Topik Bahasan:
Pendugaan Parameter 1 (Selang Pendugaan, Pendugaan
Selang 1 Rata-Rata) Pertemuan ke II
1. Ilustrasi • Statistika Inferensia : Mencakup semua metode yang digunakan untuk penarikan kesimpulan atau generalisasi mengenai populasi dengan melakukan pengambilan sampel (sampling) dan pengolahan datanya. • Estimasi /pendugaan parameter – yaitu penentuan nilai suatu parameter populasi berdasarkan nilai dari statistik sampel. – Sedangkan statistik sampel yang digunakan untuk menduga nilai suatu parameter populasi disebut ‘estimator’ • Prosedur Pendugaan Parameter: 1. 2. 3. 4.
Menentukan sebuah sampel Mengumpulkan informasi yg diperlukan dari tiap anggota sampel Menghitung nilai statistik sampel Menghubungkan nilai statistik sampel dengan parameter populasi • Suatu nilai x, hasil hitung dari contoh yang berukuran n, merupakan nilai dugaan (estimator) bagi parameter populasi µ
Pendugaan Parameter ~ Statistika 2
2
1
Parameter Populasi
Estimator
Rata-rata,
x
Beda Rata-rata 2 populasi,
1
-
2
Simpangan baku, σ
x1 - x2 s
• Penduga Tak Berbias : bila statistik x memiliki nilai yang sama dengan nilai parameter populasi, µ µ = E(x) • Penduga Paling Efesien : memiliki nilai ragam /simpangan baku terkecil
σx1 < σx2
x1 merupakan penduga yang lebih efisien dibanding x2 untuk nilai µ
• Margin Kesalahan : Ketika diperoleh nilai penduga bagi suatu nilai parameter, perlu dihitung ‘Margin of Error’ Margin of Error = ± 1.96 . x
atau
± 1.96 . sx
dimana, sx = nilai penduga bagi σx sx = s/√n dan σx = σ /√n 3
Pendugaan Parameter ~ Statistika 2
2. Selang Pendugaan • Suatu selang pendugaan bagi parameter populasi x x1 < x < x2 x1 dan x2 tergantung nilai statistiknya dan juga pada sebaran penarikan sampel Jika simpangan baku σx besar, maka selang pendugaan juga harus besar • Selang pendugaan parameter populasi yang didasarkan pada tingkat kepercayaan disebut ‘selang kepercayaan’ p (x1 < x < x2 ) = (1 - ) . 100% untuk 0 <
<1
dimana, (1 - ) = koefesien/derajat kepercayaan = significance level • Makin besar selang kepercayaan (%) makin yakin bahwa selang tersebut mencakup nilai parameter populasi tersebut.
Pendugaan Parameter ~ Statistika 2
4
2
3. Selang Pendugaan Rata-Rata Populasi: Sampel Besar • Dalam suatu sampel yang berukuran besar, dimana n ≥ 30, digunakan distribusi normal baku z untuk menghitung selang kepercayaan µ Teori Batas Pusat
σx
=
σ n
atau
sx
s n
=
Dengan sampel besar, x merupakan penduga yang akurat bagi µ
p(-z
/2
< z < z /2) = 1 -
p(-z
/2
<
x-µ σ n
p( x-z /2 .
σ < n
dimana z =
σ
x-µ n
σ /2
< z /2) = 1 µ < x +z
/2 .
σ /2
σ ) = 1n
x
Jadi, selang kepercayaan bagi µ, adalah :
– x± z
/2
– x± z
/2
. .
σ Jika σ n s n Jika σ
-
diketahui
z σ /2
0
z
tidak diketahui 5
Pendugaan Parameter ~ Statistika 2
•
z σ /2
Contoh : Suatu perusahaan penerbitan melakukan penelitian ttg harga buku ‘Pengantar Statistika’ terbitannya yang tersebar di pasaran. Didapatkan 36 sampel dengan rata-rata harga $48.40. Telah diketahui bahwa simpangan baku untuk seluruh buku $4.50. a. Berapa titik penduga untuk rata-rata harga semua buku yang beredar? Dan berapa margin kesalahan untuk penduga tersebut? b. Buat rata-rata harga buku tersebut dengan selang kepercayaan 90%. Penyelesaian : n = 36, x = $48.40, dan σ = $4.50 Maka,
σ
σx = n = a.
4.50 = $ 0.75 36
µ = x = $48.40 Margin of error titik µ = ± 1.96 . x = ± 1.96 * 0.75 = ± $ 1.47
b.
σ
σ
p ( x-z /2 . n< µ < x+ z /2 . ) = 1n
Pendugaan Parameter ~ Statistika 2
= 0.9 6
3
1-
= 0.9 = 1 - 0.9 = 0.1 /2 = 0.05 Nilai Z /2 dimana luas daerah di bawah kurva sebelah kiri 0.05 = 1.65 (Tabel Distribusi Normal Z)
σ /2 = 0.05
x
Maka, harga buku rata-rata dengan selang kepercayaan 90%, adalah: =x±z
/2
σ n
.
0.95
0
0.05
z
= 48.40 ± (1.65 * 0.75) = 48.40 ± 1.24 = 47.16 s/d 49.64 Atau $ 47.16 < < $ 49.64 Yang berarti bahwa dengan selang/tingkat kepercayaan 90%, rata-rata harga buku yaitu $ 47.16 s/d $ 49.64
7
Pendugaan Parameter ~ Statistika 2
4. Galat & Ukuran Sampel dlm Pendugaan µ • Bila x digunakan untuk menduga µ, maka dengan tingkat kepercayaan (1- ).100%, galat pendugaan maksimum, e adalah:
e= z
/2
. σ
n
atau
e= z
/2
.
s n
• Sering kita ingin mengetahui berapa besar sebuah sampel harus diambil, agar galat pendugaan µ tidak melebihi suatu nilai e. Dalam hal ini jumlah sampel n, adalah:
n=
z
/2
.
2
E
adalah simpangan baku populasi, bisa diturunkan dari s sebagai estimatornya.
Pendugaan Parameter ~ Statistika 2
8
4
5. Selang Kepercayaan Bagi Pendugaan Rata-Rata Populasi Pada Sampel kecil • Dalam suatu sampel yang berukuran kecil, dimana n < 30; simpangan baku σ tidak diketahui; dan distribusi mendekati normal untuk menghitung selang kepercayaan µ digunakan
ditribusi sampel t
σ /2 T =
σ /2
x -µ s n
x -
Tσ /2
0
Tσ /2
T
)100% bagi µ diperoleh sebagai berikut:
• Selang kepercayaan (1 -
p(-T /2 < T < T /2) = 1 P(-T
x-µ
/2
< s n < T /2) = 1 -
p( x-T /2 .
s n
< µ < x +T
/2
.
s n ) = 1-
T /2 adalah nilai T dengan derajat bebas df = n-1 yg di sebelah kanan terdapat daerah seluas /2 9
Pendugaan Parameter ~ Statistika 2
• Contoh : Dr John ingin memprediksi rata-rata tingkat kolesterol untuk semua orang dewasa di sebuah kota. Ia mengambil 25 laki-laki dewasa sebagai sampel dan menemukan rata-rata tingkat kolesterol sampel tersebut yaitu 186 dengan simpangan baku 12. Jika diasumsikan tingkat kolesterol untuk semua laki-laki dewasa di kota tersebut terdistribusi normal, tentukan selang kepercayaan 95% untuk ratarata populasi µ.
Penyelesaian
:
n = 25, x = 186, dan s = 12
0.4750
0.4750
0.025
0.025
df = n -1 = 25 -1= 24 Tabel distribusi T df = 24; /2 = 0.025
T = 2.064 -2.064 Selang kepercayaan bagi µ adalah: s s) = p( x-T /2 . n < µ < x +T /2 . n 12 12 = 181.05 < µ < 190.95 < µ < 186 + 2.064 . = 186 – 2.064 . 25 25
x 0
2.064
T
Jadi dengan tingkat kepercayaan 95%, rata-rata kolesterol untuk semua laki-laki dewasa di sebuah kota (A) terletak berkisar antara 181.05 s/d 190.95 Pendugaan Parameter ~ Statistika 2
10
5