Pendahuluan • Penerapan perlakuan terhadap unit percobaan dilakukan secara acak, dengan memperhatikan batasan bahwa setiap perlakuan hanya muncul sekali pada arah baris dan hanya muncul sekali pada arah lajur
PERANCANGAN PERCOBAAN
(RANCANGAN BUJURSANGKAR LATIN) Oleh:
Dr. Ir. Dirvamena Boer, M.Sc.Agr. HP: 081 385 065 359 Universitas Haluoleo, Kendari
[email protected] http://dirvamenaboer.tripod.com/
2 Dirvamena Boer – Universitas Haluoleo, Kendari
Pengacakan dan Penataan
Dirvamena Boer – Universitas Haluoleo, Kendari
Denah Bujursangkar Latin
• Pengacakan RBL disarankan Cohran dan Cox – Bujursangkar 3 x 3. Tempatkan 3 perlakuan A, B, dan C, lalu acak susunan ketiga kolomnya, kemudian acak kedua baris yang terakhir. – Bujursangkar 4 x 4. Pilih secara acak dari 4 kemungkinan gugus bujursangkar yang tersedia atau menempatkan perlakuan A, B, C, D. Kemudian lakukan pengacakan kolom, dilanjutkan dengan pengacakan 3 baris terakhir. – Bujursangkar 5 x 5. Tempatkan secara acak ke 5 perlakuan A, B, C, D, dan E, lalu lakukan pengacakan baris dan kemudian lakukan pengacakan kolom. 3 Dirvamena Boer – Universitas Haluoleo, Kendari
4
Denah Bujursangkar Latin
Pengacakan dan Penataan A B C D E 1
1 2 3 4 5
B A D E C 2
C E A B D 3
D C E A B 4
E D B C A 5
Untuk Mengacak Baris Bilangan Urutan Rangk Acak 780 Baris 1 4 789 Baris 2 5 304 Baris 3 2 49 Baris 4 1 719 Baris 5 3
5
1 2 3 4 5
Pengacakan penempatan baris D E B C D A E C D A B C B A E 1 2 3
00196 78011 78906 30494 04924 71941 70552 58401 33194 57200 30583
Untuk Mengacak Kolom Bilangan Urutan Rangk Acak 705 Kolom 1 5 584 Kolom 2 4 331 Kolom 3 2 572 Kolom 4 3 305 Kolom 5 1
A E B D C 4
C B A E D 5
1 2 3 4 5
Pengacakan penempatan kolom C B A B A E A D B E C D D E C 1 2 3
E D C B A 4
56987 46592 87232 16885 04505 43050 42026 22285 55946 26068 07409
D C E A B 5
2188 4722 8152 0871 1675 0094 1059 4562 7888 3567 3341
6
Dirvamena Boer – Universitas Haluoleo, Kendari
Model Linear Aditif dan Pengamatan Yij ( k ) i j k ij ( k )
Model Linear Aditif dan Pengamatan Nomor
i j k 1, 2, , n
Baris (i) 1
Nomor Kolom (j) 1
Y11(C ) Y21( A) 3 Y31( D ) 4 Y41( E ) 5 Y51( B ) Total Kolom Y 1 2
Yij(k) =Nilai pengamatan pada perlakuan ke-k dalam baris ke-i, dan kolom ke-j =Nilai rata-rata umum i =Pengaruh baris ke-i j =Pengaruh kolom ke-j (k) =Pengaruh perlakuan ke-k dalam baris ke-i dan kolom ke-j ij(k) =Pengaruh galat pada perlakuan ke-k dalam baris ke-i dan kolom ke-j
2
3
4
5
Y12( A) Y22( B ) Y32(C ) Y42( D ) Y52( E ) Y2
Y13( E ) Y23(C ) Y33( A) Y43( B ) Y53( D ) Y3
Y14( B ) Y24( D ) Y34( E ) Y44(C ) Y54( A ) Y4
Y15( D ) Y25( E ) Y35( B ) Y45( A) Y55( C ) Y5
Total
Total
Baris
Perlakuan
Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y
YA YB YC YD YE Y
YA Y12( A ) Y21( A) Y33( A) Y45( A) Y54( A) YB Y14( B ) Y22( B ) Y35( B ) Y43( B ) Y51( B ) dst 7
Dirvamena Boer – Universitas Haluoleo, Kendari
8 Dirvamena Boer – Universitas Haluoleo, Kendari
Sidik Ragam dan Penguraian Jumlah Kuadrat FK
Sidik Ragam dan Penguraian Jumlah Kuadrat
1 2 Y n2 n
n
JKT Yij2 FK i 1 j 1
JKB JKK
1 Yi2 FK n i 1 n
Sumber keragaman (SK)
Derajat bebas (db)
Baris
n-1
JKB
KTB
KTB/KTG
Kolom
n-1
JKK
KTK
KTK/KTG
Perlakuan
n-1
JKP
KTP
KTP/KTG
Galat
(n-1)(n-2)
JKG
KTG
2
Total
1 n 2 Y j FK n i 1
n -1
KK
1 n JKP Yk2 FK n k 1 JKG JKT JKB JKK JKP 9
Jumlah kuadrat (JK)
F-hitung
JKT
KTG *100% Y
Kriteria pengambilan keputusan: tolak H0 jika F-hitung lebih besar dari F-tabel pada taraf nyata 10
Dirvamena Boer – Universitas Haluoleo, Kendari
Pengujian Hipotesis
Kuadrat tengah (KT)
Dirvamena Boer – Universitas Haluoleo, Kendari
Pengujian Hipotesis
Hipotesis untuk baris
Hipotesis untuk kolom
H 0 : i j 0 untuk i j , atau dapat dikatakan bahwa pengaruh
H 0 : i j 0 untuk i j , atau dapat dikatakan bahwa pengaruh
semua baris memberi hasil yang sama
semua kolom memberi hasil yang sama
H1 : i j 0 untuk i j , atau dapat dikatakan bahwa paling sedikit
H1 : i j 0 untuk i j , atau dapat dikatakan bahwa paling sedikit
ada sepasang baris yang memberi hasil yang tidak sama.
ada sepasang kolom yang memberi hasil yang tidak sama.
11 Dirvamena Boer – Universitas Haluoleo, Kendari
12 Dirvamena Boer – Universitas Haluoleo, Kendari
Pengujian Hipotesis
Teladan • Suatu percobaan untuk mengetahui pengaruh pencampuran bensin terhadap penghematan bahan bakar yang diukur melalui jarak tempuh (km/liter). Karena keterbatasan mobil yang ada, maka diputuskan menggunakan RBL, dengan memperpanjang waktu percobaan. Terdapat lima merk mobil yang berbeda yaitu: P, M, N, S, dan T. Perlakuan yang dicobakan sebanyak 5 macam, yaitu:
Hipotesis untuk perlakuan
H 0 : i j 0 untuk i j , atau dapat dikatakan bahwa pengaruh semua perlakuan memberi hasil yang sama
H1 : i j 0 untuk i j , atau dapat dikatakan bahwa paling sedikit
A: B: C: D: E:
ada sepasang perlakuan yang memberi hasil yang tidak sama.
13
Kontrol (bensin tanpa pencampuran) Kontrol + bahan X yang diproduksi perusahaan I Kontrol + bahan Y yang diproduksi perusahaan II Kontrol + bahan U yang diproduksi perusahaan I Kontrol + bahan V yang diproduksi perusahaan II
Misal telah dilakukan pengacakan, maka diperoleh hasil seperti tabel berikut:
Dirvamena Boer – Universitas Haluoleo, Kendari
Teladan
Teladan FK
Hari (Baris) 1 2 3 4 5 Total Kolom
Merk Mobil (Kolom) P B=14 C=10 E=14 A=11 D=13 62
M A=10 D=10 B=12 C=11 E=12 55
N E=11 B=11 C=13 D=10 A=9 54
S C=12 A=8 D=11 E=10 B=10 51
14
Dirvamena Boer – Universitas Haluoleo, Kendari
T D=10 E=12 A=9 B=13 C=13 57
Total
Total
Baris 57 51 59 55 57 279
Perlakuan A= 47 B=60 C=59 D=54 E=59
15 Dirvamena Boer – Universitas Haluoleo, Kendari
1 2 1 Y 2 2792 3113.64 2 5 n
JKT Yij2 FK 142 102 112 132 FK 61.36 n
n
i 1 j 1
1 n 2 1 Yi FK 57 2 512 57 2 FK 7.36 5 n i 1 1 n 1 JKK Y2j FK 622 552 57 2 FK 13.36 5 n i 1 JKB
1 n 2 1 JKP Yk FK 47 2 602 592 FK 23.76 5 n k 1 JKG JKT JKB JKK JKP 16.88
16
Dirvamena Boer – Universitas Haluoleo, Kendari
Efisiensi Pengelompokan Baris dan Kolom
Teladan SK Hari (Baris)
db
JK
KT
4
7.36
1.84
Fhitung 1.30
5% 3.26
1% 5.41
Mobil (Kolom)
4
13.36
3.34
2.37
3.26
5.41
Perlakuan (Bensin)
4
23.76
5.94
4.21
3.26
5.41
1.41
Galat
12
16.88
Total
24
61.36
Pengelompokan dinyatakan efektif dalam mengurangi galat percobaan apabila nilai Fhitung untuk baris atau kolom berbeda nyata (yaitu apabila Fhitung untuk
Ftabel
baris atau untuk kolom lebih besar dari
Sedangkan besarnya
pengurangan galat percobaan akibat pengelompokan dapat dihitung dengan melihat Keefisienan Relatif (KR) RBL terhadap RAL atau RAK, sebagai berikut: Keefisienan relatif RBL terhadap RAL
KR (RBL terhadap RAL) Karena
Ftabel ).
Fhitung untuk percobaan nyata, maka kita putuskan untuk menolak H0.
Eb Ek (n 1) Eg (n 1) Eg
Hal ini berarti ada perbedaan yang nyata diantara nilai tengah perlakuan.
17
18
Dirvamena Boer – Universitas Haluoleo, Kendari
Efisiensi Pengelompokan Baris dan Kolom Keefisienan relatif RBL terhadap RAK dapat dihitung dengan dua cara
Bila baris dianggap sebagai satu-satunya pengelompokan, maka
KR (RBL terhadap RAK, Baris)
E b (n 1) E g nE g
Selamat Belajar
Bila kolom dianggap sebagai satu-satunya pengelompokan, maka
KR (RBL terhadap RAK, Kolom)
E k (n 1) E g nE g
Dimana Eb adalah kuadrat tengah baris, Ek adalah kuadrat tengah kolom, dan Eg adalah kuadrat tengah galat dalam sidik ragam RBL. Apabila db galat kurang dari 20 maka KR harus dikalikan dengan faktor penyesuaian k yang ditentukan sebagai:
(n 1)(n 2) 1 (n 1) 2 3 k (n 1)(n 2) 3 (n 1) 2 1
19
20 Dirvamena Boer – Universitas Haluoleo, Kendari