENGHARGAAN

  Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT Yang Maha Pemurah dan Maha Penyayang, dengan limpahan karuniaNya penulis dapat menyelesaikan penyusunan skripsi ini dengan judul Metode Pemulusan (Smoothing) Eksponensial Ganda (Linier Satu Parameter dari Brown) dan Metode Box-Jenkins dalam Meramalkan Curah Hujan di Kota Medan

  Terima kasih penulis sampaikan kepada Bapak Dr. Suwarno Ariswoyo, M.Si selaku dosen pembimbing 1 dan Bapak Dr. Faigiziduhu Bu’ulolo, M.Si selaku dosen pembimbing 2 yang telah meluangkan waktunya selama penulisan skripsi ini. Terima kasih kepada dosen pembanding penulis Ibu Asima Manurung, S.Si, M.Si dan Ibu Dr. Elly Rosmaini, M.Si atas kritik dan saran yang membangun dalam penulisan skripsi penulis. Terima kasih kepada Bapak Prof.

  Dr. Tulus, M.Si dan Ibu Dr. Mardiningsih, M.Si selaku Ketua dan Sekretaris Departemen Matematika FMIPA USU. Terima kasih kepada Bapak Dr. Sutarman, M.Sc selaku Dekan FMIPA USU, Wakil Dekan FMIPA USU, seluruh Staff dan Dosen Matematika FMIPA USU, pegawai FMIPA USU serta rekan-rekan kuliah.

  Akhirnya tidak terlupakan kepada Ayahanda tercinta H. Syafnal, Ibunda tercinta Hj. Wirda, serta saudara–saudara penulis yang tersayang Wisnalda, Yenni Afriani, Yulianisyah, Desmianti, dan Asman serta keluarga dari kedua orang tua yang selama ini memberikan bantuan dan dorongan yang diperlukan. Semoga Allah SWT akan membalasnya.

METODE PEMULUSAN (SMOOTHING) EKSPONENSIAL GANDA (LINIER SATU PARAMETER DARI BROWN) DAN METODE BOX-JENKINS DALAM MERAMALKAN CURAH HUJAN DI KOTA MEDAN ABSTRAK

  Pada penelitian ini metode yang digunakan dalam meramalkan atau memprediksi curah hujan adalah metode pemulusan (smoothing) eksponensial ganda (linier satu parameter dari Brown) dan metode Box-Jenkins ARIMA. Pada metode pemulusan (smoothing) eksponensial ganda terlebih dahulu mencari nilai pemulusan eksponensial tunggal kemudian membuat pemulusan eksponensial ganda dari nilai yang telah didapat dari pemulusan eksponensial tunggal, selanjutnya mencari nilai a atau penyesuaian nilai tunggal dan menentukan taksiran kecendrungan dari suatu periode waktu ke periode waktu berikutnya yaitu nilai b dan terakhir adalah melakukan peramalan untuk periode berikutnya. Sementara, metode box-jenkins ARIMA terlebih dahulu melakukan differencing. Tujuannya adalah untuk mendapatkan data stasioner dan langkah selanjutnya adalah mengidentifikasi model, estimasi parameter model, melakukan verifikasi parameter model, menentukan model yang lebih baik dengan melihat nilai error terkecil dari model- model yang dipilih sebelumnya dan terakhirya itu melakukan peramalan untuk periode waktu berikutnya. Berdasarkan hasil dari kedua metode peramalan diperoleh nilai SSE dan MSE Brown secara berurut yaitu 977.828.884 dan 16.859,119. Sementara, nilai SSE dan MSE ARIMA secara berurut adalah 665.432 dan 15,475. Sehingga metode yang dipilih dalam penilitian ini adalah metode box-jenkins ARIMA karena nilai error dari metode box-jenkins ARIMA lebih kecil dari pada metode Brown.

  Kata Kunci: peramalan, pemulusan (smoothing) eksponensial ganda,arima,error

  DOUBLE EKSPONENTIAL SMOOTHING METHOD (LINIER ONE PARAMETER OF BROWN) AND BOX-JENKINS METHOD IN PREDICTING RAINFALL IN MEDAN CITY ABSTRACT

  In this research, method that is used in predicting rain pour are double exponential smoothing method (linier one parameter from brown) and Box-Jenkins ARIMA method. In double exponential smoothing is firstly finding a single exponential smoothing of the value that is got from single exponential smoothing, then, finding a value or adaptation of a single value and determining tendency estimation of a period of time to another that is b value and at last is doing prediction for next period. Meanwhile, box-jenkins ARIMA method is firstly doing differencing. It is for getting stationary data and next step is identifying model, estimating parameter of the model, doing verification parameter of the model, determining better model by looking at least error value of previous chosen model and finally making prediction for next period of time. Based on result of both prediction methods is got SSE and MSE brown value consecutively is 977.828.884 and 16.859,119. While SSE and MSE box-jenkins value consecutively is 665.432 and 15,475. So chosen method in this research is box- jenkins ARIMA method because of less error value than brown method.

  Keyword: Forecasting, Double Exponential Smoothing, Box-Jenkins, error

DAFTAR ISI

  18

  12

  2.4.1 Pemulusan (Smoothing) Eksponensial Tunggal

  12

  2.4.2 Pemulusan (Smoothing) Eksponensial Ganda (Linier Satu Parameter dari Brown)

  13

  2.4.3 Ketetapan Ramalan Beberapa Kriteria Digunakan Untuk Menguji

  13

  2.5 Identifikasi Pola Data

  14

  2.6 Metodologi Untuk Menganalisis Data Deret Berkala

  15

  2.7 Metode ARIMA (Autoregressive Integrated Moving Average)

  2.7.1 Model Autoregressive (AR)

  11

  19

  2.7.1 Model Moving Average (MA)

  20

  2.7.3 Model Campuran Autoregressive Moving Average (ARMA) 20

  2.7.4 Model Autoregressive Integreted Moving Average (ARIMA) 21

  2.8 Model Arima dan Musiman

  21

  2.9 Estimasi Parameter Model

  22

  2.10 Verifikasi Parameter Model

  22 BAB3 HASIL DAN PEMBAHASAN

  25

  3.1 Pemulusan (Smoothing) Eksponensial Ganda

  2.4 Metode Pemulusan (Smoothing)

  Halaman PERSETUJUAN i

  PERNYATAAN ii

  2

  PENGHARGAAN iii

  ABSTRAK iv

  ABSTRACT v

  DAFTAR ISI vi

  DAFTAR TABEL viii

  DAFTAR GAMBAR xi

  DAFTAR LAMPIRAN xiii

  BAB 1 PENDAHULUAN

  1

  1.1 Latar Belakang

  1

  1.2 Perumusan Masalah

  1.3 Batasan Masalah

  11

  2

  1.4 Tinjauan Pustaka

  3

  1.5 Tujuan Penelitian

  6

  1.6 Kontribusi Penelitian

  6

  1.7 Metodologi Penelitian

  6 BAB 2 LANDASAN TEORI

  10

  2.1 Peramalan

  10

  2.2 Curah Hujan

  2.3 Metode Deret Berkala

  (Linier Satu Parameter dari Brown)

  25

  3.1.1 Plot Time Series Curah Hujan Kota Medan

  25

  3.1.2 Analisa Pemulusan (Smoothing) Eksponensial Ganda (Linier Satu Parameter dari Brown)

  26

  3.1.3 Nilai Kesalahan (Galat)

  29

  3.2 Autoregressive Integreted Moving Average (ARIMA)

  32

  3.2.1 Plot Time Series Curah Hujan Kota Medan

  32

  3.2.2 Identifikasi Model

  35

  3.2.3 Estimasi Parameter Model

  39

  3.2.4 Verifikasi Parameter Model

  40

  3.2.5 Penentuan Model Yang Lebih Baik

  43

  3.2.6 Peramalan

  43

  3.3 Melakukan Perbandingan Hasil Analisis Ramalan

  44

  3.3.1 Metode Pemulusan (Smoothing) Eksponensial Ganda (Linier Satu Parameter dari Brown)

  44

  3.3.2 Metode ARIMA (Autoregressive Integreted

  Moving Average)

  44

  3.4 Menetapkan Metode yang Lebih Efektif Berdasarkan Hasil Peramalan Curah Hujan di Kota Medan

  44 BAB 4 KESIMPULAN DAN SARAN

  46

  4.1 Kesimpulan

  46

  4.2 Saran

  46 DAFTAR PUSTAKA

  47 LAMPIRAN

  49

  DAFTAR TABEL

  40

  3.13 Hasil Nilai Kesalahan (Galat)

  44

  3.12 Hasil Nilai Kesalahan dari ARIMA

  44

  3.11 Hasil Nilai Kesalahan dari Brown

  43

  3.10 Peramalan Curah Hujan Kota Medan 2015

  42

  3.9 Uji Signifikansi Nilai-Nilai Parameter Model ARIMA

  40

  3.8 Final Estimates of parameters ARIMA (2,1,0)(2,1,0 )

  3.7 Final Estimates of parameters ARIMA (2,1,0)(1,1,0 )

  Nomor Judul Halaman Tabel

  35

  3.6 Nilai Keofisien Autokorelasi

  33

  3.5 Diffencing Data Curah Hujan Kota Medan

  31

  3.4 Hasil Nilai Kesalahan

  30

  3.3 Nilai Kesalahan

  27

  3.2 Peramalan Curah Hujan

  25

  3.1 Data Curah Hujan Kota Medan

  44

  DAFTAR GAMBAR

  Nomor Judul Halaman Gambar

  3.1 Plot Data Curah Hujan

  25

  3.2 Plot Ramalan Data Curah Hujan 2015

  29

  3.3 Plot Data Time Series Curah Hujan

  32

  3.4 Plot Trend Curah Hujan

  33

  3.5 Plot Trend Curah Hujan Setelah Pembedaan Pertama

  34

  3.6 Plot Autokorelasi

  38

  3.7 Plot Autokorelasi Parsial

  39