Perancangan Percobaan (Design of Experiment)

PERANCANGAN PERCOBAAN

Untuk Kalangan Terbatas Pada Mahasiswa Fakultas Biologi Universitas Medan Area

Oleh: Drs. Riyanto, Msc

Medan 2016

I.Pendahuluan

1. Ranc percob sbg bagian dari statistika

2. Ranc Percob dan penelitian

3. Replikasi

4. Randomosasi

5. ANOVA

II.RAL & Uji LSD

1. Pengertian RAL

2. Menghitung dan menanalisa variance dengan RAL

3. Menganalisa hasil rata-rata dengan uji BNT (LSD)

4. Menarik kesimpulan III.Uji Rata-Rata : HSD , DMRT

1. Pengertian uji BNT (LSD)

2. Menghitung dan menganalisa rata-rata dengan BNT

3. Penggunaan table t IV.RAK

1. Pengertian RAK

2. Menghitung dan menanalisa variance dengan RAK

3. Menganalisa hasil rata-rata dengan uji BNT (LSD)

4. Menarik kesimpulan V.Latin square

1. Pengertian latin square

2. Menghitung dan menanalisa variance dengan latin square

3. Menganalisa hasil rata-rata dengan uji BNT (LSD)

4. Menarik kesimpulan VI.RAL Faktorial

1. Definisi RAL Faktorial

2. Dua variable yang saling berinteraksi

3. Dua variable yang tidak berinteraksi VII.Split-plot

1. Main plot

2. Sub plot

3. Analisa jika tidak terjadi interaksi

4. Analisa jika terjadi interaksi VIII.Korelasi dan regresi linier (Pearsons)

IX. Regresi Kwadratik (non linier)

X. Korelasi Spearman

XI. Statistik Non Parametrik : Uji Cochran’s XII.Statistik Non Parametrik Uji Wilcoxon XIII.Statistik Non Parametrik : Uji Kruskal - Wallis XIV.Statistik Non Parametrik : Uji Freadman

Perancangan Percobaan (Design of Experiment)

Perancangan percobaan adalah aturan yang digunakan untuk mendapatkan data di dalam suatu percobaan. Metode ini digunakan sebagai suatu aturan untuk menempatkan perlakuan ke dalam satuan-satuan percobaan. Tujuannya adalah mengukur pengaruh perlakuan, misal: pemberian pupuk dengan kadar berbeda2 terhadap suatu jenis varietas tertentu, … dll. Bidang ini merupakan salah satu cabang penting dalam statistika inferensial dan diajarkan di banyak cabang ilmu pengetahuan di perguruan tinggi karena berkaitan erat dengan pelaksanaan percobaan (eksperimen).

Perancangan percobaan dapat dikatakan sebagai "jembatan" bagi peneliti untuk bergerak dari hipotesis menuju pada eksperimen agar memberikan hasil yang valid secara ilmiah. Dengan demikian, perancangan percobaan dapat dikatakan sebagai salah satu instrumen dalam metode ilmiah.

Ada 3 Prinsip Dasar Perancangan Percobaan yang harus selalu ditaati.

1. Adanya Pengulangan (Replikasi) Tanpa Pengulangan tidak akan didapatkan keragamannya sehingga tidak bisa dilakukan uji hipotesisnya.

2. Adanya Pengacakan (Randomisasi)

Tanpa pengacakan, hasil analisanya akan bias.. (Semuan Peneliti pasti ingin penelitiannya 'sukses' )

3. Kontrol Lingkungan (dengan bloking)

Kontrol Lingkungan tentu saja supaya hanya perlakuan dalam perancangan percobaanlah yang berpengaruh, bukan faktor lain di luar itu.

RANCANGAN ACAK LENGKAP (RAL)

Rancangan Acak Lengkap (RAL) disebut juga (Completely Randomized Design = CRD) merupakan ranncangan dasar. Semua rancangan random berpangkal pada RAL dengan menempatkan pembatasan-pembatasan dalam alokasi perlakuan dalam lapangan percobaan. Apabila unit percobaan terlalu heterogen, salah satu cara untuk mengontrol variabilitasnya adalah dengan mengadakan stratifikasi kedalam kelompok -kelompok yang lebih homogen (Ini cocoknya dengan RAK). RAL dapat didefinisikan sebagai rancangan dengan beberapa perlakuan yang disusun secara random untuk seluruh unit percobaan.

Kelebihan RAL :

1. Rancangannya mudah disusun.

2. Analisis statistik nya sangat sederhana.

3. Banyaknya unit percobaan untuk tiap perlakuan tidak harus sama.

Adapun kelemahan RAL hanya cocok digunakan pada beberapa perlakuan (tidak banyak) serta untuk unit percobaan yang relative homogen.

Menyusun Rancangan

yang dimaksud dengan menyusun rancangan adalah menempatkan perlakuan pada unit percobaan. Suatu contoh susunan Acak lengkap dengan lima perlakuan A, B, C, D, E masing-masing dengan empat replikasi (berarti ada 20 data) misalnya sbb:

E E C B E (1) (8) (9) (16) (17)

A D D B A (2) (7) (10) (15) (15)

B C A C B (3) (6) (11) (14) (19)

E D A D C (4) (5) (12) (13) (20)

Contoh Soal RAL (1)

Percobaan tanaman rami (rosella) di Temanggung dengan menncoba 4 varietas yaitu :

HC48 = A HC33 = B HCG1 = C HCG4 = D

Masing-masing dengan 3 ulangan dimana tiap perlakuan menggunakan luas yang sama yaitu 1 hektar dengan kerapatan tanaman yang juga sama pada areal yang relatip homogen. Hasil percobaan tersebut adalah sebagai berikut:

Data percobaan produksi rami (ton/ha/panen)

1. Apakah ada beda nyata pada hasil dari keempat varietas tersebut.

2. Jika ada beda nyata, perlakuan yang mana yang memberikan hasil terbaik? Ujilah dengan LSD (List Significant Deferences = BNT : “Beda Nyata Terkecil) dengan tingkat keyakinan 95% atau = 0.05

Untuk menjawap pertanyaan point 1 dilakukan langkah-langkah sbb.

Langkah pertama : Data diatas dipindah dalam bentuk tabel sbb

Grand total

(tujuannya agar diketahui nilai rata-ratanya dan nilai totalnya : yang akan dipakai pada perhitungan selanjutnya.

Langkah kedua menghitung FK dan JK

Keterangan FK

Rumus

FK = Faktor koreksi

( 2 grandtotal )

(Correction factor = CF)

Jumlahdata

JK Total

JK = Jumlah Kwadrat (Sum of square = SS)

JK Perlakuan

Perlakuan = treatments

JK Galat

Galat = Error

2 ( 2 grandtotal ) ( 63 . 14 )

FK =

Jumlahdata

JK Total = 2 −

= (3.54) 2 + (3.44) 2 +………….+ (3.08) 2 - FK = 200.14 – 199.33 = 0.81 Y i FK

n 2 T i − FK

JK Perlakuan = i = 1 =

– FK = 199.85-199.33 = 0.52

Ulangan

.JK Galat = JK total- JK Perlakuan = 0,81 - 0.52 = 0.29

Langkah ketiga dibuat analisa varian

ANOVA

F hitung F tabel Keragaman

Sumber Derajat

Kuadrat (JK)

Tengah (KT)

F 0.05 F 0.01

Note : ANOVA = Analysis of varians = analisa sidik ragam

F hitung> F tabel pada taraf signifikansi 0,01 ( artinya sangat beda nyata) Kesimpulannya : Ada beda sangat nyata pada ke4 varietas rami yang ditanam pada percobaan tsb.

Note. Sumber

F hitung F tabel Keragaman

Derajat Bebas

Tengah (KT)

(JK)

Perlakuan

db perlakuan =

JKP

JKP/db P

(n-1)-(t-1)

Note. Db = drajat bebas = df = degree of freedom ‘t = jumlah perlakuan ‘n = jumlah data (= r x t dimana r adalag jumlah ulangan dan t adalah jumlah perlakuan) KT = Kwadrat tengah = JK/db (KT = MS = Mean of Square)

F table = F α (db galat) (db perlakuan) Untuk α = 0.05 maka F 0.05 (16)(3) lihat di table F pada baris ke 16 dan kolom ke3 = 3.24 (atas) Untuk α = 0.01 maka F 0.01 (16)(3) lihat di table F pada baris ke 16 dan kolom ke3 = 5.29 (bawah)

• Jadi Pertanyaan 1. Apakah ada beda nyata pada hasil dari keempat varietas tersebut sudah terjawab : ada • Untuk menjawab pertanyaan 2. Jika ada beda nyata, perlakuan yang mana yang memberikan hasil terbaik? Maka perlu diuji dengan LSD (List Significant Deferences atau bahasa Indonesianya adalah BNT : “Beda

Nyata Terkecil) dengan tingkat keyakinan 95% atau = 0.05. caranya sbb.

Langkah pertama : Dihitung nilai BNT dengan formula

2 KTGalat

BNT α = t α (db galat) x

Ulangan

2x 0 . 018

Untuk α=0.05 maka BNT 0.05

= t 0.05 (16) x

= 2.12 x 0.085 = 0.18

Note. t α (db galat) = t 0.05 (16) = 2.12 adalah dicari dari tabel t (pada kolom 0.05 pada baris 16)

Langkah kedua, • nilai rata-ratanya diurutkan mulai yang terkecil • Buat Tabel Matriks selisih antara rata-rata perlakuan • Bandingkan selisih rata-rata dengan nilai HSD

Perlakuan Jarak antara perlakuan disbanding nilai BNT (=0.18)

C 3.00 0.00 a HCG4

0.00 a HC33

D 3.00 0.00< 0.18ns

0.00 b HC48

B 3.25 0.25>0.18*

A 3.37 0.37>0.18*

0.12<0.18ns

0.00 b

Bisa ditulis

HCG1 a HCG4 a

HC33 b HC48 b

Atau bisa juga ditulis dengan pakai notasi garis

HCG1 HCG4 HC33 HC48

Jadi cultivar yang terbaik adalah tanaman rami varietas HC48 atapun HC33

RANCANGAN ACAK KELOMPOK (RAK)

Percobaan dalam RAL sebagaimana yang telah kita bicarakan pada topic sebelumnya kita berasumsi bahwa kondisi lingkungannya adalah homogin (seragam). Pada kenyataannya hal ini sangat sulit ditemukan, yang ada biasanya antara tempat yang satu dengan yang lain berbeda, misal pada lahan akan ditemui berbeda topografinya, jenis tanahnya,..dll. Untuk itu , diperlukan metode lain yang bisa menguraikan keragaman tersebut.

Apabila kita melakukan percobaan pada sebidang tanah yang mempunyai tingkat kesuburan berbeda, maka pengaruh perlakuan yang kita anggap berasal dari perlakuan yang kita cobakan bisa saja tidak benar, sehingga membuat Kesalahan Tipe I. Untuk itu kita perlu melakukan bloking berdasarkan tingkat kesuburannya. Rancangan dengan bloking inilah yang disebut Rancangan Acak Kelompok (RAK) atau dalam buku bahasa Inggris disebut Completely Randomized Block Design (RCBD).

Jadi RAK pada prinsipnya adalah suatu rancangan acak yang dilakukan dengan mengelompokkan satuan percobaan ke dalam grup-grup yang homogen yang dinamakan kelompok (blok) dan kemudian menentukan perlakuan secara acak di dalam masing-masing blok tersebut. Jadi replikat atau ulangan disini disebut juga blok.

Keuntungan rancangan acak kelompok adalah:

a. Lebih akurat dibanding dengan RAL. Pengelompokan yang efektif akan menurunkan JK Galat, sehingga akan meningkatkan nilai F hitung yang pada gilirannya akan meningkatkan signifikasi.

b. Lebih Fleksibel dalam nenentukan banyaknya perlakuan dan banyaknya ulangan / kelompok (karena tidak semua kelompok memerlukan satuan percobaan yang sama)

c. Penarikan kesimpulan akan menjadi lebih luas, karena kita bisa juga melihat perbedaan antar kelompok

Kerugiannya adalah:

a. Memerlukan asumsi tambahan untuk beberapa uji hipotesis

b. Menjadi semakin rumit jika terjadi Interaksi antara Kelompok*Perlakuan

c. Derajat bebas kelompok akan menurunkan derajat bebas galat, sehingga sensitifitasnya akan menurun terutama apabila jumlah perlakuannya sedikit atau keragaman dalam satuan percobaan kecil (homogen).

d. Memerlukan pemahaman tambahan tentang keragaman satuan percobaan untuk suksesnya pengelompokan.

e. jika ada data yang hilang memerlukan perhitungan yang lebih rumit.

Keberhasilan pengelompokan dalam RAK memerlukan pemahaman tambahan tentang keragaman satuan percobaan. Kita harus bisa mengidentifikasi arah keragaman tersebut, sehingga Variabel Pengganggu (Nuisance factor /disturbing factor) bisa diminimalisir. Nuisance factor adalah setiap faktor/variabel diluar perlakuan yang akan berpengaruh terhadap respons.

Contoh Soal RAK (1)

Percobaan varietas tanaman singkong sebagai berikut :

A = Varietas Adira 1

B = Varietas Malang 4

C = Varietas UJ 5

D = Varietas Kinanti

Percobaan dengan 3 blok, design percobaannya menggunakan Rancangan Acak Kelompok (RAK = RCBD ” Randomized Complete Block Design”). Tiap perlakuan menggunakan luas yang sama yaitu 1 hektar dengan kerapatan tanaman yang juga sama yaitu dua belas ribu batang per hektar. Hasil percobaan tersebut adalah sebagai berikut:

Data produksi ubi kayu (Singkong) hasil percobaan 4 varietas berbeda dalam ton/ha/panen

(Tanah datar)

(Tanah miring tidak

(Tanah miring

1. Apakah “bloking” pada percobaan tersebut efektip (beda nyata).

2. Apakah ada beda nyata pada hasil dari keempat perlakuan tersebut.

3. Jika ada beda nyata, perlakuan yang mana yang memberikan hasil terbaik? Ujilah dengan BNT (= Beda Nyata Terkecil) dengan tingkat keyakinan 95% atau = 0.05

Jawab pertanyaan point.1.

Langkah pertama dicari rata-rata blok, rata-rata perlakuan dan grand totalnya

X X Perlakuan

2 ( 2 grandtotal ) ( 300 )

FK =

Jumlahdata

JK Total = 2 Y

FK = (22) 2 + (16) 2 +………….+ (20) 2 - FK = 640

2 2 Yj 2 − FK (111) + (85) + (104)

JK Blok = i = 1 =

– FK = 90.5

Perlakuan

− FK

JK Perlakuan = i = 1 =

– FK = 544.7

Ulangan

.JK Galat = JK total- JK Blok - JK Perlakuan = 640 – 90.5 – 544.7 = 4.8

ANOVA

F hitung F tabel Keragaman

Sumber Derajat

F 0.05 F 0.01

F hitung blok (= 56.17) lebih besar dari F table 0.05 bahkan mesih lebih besar disbanding F table 0.01 jadi bloking sangat beda nyata atau dengan kata lain pengelompokannya sangat efektip.

F hitung perlakuan (= 225.38) jauh lebih besar dari F table 0.05 maupun F table 0.01 jadi perlakuannya sangat beda nyata. Artinya diantara 4 varietas ubi yang dicoba terdapat perbedaan yang sangat nyata antara satu sama lain.

Untuk selanjutnya kita akan menjawab pertanyaan point 3, varietas mana yang terbaik. Maka kita akan gunakan uji BNT 0.05.

2 KTGalat

BNT α = t α (db galat) x

Ulangan 2x 0 . 81

Untuk α = 0.05 maka BNT 0.05

= t 0.05 (6) x

= 2.447 x 0.73 = 1.79

D = 18.7 a

A = 19.0 a

B = 27.3 b

C = 35.0 c Jadi cultivar yang terbaik adalah C yaitu tanaman ubi kayu Varietas UJ 5

Contoh Soal RAK (2) Tugas untuk Mahasiswa.

Percobaan pemupukan pada tanaman Cabe merah sebagai berikut : Percobaan A : Dipupuk dengan pupuk kandang sebanyak 10 ton/ha Percobaan B : Dipupuk dengan pupuk NPK 15.15.6.4 sebanyak 300 kg/ha Percobaan C : Dipupuk dg NPK 15.15.6.4 sebanyak 200 kg/ha ditambah 50 kg Urea/ha Percobaan D : Tidak dipupuk sama sekali.

Percobaan dengan 3 blok, design percobaannya menggunakan Rancangan Acak Kelompok (RAK). Tiap perlakuan menggunakan luas yang sama yaitu 1 hektar dengan kerapatan tanaman yang juga sama. Hasil percobaan tersebut adalah sebagai berikut:

Data percobaan sbb: produksi cabe ton/ha/panen Blok

1. Apakah “bloking” pada percobaan tersebut efektip (ada beda nyata).

2. Apakah ada beda nyata pada hasil dari keempat perlakuan tersebut.

3. Jika ada beda nyata, perlakuan yang mana yang memberikan hasil terbaik? Ujilah dengan LSD (List Significant Deferences = BNT : “Beda Nyata Terkecil) dengan tingkat keyakinan 95% atau = 0.05

Cara Pengacakan dan Denah Percobaan Rancangan Acak Kelompok

Langkah-langkah pengacakan dalam RAKL sama seperti pada RAL dengan kelompok sebagai ulangan. Perhatikan Gambar di bawah ini. Pengelompokan dilakukan tergak lurus terhadap arah keragaman sehingga keragaman pada masing-masing kelompok yang sama relatif lebih kecil. Daerah percobaan di dalam setiap kelompok dibagi ke dalam jumlah yang sesuai dengan jumlah perlakuan yang akan dicobakan.

Berbagai Macam Uji Rata - Rata

1. Uji LSD (= List Significan Defferensis) atau BNT (= Beda Nyata Terkecil)

• LSD adalah salah satu cara membedakan (uji) rata-rata perlakuan diantara cara-cara yang lain misal HSD, Tokey, SNK dan DMRT

• LSD Sangat simpel dan bagus untuk membandingkan 2 treatmen

• Namun jika treatmen >2 maka kurang cocok (meskipun hal ini masih tetap sering dipakai)

• Rumus

2. Uji HSD (= Honestly Significan Defferensis) atau BNJ (= Beda Nyata Jujur)

• Uji HSD dikembangkan oleh Tokey sehingga sering disebut juga Uji Tokey

• HSD cukup simpel dan bagus untuk membandingkan treatmen yang jumlahnya > 2 misal t = 3, 4, 5, ..dst.

• HSD ini yang pertama memperkenalkan garis non significant yang menghubungkan nilai - nilai yang tidak beda nyata

• Rumus

HSD α = Ɠ α ( tα , dfE) *

4. Uji DMRT (= Duncant Multiple Range Test) atau Uji Duncant

• Duncant membuat teory bahwa " Jika pakai α = 5% maka diproses statistiknya α yang

terjadi adalah 1-(1-α) t-1 Contoh untuk t = 5 maka dengan α = 0.05 yang terjadi α = 1-(1-α) t-1 = 1-α = 0.05 ……… Jadi LSD dan HSD itu benar untul t = 2 Duncant kemudian membuat tabel sendiri------ ini yang membuat jadi populer

• Rumus

Rp = r p x S Ȳ dan S Ȳ =

Latin Square Design = Rancangan Bujur Sangkar Latin (RBSL)

Kelebihan dari RBSL yaitu dapat menangani 2 sumber keragaman secara serempak di antara satuan percobaan. Design ini jarang digunakan karean ada persyaratannya yaitu :

1) Jumlah baris = Jumlah kolom = Jumlah perlakuan. Idealnya digunakan jika jumlah perlakuan 5 sampai 8. Jika jumlah perlakuan terlalu sedikit, maka ulangan juga sedikit, akibatnya galat percobaan semakin besar. Tapi jika perlakuan terlalu banyak, maka ulangan juga akan banyak sehingga memberatkan dalam hal biaya.

2) Tidak ada interaksi antara baris dan lajur dengan perlakuan yang diteliti. Jika ada interaksi, maka RBSL tidak dapat dipergunakan. Jika tetap digunakan, maka kesimpulan/hasil percobaan akan menjadi samar.

Beberapa contoh kasus penggunaan RBSL yang pernah dilakukan misalnya:

1)Pengujian lapangan di mana areal percobaan mempunyai dua arah penurunan kesuburan yang tegak lurus satu sama lain, atau mempunyai kesuburan satu arah penurunan tetapi juga mempunyai pengaruh sisa dari percobaan terdahulu.

2)Dua arah silang waktu/cara/tenaga/alat kerja, misalnya meneliti hasil 4 Varietas Jagung terhadap berbagai dosis pemupukan Nitrogen di mana menggunakan pengelompokan 4cara pemupukan pupuk Nitrogen dan 4 orang tenaga kerja (pengamat).

Pengacakan Dan Tata Letak

Proses pengacakan dan penataan untuk RBSL untuk percobaan dengan empat perlakuan A, B, C, dan D. Prosedur pengacakan dan tata letak adalah sebagai berikut :

a) Pilih salah satu contoh rencana RBSL dengan empat perlakuan dari bagan kuadrat latin terpilih Untuk contoh soal ini rencana RBSL 4x4, yaitu :

b) Pengacakan terhadap baris (baris pertama)

c) Pengacakan terhadap kolom (Kolom pertama)

d) Pengacakan terhadap isis diantara baris I dan kolom I

Jadi setelah pengacakan didapat denah sbb:

Contoh Soal Latin Square:

Percobaan 6 varietas tanaman padi masing-masing dengan 6 ulangan sebagai berikut :

1. Padi Varietas Cisadane

4. Padi Varietas Rojolelei

2. Padi Varietas Ramos

5. Padi Varietas Solok

3. Padi Varietas Cianjur

6. Padi Varietas Kukubalam

Total luas percobaan adalah 36 ha dengan areal yang relatip homogen. Percobaan menggunakan Latin Square Design dengan luas tiap perlakuan yang sama yaitu 1 hektar. Kerapatan tanaman juga sama. Hasil percobaan tersebut adalah sebagai berikut:

Data produksi ton gabah kering / ha / sekali panen

IV V VI Kukubalam

1. Apakah ada beda nyata pada produksi keenam varietas padi tersebut?

2. Jika ada beda nyata, Varietas mana yang memberikan hasil tertinggi? Ujilah dengan BNT 0.05

Jawab. Menghitung nilai rata-rata dan total dari perlakuannya (menggunakan table bantuan) sbb.

A B C D E F Perlakuan

2 ( 2 grandtotal ) ( 115 )

FK =

Jumlahdata

2 2 2 2 JK Total = Y

− FK = (2.8) + (2.9) +………….+ (2.1) - FK = 8.42

2 2 Yj 2 − FK (19.6) + (18.5) + ......... + (19.7)

JK Kolom = i = 1 =

– FK = 0.40

baris

− FK

JK Baris = i = 1 =

– FK = 0.40

kolom

− FK

JK Perlakuan = i = 1 =

– FK = 6.99

perlakuan

.JK Galat = JK total- JK kolom - JK baris – JK perlakuan = 8.42 – 0.40 – 0.40 – 6.99 = 0.63

ANOVA Suber Variasi

db JK

KT

F hitung

F 0.05 F 0.01

F hitung baris (= 2.52) lebih kecil dari F table 0.05 bahkan (=2.71), jadi tidak ada beda nyata.

F hitung kolom (= 2.52) lebih kecil dari F table 0.05 bahkan (=2.71), jadi tidak ada beda nyata.

F hitung perlakuan (= 44.22) jauh lebih besar dari F table 0.05 (=2,71) maupun F table 0.01 (4.10) jadi perlakuannya sangat beda nyata. Artinya diantara 6 varietas padi yang dicoba terdapat perbedaan yang sangat nyata antara satu sama lain.

Untuk selanjutnya kita akan menjawab pertanyaan point 2, varietas mana yang terbaik. Maka kita akan gunakan uji BNT 0.05.

2 KTGalat

BNT α = t α (db galat) x

Ulangan 2x 0 . 03

Untuk α=0.05 maka BNT 0.05

= t 0.05 (20) x

= 2.086 x 0.1 = 0.21

Note. t α (db galat) =

t 0.05 (20) = 2.086 adalah dicari dari tabel t

Jadi varietas padi dengan hasil tertinggi adalah varietas Ramos

Rancangan Faktorial

Pada pembahasan sebelumnya kita hanya mendiskusikan mengenai pengaruh perlakuan tunggal terhadap respons tertentu. Perlakuan tunggal tersebut dinamakan faktor, dan taraf atau level dari faktor tersebut dinamakan taraf. Faktor disimbolkan dengan huruf kapital sedangkan taraf dari faktor tersebut disimbolkan dengan huruf kecil. Apabila secara serempak kita mengamati pengaruh beberapa faktor dalam suatu penelitian yang sama, maka percobaan tersebut dinamakan dengan percobaan faktorial.

Percobaan faktorial adalah suatu percobaan yang perlakuannya terdiri atas semua kemungkinan kombinasi taraf dari beberapa faktor. Percobaan dengan menggunakan f faktor dengan t taraf untuk setiap

faktornya disimbolkan dengan percobaan faktorial f 2 . Misalnya, percobaan faktorial 2 artinya kita menggunakan 2 faktor dan taraf masing-masing faktornya terdiri dari 2 taraf.

Percobaan faktorial 2 2 juga sering ditulis dalam bentuk percobaan faktorial 2×2. Penyimbolan yang terakhir sering digunakan untuk percobaan faktorial dimana taraf dari masing-masing faktornya berbeda,

misalnya 2 taraf untuk faktor A dan 3 taraf untuk faktor B, maka percobaannya disebut percobaan faktorial 2×3. Percobaan faktorial 2x2x3 maksudnya percobaan faktorial yang terdiri dari 3 faktor dengan taraf untuk masing-masing faktornya berturut-turut 2, 2, dan 3.

Tujuan dari percobaan faktorial adalah untuk melihat interaksi antara faktor yang kita cobakan. Adakalanya kedua faktor saling sinergi terhadap respons (positif), namun adakalanya juga keberadaan salah satu faktor justru menghambat kinerja dari faktor lain (negatif). Adanya kedua mekanisme tersebut cenderung meningkatkan pengaruh interaksi antar ke dua faktor.

Pengembangan dari Rancangan Faktorial, bisa macam-macam misalnya :

(1) RAL Faktorial (2) Rancangan Petak Terbagi-Terbagi (Split-Split Plot Design), (3) Rancangan Petak Terbagi- Teralur (Strip-Split Plot Design)

Pengacakan dilakukan dalam dua tahap:

Pertama, pengacakan pada petak utama yang akan menghasilkan galat petak utama. Kedua, pengacakan pada anak petak yang akan menghasilkan gala anak-petak.

" ' $ ' !"

5 ' $"" # % " '

% % $ ',

% !" # % 5 ',

% $"" # % / ',

Grand Total

2 ( 2 grandtotal ) ( 131 . 5 )

FK =

Jumlahdata

JK Total = 2

− FK = (1.2) + (1.5) +………….+ (4.3) - FK = 77.33

FK

JK Kombinasi NZ = i = 1 =

– FK = 76.17

Ulangan

.JK Galat = JK total - JK kombinasi NZ = 77.33 – 76.17 = 1.16 Tabel pembantu : Memecah kombinasi N*Z menjadi JK N, JK Z dan JK Interaksi N&Z

Total …Yz

12.9 16.3 12.5 41.7 3.473 Total Yn

Rata-rata Ȳ

FK

JK Zeolit = i = 1 =

– FK = 29.39

Ulangan . x . N

n 2 T − FK

JK N = i = 1 =

– FK = 24.23

Ulangan . x . Z

.JK Interaksi N*Z = JK Kombinasi - JK Zeolit - JKN = 76.17 – 29.39 - 24.23 = 22.55 ;<

Sumber Variasi

F 0.05 F 0.01

3x4 Kombinasi

2x3 Interaksi N*Z

3x3x4 Total

2 KTGalat

BNT α = t α (db galat) x

Ulangan 2x 0 . 05

BNT 0.05 = t 0.05 (24) x

Perlakuan Produksi

3 $ % " 2.63 ‘b c

4 " % 5 2.73 ‘b c d

5 5 % " 3.00 ‘c d e

6 $ % $ 3.40 ‘d e f g

7 5 % 5 3.47 ‘e f g

8 5 % / 4.17 ‘f g h

9 " % / 4.30 ‘g h

10 5 % $ 4.83 ‘h i

11 $ % / 5.43 ‘i

12 $ % 5 6.67 ‘j

Kombinasi perlakuan tertinggi adalah pada $ % 5 yaitu penambahan pupuk N 50 kg/ ha dikombinasi dengan pemberian Zeolit 100 kg/ha.

SPIT- PLOT DESIGN

Disebut juga Rancangan Petak Terbagi (RPT) atau Rancangan petak terpisah bentuk khusus dari rancangan faktorial, dimana kombinasi perlakuan diacak secara bertahap.

Beberapa pertimbangan penerapan RPT, yaitu:

1) Perbedaan kepentingan pengaruh

2) Pengembangan dari percobaan yang telah berjalan

3) Kendala teknis pengacakan dilapangan

Split-plot diterapkan karena:

(1) adanya tingkat kepentingan yang berbeda dalam meneliti faktor yang digunakan; (2) pengembangan dari percobaan yang telah berjalan; (3) kendala pengacakan dilapangan.

Rancangan Petak Terbagi-Terbagi dapat juga diterapkan pada percobaan yang menggunakan tiga faktor atau lebih. Rancangan Petak Terbagi-Teralur lebih ditekankan pada interaksi dari kedua faktor.

Contoh kasus (1).

Percobaan 4 macam varietas kedelai : Willis-1 (V1), Willis-2 (V2), Lokon (V3) dan Orba (V4). Keempat varietas tersebut dicoba pada 4 jenis pengolahan tanah (Tillage) yaitu tanpa olah tanah (T 0 ), Tanah

dibajak dengan sapi (T 1 ) dan tanah dibajak dengan traktor (T 2 ).

Percobaan tersebut menggunakan rancangan petak terbagi atau Split-Plot Design dimana faktor olah tanah sebagau main plot dan varietas sebagai sub-plot. Ukuran setiap petak sama, yitu satu rante (400m 2 ).

Kerapatan tanam kedelai juga sama yaitu 25X25 m 2 dengan sistem tanam 2 benih per lobang.

Denah dan data produksi ton/ha biji kedelai hasil percobaan tersebut adalah sbb:

V2 V1 V4 V3 V4 V2 V3 V1 V3 V4 V2 V1 Blok I

V4 V3 V2 V1 V2 V4 V3 V1 V4 V1 V2 V3 Blok II

Blok III V2 V1 V4 V3 V2 V1 V4 V3 V2 V1 V4 V3

Pertanyaan :

1. Apakah pengelompokan (Blocking) pada percobaan tersebut sudah effektip?

2. Apakah ada perbedaan hasil dari ketiga jenis pengolahan tanah dan keempat varietas yang dicoba.

3. Apakah terdapat interaksi antara pengolahan tanah (Tillage) dengan varietas ?

4. Dengan asumsi tidak ada interaksi, maka uji dengan LSD 0.05 perlakuan olah tanah (Tillage) mana dan juga varietas mana yang memberikan hasil terbaik.

5. Jika terdapat interaksi antara Tillage dan Varietas, maka carilah kombinasi T&V yang

memberikan hasil tertinggi (dengan LSD 0.05 ).

Untuk latihan kali ini kita akan coba memakai istilah-istilah dalam bahasa Inggris yang biasa terdapat pada buku-buku referensi asing misalnya

Istilah CF untuk Correction Factor yang maksudnya sama dengan FK (Faktor Koreksi) Istilah SS untuk Sum of Square yang maksudnya sama dengan JK (Jumlah Kwadrad) Istilah MS untuk Mean of Square yang maksudnya sama dengan KT (Kwadrad Tengah) Istilah Error maksudnya sama dengan Galad Istilah LSD (Least Significant Deferences) maksudnya sama dengan BNT (Beda Nyata Terkecil) Istilah Treatment yang maksudnya sama dengan Perlakuan Dan istilah-istilah lainnya.

Untuk menjawab pertanyaan diatas, maka berikut adalah langkah-langkah yang harus dilakukan :

I. Data dari lapangan disusun sbb:

Mean Treat

Sub Treat

Replicate (Block)

(Rata 2 ) V1 1.10 1.15 1.17 3.42 1.14

T 0 V2 1.25 1.27 1.28 3.80 1.27 V3 1.16 1.17 1.18 3.51 1.17 V4 1.24 1.24 1.25 3.73 1.24

T 0 4.75 4.83 4.88 14.46 V1 1.50 1.60 1.65 4.75 1.58 T 1 V2 1.48 1.59 1.63 4.70 1.57 V3 1.60 1.61 1.62 4.83 1.61 V4 1.65 1.70 1.75 5.10 1.70

T 1 6.23 6.50 6.65 19.38 V1 1.49 1.51 1.53 4.53 1.51

T 2 V2 1.52 1.57 1.58 4.67 1.56 V3 1.59 1.60 1.62 4.81 1.60

V4 1.70 1.75 1.79 5.24 1.75 T 2 6.30 6.43 6.52 19.25

Total = T 0 + T 1 + T 2 17.28 17.76 18.05 53.09

II. Menyusun ANOVA yang akan diisi sbb:

ANOVA

F observation F Table Source of Variance

df SS

MS

(F Hitung )

3 Blok

2 Error (a)

3 Main plot (Tillage)

3 Interaksi T * V

4 Sub-Plot (Varietas)

6 Error (b)

Keterangan:

Jumlah blok (b) ada 3 : I. II dan III, maka df blok = (b-1)= 3-1 = 2 Jumlah main plot (Tillage) ada 3 yaitu T 0 ,T 1 dan T 2 maka df tellage = (t-1) = 3-1 = 2 Error (a) adalah error main plot. Df error(a) = (b-1)(t-1) = (3-1)(3-1) = 2x2 = 4 Jumlah Sub-plot (Varietas) ada 4 : V1, V2, V3 dan V4 maka df Var =( v-1) = 4-1 = 3 Interkasi Tillage dan Varietas simbol T*V. Df T*V = (t-1)(v-1) = (3-1)(4-1)= 2x3= 6. Error (b) = Error sub-plot = (df sup plot)(df interaksi) = (3)(6) = 18

df Total = n-1 = Jumlah seluruh data-1= bxtxv-1 = 3x3x4-1 = 36-1 = 35

III.

Selanjutnya kita hitung masing-masing SS dan MS sbb.

( X ij) 2 =

CF =

SS Blok =

- CF

- CF = 0.025

Untuk mencari SS main plot (=SS tillage) dan SS error (a), maka data main plot tersebut (Tillage vs blok) dibuat table sbb :

Main Plot data

Peng Tanah

T 0 4.75 4.83 4.88 14.46 T 1 6.23 6.5 6.65 19.38 T 2 6.3 6.43 6.52 19.25

SS Main Plot Total =

- CF

SS Tillage =

- CF =

Blok x Var = 3x4 = 12

SS Error(a) =

SS main plot total – SS Blok – SS Tillage = 134113 – 0.02521 – 131021 = 0.00571

Untuk menghitung SS sub-plot (= SS Varietas), maka perlu dibuat daftar Varietas vs Tillage sbb :

Sub Plot data Peng Tanah

Total (Tillage)

Varietas

V1 V2 V3 V4 T 0 3.42 3.80 3.51 3.73 14.46

T 1 4.75 4.70 4.83 5.10 19.38 T 2 4.53 4.67 4.81 5.24 19.25

SS Sub plot (Var) =

- CF = 7056263

- CF = 0.10992

Blok x Tillage = 3 x 3

(3.42) 2 + (3.80) 2 + ----------+ (5.24) 2

SS Interaksi T*V =

- CF =

2 2 SS 2

Total Percobaan = (1.10) + (1.15) + -------- + (1.79) – CF = 1.50810

SS error (b) =SS total Percob –SS blok –SS main plot (Tillage) –SS error(a) –SS sub-plot (=Var) –SS Interaksi T*V = 1.5081 - 0.02521 – 1.31021 – 0.00571 – 0.10992 – 0.0483 = 0.00875

Setelah semua SS dihitung, dimasukkan ke dalam ANOVA table kemudian dihitung MS, F Hit dan dicari nilai F Tabel sbb:

ANOVA

F observation F Table Source of Variance

df SS

MS

(F Hitung )

6.94 18.00 Error (a)

3 Main plot (Tillage)

3.16 5.09 Interaksi T * V

4 Sub-Plot (Varietas)

2.66 4.07 Error (b)

Total

Keterangan : • MS = SS / df contoh MS blok = SS blok/df blok = 0.02521 /2 = 1.01261 • Semua F Hitung = MS../ MS error(b) •

F table = t 0.05 (df error (b) )

• Atau : F table = t 0.01 (df error (b) )

Hasi ANOVA

1. Bloking sangat effektip

2. Baik pengolahan tanah (Tillage) sebagai main plot maupun Varietas sebagai sub plot memberikan pengaruh yang nyata terhadap produksi

3. Terdapat interaksi antara Pengolahan tanah dengan varietas kedelai

IV. Selanjutnya kita hitung T dan V terbaik dengan LSD 0.05 jika tidak ada interaksi

Dengan assumsi tidak ada interaksi antara T dan V, maka kita dapat mencari masing-masing T dan V yang memberikan respon hasil tertinggi sbb :

2 MSE ( a )

LSD α = t α (df Eb) x

BlokxLevel T

2 x 0 . 00143

LSD 0.05 = t 0.05 (18) x

= 2.101 x 0.0178 = 0.04

Treatment T

Notasi Peng. tanah

Total

Rata-rata (ton/ha)

T 0 14.46 14.46 / (3x4) = 1.21

T 1 19.38 19.38 / (3x4) = 1.61

T 2 19.25 19.25 / (3x4) = 1.60

Kesimpulan T 1 (dibajak dengan sapi) dan T 2 (dibajak dengan traktor) sama baiknya meningkatkan produksi.

LSD Untuk Varietas dihitung sbb :

2 MSE ( b )

LSD α var = t α (df Eb) x

BlokxLevel V

2 x 0 . 00049

LSD 0.05 = t 0.05 (18) x

= 2.101 x 0.009 = 0.02

Notasi Jenis Varietas

Treatment V

Total

Rata-rata (ton/ha)

V1 12.70 12.70 / (3x3) = 1.41

V2 13.17 13.17 / (3x3) = 1.46

V3 13.15 13.15 / (3x3) = 1.46

V4 14.07 14.07 / (3x3) = 1.56

Varietas V4 (=Orba) memberikan respon yang tertinggi.

V. Selanjutnya kita hitung kombinasi T dan V terbaik dengan LSD 0.05 karena ada interaksi antara T dan V

Karena dari ANOVA ternyata ada interaksi antara T&V, maka kedua perlakuan tesebut dianalisa secara terpisah, sehingga ada 2 perbandingan sbb :

LSD untuk membandingkan Varietas pada tiap jenis pengolahan tanah (=Tillage) :

2 MSE ( b )

LSD α Interaksi T*V = t α (df Eb) x

Blok

2x 0 . 00049

LSD 0.05 = t 0.05 (18) x

= 2.101 x 0.018 = 0.04

Treatment V T 0 T 1 T 2 Jenis Varietas

V1 3.42/3= 1.14 a

4.75/3 = 1.58 ab

4.53/3 = 1.51 a

V2 3.80/3 = 1.27 b

4.70/3 = 1.57 a

4.67/3 = 1.56 b

V3 3.51/3 = 1.17 a

4.83/3 = 1.61 ab

4.81/3 = 1.60 b

V4 3.73/3 = 1.24 b

5.10/3 = 1.70 b

5.24/3 = 1.75 c

Kesimpulan :

• V4 dan V2 lebih baik dibanding dua varietas yang lain pada T 0 • V4 dan V3 lebih baik dari V1 dan V2 pada pengolahan tanah T 1

• Pada pengolahan tanah dengan traktor (T 2 ) varietas V4 adalah yang tertinggi

Untuk mencari kombinasi pengolahan tanah dan varietas yang tertinggi, maka kita harus menggunakan LSD gabungan dari error (a) dan error (b).

t a =t 0.05 (df E(a) ) =t 0.05 (4) = 2.776 t b =t 0.05 (df E(b) ) =t 0.05 (18) = 2.101

2 * [ ( b − 1 ) MSE ( b ) + MSE ( a ) ]

LSD 0.05 =t ab *

t * v (b-1)(MSEa)( t b) + MSEa t a

t ab =

(b-1)(MSEb) + MSEa

LSD 0.05 =t ab *

LSD 0.05 = 0.05 ton / ha

Kombinasi T*V diurutkan mulai dari yang terkecil

T 0 V1 1.14 a T 0 V3 1.17 a

T 0 V4 1.24 b T 0 V2 1.27 b T 2 V1 1.51 c

T 2 V2 1.56 cd T 1 V2 1.57 d

T 1 V1 1.58 d T 2 V3 1.6 d T 1 V3 1.61 d

T 1 V4 1.7 e T 2 V4 1.75 e

Kesimpulan : Kombinasi varietas 4 (Var Orba) pada tanah yang dibajak baik dengan sapi maupun dengan traktor memberikan hasil yang terbaik.

KORELASI DAN REGRESI LINIER

Tujuan analsisi korelasi adalah ingin mengetahui APAKAH ADA HUBUNGAN antara dua variabel atau lebih. Sedangkan tujuan analisis regresi adalah untuk MEMPREDIKSI SEBERAPA JAUH pengaruh yang ada tersebut.

Contoh Soal. Hasil pengukuran berat badan dan tinggi badan terhadap 5 orang pemuda didapat data sebagai berikut.

No

Berat badan

Tinggi badan

Pertanyaan :

1. Hitunglah nilai korelasi antara kedua set data ( X dan Y ) tersebut.

2. Jika nilai korelasinya > 0.6 maka buatlah persamaan regresinya.

Korelasi dinyatakan dalam huruf R kecil atau ” r ” Nilai r dinyatakan dalam - 1 ≤ 0 ≤ 1 Jadi nilai r selalu pecahan dan tidak pernak lebih dari satu. R bisa positip contoh makin cepat makin baik. Tapi r bisa juga negatip misal makin gemuk makin lambat

Rumus untuk korelasi adalah :

( XY )

Rumus I r =

dimana “

dan adalah deviasi dar X dan Y

[ 2 ( x − x )( y − y ) ]

Rumus II r =

2 2 dimana Ȳ adalah rata-rata Y dan Ẍ adalah rata-rata X

X 2 * Y XY −

Rumus III r =

Rumus yang paling umum dipakai adalah rumus yang ke III ini, dan untuk bisa memasukkan angka-angka dalm rumus itu maka dibuat daftar bantuan sbb:

Berat

Tinggi

Badan kg

badan cm

2 No. 2 (x) (Y) X Y XY

Average

X 2 * Y XY −

Masuk ke rumus III r =

rumus III r =

Nilai korelasi r = 0.9 artinya hubungan antara data berat badan dengan tinggi badan sabgat kuat.

Karena hubungannya kuat, maka kita akan cari persamaan regresinya.

Rumus persamaan regreasi Y = a + bX

Dari rumus diatas maka nilai a adalah a = Ȳ - b Ẍ

X * Y XY −

XY

b=

a=Ȳ-bẌ

a = 175 – (b) 70 = 175 – (1)70 = 105

Jadi persamaan regresi Y = a + bX

Y = 105 + X atau bisa juga ditulis Y = X + 105

Soal (2) Tugas untuk mahasiswa.

Hasil pengamatan kadar Nitrogen (% N) dari berat kering daun kelapa sawit terhadap produksi Tandan Buah Segar (TBS) ton/ha/tahun tertera pada data sebagai berikut.

% N Daun

TBS ton/ha/th

1. Hitunglah nilai korelasi antara kedua set data tersebut.

2. Jika nilai korelasinya > 0.5, buatlah persamaan regresinya.

REGRESI KWADRATIK (NON LINIER)

Contoh : Pengaruh pemberian pupuk NPK (X) pada produksi TBS tanaman kelapa sawit Y.

Data sbb

Keterangan :

No NPK kg/ha

TBS ton/Ha

Tanaman Sawit umur 8 tahun setelah tanam. Kerapatan tanaman 136 pokok/ ha

1 1.5 6 Pupuk yang digunakan adalah NPK 15.15.6.4 dengan cara ditabur

2 2.0 8 merata di piringan dan gawangan.

3 2.5 9 Aplikasi dilakukan 2 kali yaitu bulan september (awal musim hujan) dan bulan Februari

4 3.0 15 Pengamatan mulai dilakukan 2 tahun setelah aplikasi pupuk tsb.

6 4.0 13 Pertanyaan :

7 4.5 13 1. Hitung berapa nilai korelasi ( r ) antara dosis pupuk dengan

8 5.0 23 produksi TBS

9 5.5 23 2. Jika r > 0.5 maka buatlah persamaan regresi kwadrati

10 6.0 20 Y = a + bX + cX²

12 7.0 25 Rumus

14 8.0 27 ΣY = n a + b Σ X + c ΣX² ….. rumus I

16 9.0 26 ΣXY = a ΣX + b ΣX² + cΣX³ ……rumus II

17 9.5 25 ΣX²Y = a ΣX² + b ΣX³ + cΣX 4 ……rumus III

Perhitungan :

Korelasi

2 Kor : r 2 = [ Σ XY - (Σ X.ΣY) / n ]

2 2 ΣX 2 -(Σ X) )/n ]*[ Y - ( Y) 2 /n)]

Persamaan Regresi :

No X Y

X 4 XY

X²Y

1 1.5 6 2 3 5 9 14 ' Y = - 4 + 6 X - 0.

2 2.0 8 4 8 16 16 32 3 2.5 9 6 16 39 23 56

4 3.0 15 9 27 81 45 135

5 3.5 12 12 43 150

42 147

6 4.0 13 16 64 256

52 208

7 4.5 13 20 91 410

59 263

8 5.0 23 25 125

625

115

575

9 5.5 23 30 166

915

127

696

10 6.0 20 36 216

1,296

120

720

11 6.5 25 42 275

1,785

163

1,056

12 7.0 25 49 343

2,401

175

1,225

13 7.5 24 56 422

3,164

180

1,350

14 8.0 27 64 512

4,096

216

1,728

15 8.5 28 72 614

5,220

238

2,023

16 9.0 26 81 729

6,561

234

2,106

17 9.5 25 90 857

8,145

238

2,256

18 10.0 26 100

1,000

10,000

260

2,600

19 10.5 27 110

1,158

12,155

284

2,977

20 11.0 28 121

1,331

14,641

308

3,388

21 11.5 27 132

1,521

17,490

311

3,571

22 12.0 26 144

1,728

20,736

312

3,744

23 12.5 24 156

1,953

24,414

300

3,750

24 13.0 23 169

2,197

28,561

299

3,887

25 13.5 22 182

2,460

33,215

297

4,010

Σ 188 525

1,731

17,859

196,378

4,420

42,516

ΣX ΣY

ΣX²

ΣX³

ΣX 4 ΣXY

ΣX²Y

STATISTIK NON PARAMETRIK

Perbandingan :

Uji Parametrik Uji Non Parametrik

Kaidah parametrik : Untuj uji data yg tidak memenuhi kaidah² parametrik misal

1. Data bersifat kontinue

a. Datanya bersifat diskret

2. Sebaran datanya normal, Anova

b. Data berada pada skala nominal atau ordinal

3. Uji LSD, HSD, DMRT

c. Sebaran data tidak normal

4. Korelasi Pearsons

5. Jika data tidak terdistribusi normal Analisa yg sering digunakan non parametrik a.l maka harus dengan Statistik Non

Uji Binomial

parametrik.

Uji korelasi spearman

6. Di bidang pertanian dan biologi, uji

Uji Wilsoxcon,..dll

normaliras tidak pernah dilakukan karena diasumsikan data normal

Misal kita analisa dg Anova, ternyata datanya skala (berdasarkan penelitian2 sebelumnya) ordinal, maka harus dg uji non parametrik

7. Di bidang lain misal kedokteran, • RAL non parametrik : Uji Kruskal Wallish farmasi, teknik dll sebelum dianalisa

• RAK non parametrik : Uji Friedman sebaran data harus diuji

• Faktorial & Split plot non parametrik bisa kenormalannya

dg Kruskal ataupun Friedman.

Skala Data Pada Statistik

No. Skala

1 Nominal Warna bunga, • Hanya dpt membedakan, tapi tak tahu mana yg lebih jenis kelamin ..dll

tinggi dan mana yg lebih rendah (tidak ada jarak) (Variable Diskret)

• Kita tak bisa menyatakan merah lebih besar drpd putih. • Analisanya hrus dg Statistik Non Parametrik • Uji yg dipakai adalah X² test ex Uji Mendel.

2 Ordinal Nilai Mhs A, B, C, • Sudah ada tingkatan (order) ex nilai A lebih baik dari

D, E

(Var. Kontinew) • Letnan, Kapten, Mayor, Kolonel,..dst. • Uji yg bisa dg non parametrik • Biasa dg Korelasi Spearman ( Kor. Rangking).

3 Interval T , pH, • Bisa dibedakan, sudah ada order, ada jarak tapi aturan2 (Var. Kontinue)

matematik belum bisa dimainkan ex 5 C + 10 C

15 C • Uji yg dipakai : ANOVA, LSD, HSD, DMRT, Kontras

4 Ratio Panjang, Tinggi, • Kaidah-kaidah matematik sudah lengkap. Kecepatan, Dosis,

• Bisa uji Anova, LSD, DMRT, korelasi, regresi …dll

Pearson ,..dll

(Var. Kontinue)

KORELASI SPEARMAN

1. Contah analisa Korelasi spearman untuk data tunggal (tidak ada data yang sama)

No Juri A

Juri B

r A r B rA - rB = di di²

Tabel spearman : r 0.05(8) =

Hepotesa:

Ho : r s r tabel : Tidak ada pengaruh antara Juri A dan Juri B H1 : r s > r tabel : Ada saling pengaruh antara Juri A dan Juri B

Hasil analisa ternyata rs < t tabel jadi Ho diterima dan H1 ditolak.

'Kesimpulan Tidak ada hubungan antara Juri A dengan Juri B

2. Contah analisa Korelasi spearman untuk data ada yang ganda (ada data yang sama)

No Juri A

Juri B

rA - rB = di di²

3 63 75 9 9.5 -0.5

3 4.5 -1.5

10 90 92 3 7 -4.0

16.00 ∑ d1² =

90 : no 2, 3, 4 =

3.0 rs= 0.803

Note. No 2 dan 4 tidak lagi dipakai n=

Tabel shearman r 0.05(10) = 0.564

Hepotesa: Ho : r s r tabel : Tidak ada pengaruh antara Juri A dan Juri B H1 : r s > r tabel : Ada saling pengaruh antara Juri A dan Juri B

Rumus : Hasil analisa ternyata rs > t tabel jadi Ho ditolak dan H1 diterima. 'Kesimpulan ada hubungan (saling mempengaruhi) antara Juri A dengan Juri B

1. Uji Cochran’s

Judul Penelitian :“ Perbedaan 4 jenis obat A, B, C dan D yang dicobakan pada 10 pasien tsb”

Tujuan Penelitian Untuk mengetahui ada tidaknya perbedaan dalam hal kesembuhan terhadap 10 pasen pada 4 jenis obat A,

B, C dan D yang dicobakan.

Parameter yang Diukur :

Pasien sembuh diberi skor 1 Pasien tidak sembuh diberi skor 0

Analisa Data :

Uji statistic non parametric dengan system binomial menggunakan metoda Cochran's Q test

Hepotesa

H 0 : Tidak perbedaan (non significant) pada 4 jenis obat yang dicoba

H 1 : Ada perbedaan diantara 4 jenis obat yang dicoba.

Kriteria Pengujian : Ho diterima jika Q ≤ χ² : Non Significant H1 diterima jika Q > χ² : Significant

Taraf signifikansi : Dengan α = 5% atau 0.05 menggunikan table χ²

Data Hasil Penelitian No.

Sampel

Obat A

Obat B

Obat C

Obat D

Total Bj

1 Pasien I

2 Pasien II

3 Pasien III

4 Pasien IV

5 Pasien V

6 Pasien VI

7 Pasien VII

8 Pasien VIII

9 Pasien IX

0 0 0 0 0 Total Gi

10 Pasien X

k= 4

Σ Gi = X.j = 9

b= 10

Σ Gi ² = 23 Σ Bj = X i.

Q = 6.947

= 9 Σ Bj² = 17

Rumus : Q

Tabel χ² : db = a-1 = 4-1 = 3.

Dari table χ² didapat nilai χ²

Keputusan : Hasil Perhitungan Q < χ² : non significant. Jadi Ho diterima dan H1 ditolak.

Kesimpulan :

Dengan tingkat keyakinan 95% secara statistik dapat disimpulkan bahwa tidak ada perbedaan diantara ke

4 jenis obat yang dicobakan pada 10 pasien tsb

2. UJI WILCOXON

Digunakan untuk membandingkan dua Variabel pada sampel yang sama Misal ada dua kelompok data X dan Y

Langkah-Langkah Pengujian • Pasangkan Data • Hitung harga mutlak selisih skor pasangan data │ di │ • Tentukan ranking tiap pasangan data • Isi kolom positip dan negatip dengan ranking tiap pasangan sesuai dengan tanda selisih

pasangan data: jika selisihnya positip masukkan rankingnya ke kolom positip, jika selisihnya negatip masukan rankingnya ke kolom negatip

• Jumlahkan ranking pada kolom positip dan negatip • Ambil jumlah yang paling keci (W hitung)lalu bandingkan dengan tabel nilai kritis Wilcoxon (W

tabel)

Hipotesis: Ho : Tidak ada perbedaan pengaruh diantara kedua perlakuan H1 : Ada perbedaan pengaruh diantara kedua perlakuan

Kriteria Pengujian Terima Ho jika W hitung ≤ W tabel Tolak Hi jika H hitung > W tabel

Berdasarkan contoh Produksi Dua macam Kacang Tanah X dan Y pada di 20 lokasi maka pengisian kolom-kolom selanjutnya adalah sbb :

Selisih

Tanda Rank

Lokasi

Rank

X-Y

I X-Y I

Positip Negatip

W hitung = -71.5

W tabel 0.05(20) = - 52 Harga mutlak W hitung (= 71.5) > W Tabel (=52) jadi Ho ditolak dan Hi diterima

Kesimpulan : Untuk taraf nyata o,o5 ada perbedaan produksi kacang tanah X dan Y

3. UJI KRUSKAL - WALLIS

Uji Kruskal–Wallis : Analisa Non Parametrik untuk RAL Contoh : Diperusahaan yang sedang menurun profitnya karena menurun mativasi pekerjanya. Diduga demotinasi akibat sistem penggajan yang baru. Hasil angket dari 104 pegawai dari 4 divisi adalah sbb :

Sistem Frekwensi Jawaban Pertanyaan dari Divisi

Data digabung dan

Penggajian

diranking Pemasaran Produksi Gudang Personalia

No Frekw Rangk

Sangat Baik

4 2 8 1 Urut

ensi ing

1 4 Baik 7.0 4 6 5 3

Cukup baik

4 8 Kurang baik 18.0 8 6 7 9

Tidak Baik

7 6 Jumlah 12.5 26 26 26 26

9 6 12.5 Pertanyaannya : Apakah benar demotivasi akibat dari sistim penggajian

yang kurang baik ? Data diubah menjadi ranking

13 4 7.0 Hepotesa :

15 2 16 2.5 1 1.0 Ho : T hitung ≤ χ ² tabel : Demotivasi bukan arena

syste penggajian

20 6 H1 : T hitung > χ ² tabel : Demotivasi karena system penggajian yang 12.5 mengecewakan

Setelah data menjadi ranking Sistem

Frekwensi Jawaban Pertanyaan dari Divisi

Penggajian Pemasaran

Produksi

Gudang

Personalia

Sangat Baik

Baik

Cukup baik

Kurang baik

Tidak Baik

Jumlah

(R1)

(R2)

(R3)

(R4)

n 1, 2, 3, 4 =

N = 20 nj= 5 , 5 , 5 , 5 Rj= 51.5 , 52.5 , 53.0 , 53.0

Rumus N=

20 n=

5 n(n+1)=

420 Σrj² =

11,027 T=

Tabel χ ² didapat dari 4 divisi , jadi k= 4 dan dk = k-1 = 4-1 – 3

'χ ²0.05 (3) = 7.81 ………… lihat daftar tabel χ ²

Hasil analisa ternyata T hitung > χ ²tabel jahi Ho ditolak dan H1 diterima Kesimpulan : Demotivasi karyawan benar disebabkan oleh sistem penggajian yang kurang baik sehingga mengecewakan karyawan.

4. UJI FRIEDMAN

Friedman test-Uji 2 arah setara pada RAK

Contoh : Pabrikan indistri mobil mengeluarkan 5 design mobil sport. 10 pengendara ahli diminta mencoba dan memberikan rating dg skala antara 0 sangat tidak nyaman sampai 100 sangat nyaman

Hasilnya adalah

Pengendara

Desain Mobil

ahli No.

Rumus

χ² ={ Σ Ti² } - 3N(k+1) r

Hepotesa : Ho : χ ² freiedman ≤ χ ² tabel : Tidak ada perbedaan dalam rating H1 : χ ² freiedman > χ ² tabel : Ada perbedaan dalam rating Dengan taraf signifikansi 0.01 ujilah hipotesa nihil bahwa tidak ada perbedaan berarti dalam overall

rating Data Asli di-rating horisontal dg skor 1 s/d 5 (sesuai jumlah blok)

Desain Mobil

Pengendara ahli No.

Total

(T1)

(T2)

(T3)

(T4)

(T5)

N = Jumlah sampel

N=

k - Jumlah sampel yang berkaitan

k=

Ti = Jumlah jenjang sanpel (T1, T2, T3 ,T4 dan T5)

Nk(K+1)= 300

Σ Ti² =

3N(k+1) =

180

0.04

12/Nk(k+1)=

0.88

χ² r =

db = 5 ........(Ada 5 design mobil) χ ²tabel = χ ² α (5-1) = χ ² 0.01 (4) = 13.28

Hasil analisa χ² r < χ ² tabel jahi Ho diterima dan H1 ditolak Kesimpulan : Tidak ada perbedaan yang significant pada overall rating

Tabel F 0.05

Tabel F 0.01

Tabel t.

Tabel χ²- test

df 0.1 0.05 0.025

0.01 0.005

1 2.706

3.841

5.024

6.635

7.879

2 4.605

5.991

7.378

9.21 10.597

3 6.251

7.815

9.348

11.345

12.838

14.86

4 7.779

9.488

11.143

13.277

16.75

5 9.236

11.07 12.833

15.086

6 10.645

12.592

14.449

16.812

18.548

7 12.017

14.067

16.013

18.475

20.278

8 13.362

15.507

17.535

20.09 21.955

9 14.684

16.919

19.023

21.666

23.589

10 15.987

18.307

20.483

23.209

25.188

11 17.275

19.675

21.92 24.725

26.757

28.3

12 18.549

21.026

23.337

26.217

13 19.812

22.362

24.736

27.688

29.819

14 21.064

23.685

26.119

29.141

31.319

15 22.307

24.996

27.488

30.578

32.801

16 23.542

26.296

28.845

32 34.267

17 24.769

27.587

30.191

33.409

35.718

18 25.989

28.869

31.526

34.805

37.156

19 27.204

30.144

32.852

36.191

38.582

20 28.412

31.41 34.17 37.566

39.997

21 29.615

32.671

35.479

38.932

41.401

22 30.813

33.924

36.781

40.289

42.796

23 32.007

35.172

38.076

41.638

44.181

24 33.196

36.415

39.364

42.98 45.559

25 34.382

37.652

40.646

44.314

46.928

48.29

26 35.563

38.885

41.923

45.642

27 36.741

40.113

43.195

46.963

49.645

28 37.916

41.337

44.461

48.278

50.993

29 39.087

42.557

45.722

49.588

52.336

30 40.256

43.773

46.979

50.892

53.672

40 51.805

55.758

59.342

63.691

66.766

79.49

50 63.167

67.505

71.42 76.154

60 74.397

79.082

83.298

88.379

91.952

70 85.527

90.531

95.023

100.425 104.215

80 96.578

101.879 106.629 112.329 116.321

90 107.565

113.145 118.136 124.116 128.299

100

118.498

124.342 129.561 135.807 140.169