Mata kuliah Rancangan Percobaan Kode / SKS : TPP 2202 / 3 SKS (wajib) Semester : IV / Genap Tujuan Pembelajaran
Membekali mahasiswa dengan pengetahuan teori dan praktek menyelesaikan masalah / kasus / fenomena melalui penelitian dengan merancang percobaan yang benar dan tepat yang mampu menghasilkan kesimpulan penelitian yang dapat dipercaya, sehingga mahasiswa mampu menerapkan dalam kasus-kasus nyata yang sebenarnya, dan akhirnya mampu menjadi bagian dari masyarakat yang cakap dalam menyelesaikan masalah / kasus / fenomena yang berkaitan dengan proses penelitian.
Bab I ,. PENDAHULUAN A. Sejarah Perkembangan Rancangan Percobaan 1834 : J.B. Boussinngault memulai percobaan lapangan 1829-1834 : L.B. Lawes dan J.H. Gilbert mendirikan Stasiun Percobaan 1870 : Nielson mengulang percobaan rumput (Pasture experiment) di Denmark dan E.S. Beaven dan Student menguji dua varietas gandum 1900 : Karl Pearson studi korelasi dan regresi 1909 : Rumusan Distribusi t-student. 1913 : J.A. Harris mempelajari koefisien korelasi 1922 : R.A. Fisher menemukan konsep modern pengacakan dan teknik analisis variansi. 1933 : Fisher memperoleh profesor
Awal perkembangan Rancangan Percobaan di dalam bidang pertanian dan biologi shg banyak istilah dari bidang tersebut : Misal : Seorang ahli pertanian menanam suatu varietas tanaman pada beberapa petak (Plots), lalu memberikan pupuk yang tersedia (Treatment) diamati pengaruh perlakuan yaitu pupuk yang berbeda. Satu petak : satuan pengamatan hasil. Engineering : -Variabel bebas atau faktor yang mempengaruhi.
B. Rancangan Penelitian Penelitian : -Suatu proses belajar berulang -Usaha untuk mengembangkan ilmu dan teknologi -Suatu proses belajar yang terarah mengenai suatu masalah dan dilakukan secara iteratif (Berulang) *** deduksi
induksi
*** deduksi
induksi
Pengetahuan diawali dari penemuan masalah atas dasar pengalaman dikaji/dikenali/disarikan Hipotesis(pernyataan yang dapat diuji) model matematika Percobaan/Experimen data baru analisis variansi Tesis/Kesimpulan Aplikasi masalah baru
Induksi : Penarikan kesimpulan berdasarkan keadaan khusus untuk diberlakukan secara umum Penetuan kaidah umum berdasarkan kaidah-kaidah khusus. Deduksi : Kebalikan induksi Hipotesis awal deduksi sekumpulan akibat bandingkan dengan data (penelitian) penarikan kesimpulan (Induksi) hipotesis baru. Peranan Statistika dalam percobaan : Supaya proses belajar lebih efisien Percobaan untuk memperoleh keterangan tentang respon obyek terhadap perlakuan yang diberikan pada berbagai keadaan tertentu yang ingin diperhatikan.
Harus diperhatikan : 1. Adanya keragaman alami : walaupun lingkungan percobaan dan perlakuan telah dikendalikan dengan cermat tetap ada error 2. Statitika dapat membantu mengusut faktor penyebab keragaman respons Sehingga dalam merancang percobaan harus memperhatikan : 1. Respon yang ditimbulkan obyek 2. Keadaan tertentu yang sengaja ditimbulkan untuk menimbulkan respon 3. Keadaan lingkungan serta keragaman alami. Supaya percobaan dapat berhasil maka harus dirancang dengan baik : 1. Rancangan perlakuan 2. Rancangan Percobaan 3. Rancangan Respon
a) Rancangan Perlakuan Macam perlakuan ditentukan oleh : Tujuan perlakuan / pertanyaan yang ingin dijawab Tujuan yang benar-benar penting dan jelas Rancangan perlakuan yang baik adalah : 1. Menjawab bagaimana kaitan antar perlakuan dalam hubungannya dengan respon yang diamati. 2. Membandingkan berbagai perlakuan yang diamati 3. Seberapa jauh generalisasi yang dapat disimpulkan. Perlakuan dapat dogolongkan : 1. Tidak terstruktur : Perlakuan tetap Perlakuan acak 2. Terstruktur : Berhirarki, bergradien/regresi, Berfaktor.
b). Rancangan Percobaan Pengaturan pemberian perlakuan pada satuan-satuan percobaan agar error akibat keadaan lingkungan dan heterogenitas bahan/obyek minimal/Hilang Untuk merancang perlu diperhatikan : 1. Bagaimana keadaan lingkungan tempat percobaan 2. Bagaimana keadaan bahan/obyek percobaan Tujuan rancangan percobaan : Untuk menghilangkan dan mewadahi keragaman respons yang ditimbulkan oleh keadaan lingkungan dan keheterogenan bahan/obyek percobaan. jangan sampai mengaburkan pengaruh perlakuan. Rancangan percobaan : Baku/standar Selain dengan rancangan percobaan cara terakhir untuk meminimalkan error adalah dengan pengacakan pemberian perlakuan kepada satuan-satuan percobaan.
c). Rancangan Respon Pemilihan sifat atau karakteristik satuan percobaan yang akan digunakan untuk menilai atau mengukur pengaruh perlakuan. Sifat/Karakteristik harus relevan dan dapat mencerminkan pengaruh berbagai perlakuan yang dipelajari. Sifat-sifat yang dapat digunakan : 1. Sifat obyektif : fisik, kimia, morfologi 2. Sifat subyektif : tingkah laku, selera, fungsi suatu organ atau individu dll Skala penilaian : 1. Nominal 2. Ordinal 3. Interval atau selang 4. Rasio atau nisbah 1 dan 2 skala kualitatif 3 dan 4 skala kuantitatif
Pengukuran respon harus dengan metode yang dapat diandalkan. C. Unsur-unsur rancangan percobaan 1. Prinsip utama rancangan percobaan a. Pengacakan b. Pengulangan c. Pengendalian lokal 2. Jumlah ulangan ( r ) dalam percobaan ditentukan oleh : a. Tingkat ketelitian yang diinginkan b. Tingkat keragaman dari bahan percobaan c. Sumber yang tersedia termasuk personel dan peralatan
2
2tα / 2 s r= 2 d
2
r : Jumlah ulangan t ; nilai t dari tabel t student pada taraf nyata α untuk derajat bebas yang sesuai dengan s2 d : besarnya penyimpangan antara nilai dugaan dengan nilai sesungguhnya.
3. Efisiensi relatif rancangan percobaan 4. Langkah-langkan rancangan percobaan.
