“The Role of Statistic for Engineer”

MAKALAH

Diajukan untuk memenuhi tugas mata kuliah Probabilitas dan Statistika

Ditulis oleh:

Adam Darmawan         18012040

SEKOLAH TEKNIK ELEKTRO DAN INFORMATIKA

INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG

BANDUNG

2013

1

PENDAHULUAN

Statistika merupakan cabang keilmuan yang sangat penting dalam banyak bidang keilmuan dewasa ini, tidak terkecuali dalam bidang teknik. Hal ini dikarenakan hampir semua bidang keilmuan memerlukan suatu tool untuk mengolah data yang kemudian dijadikan acuan untuk mengambil keputusan.

Mengingat begitu pentingnya ilmu statistika khususnya dalam bidang keilmuan teknik, maka dibuatlah makalah yang berjudul: “The Role of Statistic for Engineer” ini. Makalah ini berisi jawaban-jawaban atas pertanyaan yang terdapat pada bagian awal dari buku referensi “Douglas C. Montgomery” .

Makalah ini dibuat untuk memenuhi tugas mata kuliah Probabilitas dan Statistika. Mengingat kurangnya pengalaman dari penulis, penulis sadar bahwa karya makalah ini masih jauh dari sempurna, dan oleh karena itu mengharapkan kritik dansaran dari pembaca. Mudah-mudahan makalah ini dapat berguna bagi kita semua.

Bandung, September 2013

2

Daftar Isi

Cover ……………………………………………………….................. 1

Pendahuluan ……………………………………………………………………….. 2

Daftar Isi ……...………………………………………………………………… 3

1.The role that statistics can play in engineering problem solving process. 4

2. How variability affects the data collected and used for making engineering decisions. 4

3. Explain the differences between enumerative and analytical studies. 6

4. Discuss the different methods that engineers use to collect data 7

5. Identify the advantages that designed experiments have in comparison to other methods of

collecting engineering data. 9

6. Explain the differences between mechanistic models and empirical models. 10

7. Discuss how probability and probability models are used in engineering and science. 11

Kesimpulan dan Penutup ………………………………………………………….. 12

Daftar Pustaka ………………………..………………………………… 12

3

1. The role that statistics can play in engineering problem solving process.

Statistik merupakan suatu kata yang secara etimologis diserap dari bahasa Latin yaitu status yang memiliki persamaan arti dengan kata state dalam bahasa Inggris atau staat dalam bahasa Belanda yang kemudian dalam bahasa Indonesia diterjemahkan sebagai ”negara”. Pada awalnya, statistik diartikan sebagai kumpulan data berangka (kuantitatif) maupun data tidak berangka (kualitatif) yang memiliki arti penting bagi suatu negara. Namun seiring berjalannya waktu, statistik hanya dibatasi sebagai kumpulan data berangka (kuantitatif) namun diperluas menjadi tidak hanya memiliki arti penting bagi negara, tapi bagi kalangan perorangan juga.

Statistik memegang peranan penting dalam setiap bidang keilmuan, tidak terkecuali bidang keilmuan teknik. Hal ini dikarenakan statistik menyajikan data-data berupa angka berikut dengan pengolahan, pemaparan, serta dapat dijadikan acuan dalam melakukan problem solving yang logis dan efisien. Bidang keilmuan teknik sendiri selalu mengacu dan berkutat dengan data-data untuk dianalisis terlebih dahulu sebelum akhirnya mengambil keputusan dalam memperbaiki atau membuat produk yang efisien .

2. How variability affects the data collected and used for making engineering decisions.

Bidang keilmuan teknik kerap melakukan eksperimen berulang kali yang bertujuan untuk membuktikan kebenaran hipotesis agar dapat diaplikasikan ke dalam suatu produk. Dan kesalahan dalam bidang keilmuan teknik akan berdampak sangat fatal. Oleh karena itulah eksperimen kerap dilakukan berulang-ulang. Dalam eksperimen tersebut, sering kali engineer memperoleh data yang berbeda atau tidak persis sama antara satu percobaan dengan percobaan lainnya atau bahkan dengan teori/hipotesis yang ingin dibuktikan kebenarnnya. Data-data yang tersebar yang diperoleh dari hasil pengamatan sangat beragam, sehingga seringkali para engineer merasa kesulitan dalam menentukan decision yang paling efisien. Statistik dapat meng-cover hal tersebut dikarenakan statistik juga bermanfaat untuk menggambarkan dan memahami keragaman. Oleh karena itulah statistik kerapkali dijadikan tools untuk mengambil keputusan dalam bidang keilmuan teknik.

4

Banyaknya variabel yang terlibat dalam suatu eksperimen atau pengamatan yang dilakukan oleh engineer juga menjadi salah satu faktor penentu kerumitan dalam menentukan decision atau problem solving. Apabila kita mengambil contoh persoalan persamaan dalam matematika, semakin banyak variabel yang tidak diketahui maka semakin banyak pula persamaan yang harus ada untuk dapat mengetahui nilai

variabel-variabel tersebut. Pengerjaannya pun akan semakin banyak dan semakin rumit. Demikian pula dalam bidang keilmuan teknik. Semakin banyak variabel yang terlibat, maka semakin banyak pula eksperimen yang harus dilakukan agar dapat meng-cover semua variabel tersebut. Karena terkadang, dalam percobaan tidak semua variabel dapat digabungkan dalam satu percobaan untuk melihat hasil namun mengharuskan hanya satu-persatu variabel yang terlibat sehingga dapat benar-benar terlihat pengaruh variabel tersebut terhadap eksperimen yang dilakukan tanpa terganggu oleh variabel lainnya.

Dengan demikian, percobaan yang dilakukan akan menghasilkan data yang lebih banyak dan lebih kompleks lagi. Sehingga dapat diambil kesimpulan banyaknya variabel yang terlibat dalam suatu percobaan akan berpengaruh juga

terhadap banyaknya data yang akan diperoleh. Data-data tersebut kemudian akan diolah menggunakan ilmu statistika sehingga hasilnya akan dapat dijadikan sebagai acuan pengambilan keputusan. Semakin banyak variabel maka data yang dihasilkan akan semakin banyak pula dan semakin banyak persebaran atau keberagaman data maka hasil yang diperoleh akan semakin akurat dan lebih presisi setelah diolah dengan statistika sehingga

akan meningkatkan kualitas dari decision yang akan diambil.

3. Explain the differences between enumerative and analytical studies.

5

Seorang ahli statistika berkebangsaan Amerika yang lahir pada 14 Oktober 1900, William Edwards Deming

dalam suatu karya tulisnya membedakan ilmu statistika ke dalam dua jenis penelitian (pendekatan) yaitu penelitian secara enumerative dan secara analytic. Perbedaan yang paling mendasar antara penelitian secara enumerative dan analiytic adalah pada penelitian secara analytic bertujuan untuk menentukan sebab-akibat berdasarkan data yang diperoleh, yaitu membuat teori yang dapat menjelaskan mengapa data yang diperoleh seperti itu. Sedangkan penelitian secara enumerative lebih mengutamakan kepada klasifikasi, pengelompokkan atau pengkategorian data.

Deming menggunakan sebuah istilah yaitu frame (kerangka) yang diartikan sebagai sekumpulan beberapa atau semua satuan fisik yang teridentifikasi yang dapat dipilih, dipelajari dan diinvestigasi (ditelusuri). Dalam karya tulisnya, Deming menjelaskan bahwa penilitian secara enumerative lebih membicarakan hal-ha material yang terdapat dalam frame yang sedang diteliti. Hasil yang diperoleh berupa deskripsi. Sebagai contoh: Ada berapa banyak peternakan atau ada berapa orang yang masuk ke dalam kategori A, ada berapa banyak barang yang rusak dalam suatu ruangan, dan lain-lain. Tujuan dari penelitian secara enumerative adalah bukan untuk mencari tahu mengapa ada banyak unit yang masuk ke kategori ini atau mengapa ada sedikit unit yang masuk ke dalam kategori itu. Penelitian enumerative ini hanya semata-mata “ada berapa banyak”.

Sedangkan penelitian secara analytic berbicara tentang proses atau penyebab dari hasil yang diperoleh dari frame yang sedang diteliti. Tujuan dari penelitian secara analytic adalah mengambil tindakan yang lebih baik lagi di masa yang akan datang. Sebagai contoh membandingkan proses produksi yang dilakukan antara industry A dan industry B. Tindakan yang dapat diambil setelah proses membandingkan ini adalah mengadopsi proses produksi industry A atau mengadopsi proses produksi yang dilakukan oleh industry B atau terus melanjutkan penelitian (mengumpulkan lebih banyak data).

6

4. Discuss the different methods that engineers use to collect data.

Dalam penelitian, teknik pengumpulan data merupakan faktor yang penting demi keberhasilan suatu penelitian. Pengumpulan data berkaitan dengan bagaimana cara mengumpulkan data, siapa sumbernya, dan alat apa yang digunakan. Pengumpulan data sendiri merupakan suatu proses menghimpun informasi-informasi yang dianggap penting bagi suatu penelitian. Prof. Dr. H. Mudjia Rahardjo, M.Si dalam salah satu blognya (http://mudjiarahardjo.uin-malang.ac.id/materi-kuliah/288-metode-pengumpulan-data-penelitian-kualitatif.html) menjelaskan beberapa teknik pengumpulan data, yaitu:

1.   Wawancara

Wawancara ialah proses komunikasi atau interaksi untuk mengumpulkan informasi dengan cara tanya jawab antara peneliti dengan informan atau subjek penelitian. Dengan kemajuan teknologi informasi seperti saat ini, wawancara bisa saja dilakukan tanpa tatap muka, yakni melalui media telekomunikasi. Pada hakikatnya wawancara merupakan kegiatan untuk memperoleh informasi secara mendalam tentang sebuah isu atau tema yang diangkat dalam penelitian. Atau, merupakan proses pembuktian terhadap informasi atau keterangan yang telah diperoleh lewat teknik yang lain sebelumnya.

Karena merupakan proses pembuktian, maka bisa saja hasil wawancara sesuai atau berbeda dengan informasi yang telah diperoleh sebelumnya.

Setidaknya, terdapat dua jenis wawancara, yakni: 1). wawancara mendalam (in-depth interview), di mana peneliti menggali informasi secara mendalam dengan cara terlibat langsung dengan kehidupan informan dan bertanya jawab secara bebas tanpa pedoman pertanyaan yang disiapkan sebelumnya sehingga suasananya hidup, dan dilakukan berkali-kali; 2). wawancara terarah (guided interview) di mana peneliti menanyakan kepada informan hal-hal yang telah disiapkan sebelumnya. Berbeda dengan wawancara mendalam, wawancara terarah memiliki kelemahan, yakni suasana tidak hidup, karena peneliti terikat  dengan pertanyaan yang telah disiapkan sebelumnya. Sering terjadi pewawancara atau peneliti lebih memperhatikan daftar pertanyaan yang diajukan daripada bertatap muka dengan informan, sehingga suasana terasa kaku.

 

7

2. Observasi

Selain wawancara, observasi juga merupakan salah satu teknik pengumpulan data yang sangat lazim dalam metode penelitian kualitatif. Observasi hakikatnya merupakan kegiatan dengan menggunakan pancaindera, bisa penglihatan, penciuman, pendengaran, untuk memperoleh informasi yang diperlukan untuk menjawab masalah penelitian. Hasil observasi berupa aktivitas, kejadian, peristiwa, objek, kondisi atau suasana tertentu, dan perasaan emosi seseorang. Observasi dilakukan untuk memperoleh gambaran riil suatu peristiwa atau kejadian untuk menjawab pertanyaan penelitian.

Bungin (2007: 115-117) mengemukakan beberapa bentuk observasi, yaitu: 1). Observasi

partisipasi, 2). observasi tidak terstruktur, dan 3). observasi kelompok. Berikut penjelasannya:

1) Observasi partisipasi adalah (participant observation) adalah metode pengumpulan data yang digunakan untuk menghimpun data penelitian melalui pengamatan dan penginderaan di mana peneliti terlibat dalam keseharian informan.

2) Observasi tidak terstruktur ialah pengamatan yang dilakukan tanpa menggunakan pedoman observasi, sehingga peneliti mengembangkan pengamatannya berdasarkan perkembangan yang terjadi di lapangan.

3)  Observasi kelompok ialah pengamatan yang dilakukan oleh sekelompok tim peneliti terhadap sebuah isu yang diangkat menjadi objek penelitian.

 

3. Dokumen

Selain melalui wawancara dan observasi, informasi juga bisa diperoleh lewat fakta yang tersimpan dalam bentuk surat, catatan harian, arsip foto, hasil rapat, cenderamata, jurnal kegiatan dan sebagainya. Data berupa dokumen seperti ini bisa dipakai untuk menggali infromasi yang terjadi di masa silam. Peneliti perlu memiliki kepekaan teoretik untuk memaknai semua dokumen tersebut sehingga tidak sekadar barang yang tidak bermakna.

 

8

4. Focus Group Discussion

Metode terakhir untuk mengumpulkan data ialah lewat Diskusi terpusat (Focus Group Discussion), yaitu upaya  menemukan makna sebuah isu oleh sekelompok orang lewat diskusi untuk menghindari diri pemaknaan yang salah oleh seorang peneliti. Misalnya, sekelompok peneliti mendiskusikan hasil UN 2011 di mana nilai rata-rata siswa pada matapelajaran bahasa Indonesia rendah. Untuk menghindari pemaknaan secara subjektif oleh seorang peneliti, maka dibentuk kelompok diskusi terdiri atas beberapa orang peneliti. Dengan beberapa orang mengkaji sebuah isu diharapkan akan diperoleh hasil pemaknaan yang lebih objektif.

Salah satu teknik pengumpulan data yang biasa dilakukan oleh engineer dalam mengambil keputusan atau kebijakan adalah kuisioner atau angket atau survey. Teknik ini berupa pemberian pertanyaan terhadap responden yang kemudian untuk dijawab. Teknik ini membutuhkan kemampuan dari engineer atau peneliti dalam menentukan atau menyusun variabel apa saja yang terlibat dalam penelitiannya yang kemudian datanya akan diperoleh dari jawaban responden tersebut.

5. Identify the advantages that designed experiments have in comparison to other methods of collecting engineering data.

Beberapa contoh kelebihan dari masing-masing teknik pengumpulan data yang dikemukan oleh Prof. Dr. H. Mudjia Rahardjo, M.Si adalah sebagai berikut:

1. Wawancaraa. Kualitas data yang diperoleh bergantung kepada narasumber.b. Data yang diperoleh beragam dan mendalam

9

2. Observasia. Mengetahui kondisi rill dari variabel yang ingin diteliti.b. Memungkinkan munculnya variabel baru yang tidak terpikirkan

sebelumnya oleh karena suatu peristiwa.

3. Dokumena. Memudahkan apabila variabel yang ingin diteliti sulit dijangkau.b. Cara terbaik untuk kasus yang bersifat longitudinal, khususnya yang

menjangkau masa lampau

4. Focus group discussiona. Biasanya dilakukan oleh para ahli dalam bidangnyab. Efisien dan mudah dilakukan

5. Kuisioner/angketa. Variabel yang ingin diteliti sudah jelasb. Memperoleh feedback dari responden

6. Explain the differences between mechanistic models and empirical models.

Terkadang engineer atau peneliti perlu membentuk sebuah system untuk membantu dalam memahami cara kerja dan/atau perilaku dari objek penelitian. System ini dinamakan model. Secara umum terdapat dua jenis model, yaitu model empiris dan model mekanistik:

1. Model empiris didasarkan pada pengamatan langsung, pengukuran dan catatan data yang ekstensif.

2. Model mekanistik didasarkan pada pemahaman tentang perilaku komponen suatu sistem. Sebagai contoh pengamatan perubahan pasang surut selama bertahun-tahun. Model empiris dapat dibuat untuk memprediksi kapan akan terjadi pasang, tanpa pemahaman tentang bagaimana bumi, bulan dan matahari berinteraksi.

10

7. Discuss how probability and probability models are used in engineering and science.

Dalam ilmu statistika juga dikenal istilah peluang atau probabilitas. Peluang atau probabilitas merupakan banyaknya kemungkinan-kemungkinan pada suatu kejadian berdasarkan frekuensinya. Keberagaman data terkadang menyebabkan tidak ditemukannya hasil absolute yang sesuai dengan harapan awal. Keberagaman data dapat menghasilkan beberapa options hasil atau solusi. Oleh karena itu penting bagi engineer atau peneliti untuk memahami konsep ilmu probabilitas atau peluang. Peluang atau probabilitas dapat dijadikan suatu tool untuk memilih opsi-opsi yang tersedia, dengan kata lain probabilitas memiliki peran yang sama dengan statistika yaitu suatu alat untuk mengambil keputusan. Dengan menerapkan konsep peluang dalam pengambilan keputusan, maka galat yang akan terjadi dapat ditekan seminimal mungkin sehingga hasil yang diperoleh akan lebih maksimal.

11

Kesimpulan dan Penutup

Statistika merupakan bidang keilmuan yang penting bagi banyak bidang khususnya bidang keilmuan teknik karena teknik selalu berkutat dengan banyak percobaan dan data. Statistika juga mampu mengolah sejumlah data yang pada akhirnya dijadika pertimbangan dalam pengambilan keputusan yang paling logis dan efisien.

Dengan terjawabnya ketujuh pertanyaan di atas maka telah selesailah tugas makalah yang diberikan dalam kelas Probabilitas dan Statistika ini. Mohon maaf apabila terdapat banyak kekurangan dalam penyusunan makalah ini.

DAFTAR PUSTAKA

Enumerative Versus Analytic Studiesweb.njit.edu

Hasiholandjan's Blog | METODE PENGUMPULAN DATAyanhasiholan.wordpress.com

http://harumikartini.weebly.com/2/post/2013/03/kelebihan-dan-kekurangan-berbagai-macam-teknik-pengunpulan-data.html

Prof. Dr. H. Mudjia Rahardjo, M.Si - Metode Pengumpulan Data Penelitian Kualitatif

mudjiarahardjo.uin-malang.ac.id

12

http://smallbusiness.chron.com/mechanistic-model-12706.html

W. Edwards Deming - Wikipedia, the free encyclopediaen.wikipedia.org

13