REGRESI DAN KORELASI LINEAR GANDA Analisis regresi linear ganda bertujuan untuk mencari bentuk hubungan linear antara satu variabel terikat Y dan k variabel bebas X1, X2, X3, ..., Xk. Menentukan persamaan regresi linear ganda Persamaan regresi Y pada X1 dan X2 adalah Y b0 b1 X 1 b2 X 2 Dengan metode kuadrat terkecil, koefisien b0 , b1 , dan b2 dapat dicari dari 3 persamaan dengan 3 variabel berikut: n b0 b1 X 1 b2 X 2 Y
b0 X 1 b1 X 12
b2 X 1 X 2 X 1Y
b0 X 2 b1 X 1 X 2 b2 X 22
X 2Y
Konstanta b0 , b1 , dan b2 dapat dicari dengan metode substitusi dan eliminasi, dengan invers matriks, atau dengan cara lain. Selain cara di atas, b0 , b1 , dan b2 dapat dicari dengan:
b1 b2
x x y x x x y x x x x x x y x x x y x x x x 2 2
1
2 1
1 2
2 1
1 2
2
2 1
2
2
2 2
1 2
1
2
2 2
1 2
b0 Y b1 X 1 b2 X 2 dengan :
X
2
x
2
X
x x
1 2
2
n
X1X 2
X X 1
2
n
Contoh: Y 5 6 8 7 5 6 5 8 6 5 6 6 X1 4 6 8 6 5 5 4 7 6 4 6 7 X2 7 5 7 7 4 5 5 8 6 5 5 5 Carilah persamaan regresi linear ganda dari data di atas. Penyelesaian: Dari data diperoleh: Y 73 , X 1 68 , X 2 69 , Y 2 457 , X 12 404 ,
X
1
X 2 398 ,
X Y 427 , X 1
2
X
2 2
413
Y 430
Cara 1: 12b0 68b1 69b2 73 ....................(1)
68b0 404b1 398b2 427 ....................(2) 69b0 398b1 413b2 430 ....................(3)
(3) (2)
:
b0 6b1 15b2 3 ....................(4)
Regresi dan korelasi linear ganda by Rini Setyaningsih
Page 1
(4) 12
: 12b0 72b1 180b2 36
(1)
:
12b0 68b1 69b2
73
140b1 111b2 37 ....................(5) (2) 3
:
204b0 1212b1 1194b2 1281
(1) 17
:
204b0 1156b1 1173b2 1241 56b1 21b2
(5)
40 ....................(6)
140b1 111b2 37
:
(6) 2,5 :
140b1 52,5b2 100 163,5b2 63 b2 0,385 b1 0,57
b0 0,639 Jadi persamaan regresinya adalah Y 0,639 0,57 X 1 0,385 X 2
Cara 2: Dari besaran-besaran yang telah dicari di atas, diperoleh: X 1 68 5,667; X 2 X 2 69 5,75; X1 n 12 n 12
X
2 1
X
x X
2 2
X
2
x
2 1
1
n
2 68 404
12
2
2 2
x x
1 2
2
n
X1X 2
x y X Y 1
x b1 b2
2
1
y X 2Y
413
69 2 12
Y n
73 6,083 12
404 385,333 18,667 413 396,75 16,25
X X 6869 398 391 7 398 1
2
n
12
X Y 6873 427 413,667 13,333 427 1
n X 2 Y
12
430
n x x1 y x1 x2 x2 y 2 2
Y
69 73 430 419,75 10,25 12
16,2513,333 7 10,25 144,91125 0,57 254,33875 18,667 16,25 7 2
x x x x x x y x x x y 18,667 10,25 713,333 98,00575 0,385 254,33875 18,667 16,25 7 x x x x 2 1
2 1
2 2
2
2 1
2
1 2
1 2
2 2
1
2
2
1 2
b0 Y b1 X 1 b2 X 2 6,083 0,57 5,667 0,385 5,75 0,639 Jadi persamaan regresinya adalah Y 0,639 0,57 X 1 0,385 X 2
Regresi dan korelasi linear ganda by Rini Setyaningsih
Page 2
Uji keberartian regresi linear ganda Hipotesis H0 : hubungan linear ganda antara X1 dan X2 dengan Y tidak berarti H1 : hubungan linear ganda antara X1 dan X2 dengan Y berarti Komputasi:
Y
2
JKT Y 2
n JKR b1 x1 y b2 x 2 y b3 x3 y ... bk x k y JKG JKT JKR
Derajat kebebasan : dkR = k dkG = n – k – 1 dkT = n – 1 JKR Rerata kuadrat: RKR dkR JKG RKG dkG RKR Statistik uji: F RKG Daerah kritik: DK = {FǀF > F ;k ,nk 1 } Tabel Rangkuman analisis Sumber JK dk Regresi JKR k (R) JKG n–k–1 Galat Total JKT n–1
RK RKR
Fobs
RKG
RKR F RKG -
-
-
Fα F ;k ,nk 1 -
Uji signifikansi koefisien korelasi Koefisien determinasi ganda Y pada X1, X2, X3, ..., Xk disajikan dengan Ry2.123 ... k , didefinisikan sebagai berikut: JKR Ry2.123 ... k JKT r 2 r 2 2r r r Untuk k 2, Ry2.12 y1 y 2 2 y1 y 2 12 1 r12 Koefisien korelasi ganda Y pada X1, X2, X3, ..., Xk disajikan dengan Ry.123 ... k , didefinisikan sebagai berikut: R y.123 ... k R y2.123 ... k
, dengan 0 R y2.123 ... k 1 dan 0 R y.123 ... k 1
Uji signifikansi koefisien korelasi linear ganda Hipotesis H0 : ρ = 0 (tidak terdapat korelasi ganda antara X1 dan X2 dengan Y) H1 : ρ > 0 (terdapat korelasi ganda antara X1 dan X2 dengan Y) R2 k Statistik uji : F , dengan R 2 R y2.123 ... k 2 1 R n k 1 Daerah kritik : {F ǀ F > F ;k ,nk 1 }
Regresi dan korelasi linear ganda by Rini Setyaningsih
Page 3
Contoh: Dari soal di atas, carilah koefisien korelasi ganda. Penyelesaian: JKR b1 x1 y b2 x 2 y 0,57 13,333 0,385 10,25 11,546 R y2.12 0,894 2 2 JKT 12 , 917 73 Y 457 Y 2 n 12
R y.12 R y2.12 0,894 0,946 Sumbangan prediktor Ada dua jenis sumbangan prediktor (variabel bebas), yaitu sumbangan efektif dan sumbangan relatif. Sumbangan efektif disajikan dengan SE, sumbangan relatif disajikan dengan SR, dan didefinisikan sebagai berikut:
SE(j) j ryj SE(j) R2 dengan j 1,2,3,..., k dan R 2 Ry2.12... k
SR(j)
Mengingat:
1
ry1 ry 2 r12 1 r122
dan 2
ry 2 ry1r12 1 r122
maka SE(1) dan SE(2) dapat dinyatakan dalam formula berikut : r r r r r r SE(1) y1 y 22 12 ry1 dan SE(2) y 2 y21 12 ry 2 1 r12 1 r12 Koefisien korelasi parsial Walaupun peneliti mempunyai beberapa variabel bebas, namun terkadang peneliti ingin melihat korelasi antara salah satu variabel bebas dengan variabel terikatnya dengan membuat variabel bebas yang lainnya tetap. Koefisien korelasi yang diperoleh disebut koefisien korelasi parsial. Pada contoh di atas terdapat 2 variabel bebas yaitu X1 dan X2 dan satu veariabel terikat Y, maka terdapat koefisien korelasi parsial ry1.2 dan ry 2.1 . Lambang ry1.2 diartikan sebagai koefisien korelasi antara X1 dan Y, dengan menganggap X2 tetap. Sedangkan ry 2.1 diartikan sebagai koefisien korelasi antara X2 dan Y, dengan menganggap X1 tetap. Pada korelasi ganda dengan dua variabel bebas X1 dan X2 dengan Y, koefisien korelasi parsial ry1.2 dan ry 2.1 didefinisikan sebagai berikut:
r y 1 .2 r y 2 .1
ry1 ry 2 r12
1 r 1 r 2 y2
2 12
ry 2 ry1 r12
1 r 1 r 2 y1
2 12
Regresi dan korelasi linear ganda by Rini Setyaningsih
Page 4
Uji signifikansi koefisien korelasi parsial Uji signifikansi (keberartian) korelasi parsial adalah sebagai berikut: Hipotesis untuk korelasi antara X1 dengn Y H0 : tidak terdapat korelasi positif antara X1 dengan Y H1 : terdapat korelasi positif antara X1 dengan Y untuk korelasi antara X2 dengn Y H0 : tidak terdapat korelasi positif antara X2 dengan Y H1 : terdapat korelasi positif antara X2 dengan Y Untuk ry1.2 statistik ujinya adalah:
t
ry1.2 n 3 1 ry21.2
~ t ( n 3)
Untuk ry 2.1 statistik ujinya adalah:
t
ry 2.1 n 3 1 ry22.1
~ t ( n 3)
Daerah kritik: {t ǀ t > t ;n3 } Contoh: Carilah ry1.2 dan ry 2.1 dari contoh di atas, dan ujilah hipotesis yang menyatakan bahwa koefisien korelasi tersebut positif.
Regresi dan korelasi linear ganda by Rini Setyaningsih
Page 5
Nilai statistika matematika (Y), statistika dasar (X1), dan probabilitas (X2) dari 12 anak adalah sebagai berikut: No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Stat-mat 7 6 9 7 6 7 7 6 8 9 7 (Y) Stat-das 6 5 8 7 5 7 8 6 7 9 7 (X1) Probabilitas 6 6 9 7 6 6 6 5 8 8 6 (X2)
12
6 5 8
Dengan α=5%, a. Carilah persamaan regresi Y pada X1 dan X2. b. Ujilah keberartian regresinya. c. Carilah koefisien korelasi antara X1 dan Y, koefisien korelasi antara X2 dan Y, koefisien korelasi antara antara X1 dan X2 , dan koefisien korelasi linear gandanya. d. Ujilah hipotesis yang menyatakan terdapat korelasi antara nilai-nilai statistika dasar dan probabilitas dengan nilai-nilai statistika matematika. e. Carilah sumbangan efektif dan sumbangan relatif dari X1 dan X2 terhadap terjadinya regresi linear. f. Carilah koefisien korelasi parsial ry1.2 dan ry 2.1 , dan ujilah hipotesis yang menyatakan bahwa koefisien-koefisien korelasi parsial tersebut positif.
Regresi dan korelasi linear ganda by Rini Setyaningsih
Page 6
Penyelesaian: Y 7 6 9 7 6 7 7 6 8 9 7 6 85
X1 6 5 8 7 5 7 8 6 7 9 7 5 80
Y2 49 36 81 49 36 49 49 36 64 81 49 36 615
X2 6 6 9 7 6 6 6 5 8 8 6 8 81
X12 36 25 64 49 25 49 64 36 49 81 49 25 552
X22 36 36 81 49 36 36 36 25 64 64 36 64 563
X1X2 36 30 72 49 30 42 48 30 56 72 42 40 547
X1Y 42 30 72 49 30 49 56 36 56 81 49 30 580
X2Y 42 36 81 49 36 42 42 30 64 72 42 48 584
a. Y 0,684 0,57 X1 0,385 X 2 b. Hipotesis: H0 : hubungan linear ganda antara nilai statistika dasar dan nilai probabilitas dengan nilai statistika matematika tidak berarti. H1 : hubungan linear ganda antara nilai statistika dasar dan nilai probabilitas dengan nilai statistika matematika berarti. Sumber
JK
dk
RK
Fobs
Fα
Regresi (R) Galat Total
11,547
2
5,773
37,929
4,26
1,37 12,917
9 11
0,152 -
Keputusan Kesimpulan uji linear H0 ditolak Hubungan ganda antara nilai statistika dasar dan nilai probabilitas dengan nilai statistika matematika berarti
c. 𝑛 ∑ 𝑋1 𝑌 − (∑ 𝑋1 )(∑ 𝑌)
𝑟𝑋1 𝑌 =
= 0,859
2
√(𝑛 ∑ 𝑋1 − (∑ 𝑋1 )2 )(𝑛 ∑ 𝑌 2 − (∑ 𝑌)2 ) 𝑛 ∑ 𝑋2 𝑌 − (∑ 𝑋2 )(∑ 𝑌)
𝑟𝑋2 𝑌 =
2
√(𝑛 ∑ 𝑋2 − (∑ 𝑋2 𝑟𝑋1 𝑋2 =
)2 )(𝑛 ∑ 𝑌 2
−
= 0,707 (∑ 𝑌)2 )
𝑛 ∑ 𝑋1 𝑋2 − (∑ 𝑋1 )(∑ 𝑋2 )
= 0,402
√(𝑛 ∑ 𝑋1 2 − (∑ 𝑋1 )2 )(𝑛 ∑ 𝑋2 2 − (∑ 𝑋2 )2 )
Regresi dan korelasi linear ganda by Rini Setyaningsih
Page 7
JKR 0,894 JKT ry21 ry22 2ry1 ry 2 r12 2 atau, R y.12 0,894 1 r122 R y2.12
R R y2.12 0,894 0,945
d. H0 : ρ = 0 (tidak terdapat korelasi ganda antara nilai statistika dasar dan nilai probabilitas dengan nilai statistika matematika H1 : ρ > 0 (terdapat korelasi ganda antara nilai statistika dasar dan nilai probabilitas dengan nilai statistika matematika) R2 k Statistik uji : F 37,929 1 R2 n k 1 Daerah kritik : {F ǀ F > F ;k ,nk 1 4,26 } Keputusan uji : H0 ditolak Kesimpulan : terdapat korelasi ganda antara nilai statistika dasar dan nilai probabilitas dengan nilai statistika matematika.
Regresi dan korelasi linear ganda by Rini Setyaningsih
Page 8