SEMINAR TUGAS AKHIR 16 JANUARI 2014
ANALISIS FAKTOR – FAKTOR YANG MEMPENGARUHI PENDUDUK MISKIN DAN PENGELUARAN PERKAPITA MAKANAN DI JAWA TIMUR DENGAN METODE REGRESI NONPARAMETRIK BIRESPON SPLINE Penyaji : I Dewa Ayu Made Istri Wulandari 1310 100 009 Pembimbing : Prof.Dr.Drs. I Nyoman Budiantara, M.Si JURUSAN STATISTIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA
AGENDA
1
PENDAHULUAN 2
TINJAUAN PUSTAKA METODOLOGI PENELITIAN
3
4
ANALISIS DAN PEMBAHASAN 5
SEMINAR TUGAS AKHIR JURUSAN STATISTIKA 2014
KESIMPULAN DAN SARAN
1
PENDAHULUAN Latar Belakang
Perumusan Masalah
Tujuan
Manfaat
Batasan Masalah
Latar Belakang
Permasalahan dari negara berkembang dengan jumlah penduduk yang banyak
Millenium Development Goals (MDGs)
Penduduk Miskin dan Pengeluaran Perkapita Maret 2011 – Maret 2012 BPS menobatkan Makanan
15,3 juta orang (10,92%) dari Kesejahteraan Manusia total penduduk Jawa adalah penduduk miskin (BPS,2012)
JAWA TIMUR
Jawa Timur sebagai provinsi yang memiliki jumlah penduduk miskin terbanyak kedua seIndonesia (BPS,2012)
SEMINAR TUGAS AKHIR JURUSAN STATISTIKA 2013
2
Penelitian Sebelumnya
Surya (2013) melakukan pemodelan terhadap persentase penduduk miskin di Jawa Timur dengan Regresi Semiparametrik Spline
Yuanita (2013) memodelan penduduk miskin di Jawa Timur dengan menggunakan metode Geographically Weighted Regression (GWR)
Fadillah (2010) melakukan pemodelan jumlah penduduk miskin di Jawa Tengah dan Jawa Timur dengan menggunakan analisis regresi linier berganda
SEMINAR TUGAS AKHIR JURUSAN STATISTIKA 2014
3
Latar Belakang
Data dilapangan
Regresi Nonparametrik Birespon Spline
Respon 1 (Penduduk Miskin) Respon 2 (Pengeluaran Perkapita Makanan)
Bentuk kurva regresi tidak diketahui polanya
Komponen Nonparametrik Pemodelan
SEMINAR TUGAS AKHIR JURUSAN STATISTIKA
4
Perumusan Masalah
Bagaimana deskripsi penduduk miskin dan pengeluaran perkapita makanan di Jawa Timur serta faktor – faktor yang diduga mempengaruhinya? Bagaimana hubungan antara variabel – variabel yang diduga berpengaruh terhadap penduduk miskin dan pengeluaran perkapita makanan di Jawa Timur dengan menggunakan regresi nonparametrik Birespon Spline?
SEMINAR TUGAS AKHIR JURUSAN STATISTIKA 2014
5
Tujuan Penelitian
Mendeskripsikan penduduk miskin dan pengeluaran perkapita makanan di Jawa Timur serta faktor – faktor yang diduga mempengaruhinya. Mendapatkan model regresi nonparametrik Birespon Spline terbaik yang dapat menjelaskan hubungan antara variabel – variabel yang diduga berpengaruh terhadap penduduk miskin dan pengeluaran perkapita makanan di Jawa Timur.
SEMINAR TUGAS AKHIR JURUSAN STATISTIKA 2014
6
Manfaat BatasanPenelitian Masalah
Regresi Nonparametrik Birespon Spline
Data tahun 2011
Generalized Cross Validation (GCV)
SEMINAR TUGAS AKHIR JURUSAN STATISTIKA 2014
Pembentukan Model
7
Statistika Deskriptif
Regresi Nonparametrik
Regresi Nonparametrik
Regresi Nonparametrik Birespon Spline Multivariabel
TINJAUAN PUSTAKA Korelasi variabel respon
Pemilihan model terbaik
Penduduk Miskin
Pengeluaran Perkapita Makanan
Statistika Deskriptif
statistik
statistika
Berasal daridari kata statistic yangyang artinya metode pengumpulan Berasal kata statsistics artinya informasi yang data,ditampilkan analisis, interpretasi, dan angka,tabel penyimpulandan hasil analisis dalam bentuk grafis (Johnson&Bhattacharya:1985) (Johnson&Bhattacharya:1985) SEMINAR TUGAS AKHIR JURUSAN STATISTIKA 2014
8
Analisis Regresi
Analisis regresi merupakan salah satu metode Statistika yang digunakan untuk mengetahui pola hubungan antara satu atau lebih variabel
Misalkan terdapat sekumpulan data berpasangan yang secara umum dapat dimodelkan dengan model regresi sebagai berikut yi = f ( xi ) + ε i i = 1,2, , n
SEMINAR TUGAS AKHIR JURUSAN STATISTIKA 2014
9
Regresi Parametrik
Model regresi parametrik secara umum dapat dituliskan pada persamaan berikut
yi = f ( xi ) + ε i
yi = β 0 + β1 xi1 + β 2 xi 2 + + β m xim + ε i
Atau dapat ditulis dalam bentuk matrik
Y = Xβ + ε Estimasi parameter pada regresi parametrik diperoleh dengan menggunakan Maximum Likelihood Estimator (MLE)
βˆ = ( X ' X ) −1 X 'Y Sehingga diperoleh estimasi dari
ˆ y
Yˆ = X ( X ' X ) −1 X 'Y SEMINAR TUGAS AKHIR JURUSAN STATISTIKA 2014
10
Regresi Nonparametrik
Salah satu regresi nonparametrik ialah regresi nonparametrik spline truncated. Model regresi nonparametrik spline truncated secara umum dapat ditulis sebagai berikut. yi = f (ti ) + ε i i = 1,2, , n dengan f (ti ) merupakan fungsi spline dengan titik knot k1 , k 2 ,, k r yang dapat dituliskan dengan persamaan p
r
f (ti ) = ∑ γ i ti + ∑ γ p + j (ti − k j ) +p j
j =1
j =1
(ti − k j ) +p merupakan fungsi truncated (potongan) yang dijabarkan sebagai berikut : p − ( t k ) , ti ≥ k j i j p (ti − k j ) + = 0
, ti < k j
SEMINAR TUGAS AKHIR JURUSAN STATISTIKA 2014
11
Regresi Nonparametrik dengan mensubstitusikanf (ti ) ke yi akan menghasilkan regresi nonparametrik spline yang dijabarkan sebagai berikut p
r
yi = ∑ γ i ti + ∑ γ p + j (ti − k j ) +p + ε i
, i = 1,2, , n
j
j =1
j =1
Estimasi parameter diperoleh dengan menggunakan Maximum Likelihood Estimation
γˆ ( k ) = T ( k )(T ( k ) ' T ( k )) −1T ( k ) ' y Estimator spline terbaik diperoleh dengan menggunakan titik knot optimal. Titik knot optimal dapat dihitung dengan menggunakan metode Generalized Cross Validation (GCV) MSE ( k )
GCV ( k ) =
dengan : MSE ( k ) = n
−1
[n
n
∑(y i =1
i
−1
trace( I − A( k ))
]
2
− yˆ i )
A( k ) = T ( k )(T ( k ) ' T ( k )) −1T (k ) ' SEMINAR TUGAS AKHIR JURUSAN STATISTIKA 2014
12
Regresi Nonparametrik Birespon Spline Multivariabel
Jika dalam analisis regresi terdapat satu variabel respon dengan variabel prediktor lebih dari satu, maka regresi tersebut dinamakan regresi nonparametrik Spline multivariabel. Model untuk regresi nonparametrik Birespon Spline dapat dituliskan sebagai berikut.
Sehingga bentuk estimasi model Spline dalam regresi nonparametrik birespon menjadi sebagai berikut.
SEMINAR TUGAS AKHIR JURUSAN STATISTIKA 2014
13
Korelasi antara Variabel-Variabel Respon
Untuk mengetahui nilai korelasinya dapat digunakan koefisien korelasi Pearson yang secara umum memiliki persamaan berikut.
Apabila nilai koefisien korelasi mendekati -1 atau 1 maka hubungan atau korelasi antara variabel-variabel respon semakin kuat. Jika nilai koefisien korelasi mendekati 0 maka hubungan atau korelasi antara variabel-variabel respon semakin lemah (Draper dan Smith, 1992).
SEMINAR TUGAS AKHIR JURUSAN STATISTIKA 2014
14
Kriteria Pemilihan Model Terbaik
GCV Minimum
MSE Minimum
SEMINAR TUGAS AKHIR JURUSAN STATISTIKA 2014
15
Penduduk Miskin
Penduduk Miskin
Menurut Badan Pusat Statistik (BPS) definisi dari penduduk miskin adalah penduduk yang memliki pendapatan yang berada dibawah garis kemiskinan Pengertian dari garis kemiskinan sendiri adalah suatu garis yang menunjukkan nilai pengeluaran makanan perorang untuk memenuhi kebutuhan dasar 2100 kkal perhari ditambah dengan pengeluaran nonmakanan selama 1 bulan SEMINAR TUGAS AKHIR JURUSAN STATISTIKA 2014
Persentase Kemiskinan Perbandingan antara jumlah penduduk yang berada dibawah garis kemiskinan dengan jumlah penduduk seluruhnya 16
Pengeluaran Perkapita Makanan
Pengeluaran perkapita makanan diukur dengan Garis Kemiskinan Makanan. Semakin meningkatnya penduduk miskin, meningkat pula garis kemiskinan makanan. Garis Kemiskinan Makanan adalah nilai pengeluaran kebutuhan minimum makanan yang disetarakan dengan 2100 kilokalori perkapita perhari. Menurut BPS, berikut ini adalah formula dasar dalam menghitung Garis Kemiskinan Makanan (GKM) yakni:
SEMINAR TUGAS AKHIR JURUSAN STATISTIKA 2014
17
Faktor-faktor yang mempengaruhi
Chemicchovsky dan Maesok (1985)
BPS
Pengeluaran Mengkaji rumah tangga miskin di Indonesia. Hasil penelitian tersebut menunjukkan bahwarumah tangga, kegiatan utama kepala sebagian besar rumah tangga dari penduduk di Indonesia memiliki berbagai karakteristik tangga, lapangan usaha tersendiri. Karakteristik rumah tangga miskin tersebut antara lain yakni tingkat rumah pendidikan kepala rumah tangga rendah, pekerjaan yang tidak tetap dari kepala rumah tangga rumah sebagaitangga, tulangdan status pekerjaan kepala rumah tangga. punggung
SEMINAR TUGAS AKHIR JURUSAN STATISTIKA 2014
18
METODOLOGI PENELITIAN Sumber Data
Variabel Penelitian
Langkah Analisis
Sumber Data
Data sekunder tahun 2011 dari Badan Pusat Statistik Jawa Timur
Data Makro Sosial dan Ekonomi tahun 2007-2011
Survey Sosial Ekonomi Nasional Jawa Timur 2011
SEMINAR TUGAS AKHIR JURUSAN STATISTIKA 2014
19
Variabel Penelitian Variabel
Nama Variabel
Skala Variabel
Definisi Operasional
Persentase Penduduk Miskin
Kontinu
Persentase penduduk yang berada dibawah Garis Kemiskinan
Pengeluaran Perkapita Makanan
Kontinu
Persentase penduduk yang pengeluaran minimum makanan disetarakan dengan 2100 kkal
Tingkat Kesempatan Kerja
Kontinu
Persentase penduduk usia kerja yang termasuk angkatan kerja yang bekerja terhadap jumlah angkatan kerja
Laju Pertumbuhan Ekonomi
Kontinu
Persentase pertumbuhan ekonomi dengan melihat perkembangan nilai dari PDRB
Tingkat Pengangguran Terbuka
Kontinu
Persentase jumlah pengangguran terhadap jumlah angkatan kerja
Tingkat Partisipasi Angkatan Kerja
Kontinu
Persentase angkatan penduduk usia kerja
SEMINAR TUGAS AKHIR JURUSAN STATISTIKA 2014
kerja
terhadap
jumlah
20
Langkah Analisis
1. Mendefinisikan variabel respon dan variabel prediktor yang diduga mempengaruhi. 2. Membuat Statistika Deskriptif yang terdiri dari Rata – rata, variansi, minimum, maksimum, dan selisih. 3. Membuat scatter plot antara variabel respon dengan variabel prediktor untuk mengetahui pola data. 4. Memodelkan Penduduk Miskin dan Pengeluaran Perkapita Makanan di Jawa Timur dengan Spline linear 1 knot, 2 knot dan 3 knot, 4 knot, dan 5 knot. 5. Memilih titik knot optimal dengan menggunakan kriteria Generalized Cross Validation (GCV) dimana nilai GCV minimum. 6. Menghitung nilai MSE minimum dari model dengan titik knot optimal yang dihasilkan. 7. Memodelkan Penduduk Miskin dan Pengeluaran Perkapita Makanan di Jawa Timur menggunakan Spline dengan titik knot optimal. 8. Melakukan interpretasi model dan menarik kesimpulan. SEMINAR TUGAS AKHIR JURUSAN STATISTIKA 2014
21
Langkah Analisis Identifikasi variabel respon Penduduk Miskin dan Pengeluaran Makanan beserta 4 variabel prediktor A
Analisis karakteristik masing-masing Kabupaten/Kota dengan menggunakan statistika deskriptif Memilih titik knot optimal dengan GCV terkecil
Identifikasi pola data dengan scatter plot Memodelkan Penduduk Miskin dan Pengeluaran Perkapita Makanan dengan titik knot optimal
Memodelkan Penduduk Miskin dan PPM dengan Spline linear
Menghitung MSE
1 knot
2 knot
3 knot
3 knot
5 knot Menarik kesimpulan
A
SEMINAR TUGAS AKHIR JURUSAN STATISTIKA 2014
22
Karakteristik Variabel Respon
Hubungan Kedua Variabel Respon dengan Variabel Prediktor
Scatterplot Variabel Respon dan Variabel Prediktor
ANALISIS DAN PEMBAHASAN Model Regresi Nonparametrik Birepon Spline
Pemilihan model terbaik
Interpretasi Model
Karakteristik Penduduk Miskin dan Pengeluaran Perkapita Makanan
Variabel
Rata-rata
Variansi
Minimum
Maksimum
Selisih
y1
18,56
69,27
6,30
44,30
38,00
y2
52,05
35,88
40,49
62,89
22,40
x1
95,60
3,64
85,08
97,30
12,22
x2
6,88
0,39
6,14
9,24
3,10
x3
4,14
0,59
2,70
5,86
3,16
x4
69,12
3,48
70,91
70,91
10,91
SEMINAR TUGAS AKHIR JURUSAN STATISTIKA 2014
23
Kabupaten/Kota
Batu Surabaya Madiun Mojokerto Pasuruan Probolinggo Malang Blitar Kediri Sumenep Pamekasan Sampang Bangkalan Gresik Lamongan Tuban Bojonegoro Ngawi Magetan Madiun Nganjuk Jombang Mojokerto Sidoarjo Pasuruan Probolinggo Situbondo Bondowoso Banyuwangi Jember Lumajang Malang Kediri Blitar Tulungagung Trenggalek Ponorogo Pacitan
Karakteristik Penduduk Miskin dan Pengeluaran Perkapita Makanan
6.3 8.52 7.33 9.26 11.54 23.98 7.14 9.46 11.38 29.98 28.87 44.3 37.16 20.96 23.24 24.89 22.91 21.7 15.5 18.99 18.57 17.55 15.33 9.47 16.87 32.14 19.64 21.96 13.93 16.75 17.36 15.57 19.5 15.05 13.26 19.49 15.87 23.67 0
5
10
SEMINAR TUGAS AKHIR 15 20 25 30 35 JURUSAN STATISTIKA Penduduk Miskin 2014
40
45
50
24
Kabupaten/Kota
Batu Surabaya Madiun Mojokerto Pasuruan Probolinggo Malang Blitar Kediri Sumenep Pamekasan Sampang Bangkalan Gresik Lamongan Tuban Bojonegoro Ngawi Magetan Madiun Nganjuk Jombang Mojokerto Sidoarjo Pasuruan Probolinggo Situbondo Bondowoso Banyuwangi Jember Lumajang Malang Kediri Blitar Tulungagung Trenggalek Ponorogo Pacitan
Karakteristik Penduduk Miskin dan Pengeluaran Perkapita Makanan
47.46 40.49 44.8 43.29 44.59 46.91 40.66 44.27 43.93 61.06 58.55 61.7 62.89 50.61 53.77 57.12 54.62 57.4 50.11 55.13 54.08 47.24 53.7 48.97 57.52 57.56 59.05 61.24 51.2 53.1 56.98 49.59 49.71 51.84 49.44 50.66 55.48 51.29
0
10
20
SEMINAR TUGAS AKHIR50 30 40 JURUSAN STATISTIKA Pengeluaran Perkapita Makanan 2014
60
70
25
Hubungan Penduduk Miskin dan Pengeluaran Perkapita Makanan dengan Faktor- Faktor yang Diduga Mempengaruhi
PendudukMiskin Miskin Penduduk Penduduk Miskin Penduduk Miskin
50 50 50 50
60,0 3
685
65 65 65 65
62,5 4 65,0 67,5 70,0 595 6 7 90 8 9 Pengeluaran Perkapita Makanan Pengeluaran Perkapita Makanan
Pengeluaran PengeluaranPerkapita PerkapitaMakanan Makanan
60 60 60 60
40 40 40 40
55 55 55 55
30 30 30 30
50 50 50 50
20 20 20 20
45 45 45 45
10 10 10 10 85
6 3 60,0
62,57
90 465,0
40 40 40 40
95 9 8 67,5 5 6 70,0Kesempatan Tingkat Kerja Laju Pertumbuhan Tingkat Pengangguran Terbuka TPAK Ekonomi
SEMINAR TUGAS AKHIR JURUSAN STATISTIKA 2014
26
Model Regresi Nonparametrik Birespon Spline
SEMINAR TUGAS AKHIR JURUSAN STATISTIKA 2014
27
Model dengan Satu Titik Knot OPtimal
SEMINAR TUGAS AKHIR JURUSAN STATISTIKA 2014
28
Model dengan Dua Titik Knot OPtimal
SEMINAR TUGAS AKHIR JURUSAN STATISTIKA 2014
29
Model dengan Tiga Titik Knot OPtimal
SEMINAR TUGAS AKHIR JURUSAN STATISTIKA 2014
30
Model dengan Empat Titik Knot OPtimal
SEMINAR TUGAS AKHIR JURUSAN STATISTIKA 2014
31
Model dengan Lima Titik Knot OPtimal
SEMINAR TUGAS AKHIR JURUSAN STATISTIKA 2014
32
Pemilihan Model Terbaik
Variabel Prediktor 1 Titik knot 2 Titik knot 3 Titik knot 4 Titik knot 5 Titik knot
GCV Minimum 0,048652 0,171215 0,091143 13,212153 0,586604
SEMINAR TUGAS AKHIR JURUSAN STATISTIKA 2014
MSE 0,040296 0,134702 0,064261 9,945436 0,385051
33
Pemilihan Model Terbaik
SEMINAR TUGAS AKHIR JURUSAN STATISTIKA 2014
34
Interpretasi Model Regresi Nonparametrik Birespon Spline RESPON 1 (PENDUDUK MISKIN)
SEMINAR TUGAS AKHIR JURUSAN STATISTIKA 2014
35
Interpretasi Model Regresi Nonparametrik Birespon Spline RESPON 2 (PENGELUARAN PERKAPITA MAKANAN)
SEMINAR TUGAS AKHIR JURUSAN STATISTIKA 2014
36
KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan
Saran
Kesimpulan
1. Persentase penduduk miskin tertinggi terdapat di Kabupaten Sampang yakni sebesar 44,3% pada tahun 2011, sedangkan persentase penduduk miskin terendah adalah Kota Batu yakni sebesar 6,3%. Persentase pengeluaran perkapita tertinggi terdapat di Kabupaten Bangkalan yakni sebesar 62,89% pada tahun 2011, sedangkan persentase pengeluaran perkapita makanan terendah adalah Kota Surabaya yakni sebesar 40,49%.
SEMINAR TUGAS AKHIR JURUSAN STATISTIKA 2014
37
Kesimpulan
2. Model regresi nonparametrik birespon Spline terbaik adalah model Spline linear dengan satu titik knot. Nilai GCV yang dihasilkan adalah 0,048652 dengan nilai MSE sebesar 0,040296. Model regresi nonparametrik Birespon Spline yang dihasilkan yakni
SEMINAR TUGAS AKHIR JURUSAN STATISTIKA 2014
38
Saran
1. Bagi pemerintah Provinsi Jawa Timur diharapkan agar lebih memperhatikan variabel – variabel yang memberikan suatu nilai tambah untuk peningkatan derajat kesejahteraan yang dapat dilihat dari hasil penelitian ini yakni mengenai faktor penduduk miskin dan pengeluaran perkapita makanan. 2. Bagi pembaca, hasil penelitian ini diharapkan dapat membantu dan menjadi acuan untuk penelitian selanjutnya 3. Untuk penelitian selanjutnya, variabel – variabel yang digunakan pada penelitian ini bisa dicobakan pada pendekatan regresi semiparametrik. SEMINAR TUGAS AKHIR JURUSAN STATISTIKA 2014
39
SEMINAR TUGAS AKHIR 16 JANUARI 2014
ANALISIS FAKTOR – FAKTOR YANG MEMPENGARUHI PENDUDUK MISKIN DAN PENGELUARAN PERKAPITA MAKANAN DI JAWA TIMUR DENGAN METODE REGRESI NONPARAMETRIK BIRESPON SPLINE Penyaji : I Dewa Ayu Made Istri Wulandari 1310 100 009 Pembimbing : Prof.Dr.Drs. I Nyoman Budiantara, M.Si JURUSAN STATISTIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA