metode penelitian

METODE PENELITIAN

� DESAIN PERCOBAANDESAIN PERCOBAAN

� Kegunaan :Kegunaan : Memperoleh keterangan yang maksimum mengenai cara Memperoleh keterangan yang maksimum mengenai cara

membuat percobaan, bagaimana proses perencanaan serta membuat percobaan, bagaimana proses perencanaan serta pelaksanaan percobaan yang dilakukan.pelaksanaan percobaan yang dilakukan.

Ciri-ciri desain Percobaan: : � Variabel dan kondisiVariabel dan kondisi yang diperlukan yang diperlukan diatur secara ketatdiatur secara ketat,,� Manipulasi (perlakuan)Manipulasi (perlakuan) terhadap variabel penelitian, terhadap variabel penelitian, � Variabel yang diteliti dibandingkan dengan Variabel yang diteliti dibandingkan dengan variabel variabel kontrol,kontrol,� Digunakan Digunakan Analisa VarianAnalisa Varian yang ditujukan untuk : yang ditujukan untuk : minimalisasi variansi dari minimalisasi variansi dari galatgalat, , minimalisasi dari variansi variabel yang tidak diteliti, dan minimalisasi dari variansi variabel yang tidak diteliti, dan maksimalisasi variansi dari variabel yang diteliti.maksimalisasi variansi dari variabel yang diteliti.

� Definisi :Definisi :Semua proses yang diperlukan dalam merencanakan dan Semua proses yang diperlukan dalam merencanakan dan melaksanakan percobaan (Nasir, 1988)melaksanakan percobaan (Nasir, 1988)

� VALIDITAS DESAIN PERCOBAANVALIDITAS DESAIN PERCOBAAN

A. Replikasi, A. Replikasi, pengulangan dari percobaan dasar untuk :pengulangan dari percobaan dasar untuk :o Memberikan error estimasi & menentukan jarak interval kepercayaan,Memberikan error estimasi & menentukan jarak interval kepercayaan,o Menghasilkan estimasi yang lebih akurat untuk error percobaan,Menghasilkan estimasi yang lebih akurat untuk error percobaan,o Memperoleh estimasi yang lebih baik tentang pengaruh rata-rata Memperoleh estimasi yang lebih baik tentang pengaruh rata-rata (mean effect) dari tiap faktor karena:(mean effect) dari tiap faktor karena: Sx = ESx = E22/ n E = error percobaan/ n E = error percobaan

n = banyaknya pengulangann = banyaknya pengulangan

� Terdapat 2(dua) jenis validitas yg perlu diperhatikan:Terdapat 2(dua) jenis validitas yg perlu diperhatikan:a.a. Validitas EksternalValiditas Eksternal

Hasil percobaan dapat dibuat generalisasi untuk memberi ukuran terhadap Hasil percobaan dapat dibuat generalisasi untuk memberi ukuran terhadap populasi secara mantap, randomisasi atau sampling harus diupayakan populasi secara mantap, randomisasi atau sampling harus diupayakan semaksimal mungkin.semaksimal mungkin.

b.b. Validitas InternalValiditas InternalSuatu percobaan harus dibuat sedemikian rupa sehingga perbedaan yang terjadi Suatu percobaan harus dibuat sedemikian rupa sehingga perbedaan yang terjadi benar-benar disebabkan oleh perlakuan yang diberikan bukan oleh variabel benar-benar disebabkan oleh perlakuan yang diberikan bukan oleh variabel diluar percobaan.diluar percobaan.

� 3 Prinsip Dasar Desain Percobaan3 Prinsip Dasar Desain Percobaan

B. Randomisasi (Pengacakan) , B. Randomisasi (Pengacakan) , pengamatan harus secara acak untuk menghindari terjadinya bias pengamatan harus secara acak untuk menghindari terjadinya bias

desain percobaan.desain percobaan.

C. Kontrol Internal, C. Kontrol Internal, banyaknya pertimbangan, bloking, dan pengelompokkan dari unit-banyaknya pertimbangan, bloking, dan pengelompokkan dari unit-

unit percobaan yang digunakan dalam desain percobaan, yg meliputi :unit percobaan yang digunakan dalam desain percobaan, yg meliputi :

� Grouping :Grouping : Membagi unit-unit percobaan dlm kelompok yang homogen.� Bloking :Bloking : Kelompok yang homogen dibagi lagi kedalam kelompok lain.� Balancing :Balancing : Cara seorang peneliti membagi unit-unit percobaan dalam kelompok, dalam blok, atau menentukan jumlah unit percobaan pada satu perlakuan, sehingga terdapat suatu kesimbangan.� Confounding :Confounding : Mengurangi terjadinya pengaruh campuran

� KELEBIHAN & KELEMAHAN DESAIN PERCOBAANKELEBIHAN & KELEMAHAN DESAIN PERCOBAAN

� Kelemahan Kelemahan ::a. Desain dan analisa percobaan selalu dinyatakan dalam bahasa Statitiskab. Desain percobaan memerlukan biaya yang besar dan waktu yang lama.

� Kelebihan :Kelebihan :a.a. Terjalin Terjalin kerjasamakerjasama antara ahli statistik dgn peneliti (analisa & interpretasi data), antara ahli statistik dgn peneliti (analisa & interpretasi data),b.b. Peneliti dapat membuat Peneliti dapat membuat pre-planningpre-planning yg sistematis lebih dini, yg sistematis lebih dini,c.c. Full attentionFull attention terhadap hubungan-hubungan tertentu dalam mengukur & terhadap hubungan-hubungan tertentu dalam mengukur &

mengenal sumber-sumber variasi,mengenal sumber-sumber variasi,d.d. Jumlah testJumlah test yang digunakan dapat ditentukan dgn tingkat kepercayaan yg tinggi, yang digunakan dapat ditentukan dgn tingkat kepercayaan yg tinggi,e.e. Dengan Dengan groupinggrouping, pengaruh yang diukur lebih tepat,, pengaruh yang diukur lebih tepat,f.f. KesimpulanKesimpulan yg diperoleh dapat diketahui secara pasti berbasis matematika. yg diperoleh dapat diketahui secara pasti berbasis matematika.

� CHEK LIST DALAM DESAIN PERCOBAANCHEK LIST DALAM DESAIN PERCOBAAN

� Penjelasan tentang Masalah :Penjelasan tentang Masalah :o Jelaskan sejauh mana cakupan area masalah,Jelaskan sejauh mana cakupan area masalah,o Identifikasi outline masalah & limitasi-limitasi yang ada,Identifikasi outline masalah & limitasi-limitasi yang ada,o Jelaskan scope (jangkauan) dari program & desain percobaan tersebut,Jelaskan scope (jangkauan) dari program & desain percobaan tersebut,o Tentukan hubungan dari masalah yang khas dengan masalah keseluruhan.Tentukan hubungan dari masalah yang khas dengan masalah keseluruhan.

� Pengumpulan keterangan :Pengumpulan keterangan :o Pelajari & selidiki semua keterangan, Pelajari & selidiki semua keterangan, dari sumber-sumber yang ada (Pustaka),dari sumber-sumber yang ada (Pustaka),o Record & tabulasikan data yang ada,Record & tabulasikan data yang ada, dan kaitan hubungan dengan percobaan.dan kaitan hubungan dengan percobaan.

a. Diskusi dengan anggota peneliti tentang hal-hal berikut :a. Diskusi dengan anggota peneliti tentang hal-hal berikut :o Perumusan hipotesa yang mau diuji,Perumusan hipotesa yang mau diuji,o Pemilihan variabel-variabel yang akan digunakan,Pemilihan variabel-variabel yang akan digunakan,o Pembuatan alternatif hasil yang akan dirumuskan,Pembuatan alternatif hasil yang akan dirumuskan,o Pemilihan range (rentang) praktis dari faktor-faktor dan level yg akan dipakaiPemilihan range (rentang) praktis dari faktor-faktor dan level yg akan dipakaio Penentuan ukuran yang akan digunakan,,Penentuan ukuran yang akan digunakan,,o Pertimbangan efek variabilitas sampling & ketetapan yg akan digunakan,Pertimbangan efek variabilitas sampling & ketetapan yg akan digunakan,o Pertimbangan – pertimbangan tentang kemungkinan interaksi antar faktor,Pertimbangan – pertimbangan tentang kemungkinan interaksi antar faktor,o Penentuan limitasi waktu, biaya, material, tenaga, alat-alat, dan fasilitas lain,Penentuan limitasi waktu, biaya, material, tenaga, alat-alat, dan fasilitas lain,o Pertimbangan atas human relationship.Pertimbangan atas human relationship.

b. Rencanakan Program Pendahuluan :b. Rencanakan Program Pendahuluan :o Buat jadwal yang sistematis & kemungkinan perubahan,Buat jadwal yang sistematis & kemungkinan perubahan,o Randomisasi, balancing, kontrol internal,Randomisasi, balancing, kontrol internal,o Pemilihan metode statistik untuk analisa,Pemilihan metode statistik untuk analisa,o Survai metode yg tepat untuk perolehan data yang baik.Survai metode yg tepat untuk perolehan data yang baik.

Pembuatan Program Desain Percobaan :Pembuatan Program Desain Percobaan :

c. Telaah ulang desain dgn pertimbangan – pertimbangan masak :c. Telaah ulang desain dgn pertimbangan – pertimbangan masak :o Perbaikan terhadap desain yang dipilih lebih awal, ,Perbaikan terhadap desain yang dipilih lebih awal, ,o Review tahapan yang akan dilakukan dalam bahasa yang mudah dimengerti.Review tahapan yang akan dilakukan dalam bahasa yang mudah dimengerti.

d. Rencanakan Pelaksanaan Percobaan :d. Rencanakan Pelaksanaan Percobaan :o Pilih metode, material serta alat-alat yg percobaan,Pilih metode, material serta alat-alat yg percobaan,o Pelaksanaan metode dan teknik-teknik pengujian,Pelaksanaan metode dan teknik-teknik pengujian,o Check ulang semua yang berkenaan dengan desain Check ulang semua yang berkenaan dengan desain percobaan,percobaan,o Record segala modifikasi yg dilakukan,Record segala modifikasi yg dilakukan,o Kumpulkan data secra cermat dan hati-hati, ,Kumpulkan data secra cermat dan hati-hati, ,o Catat progres dari percobaan.Catat progres dari percobaan.

e. Analisa Data :e. Analisa Data :o Kuantifikasi dari data yang diperoleh,,Kuantifikasi dari data yang diperoleh,,o Pergunakan teknik matematika & statistik Pergunakan teknik matematika & statistik yg cocok dan tepat guna.yg cocok dan tepat guna.

LatinSquare Design

LatinSquare Design

DESIGN EXPERIMENT

SINGLE FACTOR DESIGN

SINGLE FACTOR DESIGN

FACTORIAL DESIGN

FACTORIAL DESIGN

Complete Block Design


Incomplete Block Design






SplitPlot Design

SplitPlot Design

RandomizedBlock Design

RandomizedBlock Design

RandomizedComplete Block Design


BalancedLattice Design


PartiallyBalanced Lattice Design

PartiallyBalanced Lattice Design





SplitPlotDesign

SplitPlotDesign

Confounding DesignConfounding Design

StripPlotDesign

StripPlotDesign

a. RANDOMIZED BLOCK DESIGN :a. RANDOMIZED BLOCK DESIGN :o Percobaan bersifat homogen, cuaca dapat dikontrol, dan di laboratorium,Percobaan bersifat homogen, cuaca dapat dikontrol, dan di laboratorium,o Perlakuan secara random diberikan kepada unit-unit percobaan.Perlakuan secara random diberikan kepada unit-unit percobaan.

b. RANDOMIZED COMPLETE BLOCK DESIGN :b. RANDOMIZED COMPLETE BLOCK DESIGN :o Unit percobaan dibagi atas beberapa blok terlebih dahulu,Unit percobaan dibagi atas beberapa blok terlebih dahulu,o Jumlah blok harus sama dengan jumlah replikasi,Jumlah blok harus sama dengan jumlah replikasi,o Tiap blok mengandung semua perlakuan yang diberikan, Tiap blok mengandung semua perlakuan yang diberikan, o Dapat digunakan untuk percobaan lapangan.Dapat digunakan untuk percobaan lapangan.

c. LATIN SQUARE DESIGN :c. LATIN SQUARE DESIGN :o Blocking dapat dilakukan dua arah , sehingga tiap perlakuan muncul Blocking dapat dilakukan dua arah , sehingga tiap perlakuan muncul hanya sekali pada kolom dan baris, hanya sekali pada kolom dan baris, o Jumlah perlakuan dan jumlah replikasi harus sama,Jumlah perlakuan dan jumlah replikasi harus sama,o Selang perlakuan hanya sekitar 4 ~ 8 perlakuan unit percobaan,Selang perlakuan hanya sekitar 4 ~ 8 perlakuan unit percobaan,o Error baris dan error kolom.Error baris dan error kolom.

d. LATTICE DESIGN :d. LATTICE DESIGN :o Percobaan blok yang tidak komplit, jumlah perlakuan terlalu besar Percobaan blok yang tidak komplit, jumlah perlakuan terlalu besar dan jumlah perlakuan tidak perlu sama dengan jumlah blok, dan jumlah perlakuan tidak perlu sama dengan jumlah blok, o Jumlah plot dalam tiap blok harus sama dengan akar jumlah perlakuan.Jumlah plot dalam tiap blok harus sama dengan akar jumlah perlakuan.

CONTOH : RANDOMIZED BLOCK DESIGN :CONTOH : RANDOMIZED BLOCK DESIGN : Percobaan mengenai insektisida : A, B, C, dan D,Percobaan mengenai insektisida : A, B, C, dan D,o Replikasi dibuat 5 pengulangan.Replikasi dibuat 5 pengulangan.

1 2 3 4

5 6 7 8

9 10 11 12

13 14 15 16

17 18 19 20

1 B 2 A 3 D 4 B

5 D 6 C 7 A 8 B

9 C 10 D 11 D 12 C

13 B 14 C 15 A 16 C

17 A 18 B 19 A 20 D

Maka Lay out terakhir dari perlakuan adalahMaka Lay out terakhir dari perlakuan adalahsebagai berikut :sebagai berikut :

ANALISIS VARIANS untuk RANDOMIZED BLOCK DESIGN :ANALISIS VARIANS untuk RANDOMIZED BLOCK DESIGN :Untuk analisis data yg diperoleh berdasarkan desain eksperimen RBD :Untuk analisis data yg diperoleh berdasarkan desain eksperimen RBD :Misal: Misal: jumlah perlakuan k, dimana terdapat N i unit percobaan untuk perlakuan i (i=1,2,…..k). jumlah perlakuan k, dimana terdapat N i unit percobaan untuk perlakuan i (i=1,2,…..k). Jika data pengamatan dinyatakan dengan Yij (i=1,2,….k) dan (j=1,2,……..N i) yang Jika data pengamatan dinyatakan dengan Yij (i=1,2,….k) dan (j=1,2,……..N i) yang berarti Yij = nilai pengamatan dari unit percobaan ke j karena perlakuan ke i, maka berarti Yij = nilai pengamatan dari unit percobaan ke j karena perlakuan ke i, maka disusundisusun

Perlakuan JumlahPerlakuan Jumlah 1 2 ……… k1 2 ……… k Y11 Y21 ……… Yk1Y11 Y21 ……… Yk1Data Pengamatan Y12 Y22 ……… Yk2Data Pengamatan Y12 Y22 ……… Yk2 … ….. ….. ……… ….... ….. ……… ….. … ….. ….. ……… ….... ….. ……… ….. Y1n1 Y2n2 ……… YknkY1n1 Y2n2 ……… Yknk

Jumlah J1 J2 ……… Jk J= SIGMA Ji Jumlah J1 J2 ……… Jk J= SIGMA Ji untuk nilai i=1 s/d kuntuk nilai i=1 s/d kBanyak Pengamatan n1 n2 ……… nk n= SIGMA ni Banyak Pengamatan n1 n2 ……… nk n= SIGMA ni untuk nilai i=1 s/d kuntuk nilai i=1 s/d kRata-rata Y1 Y2 ……… Yk Y= J / SIGMA niRata-rata Y1 Y2 ……… Yk Y= J / SIGMA ni untuk nilai i-=1 s/d kuntuk nilai i-=1 s/d k

Maka perhitungan selanjutnya diperlukan :Maka perhitungan selanjutnya diperlukan :

= jumlah kuadrat (JK) semua nilai pengamatan.

= jumlah kuadrat-kuadrat (JK) untuk rata-rata..

= jumlah kuadrat-kuadrat (JK) antar perlakuan.. = jumlah kuadrat-kuadrat (JK) kekeliruan percobaan.

k

i

n

jij

i

YY1 1

22

k

ii

Y

n

JR

1

2

2

1

__

k

i

iiY YYnP

YYY PRYE 2

Sumber Derajat Jumlah Kuadrat TengahSumber Derajat Jumlah Kuadrat TengahVariasi Kebebasan Kuadrat-kuadrat (KT)Variasi Kebebasan Kuadrat-kuadrat (KT) (dk) (JK)(dk) (JK)

Rata-rata 1 Ry R = RyRata-rata 1 Ry R = Ry

Antar Perlakuan k – 1 Py P = Py / (k-1)Antar Perlakuan k – 1 Py P = Py / (k-1)

Kekeliruan Kekeliruan Percobaan Ey Percobaan Ey

Jumlah/ Total Jumlah/ Total

k

iin

1

1

1i

Y

n

EE

k

iin

1

2Y

Maka Daftar Anava dapat disusun sebagai berikut :Maka Daftar Anava dapat disusun sebagai berikut :

Contoh detail dapat dilihat di buku-buku Text Book Statistik !!Contoh detail dapat dilihat di buku-buku Text Book Statistik !!

ANALISIS VARIANS untuk RANDOMIZED BLOCK DESIGN :ANALISIS VARIANS untuk RANDOMIZED BLOCK DESIGN :Misal: Misal: Untuk analisis data Mesin yang diberi 4 perlakuan dan diamati selama 4 (hari):Untuk analisis data Mesin yang diberi 4 perlakuan dan diamati selama 4 (hari):jumlah perlakuan 4, dimana terdapat N i unit percobaan untuk perlakuan i (i=1,2,3,4). jumlah perlakuan 4, dimana terdapat N i unit percobaan untuk perlakuan i (i=1,2,3,4). Jika data pengamatan dinyatakan dengan Yij (i=1,2,3,4) dan (j=1,2,3,4i) yang berartiJika data pengamatan dinyatakan dengan Yij (i=1,2,3,4) dan (j=1,2,3,4i) yang berarti Yij = nilai pengamatan dari unit percobaan ke j karena perlakuan ke i, maka disusunYij = nilai pengamatan dari unit percobaan ke j karena perlakuan ke i, maka disusun

Blok Perlakuan (Mesin) Jumlah Rata-rataBlok Perlakuan (Mesin) Jumlah Rata-rata (Hari) A B C D(Hari) A B C D

1 260 308 323 330 1221 305.31 260 308 323 330 1221 305.3Pemgamatan 2 280 358 343 345 1326 331.5Pemgamatan 2 280 358 343 345 1326 331.5 3 298 353 350 333 1334 333.53 298 353 350 333 1334 333.5 4 288 323 365 363 1339 334.84 288 323 365 363 1339 334.8 Jumlah 1126 1342 1381 1371 5220 Jumlah 1126 1342 1381 1371 5220

Rata-rata 281.5 335.5 345.3 342.8 -Rata-rata 281.5 335.5 345.3 342.8 -

Maka perhitungan selanjutnya diperlukan :Maka perhitungan selanjutnya diperlukan :

= (260) 2 + (280) 2 + ……..+(363) 2 = 1718000

= (5220) 2 / 16 = 1703025.. (1221) 2 + (1326) 2 + (1334) 2 + (1339) 2 = ------------------------------------------------- = 2373.5. 4 (1126) 2 + (1342) 2 + (1381) 2 + (1371) 2 = ------------------------------------------------- = 10885.5 4

= 1718000 – 1703025 – 2373.5 – 10885.5 = 1.716

k

i

n

jij

i

YY1 1

22

k

ii

Y

n

JR

1

2

2

1

__

k

i

iiY YYnP

YYY PRYE 2

2

1

__

k

i

iiY YYnP

Sumber Derajat Jumlah Kuadrat Tengah FSumber Derajat Jumlah Kuadrat Tengah FVariasi Kebebasan Kuadrat-kuadrat (KT)Variasi Kebebasan Kuadrat-kuadrat (KT) (dk) (JK)(dk) (JK)

Rata-rata Rata-rata 1 1703025 1703025Antar Perlakuan Antar Perlakuan Blok (Hari) Blok (Hari) 3 2373.5 791.2Perlakuan (Mesin) Perlakuan (Mesin) 3 10885.5 3628.5 19.03Kekeliruan Kekeliruan 9 1716 190.7PercobaanPercobaan

Jumlah/ Total Jumlah/ Total 16 1718000

Maka Daftar Anava dapat disusun sebagai berikut :Maka Daftar Anava dapat disusun sebagai berikut :

Dari tabel / daftar Nilai Percentil Distribusi F :Dari tabel / daftar Nilai Percentil Distribusi F :Didapatkan untuk v1 3 dan v2=9 peluang 0.05 F= 3.86 < 19.03Didapatkan untuk v1 3 dan v2=9 peluang 0.05 F= 3.86 < 19.03Maka Ho ditolak dan H alternatif diterima.Maka Ho ditolak dan H alternatif diterima.

metode penelitian

Documents