INFERENSI STATISTIK Inferensi statistik mencakup semua metode yang digunakan dalam penarikan kesimpulan atau generalisasi mengenai populasi.
Inferensi Statistik
Pendugaan Parameter
Pengujian Hipotesis
PENDUGAAN PARAMETER Pendugaan parameter berarti melakukan estimasi terhadap nilai dugaan/taksiran suatu parameter tertentu, karena pada umumnya nilai parameter suatu distribusi tidak diketahui Contoh : Seorang calon dalam suatu pemilihan ingin menduga proporsi yang sebenarnya pemilih yang akan memilihnya, dengan cara mengambil 100 orang secara acak untuk ditanyai pendapatnya. Proporsi pemilih yang menyukai calon tersebut dapat digunakan sebagai dugaan bagi proporsi populasi yang sebenarnya.
Metode Pendugaa n Parameter
Metode Pendugaan Klasik Metode Pendugaan Bayes
Metode Pendugaan Klasik : Pendugaan dilakukan berdasarkan sepenuhnya pada informasi sampel yang diambil dari populasi. Metode Pendugaan Bayes : Pendugaan dengan menggabungkan informasi yang terkandung dalam sampel dengan informasi lain yang telah tersedia sebelumnya yaitu pengetahuan subyektif mengenai distribusi probabilitas parameter.
METODE STATISTIKA Statistika Inferensia: Pengujian Hipotesis
UNSUR PENGUJIAN HIPOTESIS
Hipotesis Nol Hipotesis Alternatif Statistik UJi Daerah Penolakan H0
HIPOTESIS
Suatu pernyataan / anggapan yang mempunyai nilai mungkin benar / salah atau suatu pernyataan /anggapan yang mengandung nilai ketidakpastian Misalnya:
Besok akan turun hujan mungkin benar/salah Penambahan pupuk meningkatkan produksi mungkin benar/salah Varietas A lebih baik dibandingkan dengan varietas B mungkin benar/salah
HIPOTESIS STATISTIK Suatu pernyataan tentang nilai suatu parameter populasi H0 (hipotesis nol): suatu pernyataan yang bersifat “status quo” (tidak ada beda , tidak ada perubahan) H1 (hipotesis tandingan): pernyataan lain yang akan diterima jika H0 ditolak (”ada” perbedaan, ”terdapat perubahan”)
DALAM PENGAMBILAN KEPUTUSAN MEMUNGKINKAN UNTUK TERJADI KESALAHAN H0 benar
H0 salah
Tolak H0
Peluang salah jenis I (Taraf nyata; )
Kuasa pengujian (1-)
Terima H0
Tingkat kepercayaan (1-)
Peluang salah jenis II ()
P(salah jenis I) = P(tolak H0/H0 benar) = P(salah jenis II) = P(terima H0/H1 benar) =
Daerah PEnolakan H0
Daerah Penerimaan H0
ˆ
H0: =20 = P(Terima H0 | H1 benar) = P( < 22 | = 24)
H1: =24
22
= P(tolak H0 | Ho benar) = P( > 22 | = 20)
Merupakan sembarang parameter
CONTOH (1) Sampel diambil secara acak dari populasi normal(;2 = 9), berukuran 25. Hipotesis yang akan diuji, H0 : = 15 H1 : = 10 Tolak H0 jika rata-rata kurang dari atau sama dengan 12.5 Berapakah besarnya kesalahan jenis I dan II ? Jawab: P(salah jenis I) = P(tolak H0/ = 15) = P(z (12.5-15)/3/25)) = P(z - 4.167 ) 0 P(salah jenis II) = P(terima H0/ = 10) = P(z (12.5-10)/3/25)) = P(z 4.167 ) = 1 - P(z 4.167 ) 0
SIFAT DAN
H1
H0
H1
H0
Jika n dan akan menurun lihat KURVA KATERISTIK OPERASI
H1
H0
HIPOTESIS YANG DIUJI H0 : = 0
H0 : 0
H1 : 0
H1 : < 0
Hipotesis dua arah
Statistik uji :
H0 : 0 H1 : > 0
Hipotesis SATU arah
v
ˆ sˆ
merupakan sembarang parameter v merupakan sembarang statistik uji
WILAYAH KRITIK DAERAH PENOLAKAN H0 Tergantung dari H1.
Misalkan v = z N (0,1)
H1 : 0
/2
Nilai kritik -z/2
Daerah Penerimaan H0
Daerah Penolakan H0
/2
z/2
Tolak H0 jika v < -z/2 atau v > z/2
H1 : < 0 Daerah Penerimaan H0
Daerah Penolakan H0
-z
Tolak H0 jika v < -z/2 H1 : > 0
Daerah Penerimaan H0
Tolak H0 jika v > z
z
Daerah Penolakan H0
& NILAI P = taraf nyata dari uji statistik Nilai p = taraf nyata dari contoh peluang merupakan suatu ukuran “kewajaran” untuk menerima H0 atau menerima H1 Jika nilai p < maka Tolak H0
Nilai p = P (Tolak H0 | contoh) Misalnya : nilai p = P(Z > zh)
Nilai p
z zh
Tujuan pengujian Satu Populasi Nilai Tengah()
Dua populasi Satu Populasi (p)
Data saling bebas
2 diketahui
Uji z
1 - 2 Tidak diketahui
Uji t
Uji z
12 & 22 Tidak diketahui
diketahui
Data berpasangan p1 - p2
d
Uji z
Uji t
12 & 22
Uji z sama
Tidak sama
Uji t Formula 1
Uji t Formula 2
PROSEDUR PENGUJIAN HIPOTESIS 1.
Rumuskan hipotesis yang akan diuji : H0 dan Ha
2.
Tentukan derajat kemaknaan (α) atau kesalahan tipe 1 Tentukan uji statistik yang akan digunakan (z atau t) Tentukan nilai titik kritis atau daerah penerimaan – penolakan H0
3. 4. 5.
Hitung nilai statistik sampel dengan uji statistik pada derajat kemaknaan yg telah ditentukan
6.
Buatlah kesimpulan yang tepat pada populasi bersangkutan menerima atau menolak H0
STEP 1 : RUMUSKAN HIPOTESIS UJI (H0 DAN HA)
Pada pengujian hipotesis, parameter yang akan kita uji disebut hipotesis nol H0 yang secara statistik berarti tidak ada perbedaan antara kedua variabel yang dibandingkan. H0 : μ = 500 (satu populasi) H0 : μ1 = μ2 (dua populasi)
• Bila dalam uji statistik kita menolak hipotesis nol, berarti ada hipotesis lain yang diterima. Hipotesis ini disebut hipotesis alternatif Ha yang sifatnya berlawanan dengan hipotesis nol. Ha : μ # 500 (satu populasi) Ha : μ1 > μ2 (dua populasi)
HIPOTESIS NOL DAN HIPOTESIS ALTERNATIF H0 -> Hipotesis Nol Ha -> Hipotesis Alternatif Hipotesis selalu menyinggung parameter atau karakteristik populasi daripada karakteristik sampel. Artinya populasi, bukan sampel, bahwa kita ingin membuat sebuah kesimpulan (inference) dari data yang terbatas.
Contoh Hipotesis Untuk
menguji apakah ada perbedaan ratarata hasil UTS Biostatistik mahasiswa reguler dan mandiri. H0 u1 = u2 Tidak ada perbedaan rata-rata hasil UTS Biostatistik antara mahasiswa reguler dgn mandiri.
Ha u1 # u2 (dua arah) Ada perbedaan rata-rata hasil UTS Biostatistik antara mahasiswa reguler dgn mandiri.
Ha u1 > u2 atau u1 < u2 (satu arah) Rata-rata hasil UTS Biostatistik mahasiswa reguler
lebih besar dari mandiri atau sebaliknya.
Step 2 : Tentukan Derajat Kemaknaan keputusan
Ho benar
Ho salah
Terima Ho
Tepat (1-α)
Salah tipe II (β)
Tolak Ho
Salah tipe I (α)
Tepat (1-ß)
Probabilitas Kesalahan Tipe I (α) adalah probabilitas menolak H0 ketika H0 benar (Significance level / derajat kemaknaan) Probabilitas Kesalahan Tipe II (ß) adalah probabilitas menerima H0 ketika H0 salah
DERAJAT KEMAKNAAN (SIGNIFICANCY LEVEL) Tidak
ada ketentuan yang baku untuk besarnya derajat kemaknaan.
• Tetapi yang lazim digunakan adalah :
α = 0,05 (CI=95%) atau α = 0,01 (CI=99%) CI = Confidence Interval (Tingkat Kepercayaan) = komplemen dari α =1-α
P-VALUE (OBSERVED SIGNIVICANCE LEVEL)
Peluang variabel yang dibandingkan pada sampel berbeda secara bermakna pada derajat kepercayaan yang telah ditetapkan simbol (p) value actual signicance level.
• Bandingkan p –value hasil uji statistik dengan α Jika
: P < α Tolak H0
Dan jika
: P ≥ α Gagal tolak H0
Step 3 : Tentukan Uji Statistik Beberapa Uji Hipotesis pada Statistika Parametrik 1. Uji rata-rata dari sampel besar Uji z 1 sampel 2. Uji rata-rata dari sampel kecil Uji t 1 sampel 3. Uji beda rata-rata dari 2 sampel besar Uji z 2 sampel
4. Uji beda rata-rata dari 2 sampel kecil Uji t 2 sampel 5. Uji korelasi Uji Korelasi Pearson 6. Uji regresi Uji regresi linear
H0 1.μ = μ0 Sampel besar n>30 2. μ = μ0
Sampel kecil n<30
Nilai uji statistik _ Z = x - μ0 s/√n
_ t = x - μ0 s/√n
Ha
Wilayah kritis
μ < μ0
z < -zα
μ > μ0
z > zα
μ = μ0
z < -zα/2 dan z > zα/2
μ < μ0
z < -z(db;α)
μ > μ0
z > z(db;α)
μ = μ0
z < -z(db;α/2) dan z > z(db;α/2)
H0 3. [μ1 - μ2] = d0
Sampel besar n1 ≥ 30 n2 ≥ 30 4. [μ1 - μ2] = d0
Sampel kecil n1 ≤ 30 n2 ≤ 30
Nilai uji statistik _ _ Z = [x1 – x2] – d0 √(s12/n1)+(s22/n2)
Ha
Wilayah kritis
[μ1 - μ2] < d0 z < -zα [μ1 - μ2] > d0 z > zα [μ1 - μ2] = d0 z < -zα/2 dan z > zα/2
_ t = [x1 – x2] – d0 √(s12/n1)+(s22/n2)
[μ1 - μ2] < d0 t < -tα [μ1 - μ2] > d0 t > tα [μ1 - μ2] = d0 t < -tα/2 dan t > tα/2
UJI NILAI TENGAH POPULASI ()
PENDUGAAN MEAN
Penduga titik bagi mean populasi adalahX statistik . Bila adalah mean sampel acak berukuran n yang diambil dari suatu populasi dengan ragam 2 diketahui maka selang kepercayaan 100(1-)% bagi adalah x z 2
n
x z 2
x
n
CATATAN : Jika 2 tidak diketahui, tetapi sampel berukuran besar (n≥30), 2 dapat diganti dengan s2.
Adapun penduga selang kepercayaan 100(1-)% bagi untuk sampel kecil (n<30); bila 2 tidak diketahui adalah s s x t( n1, 2 ) x t( n1, 2 ) n n dengan t( n1, / 2 ) adalah nilai t yang luas daerah di sebelah kanan di bawah kurva seluas / 2 .
HIPOTESIS YANG DAPAT DIUJI: Hipotesis satu arah H0 : 0 vs H0 : 0 vs Hipotesis dua arah H0 : = 0 vs
H1 : < 0 H1 : > 0 H1 : 0
Statistik uji: Jika ragam populasi (2) diketahui
Jika ragam populasi
(2)
: th
tidak diketahui
x 0 s/ n
: zh
x 0
/ n
CONTOH (2) Batasan yang ditentukan oleh pemerintah terhadap emisi gas CO kendaraan bermotor adalah 50 ppm. Sebuah perusahaan baru yang sedang mengajukan ijin pemasaran mobil, diperiksa oleh petugas pemerintah untuk mennetukan apakah perusahaan tersebut laya diberikan ijin. Sebanyak 20 mobil diambil secara acak dan diuji emisi CO-nya. Dari data didapatkan, rata-ratanya 55 dan ragamnya 4.2. Dengan menggunakan taraf nyata 5%, layakkah perusahaan tersebut mendapat ijin?
One-Sample T Test of mu = 50 vs > 50 95% Lower N Mean StDev SE Mean Bound T P 20 55.0000 2.0494 0.4583 54.2076 10.91 0.000
PENGUJIAN HIPOTESIS UNTUK SELISIH DUA NILAI TENGAH POPULASI
HIPOTESIS Hipotesis
satu arah: H0: 1- 2 0 vs H1: 1- 2 <0 H0: 1- 2 0 vs H1: 1- 2 >0 Hipotesis dua arah: H0: 1- 2 =0 vs H1: 1- 2 0
STATISTIK UJI zh
( x1 x2 ) 0
( x x ) 1
diketahui
Formula 1
sama
2
1
2&
2
Syarat :
2
Tidak sama
12 & 22 Tidak diketahui
Formula 2
PENDUGAAN SELISIH DUA MEAN
Bila kita mempunyai dua populasi saling bebas dengan mean 1 dan 2 dan ragam 12 dan 22 maka x2 penduga titik bagi selisih antaraX11Xdan 2 xdiberikan 1 2 oleh statistik . Bila dan masing-masing adalah mean sampel acak bebas berukuran n1 dan n2 yang diambil dari populasi dengan ragam 12 dan 22 diketahui, maka selang kepercayaan 100(1-)% bagi 1-2 adalah 12 22 12 22 ( x1 x2 ) z 1 2 ( x1 x2 ) z 2
n1
n2
2
n1
dengan z / 2 adalah nilai z yang luas daerah di sebelah kanan di bawah kurva normal standard adalah / 2 . CATATAN : Jika 12 dan 22 tidak diketahui, tetapi n1 dan n2 lebih besar dari 30, maka 12 dan 22 dapat diganti dengan s12 dan s22.
n2
Adapun penduga selang kepercayaan100(1-)% bagi 1-2 untuk sampel kecil; bila 12=22 tapi nilainya tidak diketahui adalah ( x1 x2 ) t 2 s p
1 1 1 2 ( x1 x2 ) t 2 s p n1 n2
1 1 n1 n2
dengan derajat bebas untuk distribusi t = v =n1 + n2 – 2 dan 2 2 s 2p
(n1 1) s1 (n2 1) s2 n1 n2 2
Selang kepercayaan 100(1-)% bagi 1-2 untuk sampel kecil; bila 1222 tapi nilainya tidak diketahui ( x1 x2 ) t 2
s12 s22 n1 n2
dengan derajat bebas untuk distribusi t adalah v
s12 s22 1 2 ( x1 x2 ) t 2 n1 n2
[( s12 n1 ) 2
( s12 n1 s22 n2 ) 2 (n1 1)] [( s22 n2 ) 2 (n2 1)]
Bila kita mempunyai dua populasi yang tidak saling bebas (berpasangan), selang kepercayaan 100(1-)% bagi D=1-2 untuk pengamatan berpasangan tersebut adalah d t ( n1, ) sd D d t ( n1,
2
n
sd 2)
n
Formula 1 a. Jika 1 dan 2 tdk diketahui dan diasumsikan sama: s x1 x2 s
1 1 n1 n2
th
( x1 x2 ) 0 s( x1 x2 )
2 s gab
(n1 1) s12 (n2 1) s22 dan v n1 n2 2 n1 n2 2
2 gab
FORMULA 2 b. Jika 1 dan 2 tdk diketahui dan diasumsikan tidak sama: ( x x2 ) 0 th 1 s( x1 x2 )
s x1 x2
s 2 2 1 n 1
2
s s n n 1 2 s 2 2 n1 1 2 n 2 2 1
v
s12 s22 n1 n2
2 2
n2 1
CONTOH (3) Dua buah perusahaan yang saling bersaing dalam industri kertas karton saling mengklaim bahwa produknya yang lebih baik, dalam artian lebih kuat menahan beban. Untuk mengetahui produk mana yang sebenarnya lebih baik, dilakukan pengambilan data masing-masing sebanyak 10 lembar, dan diukur berapa beban yang mampu ditanggung tanpa merusak karton. Datanya sebagai berikut:
Perush A Perush B
30 35 50 45 60 25 45 45 50 40 50 60 55 40 65 60 65 65 50 55
Ujilah karton produksi mana yang lebih kuat dengan asumsi ragam kedua populasi berbeda, gunakan taraf nyata 10%!
CONTOH (3) Suatu penelitian dilakukan untuk mengetahui rataan waktu yang dibutuhkan (dalam hari) untuk sembuh darisakit flu. Terdapat dua grup, satu grup sebagai kontrol dan grup lainnya diberi vitamin C dengan dosis 4 mg/hari. Statistik yang diperoleh dari peneltian tersebut sebagai berikut : Kontrol Ukuran contoh Rataan contoh Simpangan baku contoh
Perlakuan Vitamian C : 4 mg 35 35 6.9 5.8 2.9
1.2
Ujilah apakah rata-rata lama waktu sembuh untuk grup yang diberi vitmin C lebih pendek dibandingkan grup kontrol! Asumsikan data menyebar normal dan gunakan α=5%
*Sumber : Mendenhall, W (1987)
PENGUJIAN HIPOTESIS UNTUK DATA BERPASANGAN
HIPOTESIS –Hipotesis
satu arah:
H0: 1- 2 0 vs H1: 1- 2 <0 atau H0: D 0 vs H1: D<0 H0: 1- 2 0 vs H1: 1- 2 >0 atau H0: D 0 vs H1: D>0
–Hipotesis
dua arah:
H0: 1- 2 =0 vs H1: 1- 2 0 atau H0: D = 0 vs H1: D0
Statistik uji :
th
d 0 s/ n
CONTOH (4)
Suatu klub kesegaran jasmani ingin mengevaluasi program diet, kemudian dipilih secara acak 10 orang anggotanya untuk mengikuti program diet tersebut selama 3 bulan. Data yang diambil adalah berat badan sebelum dan sesudah program diet dilaksanakan, yaitu: Berat Badan
Peserta
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Sebelum (X1)
90
89
92
90
91
92
91
93
92
91
Sesudah (X2)
85
86
87
86
87
85
85
87
86
86
D=X1-X2
5
3
5
4
4
7
6
6
6
5
Apakah program diet tersebut dapat mengurangi berat badan minimal 5 kg? Lakukan pengujian pada taraf nyata 5%!
PENYELESAIAN
Karena kasus ini merupakan contoh berpasangan, maka: Hipotesis: H0 : D 5 vs H1 : D < 5
Deskripsi:
d d n
i
51 5,1 10
n d i2 d i
2
s 2 d
n(n 1)
10(273) (51) 2 1,43 10(9)
s d 1,43 1,20
Statistik uji:
d d d d 5,1 5 t 0,26 sd sd 1,20 / 10 n
Daerah kritis pada =5% Tolak H0, jika th < -t(=5%,db=9)=-1.833
Kesimpulan: Terima H0, artinya program diet tersebut dapat mengurangi berat badan minimal 5 kg
PENDUGAAN PARAMETER:
KASUS SATU SAMPEL Proporsi
HIPOTESIS YANG DAPAT DIUJI: Hipotesis satu arah H0 : p p0 vs H0 : p p0 vs Hipotesis dua arah H0 : p = p0 vs
Statistik uji:
zh
H1 : p < p0 H1 : p > p0 H1 : p p0
pˆ p0 p0 (1 p0 ) n
PENDUGAAN PROPORSI
Penduga titik bagi proporsi p dalam suatu percobaan binomial diberikan oleh statistik Pˆ X / n , sedangkan X menyatakan banyaknya keberhasilan dalam n ulangan. Dengan demikian, proporsi sampel pˆ x / n akan digunakan sebagai nilai dugaan titik bagi parameter p tersebut. Bila pˆ adalah proporsi keberhasilan dalam suatu sampel acak berukuran n, dan qˆ 1 pˆ , maka selang Kepercayaan 100(1-)% bagi p untuk sampel besar adalah pˆ qˆ pˆ qˆ pˆ z 2 p pˆ z 2 n n dengan z / 2 adalah nilai z yang luas daerah di sebelah kanan di bawah kurva normal standard adalah / 2 .
CONTOH(4)
Menurut suatu artikel suatu obat baru yang diekstrak dari suatu jamur, cyclosporin A, mampu meningkatkan tingkat kesuksesan dalam operasi transplantasi organ. Menurut artikel tersebut, 22 pasien yang menjalani operasi transplantasi ginjal diberikan obat baru tersebut. Dari 22 pasien tersebut, 19 diantaranya sukses dalam operasi transpalntasi ginjal. Apakah sampel tersebut cukup secara statistik? Sebagai informasi ahwa keberhasilan dengan menggunakan prosedur yang standar adalah sekitar 60%! Jika kemudian dilakukan pengamatan terhadap 35 pasien dan 25 diantaranya berhasil menjalani transplantasi ginjal, apakah dapat dikatakan bahwa obat baru tersebut lebih baik dari prosedur yang standar? *Sumber : Mendenhall, W (1987)
*sedikit modifikasi soal
PENDUGAAN PARAMETER:
KASUS DUA SAMPEL Selisih dua proporsi
BESAR PERBEDAAN ANTARA DUA PROPORSI (0 (P1-P2)) >0 Hipotesis (1) klik
0 =0
Hipotesis (2) Klik
HIPOTESIS (1)
Hipotesis satu arah:
H0: p1- p2 0 vs H1: p1- p2 <0 H0: p1- p2 0 vs H1: p1- p2 >0
Hipotesis dua arah:
H0: p1- p2 =0 vs H1: p1- p2 0 Statistik uji :
zh
( pˆ 1 pˆ 2 ) 0 pˆ 1 (1 pˆ 1 ) pˆ 2 (1 pˆ 2 ) n1 n2
HIPOTESIS (2) Hipotesis
satu arah: H0: p1 p2 vs H1: p1 < p2 H0: p1 p2 vs H1: p1 > p2 Hipotesis dua arah: H0: p1 = p2 vs H1: p1 p2 Statistik uji :
zh
( pˆ 1 pˆ 2 ) 1 1 pˆ (1 pˆ )( ) n1 n2
pˆ
x1 x2 n1 n2
PENDUGAAN SELISIH DUA PROPORSI
Bila pˆ1 dan pˆ 2 masing-masing adalah proporsi keberhasilan dalam sampel acak yang berukuran n1 dan n2 serta qˆ1 1 pˆ1 dan qˆ 2 1 pˆ 2 , maka penduga titik bagi selisih antara kedua proporsi populasi p1 – p2 adalah pˆ1 pˆ 2 . Sedangkan selang kepercayaan 100 (1-)% bagi p1 - p2 untuk sampel besar adalah ( pˆ 1 pˆ 2 ) z 2
pˆ 1qˆ1 pˆ 2 qˆ 2 pˆ 1qˆ1 pˆ 2 qˆ 2 ˆ ˆ p1 p 2 ( p1 p 2 ) z 2 n1 n2 n1 n2
dengan z / 2 adalah nilai z yang luas daerah di sebelah kanan di bawah kurva normal standard adalah / 2
CONTOH(6)
Sebuah penelitian dilakukan untuk menguji pengaruh obat baru untuk viral infection. 100 ekor tikus diberikan suntikan infeksi kemudian dibagi secara acak ke dalam dua grup masing-masing 50 ekor tikus. Grup 1 sebagai kontrol, dan grup 2 diberi obat baru tersebut. Setelah 30 hari, proporsi tikus yang hidup untuk grup 1 adalah 36% dan untuk grup 2 adalah 60%. Apakah obat tersebut efektif? Obat dikatakan efektif jika perbedaan antara grup perlakuan dengan grup kontrol lebih dari 12%
*Sumber : Mendenhall, W (1987) *sedikit modifikasi soal
PENYELESAIAN Diketahui
Ditanya
: Grup Kontrol
Grup perlakuan
p1
p2
n1 =50
n2 =50
ˆ 1 0.36 p
ˆ 2 0.6 p
: p2-p1 > 0.12?
PENYELESAIAN
JAwab :
p2- p1 0.12 vs H1: p2- p1 > 0.12 = 5% H0:
Statistik uji :
zh
(0.6 0.36) 0.12 1.23 0.6(1 0.6) 0.36(1 0.36) 50 50
Wilayah kritik : Tolak H0 jika zh > z0.05 = 1.645 Kesimpulan: karena zh=1.23 < z0.05 = 1.645 maka Terima H0 (belum cukup bukti untuk Tolak H0) dengan kata lain berdasarkan informasi dari sampel yang ada belum menunjukkan bahwa obat tersebut efektif
PENDUGAAN VARIANS
Bila s 2 adalah penduga titik bagi varians sampel acak berukuran n yang diambil dari suatu populasi normal dengan varians 2, maka selang kepercayaan 100(1-)% bagi 2 adalah ( n 1) s 2
2 ( n 1, 2 )
(2n 1, / 2)
2
( n 1) s 2
(2n1,1
2)
dengan adalah nilai 2 dengan derajad bebas v = n-1 yang luas daerah di sebelah kanannya sebesar / 2
PENDUGAAN RASIO DUA VARIANS
s12
s 22
Bila dan masing-masing adalah varians sampel acak bebas berukuran n1 dan n2 yang 12 diambil dari populasi normal dengan varians 2 dan 2 , maka penduga titik bagi rasio 12 / 22 adalah s12 / s 22 , dan selang kepercayaan 100(1)% bagi 212/22 adalah 2 s1 1 1 s12 2 2 f 2 ( v2 ,v1 ) 2 s2 f 2 ( v1 ,v2 ) 2 s2
dengan f / 2(v1, v2 ) adalah nilai f untuk derajad bebas v1 dan v2 yang luas daerah di sebelah kanannya sebesar / 2 .
SOAL
Rata-rata Indeks Prestasi (IP) sampel acak 36 mahasiswa tingkat sarjana adalah 2,6. Hitunglah selang kepercayaan 95% dan 99% untuk rata-rata IP semua mahasiswa tingkat sarjana. Anggap simpangan baku populasinya 0,3. Suatu ujian kimia diberikan kepada 50 siswa wanita dan 75 siswa laki-laki. Siswa perempuan mendapat nilai rata-rata 76 dengan simpangan baku 6, sedangkan siswa laki-laki memperoleh rata-rata 82 dengan simpangan baku 8. Tentukan selang kepercayaan 96% bagi selisih rata-rata nilainya. Dari suatu sampel acak 500 keluarga yang memiliki TV disebuah kota kecil, ditemukan bahwa 340 memiliki TV berwarna. Carilah selang kepercayan 95% bagi proporsi sesungguhnya dari keluarga yang memiliki TV berwarna di kota tersebut.
SOAL
Suatu pengumpulan pendapat umum dilakukan terhadap penduduk kota dan di pinggiran kota untuk menyelidiki kemungkinan didirikannya suatu pabrik kimia. Ternyata 2400 di antara 5000 penduduk kota, dan 1200 di antara 2000 penduduk di pinggiran kota menyetujui rencana tersebut. Buat selang kepercayaan 90% bagi selisih proporsi sebenarnya yang menyetujui rencana tersebut. Seorang peneliti yakin bahwa alat pengukurnya mempunyai simpangan baku = 2. Dalam suatu eksperimen dia mencatat pengukuran 4,1; 5,2; 10,2. Buat selang kepercayaan 90% bagi . Apakah data ini sesuai dengan asumsinya ? Berdasarkan contoh soal nomor 4, buat selang kepercayaan 98% untuk 12/22. Apakah anggapan bahwa 1222 dapat dibenarkan ?