modul 3.pdf

Upload: saptaaa7

Post on 09-Oct-2015

222 views

Category:

Documents


3 download

TRANSCRIPT

  • 40

    LABORATORIUM STATISTIK DAN REKAYASA KUALITAS

    MODUL III DISTRIBUSI PROBABILITAS

    BAB I PENDAHULUAN

    1.1 Latar Belakang

    Ilmu pengetahuan akan terus berkembang selama kita mau mempelajari dan mencari tahu

    tentang ilmu tersebut. Keberadaan ilmu pengetahuan yang kita miliki hendaknya diaplikasikan

    untuk menyelesaikan permasalahan yang ada, sehingga diperlukan praktek nyata . Salah satunya

    adalah ilmu mengenai statistik, jika dilihat secara umum, ilmu statistik adalah ilmu perhitungan

    yang mungkin menurut beberapa mahasiswa tidak ada aplikasi nyatanya pada kehidupan

    sehari-hari. Oleh karena itu dilaksanakanlah praktikum mengenai statistik ini, agar ilmu-ilmu

    yang sudah dimiliki sebelumnya dapat diterapkan dengan tepat dan memiliki fungsi. Salah

    satunya adalah ilmu mengenai distribusi probabilitas, dimana pada praktikum ini praktikan

    melaksanakan aktivitas praktikum yang bersesuaian dengan masing-masing distribusi

    probabilitas, sehingga dapat diketahui bagaimana penerapan dari distribusi tersebut.

    1.2 Batasan Praktikum

    Batasanbatasan yang digunakan selama praktikum ini adalah:

    1. Data yang diambil berupa data primer.

    2. Tipe data yang digunakan adalah numeric.

    3. Untuk hasil probabilitas berupa bilangan desimal menggunakan lima angka dibelakang

    koma.

    4. Aplikasi distribusi diskrit terbatas tiga macam yaitu binomial, hipergeometrik, dan poisson.

    5. Aplikasi distribusi kontinyu terbatas dua macam yaitu normal dan eksponensial.

    1.3 Tujuan Praktikum

    Tujuan dari pelaksanaan praktikum ini adalah:

    1. Dapat memahami dan menguasai konsep distribusi probabilitas.

    2. Dapat mengetahui macam-macam distribusi probabilitas.

    3. Dapat membedakan konsep dari masing-masing distribusi probabilitas.

    4. Dapat mengaplikasikan konsep dari masing-masing distribusi probabilitas dalam

    menyelesaikan suatu permasalahan.

    1.4 Manfaat Praktikum

    Manfaat yang dapat diperoleh dari pelaksanaan praktikum ini adalah:

    1. Praktikan mampu memahami dan menguasai konsep distribusi probabilitas.

    2. Praktikan dapat mengetahui macam-macam distribusi probabilitas.

    3. Praktikan mampu membedakan konsep dari masing-masing distribusi probabilitas.

    4. Praktikan mampu mengaplikasikan konsep dari masing-masing distribusi probabilitas

    dalam menyelesaikan masalah, baik secara manual maupun dengan bantuan software.

  • 41

    LABORATORIUM STATISTIK DAN REKAYASA KUALITAS

    MODUL III DISTRIBUSI PROBABILITAS

    BAB II TINJAUAN PUSTAKA

    2.1 Definisi Probabilitas

    Distribusi probabilitas merupakan nilai-nilai probabilitas yang dinyatakan untuk mewakili

    semua nilai yang dapat terjadi dari suatu variabel random X, baik dengan suatu daftar (tabel)

    maupun dengan fungsi matematis.

    2.2 Distribusi Probabilitas Diskrit

    Distribusi probabilitas diskrit adalah suatu tabel atau rumus yang mencantumkan semua

    kemungkinan nilai suatu pengubah acak diskrit (ruang contoh diskrit mengandung jumlah titik

    yang terhingga) dan juga peluangnya.

    Contoh dari distribusi probabilitas diskrit adalah Representasi distribusi probabilitas data

    penjualan TV di toko elektronik. Distribusi probabilitas diskrit dibagi menjadi 6, yaitu distribusi

    Binomial, Hipergeometrik, Geometrik, Binomial Negative, Multinomial, dan Poisson. Adapun

    macam-macam distribusi diskrit adalah sebagai berikut :

    2.2.1 Distribusi Binomial

    Distribusi binomial adalah distribusi probabilitas diskrit jumlah keberhasilan dalam n

    percobaan ya/tidak (sukses/gagal) yang saling bebas dan dilakukan dengan pengembalian,

    dimana setiap hasil percobaan memiliki probabilitas p. Contoh, sebuah dadu dilempar sepuluh

    kali dan dihitung berapa jumlah muncul angka empat.

    2.2.2 Distribusi Hipergeometrik

    Distribusi Hipergeometrik erat kaitannya dengan distribusi binomial. Keduanya

    menyatakan probabilitas sejumlah tertentu percobaan masuk dalam kategori tertentu. Tetapi

    jika dalam hipergeometrik, percobaan dilakukan tanpa pengembalian dan variabelnya tidak

    saling bebas. Contoh, ada 30 bola. 15 bola biru dan 15 bola kuning. Berapa probabilitas

    terambilnya bola kuning setiap sekali pengambilan 5 bola dan tanpa pengembalian.

    2.2.3 Distribusi Geometrik

    Distribusi Geometrik juga berkaitan dengan distribusi binomial. Distribusi geometrik

    merupakan suatu distribusi probabilitas diskrit yang menyatakan banyaknya usaha agar terjadi

    sukses pertama. Dirumuskan:

    q = 1- p, dengan p adalah parameter dari distribusi geometrik

    Contoh, probabilitas produk cacat adalah 0,1. Jika produk diambil satu persatu, berapa

    probabilitas ditemukannya produk yang cacat pada pengambilan ketiga.

  • 42

    LABORATORIUM STATISTIK DAN REKAYASA KUALITAS

    MODUL III DISTRIBUSI PROBABILITAS

    2.2.4 Distribusi Pascal (Binomial Negatif)

    Distribusi Pascal sering disebut sebagai distribusi binomial negatif karena dasar distribusi.

    Distribusi ini dipakai apabila ingin mengetahui pada trial keberapa untuk mendapatkan hasil

    sukses yang ke sekian dalam suatu percobaan bernoulli. Bila ingin mendapatkan hasil yang ke

    r pada kegiatan dengan x trial maka probabilitas x untuk mendapatkan r sukses dapat dihitung

    dengan rumus pascal. Contoh, probabilitas produk cacat adalah 0,1. Jika produk diambil satu

    persatu, berapa probabilitas ditemukannya produk cacat ke 10.

    2.2.5 Distribusi Multinomial

    Distribusi multinomial merupakan generalisasi dari distribusi binomial. Disribusi

    multinomial menghasilkan kriteria banyaknya hasil yang mungkin adalah lebih dari 2. Jadi tidak

    hanya sukses atau gagal. Contoh, Sebuah airport memiliki 3 buah landas pacu (runway), dan

    probabilitas sebuah runway dipilih oleh pesawat yg akan mendarat adalah:

    runway -1 : 2/9 ; runway -2 : 1/6 ; runway -3 : 11/18

    Berapakah probabilitas 6 pesawat yg datang secara acak didistribusikan ke dalam runway-

    runway tersebut seperti berikut:

    runway -1 : 2 pesawat ; runway -2 : 1 pesawat ; runway -3 : 3 pesawat

    2.2.6 Distribusi Poisson

    Distribusi Poisson dipakai untuk menentukan peluang suatu kejadian yang jarang terjadi,

    tetapi mengenai populasi yang luas atau area yang luas dan juga berhubungan dengan waktu.

    Contoh, berapa probabilitas terjadinya hujan salju pada musim panas.

    2.3 Distribusi Kontinyu

    Variabel random kontinyu adalah salah satu variabel yang dapat memiliki nilai pecahan di

    dalam range tertentu. Dengan demikian, untuk distribusi variabel ini tidak dapat disusun table

    yang menyatakan nilai probabilitas. Nilai distribusi kontinyu dinyatakan dalam bentuk fungsi

    matematis dan digambarkan dalam bentuk kurva. Pada distribusi probabilitas kontinyu peubah

    acak kontinyu mempunyai peluang nol pada semua titik x. Karena itulah tidak dapat disajikan

    dalam bentuk tabel, tetapi dengan sebuah rumus.

    Contoh distribusi kontinyu adalah Bila 2 logam dilantunkan 16 kali. X menyatakan

    banyaknya muncul muka perlantunan maka nilai x adalah 0,1atau 2. Misalkan pada percobaan

    16 kali pelemparanuang logam diperoleh tidak ada muka, satu muka, dan dua muka masing-

    masing 4, 7 dan 5 kali maka dapat dihitung rataan muncul muka per 2 uang logam tersebut.

    Distribusi peluang X dinyatakan dengan fungsi f(x) yang disebut fungsi padat, contoh dari fungsi

    padat adalah Misalkan peubah acak X mempunyai fungsi padat peluang.

    (2-1)

    Sumber: Suprayogi, 2006. http://solehpunya.files.wordpress.com/2008/03/00-kuliah-03-02-distribusi-probabilitas-kontinyu-teoritis.pdf

  • 43

    LABORATORIUM STATISTIK DAN REKAYASA KUALITAS

    MODUL III DISTRIBUSI PROBABILITAS

    f(x) = 0 untuk x lainnya

    Distribusi probabilitas kontinyu dibagi menjadi 10, yaitu: distribusi Normal atau Gauss,

    Uniform, Gamma, Beta, Eksponensial, Weibull, Lognormal, Student (t), F, dan Chi-Square (X2).

    2.3.1 Distribusi Normal atau Gauss

    Merupakan distribusi kontinyu yang paling sering digunakan pada statistik. Jika suatu

    peubah acak x memiliki harga batas (< x 0 dan > 0.

    Contoh, Suatu panggilan telepon datang pada papan switching mengikuti proses Poisson,

    dengan rata-rata 5 sambungan datang tiap menit. Tentukan peluang hingga 1 menit berlalu baru

    2 sambungan yang datang.

    2.3.4 Distribusi Beta

    Fungsi Densitas dari variabel random x (0 < x < 1) yang berdistribusi Beta dinyatakan

    sebagai berikut :

    (2-3)

    Sumber : Suprayogi, 2006. http://solehpunya.files.wordpress.com/2008/03/00-kuliah-03-02-distribusi-probabilitas-kontinyu-teoritis.pdf

  • 44

    LABORATORIUM STATISTIK DAN REKAYASA KUALITAS

    MODUL III DISTRIBUSI PROBABILITAS

    Dimana :

    f(x) = 0 ; untuk x yang lain.

    2.3.5 Distribusi Eksponensial

    Fungsi Densitas dari Distribusi Eksponensial dinyatakan sebagai berikut :

    0 (2-4)

    Sumber : Suprayogi, 2006. http://solehpunya.files.wordpress.com/2008/03/00-kuliah-03-02-distribusi-probabilitas-kontinyu-teoritis.pdf

    Dimana :

    f(x) = 0 ; untuk x yang lain.

    adalah parameter yang berupa bilangan riil dengan > 0.

    Gambar 2.1 Distribusi eksponensial

    Sumber: Edi. 2008. Distribusi Diskrit dan Kontinyu.ppt

    Contoh, lama waktu mulai dipakai sampai rusaknya suatu suku cadang dan alat listrik.

    2.3.6 Distribusi Weibull

    Distribusi Weibull secara luas digunakan untuk berbagai masalah keteknikan karena

    kegunaannya yang bermacam-macam. Pada dasarnya distribusi weibull ini dimaksudkan untuk

    menggambarkan keadaan optimal dari suatu mesin atau peralatan baik perbagiannya ataupun

    komponen komponennya.

    Fungsi Densitas dari Distribusi Weibull dinyatakan sebagai berikut :

    (2-5)

    Sumber : Suprayogi, 2006. http://solehpunya.files.wordpress.com/2008/03/00-kuliah-03-02-distribusi-probabilitas-kontinyu-teoritis.pdf

    Dimana :

    f(x) = 0 ; untuk x yang lain.

    Contoh: waktu sampai gagal bekerjanya sebuah plat gesek (dalam jam) pada sebuah kopling

    dapat dimodelkan dengan baik sebagai sebuah variabel acak Weibull dengan =0,5 dan =5000

    jam. Berapakah waktu sampai gagal rata-rata plat gesek tersebut dan berapakah probabilitas

    plat gesek tersebut mampu bekerja sekurang-kurangnya 6000 jam.

  • 45

    LABORATORIUM STATISTIK DAN REKAYASA KUALITAS

    MODUL III DISTRIBUSI PROBABILITAS

    2.3.7 Distribusi Lognormal

    Distribusi lognormal sama seperti distribusi normal memiliki dua distribusi parameter.

    Probability density function dari distribusi normal dapat ditulis dengan :

    e p

    untuk t = 0 (2-6)

    Sumber: Anonim.2011.faktailmiah.com/2011/08/10/distribusi-log-normal.html

    Dengan demikian maka random variabel X memiliki distribusi lognormal dengan parameter

    s dan jika ln X terdistribusi normal dengan parameter s dan . Namun perlu dicatat bahwa

    sekalipun s dan adalah standar deviasi dan nilai rata-rata dari ln X, kedua parameter tersebut

    bukanlah standar deviasi dan nilai rata-rata dari X.

    Contoh: Waktu perbaikan suatu mesin diketahui memiliki distribusi lognormal ( = 2, 2 = 1).

    Probabilitas bahwa waktu perbaikan mesin lebih dari 20 menit?

    2.3.8 Distribusi Student (t)

    Distribusi Student merupakan distribusi probabilitas yang muncul ketika memperkirakan

    rata rata dari distribusi normal populasi dalam situasi di mana ukuran sample kecil dan populasi

    standar deviasi tidak diketahui. Fungsi padat peluang distribusi t diberikan oleh :

    (2-7)

    Sumber: Anonim.2007. permutasi_kombinasi.pdf

    Contoh: Uji breaking strenght dari 6 buah kawat yang dihasilkan oleh suatu perusahaan

    menunjukkan rata-rata breaking strenght 7850 lb dengan standar deviasi 145 lb. Padahal

    pemilik perusahaan tersebut mengatakan bahwa breaking strenght dari kawat yang dihasilkan

    mempunyai rata-rata tidak kurang dari 8000 lb. Apakah klaim dari pemilik perusahaan tersebut

    bisa dibenarkan? Ujilah dengan 0,0

    2.3.9 Distribusi F

    Distribusi F memilki fungsi identitas dengan persamaan:

    Dengan variabel acak F memenuhi batas F > 0, K = bilangan yang ketetapan harganya

    bergantung pada v1 dan v2 . sehingga luas di bawah kurva = 1, v1 = dk pembilang dan v2 = dk

    penyebut. Grafik distribusinya tidak simetris. Contoh: Untuk menguji keseragaman

    (homogenitas) panjang kawat yang dihasilkan oleh dua pabrik yang berbeda dilakukan uji ratio

    variansi. Dari pabrik pertama diambil sampel sejumlah 16 produk, dan diperoleh standard

    deviasi 9 cm. Dari pabrik kedua diambil sejumlah 25, diperoleh standard deviasi 12 cm. apakah

    kawat yang dihasilkan kedua pabrik tersebut cukup seragam? Gunakan = 0,1

  • 46

    LABORATORIUM STATISTIK DAN REKAYASA KUALITAS

    MODUL III DISTRIBUSI PROBABILITAS

    2.3.10 Distribusi Chi Square (X2)

    Distribusi chi square adalah distribusi peubah acak malar yang mempunyai fungsi padat

    peluang.

    (2-8)

    Sumber: Walpole, Ronald E (200 : 268)

    dengan v = derajat kebebasan. Grafik distribusi chi kuadrat umumnya merupakan kurva positif,

    yaitu miring ke kanan, yaitu berekor panjang ke kanan. Kemiringan ini semakin berkurang jika

    derajat kebebasan makin besar.

    Contoh: Dalam kondisi normal, standard deviasi dari paket-paket produk dengan berat 40

    ons yang dihasilkan suatu mesin adalah 0,25 ons. Setelah mesin berjalan beberapa waktu,

    diambil sampel produk sejumlah 20 paket, dari sampel tersebut diketahui standard deviasi

    beratnya adalah 0,32 ons. Apakah mesin tersebut masih bisa dikatakan bekerja dalam keadaan

    normal?

    Gunakan =0,05.

  • 47

    LABORATORIUM STATISTIK DAN REKAYASA KUALITAS

    MODUL III DISTRIBUSI PROBABILITAS

    BAB III METODOLOGI PRAKTIKUM

    3.1 Diagram Alir Praktikum

    Berikut ini merupakan diagram alir yang dijalani oleh praktikan, pada praktikum distribusi

    probabilitas:

    Mulai

    Identifikasi Masalah

    Pengambilan Data Distribusi Normal

    Data Distribusi Normal

    Pengambilan DataDistribusi Binomial

    Data Distribusi Binomial

    Pengolahan Data

    Perhitungan Manual

    Perhitungan SPSS

    Hasil dan Analisis Data

    Selesai

    Tinjauan Pustaka

    Kesimpulan dan Saran

    Gambar 3.1 Flowchart praktikum distribusi probabilitas

    3.2 Alat dan Bahan Praktikum

    Berikut ini merupakan alat dan bahan yang digunakan :

    3.2.1 Distribusi Binomial

    Alat dan bahan yang perlu dipersiapkan untuk praktikum adalah:

    1. 30 bola plastik yang terdiri dari 18 bola berwarna hijau dan 12 bola berwarna merah.

    2. Lembar pengamatan

    3.2.2 Distribusi Normal

  • 48

    LABORATORIUM STATISTIK DAN REKAYASA KUALITAS

    MODUL III DISTRIBUSI PROBABILITAS

    Alat dan bahan yang perlu dipersiapkan untuk praktikum adalah:

    1. Plastisin sejumlah 50 buah

    2. Jangka sorong

    3. Lembar pengamatan

    3.3 Prosedur Praktikum

    Berikut ini merupakan langkah atau prosedur praktikum, yakni:

    3.3.1 Distribusi Binomial

    Prosedur praktikum yang harus dilakukan yaitu:

    1. Persiapkan alat dan bahan

    2. Terdapat 30 bola plastik. Diantaranya 18 bola berwarna hijau dan 12 bola berwarna merah.

    Ambil 5 buah bola dengan pengembalian sebanyak 10 kali replikasi.

    3. Pernyataan benar diberikan apabila bola merah yang terambil.

    4. Catat hasilnya ke dalam tabel pengamatan.

    5. Analisis dan interpretasi data.

    6. Kesimpulan dan saran.

    7. Menyusun laporan.

    8. Selesai.

    3.3.2 Distribusi Normal

    Prosedur praktikum yang harus dilakukan yaitu:

    1. Persiapkan alat dan bahan.

    2. Sediakan plastisin 50 buah.

    3. Bentuklah tiap-tiap plastisin menjadi sebuah bentuk lingkaran.

    4. Setelah terbentuk lingkaran, ukurlah masing-masing plastisin dengan jangka sorong.

    5. Catat hasilnya ke dalam tabel pengamatan.

    6. Analisis dan interpretasi data.

    7. Kesimpulan dan saran.

    8. Menyusun laporan.

    Selesai.

  • 49

    LABORATORIUM STATISTIK DAN REKAYASA KUALITAS

    MODUL III DISTRIBUSI PROBABILITAS

    BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

    4.1 Pengumpulan Data

    Data yang dikumpulkan berupa data distribusi binomial dan distribusi normal.

    4.1.1 Distribusi Binomial

    Pada praktikum ini, data distribusi binomial didapatkan dengan mengambil 5 bola dengan

    pengembalian dari 30 buah bola, dimana 12 bola berwarna merah dan 18 buah bola berwarna

    hijau. Kejadian dianggap sukses bila yang terambil bola berwarna merah. Percobaan dilakukan

    berulang sebanyak 10 replikasi. Tally menunjukkan kejadian sukses (jumlah bola merah yang

    terambil). Berikut ini data tentang distribusi binomial yang didapatkan yaitu:

    Tabel 4.1 Pengumpulan Data Distribusi Binomial

    Replikasi Tally (x) Replikasi Tally (x)

    1 || 6 ||

    2 | 7 ||

    3 | 8 |

    4 || 9 ||

    5 |||| 10 ||

    x = jumlah bola merah yang terambil

    4.1.2 Distribusi Normal

    Pada praktikum ini data distribusi normal didapatkan dengan membentuk plastisin menjadi

    bentuk bola sebanyak 50 buah, yang kemudian diukur diameter dari masing masing bola

    plastisin dengan menggunakan jangka sorong. Dari hasil pengukuran diameter tersebut, akan

    diolah dengan menggunakan teori distribusi Normal atau Gauss. Berikut ini adalah data tentang

    distribusi normal atau gauss yang didapatkan yaitu :

    Tabel 4.2 Pengumpulan Data Distribusi Normal

    x Diameter

    (mm) x

    Diameter (mm)

    x Diameter

    (mm) x

    Diameter (mm)

    x Diameter

    (mm) 1 25.6 11 23.3 21 23.1 31 24.2 41 23.9 2 22.3 12 23.3 22 24.3 32 23.2 42 25.2 3 23.5 13 24.7 23 23.5 33 21.9 43 22.4 4 22.7 14 24.1 24 22.2 34 24 44 24.4 5 25 15 23 25 22.2 35 23.1 45 21.3 6 24.7 16 22 26 25.4 36 25.9 46 23.9 7 24.4 17 25 27 24.5 37 24.9 47 25 8 24.9 18 23.7 28 22.5 38 25.5 48 22.9 9 24.6 19 25 29 22.4 39 23.6 49 23.3

    10 25.4 20 23.4 30 23.6 40 23.2 50 22.7

    4.2 Pengolahan Data

    Pengolahan data distribusi binomial dihitung secara teoritis, empiris, Microsoft Excel dan

    menggunakan SPSS 19.0, sedangkan pengolahan data distribusi normal dihitung secara manual

    menggunakan rumus, Microsoft Excel, serta menggunakan SPSS 19.0.

  • 50

    LABORATORIUM STATISTIK DAN REKAYASA KUALITAS

    MODUL III DISTRIBUSI PROBABILITAS

    4.2.1 Distribusi Binomial

    Berikut merupakan pengolahan data distribusi binomial secara manual (teoritis dan

    empiris), menggunakan Microsoft Excel, dan menggunakan SPSS 19.0.

    4.2.1.1 Pengolahan SPSS

    Pengolahan SPSS dilakukan dalam mencari probabilitas dari percobaan distribusi binomial

    yang telah dilakukan.Langkah-langkah untuk pengujian hasil probabilitas percobaan binomial

    adalah sebagai berikut.

    1. Mengaktifkan SPSS dan pilih variable view, masukkan x dan hasil. Dengan x nilai decimal 0

    dan hasil dengan nilai decimal 5, pilih scale pada measure.

    Gambar 4.1 Langkah 1 SPSS

    2. Pilih variable view, klik transform pilih compute variable. Isikan hasil pada target variable.

    Pilih PDF&Noncentral PDF pada tabel Function Group dan pilih PDF.Binom pada Functions

    and Special Variables. Setelah itu isikan PDF.BINOM(?,?,?) dengan PDF.BINOM(x,n,p). x

    merupakan nilai terambilnya bola merah, n merupakan banyaknya replikasi, p merupakan

    probabilitas terambilnya bola merah.

    Gambar 4.2 Langkah 2 SPSS

    3. Klik OK

    Hasil akan muncul dan dirangkum pada Tabel 4.4

    Tabel 4.3 Hasil Perhitungan SPSS Distribusi Binomial

    Prob (X) Pengolahan SPSS Hasil Prob (X) Pengolahan SPSS Hasil 0 PDF.BINOM(0,5,0.4) 0.07776 3 PDF.BINOM(3,5,0.4) 0.2304 1 PDF.BINOM(1,5,0.4) 0.2592 4 PDF.BINOM(4,5,0.4) 0.0768 2 PDF.BINOM(2,5,0.4) 0.3456 5 PDF.BINOM(5,5,0.4) 0.01024

    Dari tabel di atas dapat diketahui bahwa berdasarkan perhitungan dengan SPSS, peluang

    tidak terambil bola merah adalah 0,07776, peluang terambilnya 1 bola merah adalah 0,2592,

    peluang terambilnya 2 bola merah adalah 0,3456, peluang terambilnya 3 bola merah adalah

    0,2304, peluang terambilnya 4 bola merah adalah 0,0768, peluang terambilnya 5 bola merah

    adalah 0,01024.

  • 51

    LABORATORIUM STATISTIK DAN REKAYASA KUALITAS

    MODUL III DISTRIBUSI PROBABILITAS

    4.2.1.2 Pengolahan Manual

    Pengolahan data distribusi binomial dapat dilihat pada Tabel 4.4 Tabel 4.4 Distribusi Binomial

    X Tally Frekuensi Frekuensi Kumulatif

    Nilai Empiris

    Nilai Teoritis

    0 - 0 0 0 0.07776 1 III 3 3 0.3 0.2592 2 IIIII I 6 9 0.6 0.3456 3 - 0 9 0 0.2304 4 I 1 10 0,1 0.0768 5 - 0 10 0 0.01024

    TOTAL 10 10 1 1

    x = jumlah bola merah yang terambil

    Untuk perhitungan secara teoritis menggunakan rumus

    Dimana:

    p(x;n;p)= peluang kejadian sukses sebanyak x

    n = banyak replikasi

    x = banyaknya kejadian sukses

    p = peluang terjadinya kejadian sukses

    q = peluang terjadinya kejadian gagal

    Tabel 4.5 Perhitungan Empiris dan Teoritis

    Perhitungan Empiris Perhitungan Teoritis

    Perhitungan dengan Microsoft Excel

    Tabel 4.6 Perhitungan Data Microsoft Excel Distribusi Normal Probabilitas (x) Perhitungan Data Ms Excel Hasil

    0 BINOMDIST(0,5,0.4,FALSE) 0.07776 1 BINOMDIST(1,5,0.4,FALSE) 0.2592 2 BINOMDIST(2,5,0.4,FALSE) 0.3456 3 BINOMDIST(3,5,0.4,FALSE) 0.2304 4 BINOMDIST(4,5,0.4,FALSE) 0.0768 5 BINOMDIST(5,5,0.4,FALSE) 0.01024

  • 52

    LABORATORIUM STATISTIK DAN REKAYASA KUALITAS

    MODUL III DISTRIBUSI PROBABILITAS

    Dari tabel di atas dapat diketahui bahwa berdasarkan perhitungan dengan Microsoft Excel,

    nilai probabilitas data kejadian sukses sebanyak 0 adalah 0.07776, sebanyak 1 adalah 0.2592,

    sebanyak 2 adalah 0.3456, sebanyak 3 adalah 0.2304, sebanyak 4 adalah 0.0768, dan sebanyak 5

    adalah 0.0124.

    4.2.1.3 Grafik Perbandingan Data Empiris dan Teoritis

    Berikut merupakan perbandingan hasil perhitungan empiris dan perhitungan teoritis.

    Tabel 4.7 Perbandingan Hasil Perhitungan Empiris dan Perhitungan Teoritis Distribusi Binomial Probabilitas(x) Hasil SPSS Hasil Teoritis Hasil Empiris Hasil Ms. Excel

    0 0.07776 0.07776 0 0.07776

    1 0.2592 0.2592 0,3 0.2592 2 0.3456 0.3456 0,6 0.3456 3 0.2304 0.2304 0 0.2304 4 0.0768 0.0768 0,1 0.0768 5 0.01024 0.01024 0 0.01024

    Dari tabel di atas dapat digambarkan dalam grafik berikut.

    Gambar 4.3 Grafik perbandingan hasil teoritis dan empiris

    Dari tabel di atas terlihat bahwa perbandingan hasil teoritis dan empiris memiliki nilai yang

    berbeda. Sehingga dapat disimpulkan bahwa perhitungan secara teoritis dan empiris

    mempunyai tingkat keakuratan yang berbeda dalam menyelesaikan permasalahan distribusi

    binomial. Hal tersebut terjadi karena saat praktikum pengambilan data sampel terlalu acak.

    4.2.2 Distribusi Normal

    Berikut merupakan pengolahan data distribusi normal.

    4.2.2.1 Pengolahan SPSS

    Pengolahan SPSS dilakukan dalam mencari probabilitas dari percobaan distribusi normal

    yang telah dilakukan. Langkah-langkah untuk pengujian hasil probabilitas percobaan normal

    adalah sebagai berikut.

    1. Mengaktifkan SPSS dan pilih variable view, masukkan x dan hasil. Dengan x nilai decimal 0

    dan hasil dengan nilai decimal 5, pilih scale pada measure.

    2. Pilih variable view, klik transform pilih compute variable. Isikan hasil pada target variable.

    Pilih PDF dan Noncentral PDF pada tabel Function Group dan pilih PDF.Normal pada

    0

    0.2

    0.4

    0.6

    0.8

    1 2 3 4 5 6

    Hasil Teoritis

    Hasil Empiris

  • 53

    LABORATORIUM STATISTIK DAN REKAYASA KUALITAS

    MODUL III DISTRIBUSI PROBABILITAS

    Functions and Special Variables. Setelah itu isikan PDF.NORMAL(?,?,?) dengan PDF.NORMAL

    (x,mean,standardeviation). Dimana x merupakan nilai kejadian sukses yang mungkin terjadi,

    mean merupakan nilai rata-rata yang didapatkan dari hasil perhitungan manual, dan

    standar deviasi juga didapatkan dari hasil perhitungan manual. Untuk mencari probabilitas

    kumulatif, pilih CDF dan Noncentral CDF pada tabel Function Group dan pilih CDF.Normal.

    Nilai yang dimasukkan sama dengan nilai pada PDF.

    3. Klik OK

    4. Hasil akan muncul dan dirangkum pada Tabel 4.8

    Tabel 4.8 Pengolahan SPSS Normal

    Probabilitas Pengolahan SPSS Hasil

    x = + 1 PDF.NORMAL(24.776, 23.776, 1.13057) 0.23863

    + 1 CDF.NORMAL(24.776, 23.776, 1.13057) 0.81179

    x > + 1 1- CDF.NORMAL(24.776, 23.776, 1.13057) 0.18821

    - 2 + 1 CDF.NORMAL(24.776, 23.776, 1.13057)-

    CDF.NORMAL(21.776, 23.776, 1.13057) 0.77334

    Dari tabel di atas dapat diketahui bahwa berdasarkan perhitungan dengan SPSS didapatkan

    hasil nilai probabilitas data berdistribusi normal untuk x = + adalah 0. 3863, untuk + 1

    adalah 0,81179, untuk x > + 1 adalah 0.18821, dan untuk - + 1 adalah 0,77334

    4.2.2.2 Pengolahan Manual

    Pengolahan data distribusi normal secara manual akan diolah dengan menggunakan

    Microsoft Excel dan secara teoritis. Pengolahan data dapat dilihat pada Tabel 4.9

    Tabel 4.9 Pengolahan Data Distribusi Normal X Diameter X Diameter X Diameter X Diameter 1 25.6 15 23 29 22.4 43 22.4 2 22.3 16 22 30 23.6 44 24.4 3 23.5 17 25 31 24.2 45 21.3 4 22.7 18 23.7 32 23.2 46 23.9 5 25 19 25 33 21.9 47 25 6 24.7 20 23.4 34 24 48 22.9 7 24.4 21 23.1 35 23.1 49 23.3 8 24.9 22 24.3 36 25.9 50 22.7 9 24.6 23 23.5 37 24.9 Jumlah 1188.8

    10 25.4 24 22.2 38 25.5 Rata-Rata 23.776 11 23.3 25 22.2 39 23.6 Standar Deviasi 1.13057 12 23.3 26 25.4 40 23.2 13 24.7 27 24.5 41 23.9 14 24.1 28 22.5 42 25.2

    1. Jumlah 5.6 + .3 + + .7 88.8

    2.

    88.8

    50 3.776

    3.

    =

    5.6 3.776 + .3 3.776 ++ 3.776

    50 . 3057

    4. Perhitungan Data Teoritis (dengan rumus)

    a. x = + 1 = 23.776 + 1 = 24.776

    Z =

    = .776 3.776

    . 3057 0.88 50 6

  • 54

    LABORATORIUM STATISTIK DAN REKAYASA KUALITAS

    MODUL III DISTRIBUSI PROBABILITAS

    . 3057 . 3, .776 3.776

    . 3057

    0. 86 ,7 8 8 0,3

    0, 3 7

    b. + 1

    Z =

    = .776 3.776

    . 3057 0.88 50 6

    Nilai Z0.8845= 0.8106

    P .776 0.8 06

    c. + 1

    P .776 0.8106 = 0.1894

    d. - + 1

    - .776 3.776

    Z1 = .776 3.776

    . 3057 0.8845

    Nilai Z0.8845 = 0.8106

    Z2 = .776 3.776

    . 3057 -1.769

    Nilai Z1.769= 0.9608

    P( .776 .776 0. 608+ 0.8 06 - 1 = 1.7714 -1 = 0.7714

    5. Perhitungan dengan Microsoft Excel

    Tabel 4.10 Perhitungan Data Microsoft Excel Distribusi Normal Probabilitas Perhitungan Data Ms Excel Hasil

    x = + 1 NORMDIST(24.776,23.776,1.13057,FALSE) 0.23863 + 1 NORMDIST(24.776,23.776,1.13057,TRUE) 0.811789 x > + 1 1-NORMDIST(24.776,23.776,1.13057,TRUE) 0.188211

    - + 1 NORMDIST(24.776,23.776,1.13057,TRUE)-NORMDIST(21.776,23.776,1.13057,TRUE)

    0.773344

    Dari tabel di atas dapat diketahui bahwa berdasarkan perhitungan dengan Microsoft Excel,

    nilai probabilitas data berdistribusi normal untuk x = + adalah 0. 3863, untuk + 1

    adalah 0,811789, untuk x > + 1 adalah 0,188211, dan untuk - + 1 adalah 0,773344.

    4.2.2.3 Grafik Perbandingan Data Empiris dan Teoritis

    Berikut merupakan perbandingan hasil perhitungan SPSS dan teoritis distribusi normal:

    Tabel 4.11 Perbandingan Hasil SPSS dan Teoritis Distribusi Normal Probabilitas (x) Hasil SPSS Hasil Excel Hasil Teoritis x = + 1 0.23863 0.23863 0.1347 + 1 0.81179 0.811789 0.8106 x > + 1 0.18821 0.188211 0.1894 - 2 + 1 0.77334 0.773344 0.7714

  • 55

    LABORATORIUM STATISTIK DAN REKAYASA KUALITAS

    MODUL III DISTRIBUSI PROBABILITAS

    Dari tabel di atas dapat digambarkan dalam grafik berikut:

    Gambar 4.4 Grafik perbandingan nilai SPSS dan nilai teoritis

    Dari tabel di atas terlihat jika hasil perhitungan dengan SPSS maupun secara teoritis

    memiliki nilai yang sama. Hal ini berarti dari perhitungan dengan SPSS maupun secara teoritis

    memiliki tingkat akurasi yang sama untuk menyelesaikan permasalahan distribusi normal.

    Kalaupun terdapat perbedaan hanya beberapa angka di belakang koma dan tidak mengurangi

    tingkat keakuratan perhitungan.

    0

    0.2

    0.4

    0.6

    0.8

    1

    x=X+1 xX+1

    x>X+1 X-2xX+1

    Hasil SPSS

    Hasil Teoritis

  • 56

    LABORATORIUM STATISTIK DAN REKAYASA KUALITAS

    MODUL III DISTRIBUSI PROBABILITAS

    BAB V PENUTUP

    5.1 Kesimpulan

    Berdasarkan pembahasan di atas, maka didapatkan kesimpulan sebagai berikut:

    1. Distribusi probabilitas merupakan distribusi dari nilai-nilai probabilitas yang dinyatakan

    untuk mewakili semua nilai yang dapat terjadi dari suatu variabel random X

    2. Macam-macam distribusi probabilitas antara lain:

    a. Distribusi probabilitas diskrit, yang dibagi menjadi 6, yaitu distribusi Binomial,

    Hipergeometrik, Geometrik, Binomial Negative, Multinomial, dan Poisson

    b. Distribusi probabilitas kontinyu, yang dibagi menjadi 10, yaitu: distribusi Normal atau

    Gauss, Uniform, Gamma, Beta, Eksponensial, Weibull, Lognormal, Student (t), F, dan

    Chi-Square (X2).

    3. a. Aplikasi dari distribusi binomial dalam praktikum modul 3 ini adalah proses

    pengambilan 5 bola dengan pengembalian dari 30 buah bola, dimana 12 bola berwarna

    merah dan 18 buah bola berwarna hijau. Dianggap sukses bila yang terambil bola

    berwarna merah.

    b. Aplikasi dari ditribusi normal dalam praktikum modul 3 ini diterapkan pada

    pengukuran diameter 50 buah plastisin yang dibentuk bola.

    4. a. Berdasarkan pengolahan perhitungan probabilitas terhadap aplikasi dari distribusi

    binomial, dapat disimpulkan bahwa perbandingan hasil teoritis dan empiris memiliki

    nilai yang berbeda. Hal ini berarti perhitungan secara teoritis dan empiris mempunyai

    tingkat keakuratan yang berbeda dalam menyelesaikan permasalahan distribusi

    binomial. Hal tersebut terjadi karena saat praktikum pengambilan data sampel terlalu

    acak.

    b. Berdasarkan pengolahan perhitungan probabilitas terhadap aplikasi dari distribusi

    normal, dapat disimpulkan bahwa hasil perhitungan dengan SPSS maupun secara

    teoritis memiliki nilai yang sama. Hal ini berarti dari perhitungan dengan SPSS maupun

    secara teoritis memiliki tingkat akurasi yang sama untuk menyelesaikan permasalahan

    distribusi normal. Kalaupun terdapat perbedaan hanya beberapa angka di belakang

    koma dan tidak mengurangi tingkat keakuratan perhitungan.

    5.2 Saran

    Adapun saran yang dapat kami berikan adalah sebagai berikut :

    1. Praktikan diharapkan memahami tentang konsep masing-masing distribusi probabilitas

    terlebih dahulu sebelum melaksanakan praktikum, sehingga praktikum berjalan lancar.

    2. Sebaiknya dalam pengolahan data serta analisis data dibuat seefektif mungkin dengan

    menggunakan program SPSS, maupun dengan perhitungan Ms. Excel.