8
BAB 2
LANDASAN TEORI
2.1 Pengertian Regresi Analisis regresi merupakan suatu model matematis yang dapat di gunakan untuk mengetahui pola hubungan antara dua atau lebih variabel. Istilah regresi yang berarti ramalan atau taksiran pertama kali di perkenalkan Sir Francis Galton pada tahun 1877, sehubungan dengan penelitiannya terhadap tinggi manusia, yaitu antara tinggi anak dan tinggi orang tuanya. Dalam penelitiannya, Galton menemukan bahwa tinggi anak dan orang tuanya cenderung meningkat atau menurun dari berat rata-rata populasi. Garis yang menunjukkan hubungan tersebut disebut garis regresi. Analisis regresi lebih akurat dalam melakukan analisis korelasi, karena pada analisis itu kesulitan dalam menunjukkan slop (tingkat perubahan suatu variabel terhadap variabel lainnya dapat ditentukan). Jadi dengan analisis regresi, peramalan atau perkiraan nilai variabel terikat pada nilai variabel bebas lebih akurat pula. Karena merupakan suatu prediksi, maka nilai prediksi tidak selalu tepat dangan nilai riilnya, semakin kecil tingkat penyimpangan antara nilai prediksi dengan nilai riilnya, maka semakin tepat persamaan regresi yang dibentuk. Dapat disimpulkan bahwa analisis regresi adalah metode statistika yang digunakan untuk menentukan kemungkinan bentuk hubungan antara variabel-
Universitas Sumatera Utara
9
variabel, dengan tujuan pokok
dalam penggunaan metode ini adalah untuk
meramalkan atau memperkirakan nilai dari suatu variabel lain yang diketahui.
2.2 Persamaan Regresi Persamaan Regresi (regression equation) adalah suatu persamaan matematis yang mendefinisikan hubungan antara dua variabel. Persamaan regresi yang digunakan untuk membuat taksiran mengenai variabel dependen disebut persamaan regresi estimasi, yaitu suatu formula matematis yang menunjukkan hubungan keterkaitan antara satu atau beberapa variabel yang nilainya sudah diketahui dengan satu variabel yang nilainya belum diketahui. Sifat hubungan antar variabel dalam persamaan regresi merupakan hubungan sebab akibat (causal relationship). Oleh karena itu, sebelum menggunakan persamaan regresi dalam menjelaskan hubungan antara dua atau lebih variabel, maka perlu diyakini terlebih dahulu bahwa secara teoritis atau perkiraan sebelumnya , dua atau lebih variabel tersebut memiliki hubungan sebab akibat. Variabel yang nilainya akan mempengaruhi nilai variabel lain disebut dengan variabel bebas (independent variabel), sedangkan variabel yang nilainya dipengaruhi oleh nilai variabel lain disebut variabel terikat (dependent variabel). Ada dua jenis Persamaan Regresi Linier, yaitu sebagai berikut: 1. Analisis Regresi Sederhana (simple analisis regresi) 2. Analisis Regresi Berganda (multiple analisis regresi)
Universitas Sumatera Utara
10
2.3 Regresi Linier Sederhana Regresi linier sederhana merupakan suatu proses untuk mendapatkan hubungan matematis dalam bentuk suatu persamaan antara variabel tak bebas tunggal dangan variabel bebas tunggal atau dengan kata lain, regresi linier yang hanya melibatkan suatu peubah bebas ππ yang dihubungkan dengan satu peubah tak
bebas ππ. Bentuk umum model regresi linier sederhana yaitu :
Dimana:
ππ = ππ0 + ππ1 ππ1 + ππππ ππ
ππ0 ππ1
ππ1 ππππ
(2.1)
= Variabel tak bebas (dependent) = parameter intersep = koefisien regresi (slop) = variabel bebas (independent) = kesalahan penduga
2.4 Regresi Linier Berganda Disamping hubungan linier dua variabel, hubungan linier lebih dari dua variabel dapat juga terjadi. Pada hubungan ini, perubahan satu variabel dipengaruhi oleh lebih dari satu variabel lain. Maka regresi linier berganda adalah analisis regresi yang menjelaskan hubungan antara peubah respon (variable dependent) dengan faktor-faktor yang mempengaruhi lebih dari satu predator (variabel independent).
Universitas Sumatera Utara
11
Tujuan analisis regresi linier berganda adalah untuk mengukur intensitas hubungan antara dua variabel atau lebih dan membuat prediksi / perkiraan nilai ππ
atas nilai ππ. Bentuk umum persamaan regresi linier berganda yang mencakup dua atau lebih variabel, yaitu:
ππ = ππ0 + ππππ1 + ππ2 ππ2 + ππ3 ππ3 + ... + ππππ ππππ + ππππ
(2.2)
Model diatas merupakan model regresi untuk populasi, sedangkan apabila hanya menarik sebagian berupa sampel dari populasi secara acak dan tidak mengetahui regresi populasi untuk keperluan analisis, variabel bebas akan dinyatakan dengan π₯π₯1 , π₯π₯2 , ... , π₯π₯ππ (k β₯ 1) sedangkan variabel tidak bebas dinyatakan dengan ππ.
πποΏ½ = ππ0 + ππππ1 + ππ2 ππ2 + ππππ3 + ... + ππππππ + ππ
Dimana:
πποΏ½
= variabel tidak bebas (dependent)
π₯π₯1 , ... , π₯π₯ππ
= variabel bebas (independent)
ππ0 , ... , ππππ
= koefisien regresi
e
= kesalahan pengganggu
(2.3)
2.5 Uji Persyaratan Regresi Linier Berganda Beberapa hal lain yang penting juga untuk dipahami dalam penggunan analisis linier berganda yaitu perlunya melakukan uji asumsi klasik atau uji persyaratan analisis regresi anda sehingga persamaan garis regresi yang diperoleh benar-benar dapat digunakan untuk memprediksi variabel dependen atau kriterium. Uji
Universitas Sumatera Utara
12
Persyaratan tersebut harus terpenuhi, apabila tidak maka akan menghasilkan garis regresi yang tidak cocok untuk memprediksi. Sebelum masuk pada uji persyaratan perlu di pahami bahwa statistik sebagai alat analisis dikelompokkam menjadi dua bagian yang berbeda, yaitu kelompok statistik parametrik dan statistik non-parametrik. Pada statistik nonparametrik tidak memerlukan persyaratan tertentu sedangkan pada statistik parametrik memerlukan persyaratan yang harus dipenuhi. Oleh karena itu, dalam uji persyaratan regresi linier ganda yang harus dilakukan pada dasarnya juga dikelompokkan menjadi dua bagian, yaitu uji persyaratan untuk masuk ke statistik parametrik dan uji persyaratan untuk menggunakan regresi linier ganda. Uji asumsi klasik yang secara minimal perlu dilakukan oleh penulis menggunakan regresi linier ganda sebagai alat analisis yaitu berupa: 1. Uji persyaratan untuk statistik parametrik yang berupa: a. Uji normalitas b. Uji homogenitas
2. Uji persyaratan untuk regresi linier ganda, yang terdiri atas: a. Uji linieritas garis regresi b. Tidak terdapat saling hubungan antara variabel bebas (uji multikolinieritas) c. Tidak terdapat autokorelasi antar data pengamatan d. Tidak terjadi adanya heteroskedasitas (Gujarat, 1997)
Universitas Sumatera Utara
13
2.6 Membentuk Persamaan Regresi Linier Berganda Dalam regresi linier berganda variabel tak bebas (ππ), tergantung kepada dua atau lebih variabel bebas (ππ). Bentuk persamaan regresi linier berganda yang mencakup dua atau lebih variabel, yaitu:
Dimana:
ππ = ππ + ππ1 ππ1 + ππ2 ππ2 + ππ2 ππ3 + ... + ππππ ππππ + ππ
ππ
= variabel terikat (dependen)
ππ1 , ππ2 , ππ3 , ... , ππππ
= variabel bebas (independen)
(2.4)
ππ , ππ1 , ππ2 , ππ3 , ... , ππππ = koefisien regresi
ππ
= kesalahan pengganggu (disturbance terma)
Untuk hal ini, penulis menggunakan regresi linier berganda dengan tiga variabel, yaitu satu variabel tak bebas (dependen variabel) dan dua variabel bebas (independen variable). Bentuk umum persamaan regresi linier berganda tersebut yaitu: ππ = ππ + ππ1 ππ1 + ππ2 ππ2
(2.5)
Nilai dari koefisien ππ, ππ1 , ππ2 dapat ditentukan dengan metode kuadrat
terkecil (least squared) seperti berikut ini:
ππ1 = ππ2 =
οΏ½Ξ£π₯π₯ 22 οΏ½(Ξ£π₯π₯ 1 π¦π¦) β(Ξ£π₯π₯ 2 π¦π¦) (Ξ£π₯π₯ 1 π₯π₯ 2 )
(2.6)
οΏ½Ξ£π₯π₯ 12 οΏ½ (Ξ£π₯π₯ 2 π¦π¦)β (Ξ£π₯π₯ 1 π¦π¦) (Ξ£π₯π₯ 1 π₯π₯ 2 )
(2.7)
οΏ½Ξ£π₯π₯ 12 οΏ½οΏ½Ξ£π₯π₯ 22 οΏ½β (Ξ£π₯π₯ 1 Ξ£π₯π₯ 2 )Β²
οΏ½Ξ£π₯π₯ 12 οΏ½ οΏ½Ξ£π₯π₯ 22 οΏ½β (Ξ£π₯π₯ 1 Ξ£π₯π₯ 2 )Β²
Universitas Sumatera Utara
14
ππ =
β ππ β ππ1 Ξ£ππ1 β ππ2 Ξ£ππ2 ππ
(2.8)
Harga-harga ππ , ππ1 , ππ2 yang telah didapat kemudian disubstitusikan
kedalam persamaan (2.5) sehingga diperoleh model regresi linier berganda ππ atas ππ1 dan ππ2 . Dalam persamaan model regresi linier yang diperoleh, maka antara
nilai ππ dan πποΏ½ akan menimbulkan perbedaan hasil yang sering disebut sebagai
kekeliruan. Untuk mengetahui ketepatan persamaan estimasi dapat digunakan kesalahan standar estimasi (standard error of estimate). Besarnya kesalahan
standar estimasi menunjukkan ketepatan persamaan estimasi untuk menjelaskan nilai variabel tidak bebas yang sesungguhnya. Semakin kecil nilai kesalahan standar estimasi, maka tinggi ketepatan persamaan estimasi yang dihasilkan untuk menjelaskan nilai variabel tidak bebas sesungguhnya. Sebaliknya, semakin besar nilai kesalahan standar estimasi, makin rendah ketepatan persamaan estimasi yang dihasilkan untuk menjelaskan nilai variabel tidak bebas sesungguhnya. Kesalahan standar estimasi dapat ditentukan dengan rumus:
πππ¦π¦.12 = οΏ½ Dimana:
πππ¦π¦.12
ππππ οΏ½ππ ππ
ππ ππ
Ξ£(ππππ β πποΏ½ )Β² ππ βππβ1
(2.9)
= Kesalahan baku = nilai data sebenarnya = nilai taksiran = banyak ukuran sampel = banyak variabel bebas
Universitas Sumatera Utara
15
2.7 Koefisien Determinasi Koefisien determinasi adalah salah satu nilai statistik yang dapat digunakan untuk mengetahui apakah ada hubungan pengaruh antara dua variabel. Nilai koefisien determinasi menunjukkan persentase nilai variabel dependen yang dapat dijelaskan oleh persamaan regresi yang dihasilkan. Koefisien determinasi yang dinyatakan π
π
2 untuk pengujian regresi linier berganda yang mencakup lebih dari dua variabel adalah untuk mengetahui proporsi keragaman total dalam variabel
tak bebas (ππ) yang dapat dijelaskan atau diterangkan oleh variabel-variabel bebas (ππ) yang ada dalam model persamaan regresi linier berganda secara bersamasama. Maka π
π
2 akan ditentukan dengan rumus, yaitu: π
π
2 =
π½π½ πΎπΎππππππ
(2.10)
Ξ£ π¦π¦ 2
Dengan: π½π½πΎπΎππππππ = ππ1 β π₯π₯1 π¦π¦ + ππ2 β π₯π₯2 π¦π¦ + ... + ππππ β π₯π₯ππ π¦π¦
(2.11)
Harga π
π
2 yang diperoleh sesuai dengan variasi yang dijelaskan masing-
masing variabel yang tinggal dalam regresi. Hal ini mengakibatkan variasi yang dijelaskan penduga yang disebabkan oleh variabel yang berpengaruh saja (bersifat nyata).
Universitas Sumatera Utara
16
2.8 Koefisien Korelasi Setelah mengetahui hubungan fungsional antara variabel-variabel dimana persamaan regresinya telah ditentukan dan telah melakukan pengujian maka persoalan berikutnya yang perlu dirasakan yaitu, jika data hasil pengamatan terdiri dari banyak variabel adalah seberapa kuat hubungan antara variabel-variabel itu. Dengan kata lain perlu ditentukan derajat hubungan antara variabel-variabel tersebut. Studi yang membahas derajat hubungan antara varibel-variabel tesebut dikenal dengan nama analisis korelasi. Ukuran yang dipakai untuk mengetahui derajat hubungan, terutama data kuantitatif dinamakan koefisien korelasi. Besarnya ukuran yang dipakai variabel yang satu dengan variabel yang lain dinyatakan dengan koefisien korelasi yang disimbolkan dengan βππβ yang besarnya adalah akar koefisien determinasi. Atau secara matematis dapat ditulis sebagai berikut: ππ = βπ
π
2
(2.12)
Koefisien korelasi (ππ) dapat digunakan untuk: 1. Mengetahui keeratan hubungan (korelasi linier) antara dua variabel 2. Mengetahui arah hubungan antara dua variabel Untuk mengetahui keeratan hubungan antara dua variabel dengan menggunakan koefisien korelasi adalah dengan menggunakan nilai absolut dari koefisien tersebut. Besarnya koefisien korelasi (ππ) antara dua variabel nol sampai dengan satu. Apabila dua variabel mempunyai nilai ππ = 0, berarti antara dua
variabel tersebut tidak ada hubungan. Sedangkan apabila dua buah varibel
Universitas Sumatera Utara
17
mempunyai ππ = Β±1, maka dua buah variabel tersebut mempunyai hubungan yang sempurna.
Semakin tinggi nilai koefisien korelasi antara dua buah variabel (semakin mendekati 1), maka tingkat
keeratan hubungan antara dua variabel tersebut
semakin tinggi. Dan sebaliknya semakin rendah koefisien korelasi antara dua buah variabel (semakin mendekati 0), maka tingkat keeratan hubungan antara dua variabel tersebut semakin lemah. Hubungan antar dua variabel dapat dikelompokkan menjadi 3 jenis hubungan sebagai berikut: 1. Korelasi Positif Terjadinya korelasi positif apabila perubahan pada variabel yang satu diikut dengan perubahan variabel yang lain dengan arah yang sama (berbanding lurus). Artinya, apabila variabel yang satu meningkat, maka akan di ikuti dengan peningkatan variabel lain. 2. Korelasi Negatif Korelasi negatif terjadi apabila perubahan pada variabel yang satu diikuti dengan perubahan variabel yang lain dengan arah yang berlawanan (berbanding terbalik). Artinya apabila variabel yang satu meningkat, maka akan diikuti dengan penurunan pada variabel yang lain dan sebaliknya. 3. Korelasi Nihil Korelasi nihil terjadi apabila perubahan pada variabel yang satu diikuti perubahan pada variabel yang lain dengan arah yang tidak teratur (acak), artinya apabila variabel yang satu meningkat, kadang diikuti dengan
Universitas Sumatera Utara
18
peningkatan pada variabel yang lain dan kadang diikuti dengan penurunan pada variabel yang lain. Selain diturunkan dari koefisien determinasi (ππ 2 ), koefisien korelasi (ππ) dapat pula ditentukan dengan menggunakan formulasi sebagai berikut:
πππ¦π¦ π₯π₯ 1 Dimana:
πππ¦π¦ π₯π₯ 1
ππ1 ππ
=
ππ Ξ£ ππππ1 β (Ξ£ππ)(Ξ£ππ1 )
οΏ½(ππ Ξ£ππ 2 β (Ξ£ππ)Β²) οΏ½ππ Ξ£ππ12 β (Ξ£ππ1 )Β²οΏ½
(2.13)
= koefisien korelasi antara ππ dan ππ = variabel bebas (independen) = variabel terikat (dependen)
Untuk mencari korelasi antara variabel ππ terhadap ππ1 atau πππ¦π¦.1,2,3,β¦,ππ dapat dicari
dengan rumus :
πππ¦π¦.1,2,3,β¦,ππ
= οΏ½οΏ½ππ
ππ Ξ£ππ ππ ππππ β (Ξ£ππ ππ ) (Ξ£ππππ )
Ξ£ ππππ2 β (Ξ£ ππ ππ )Β²οΏ½ οΏ½ππ
Ξ£ππππ2 β (Ξ£ππππ )Β²οΏ½
(2.14)
Jika kenaikan didalam satu variabel diikuti dengan kenaikan variabel lain maka dapat dikatakan bahwa kedua variabel tersebut mempunyai korelasi yang positif. Tetapi jika kenaikan didalam satu variabel diikuti penurunan didalam variabel lain, maka dapat dikatakan bahwa variabel tersebut mempunyai korelasi yang negatif. Dan jika tidak ada perubahan pada variabel walaupun variabel lainnya berubah maka dikatakan bahwa kedua variabel tersebut tidak mempunyai hubungan. Interpretasi harga r akan disajikan dalam tabel berikut:
Universitas Sumatera Utara
19
Tabel 2.1 Interpretasi Koefisien Korelasi Nilai r π
π
0
Tidak berkorelasi
0,01 β 0,20
Sangat rendah
0,21 - 0,40
Rendah
0,41 β 0,60
Agak rendah
0,61 β 0,80
Cukup
0,81 β 0,99
Tinggi
1
Sangat tinggi
Interpretasi
2.9 Uji Regresi Linier Berganda Pengujian hipotesis bagi koefisien-koefisien regresi linier berganda dapat dilakukan secara serentak atau keseluruhan. Pengujian regresi linier perlu dilakukan untuk mengetahui apakah variabel-variabel bebas secara bersamaan memiliki pengaruh terhadap variabel tak bebas. Langkah-langkah pengujiannya adalah sebagi berikut: 1. Menentukan formulasi hipotesis π»π»0 : ππ1 = ππ2 = ππ3 = ... = ππππ = 0 (ππ1 , ππ2 , ... , ππππ tidak mempengaruhi ππ)
π»π»1 : minimal ada satu parameter koefisien regresi yang tidak sama dengan nol
atau mempengaruhi ππ.
Universitas Sumatera Utara
20
2. Penentuan nilai kritis. Nilai kritis dalam pengujian hipotesis terhadap koefisien regresi dapat ditentukan dengan menggunakan tabel distribusi normal dengan memperhatikan tingkat signifikan (πΌπΌ) dan banyaknya sampel digunakan serta nilai πΉπΉπ‘π‘π‘π‘π‘π‘π‘π‘π‘π‘ dengan derajat kebebasan v1= k dan v2= n-k-1.
3. Menentukan kriteria pengujian
π»π»0 diterima bila πΉπΉβππππππππππ β€ πΉπΉπ‘π‘π‘π‘π‘π‘π‘π‘π‘π‘ π»π»0 ditolak bila πΉπΉβππππππππππ > πΉπΉπ‘π‘π‘π‘π‘π‘π‘π‘π‘π‘
4. Menetukan nilai statistik πΉπΉ dengan rumus : πΉπΉ = Dimana:
π½π½π½π½ ππππππ ππ π½π½π½π½ ππππππ (ππ βππβ1)
π½π½πΎπΎππππππ
(2.15)
= jumlah kuadrat regresi
π½π½πΎπΎππππππ
= jumlah kuadrat residu (sisa)
(n-k-1)
= derajat kebebasan
π½π½πΎπΎππππππ
= ππ1 β π₯π₯1 π¦π¦ + ππ2 β π₯π₯2 π¦π¦
π½π½πΎπΎππππππ
= βοΏ½ππππ β πποΏ½οΏ½Β²
5. Membuat kesimpulan apakah π»π»0 diterima atau ditolak.
Universitas Sumatera Utara
21
2.10 Uji Koefisien Regresi Berganda Keberartian adanya variabel-variabel bebas dalam regresi linier berganda perlu diuji untuk menunjukkan seberapa besar pengaruh yang diberikan pada variabel tak bebas. Dan cara yang tepat untuk mengujinya adalah dengan menggunakan uji statistik t (student). Dimisalkan populasi mempunyai model regresi berganda sebagai berikut: πππ¦π¦ ,π₯π₯ = ππ0 + ππ1 ππ1 + ππ2 ππ2 + β¦ + ππππ ππππ
Yang akan ditaksir oleh regresi berbentuk : πποΏ½ = ππ0 + ππ1 ππ1 + ππ2 ππ2 + β¦ + ππππ ππππ . Adanya kriteria bahwa variabel-variabel tersebut memberikan pengaruh yang berarti atau tidak terhadap variabel tak bebas akan diuji hipotesis π»π»0 melawan hipotesis tandingan π»π»1 dalam bentuk:
π»π»0 = ππππ = 0
i = 1,2,...,k
π»π»1 = ππππ β 0
i = 1,2,...,k
2 Untuk menguji hipotesis tersebut digunakan kekeliruan baku taksiran πππ¦π¦,1,2,3,β¦,ππ .
Jadi untuk melihat kekeliruan baku dari koefisien ππππ adalah:
ππππππ = οΏ½
πππ¦π¦2,1,2,β¦,ππ
2 2 οΏ½β π₯π₯ ππππ οΏ½ οΏ½1βπ
π
ππππ οΏ½
(2.16)
Universitas Sumatera Utara
22
Dimana:
πππ¦π¦ .1,2,β¦,ππ = οΏ½ β π₯π₯ππππ2 ππππππ
β(ππππ β πποΏ½ )Β² ππβππβ1
= οΏ½ππππππ β πποΏ½ππ οΏ½Β² =
ππ Ξ£ππ ππ ππ ππ β (Ξ£ππ ππ )οΏ½Ξ£ππ ππ οΏ½
οΏ½οΏ½ππ β x 2i β (Ξ£X i )Β² οΏ½n β x 2j β Ξ£X j οΏ½Β²οΏ½
Kemudian dicari perhitungan statistik t yaitu:
π‘π‘ππ =
ππ ππ
(2.17)
ππππ ππ
Dari tabel distribusi t-student serta dk = (n-k-1), π‘π‘π‘π‘π‘π‘π‘π‘π‘π‘π‘π‘ = π‘π‘ pengujian diperoleh :
1 οΏ½ππ βππβ οΏ½ β
, dimana kriteria
π»π»0 : ditolak jika π‘π‘ππ > π‘π‘π‘π‘π‘π‘π‘π‘π‘π‘π‘π‘
π»π»0 : diterima jika π‘π‘ππ < π‘π‘π‘π‘π‘π‘π‘π‘π‘π‘π‘π‘
Universitas Sumatera Utara