uji hipotesis mengenai rataan (hypothesis test on the...

35
Uji Hipotesis Mengenai Rataan (Hypothesis Test on the Mean) Oleh Azimmatul Ihwah

Upload: vanliem

Post on 03-Mar-2019

228 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Uji Hipotesis Mengenai Rataan (Hypothesis Test on the Mean)tip.ub.ac.id/s1/wp-content/uploads/2016/08/uji-hipotesis-mengenai... · sistem baru ini dapat membuat nasabah ... Untuk

Uji Hipotesis Mengenai Rataan (Hypothesis Test on the Mean)

Oleh Azimmatul Ihwah

Page 2: Uji Hipotesis Mengenai Rataan (Hypothesis Test on the Mean)tip.ub.ac.id/s1/wp-content/uploads/2016/08/uji-hipotesis-mengenai... · sistem baru ini dapat membuat nasabah ... Untuk

Uji Hipotesis Mengenai Rataan dari Satu Sampel yang Berasal dari Populasi Berdistribusi Normal,

Variansi Diketahui Hipotesis yang diuji: • 𝐻0: 𝜇 = 𝜇0, 𝐻1: 𝜇 ≠ 𝜇0 (1) • 𝐻0: 𝜇 ≥ 𝜇0, 𝐻1: 𝜇 < 𝜇0 (2) • 𝐻0: 𝜇 ≤ 𝜇0, 𝐻1: 𝜇 > 𝜇0 (3) Statistik yang digunakan:

𝑍0 =𝑋 − 𝜇0

𝜎/ 𝑛

dengan 𝜇0 merupakan rataan populasi (rataan yang diminta/dispesifikasikan), 𝑋 adalah rataan sampel, 𝜎 adalah standar deviasi populasi dan 𝑛 adalah banyaknya observasi (ukuran sampel)

Page 3: Uji Hipotesis Mengenai Rataan (Hypothesis Test on the Mean)tip.ub.ac.id/s1/wp-content/uploads/2016/08/uji-hipotesis-mengenai... · sistem baru ini dapat membuat nasabah ... Untuk

Uji Hipotesis Mengenai Rataan dari Satu Sampel yang Berasal dari Populasi Berdistribusi Normal,

Variansi Diketahui Keputusan uji berdasarkan Daerah Kritik:

• Untuk hipotesis (1):

𝐻0 ditolak jika bila 𝑍0 < −𝑧𝛼2 atau 𝑍0 > 𝑧𝛼

2

• Untuk hipotesis (2)

𝐻0 ditolak jika bila 𝑍0 < −𝑧𝛼

• Untuk hipotesis (3)

𝐻0 ditolak jika bila 𝑍0 > 𝑧𝛼

dimana 𝑧𝛼 merupakan nilai kritis yang diperoleh dari tabel distribusi normal untuk 𝛼 yang ditentukan

Page 4: Uji Hipotesis Mengenai Rataan (Hypothesis Test on the Mean)tip.ub.ac.id/s1/wp-content/uploads/2016/08/uji-hipotesis-mengenai... · sistem baru ini dapat membuat nasabah ... Untuk

Contoh Kasus I Sebuah perusahaan manufaktur melakukan pembelian 100 buah mesin untuk proses produksi dari sebuah supplier. Supplier mengklaim bahwa mesin produksi tersebut mempunyai waktu pemanasan rata-rata 30 menit setelah mesin dinyalakan. Diketahui pula standar deviasi waktu pemanasan mesin adalah 5 menit. Untuk menguji apakah klaim supplier tersebut benar, maka dilakukan pengetesan terhadap 100 buah mesin tersebut dan diperoleh rata-rata waktu pemanasan 31,5. Apakah yang dapat disimpulkan? Gunakan 𝛼 = 0,05

Page 5: Uji Hipotesis Mengenai Rataan (Hypothesis Test on the Mean)tip.ub.ac.id/s1/wp-content/uploads/2016/08/uji-hipotesis-mengenai... · sistem baru ini dapat membuat nasabah ... Untuk

Jawab Kasus I Karena ingin mengetahui apakah rata-rata waktu pemanasan mesin baru sesuai dengan apa yang diklaim oleh supplier atau tidak maka hipotesis yang diuji adalah

• 𝐻0: 𝜇 = 30,𝐻1: 𝜇 ≠ 30

• 𝛼 = 0,05

• Statistik uji = 𝑍0 =𝑋 ;𝜇0

𝜎/ 𝑛=

31,5;30

5/ 100=

1,5

0,5= 3

• Dari tabel diperoleh bahwa 𝑧0,025 = 1,96.

• Keputusan uji:

Karena 𝑍0 = 3 tidak berada di antara nilai −𝑧0,025 = −1,96 dan 𝑧0,025= 1,96 maka 𝐻0 ditolak.

• Kesimpulan : klaim supplier tidak benar.

Page 6: Uji Hipotesis Mengenai Rataan (Hypothesis Test on the Mean)tip.ub.ac.id/s1/wp-content/uploads/2016/08/uji-hipotesis-mengenai... · sistem baru ini dapat membuat nasabah ... Untuk

Contoh Kasus II Diperoleh informasi bahwa waktu tunggu pelayanan di sebuah bank swasta selama beberapa bulan terakhir mempunyai rata-rata 5 menit dan standar deviasi 0,5 menit. Bulan ini akan dicobakan sebuah sistem baru dalam pelayanan kepada nasabah, dimana diharapkan sistem baru ini dapat membuat nasabah lebih puas karena tidak menunggu terlalu lama untuk dilayani. Setelah sistem pelayanan tersebut dilaksanakan diperoleh rata-rata waktu tunggu 4,75 menit dari 100 nasabah yang dilayani. Dengan 𝛼 = 0,05 , apakah dapat disimpulkan bahwa sistem pelayanan baru dapat membuat nasabah lebih puas?

Page 7: Uji Hipotesis Mengenai Rataan (Hypothesis Test on the Mean)tip.ub.ac.id/s1/wp-content/uploads/2016/08/uji-hipotesis-mengenai... · sistem baru ini dapat membuat nasabah ... Untuk

Jawab Kasus II Karena yang ditanyakan apakah sistem pelayanan baru dapat membuat waktu tunggu rata-rata nasabah untuk dilayani lebih singkat, maka hipotesis yang diuji adalah:

• 𝐻0: 𝜇 ≥ 5,𝐻1: 𝜇 < 5

• 𝛼 = 0,05

• Statistik uji: 𝑍0 =𝑋 ;𝜇0

𝜎/ 𝑛=

4,75;5

0,5/ 100=

;0,25

0,05= −5

• Dari tabel diperoleh bahwa −𝑧0.05= −1,645 (interpolasi)

• Keputusan uji: karena 𝑍0 = −5 < −𝑧0.05 = −1,645 maka 𝐻0 ditolak.

• Kesimpulan: sistem pelayanan baru dapat membuat nasabah puas karena waktu tunggu pelayanan yang lebih singkat.

Page 8: Uji Hipotesis Mengenai Rataan (Hypothesis Test on the Mean)tip.ub.ac.id/s1/wp-content/uploads/2016/08/uji-hipotesis-mengenai... · sistem baru ini dapat membuat nasabah ... Untuk

Hipotesis yang diuji masih sama yaitu

Hipotesis yang diuji:

• 𝐻0: 𝜇 = 𝜇0, 𝐻1: 𝜇 ≠ 𝜇0 (1)

• 𝐻0: 𝜇 ≥ 𝜇0, 𝐻1: 𝜇 < 𝜇0 (2)

• 𝐻0: 𝜇 ≤ 𝜇0, 𝐻1: 𝜇 > 𝜇0 (3)

Statistik uji: 𝑡 =𝑋 ;𝜇0

𝑠/ 𝑛

dengan 𝜇0 adalah rataan populasi (rataan yang diminta/dispesifikasikan), 𝑋 adalah rataan sampel, 𝑠 adalah standar deviasi sampel, dan 𝑛 adalah ukuran sampel.

Uji Hipotesis Mengenai Rataan dari Satu Sampel yang Berasal dari Populasi Berdistribusi Normal,

Variansi Tidak Diketahui

Page 9: Uji Hipotesis Mengenai Rataan (Hypothesis Test on the Mean)tip.ub.ac.id/s1/wp-content/uploads/2016/08/uji-hipotesis-mengenai... · sistem baru ini dapat membuat nasabah ... Untuk

Uji Hipotesis Mengenai Rataan dari Satu Sampel yang Berasal dari Populasi Berdistribusi Normal,

Variansi Tidak Diketahui Keputusan uji berdasarkan Daerah Kritik: • Untuk hipotesis (1):

𝐻0 ditolak jika bila 𝑡 < −𝑡𝛼2;𝑛;1 atau 𝑡 > 𝑡𝛼

2;𝑛;1

• Untuk hipotesis (2) 𝐻0 ditolak jika bila 𝑡 < −𝑡𝛼;𝑛;1 • Untuk hipotesis (3) 𝐻0 ditolak jika bila 𝑡 > 𝑡𝛼;𝑛;1

dimana 𝑡𝛼;𝑛;1 dan 𝑡𝛼2;𝑛;1 merupakan nilai kritis

yang diperoleh dari tabel distribusi 𝑡 untuk 𝛼 dan 𝑛 yang ditentukan.

Page 10: Uji Hipotesis Mengenai Rataan (Hypothesis Test on the Mean)tip.ub.ac.id/s1/wp-content/uploads/2016/08/uji-hipotesis-mengenai... · sistem baru ini dapat membuat nasabah ... Untuk

Contoh Kasus Untuk melihat apakah rataan nilai UAN Mata pelajaran Kimia pada siswa kelas 3 SMA IPA di suatu SMA ‘Antah Berantah’ lebih dari 80, secara random diambil 20 siswa. Nilai UAN Kimia 20 orang siswa tersebut adalah:

90 95 80 82 76 75 88 70 80 70 95 69 82 95 93 90 75 82 85 76

Jika diambil 𝛼 = 0,01 dengan asumsi bahwa populasi berdistribusi normal, bagaimana kesimpulan penelitian tersebut?

Page 11: Uji Hipotesis Mengenai Rataan (Hypothesis Test on the Mean)tip.ub.ac.id/s1/wp-content/uploads/2016/08/uji-hipotesis-mengenai... · sistem baru ini dapat membuat nasabah ... Untuk

Jawab Kasus

• Yang ditanyakan adalah apakah rataan nilai siswa lebih dari 80, maka hipotesis yang diuji adalah

𝐻0: 𝜇 ≤ 80, 𝐻1: 𝜇 > 80

• Karena populasi diketahui berdistribusi normal tetapi variansi populasi tidak diketahui, maka statistik uji yang dipakai adalah

𝑡 =𝑋 − 𝜇0

𝑠/ 𝑛=82,4 − 80

8,46/ 20=

2,4

8,46/4,47=

2,4

1,893

= 1,27

Page 12: Uji Hipotesis Mengenai Rataan (Hypothesis Test on the Mean)tip.ub.ac.id/s1/wp-content/uploads/2016/08/uji-hipotesis-mengenai... · sistem baru ini dapat membuat nasabah ... Untuk

Jawab Kasus

• Keputusan uji:

Dari tabel diperoleh bahwa 𝑡0,01;20;1 = 𝑡0,01;19 =2,539. Karena 𝑡 < 𝑡0,01;19 = 2,539 maka 𝐻0 tidak ditolak.

• Kesimpulan: rata-rata nilai UAN KIMIA kelas 3 SMA IPA di SMA ‘Antah Berantah’ tidak lebih dari 80

Page 13: Uji Hipotesis Mengenai Rataan (Hypothesis Test on the Mean)tip.ub.ac.id/s1/wp-content/uploads/2016/08/uji-hipotesis-mengenai... · sistem baru ini dapat membuat nasabah ... Untuk

Uji Hipotesis Mengenai Rataan dari Dua Sampel yang Berasal dari Populasi-populasi Berdistribusi Normal dan Independen, Variansi Diketahui (𝜎1

2 dan 𝜎22 diketahui)

Hipotesis yang diuji

• 𝐻0: 𝜇1 = 𝜇2, 𝐻1: 𝜇1 ≠ 𝜇2 (1)

• 𝐻0: 𝜇1 ≥ 𝜇2, 𝐻1: 𝜇1 < 𝜇2 (2)

• 𝐻0: 𝜇1 ≤ 𝜇2, 𝐻1: 𝜇1 > 𝜇2 (3)

Jika dibicarakan selisih rataan ∆0, maka hipotesis yang diuji menjadi:

• 𝐻0: 𝜇1− 𝜇2= ∆0, 𝐻1: 𝜇1 − 𝜇2 ≠ ∆0 (4)

• 𝐻0: 𝜇1 − 𝜇2 ≥ ∆0, 𝐻1: 𝜇1 − 𝜇2 < ∆0 (5)

• 𝐻0: 𝜇1 − 𝜇2 ≤ ∆0, 𝐻1: 𝜇1 − 𝜇2 > ∆0 (6)

Page 14: Uji Hipotesis Mengenai Rataan (Hypothesis Test on the Mean)tip.ub.ac.id/s1/wp-content/uploads/2016/08/uji-hipotesis-mengenai... · sistem baru ini dapat membuat nasabah ... Untuk

Uji Hipotesis Mengenai Rataan dari Dua Sampel yang Berasal dari Populasi-populasi Berdistribusi Normal dan Independen, Variansi Diketahui (𝜎1

2 dan 𝜎22 diketahui)

Statistik uji yang digunakan:

𝑍0 =𝑋 1 − 𝑋 2 − ∆0

𝜎12

𝑛1+

𝜎22

𝑛2

Keputusan uji berdasarkan Daerah Kritik:

• Untuk hipotesis (1) dan (4), 𝐻0 ditolak jika 𝑍0 > 𝑧𝛼2 atau

𝑍0 < −𝑧𝛼2

• Untuk hipotesis (2) dan (5), 𝐻0 ditolak jika 𝑍0 < −𝑧𝛼 • Untuk hipotesis (3) dan (6), 𝐻0 ditolak jika 𝑍0 > 𝑧𝛼

Page 15: Uji Hipotesis Mengenai Rataan (Hypothesis Test on the Mean)tip.ub.ac.id/s1/wp-content/uploads/2016/08/uji-hipotesis-mengenai... · sistem baru ini dapat membuat nasabah ... Untuk

Contoh Kasus Sebuah perusahaan cat ingin meningkatkan kualitas catnya dengan mempersingkat waktu pengeringan. Dua formula diuji untuk ini: formula 1 yaitu formula lama dan formula 2 yang mengandung zat pengering baru. Dari data sebelumnya diperoleh informasi bahwa standar deviasi waktu pengeringan cat adalah 8 menit dan variabilitas ini tetap sama pada formula yang didalamnya mengandung zat pengering baru. Sampel pertama terdiri dari 10 spesimen di cat menggunakan formula 1 dan sampel kedua terdiri dari 10 spesimen di cat dengan formula 2. Rata-rata waktu pengeringan kedua sampel masing-masing 𝑋 1 = 121 menit dan 𝑋 1 = 112 menit. Kesimpulan apakah yang dapat diambil mengenai keefektifan zat pengering pda formula 2 pada tingkat signifikansi 𝛼 = 0,05?

Page 16: Uji Hipotesis Mengenai Rataan (Hypothesis Test on the Mean)tip.ub.ac.id/s1/wp-content/uploads/2016/08/uji-hipotesis-mengenai... · sistem baru ini dapat membuat nasabah ... Untuk

Jawab Kasus • Karena tidak dibicarakan selisih rataan (∆0= 0 ), maka

hipotesis yang diuji: 𝐻0: 𝜇1 ≤ 𝜇2, 𝐻1: 𝜇1 > 𝜇2

• 𝛼 = 0,05

• Statistik uji: 𝑍0 =𝑋 1;𝑋 2;∆0

𝜎12

𝑛1:

𝜎22

𝑛2

=121;112;0

82

10:

82

10

= 2,52

• Dari tabel diperoleh 𝑧𝛼 = 1.645 • Keputusan uji: karena 𝑍0 = 2,52 > 𝑧𝛼 = 1.645, maka 𝐻0

ditolak • Kesimpulan : zat baru yang ada pada formula 2 secara

signifikan dapat mempersingkat waktu pengeringan cat

Page 17: Uji Hipotesis Mengenai Rataan (Hypothesis Test on the Mean)tip.ub.ac.id/s1/wp-content/uploads/2016/08/uji-hipotesis-mengenai... · sistem baru ini dapat membuat nasabah ... Untuk

Diskusikan

Soal yang sama, dengan pertanyaan penelitian: apakah dapat disimpulkan bahwa beda waktu pengeringan cat antara cat dengan formula 1 dan formula 2 kurang dari 10 menit?

Page 18: Uji Hipotesis Mengenai Rataan (Hypothesis Test on the Mean)tip.ub.ac.id/s1/wp-content/uploads/2016/08/uji-hipotesis-mengenai... · sistem baru ini dapat membuat nasabah ... Untuk

Uji Hipotesis Mengenai Rataan dari Dua Sampel yang Berasal dari Populasi-populasi Berdistribusi Normal dan

Independen, Variansi Tidak Diketahui

Kasus I: 𝜎12 = 𝜎2

2 = 𝜎2 Hipotesis yang diuji masih sama dengan sebelumnya, yaitu: • 𝐻0: 𝜇1 = 𝜇2, 𝐻1: 𝜇1 ≠ 𝜇2 (1) • 𝐻0: 𝜇1 ≥ 𝜇2, 𝐻1: 𝜇1 < 𝜇2 (2) • 𝐻0: 𝜇1 ≤ 𝜇2, 𝐻1: 𝜇1 > 𝜇2 (3) Jika dibicarakan selisih rataan ∆0, maka hipotesis yang diuji menjadi: • 𝐻0: 𝜇1− 𝜇2= ∆0, 𝐻1: 𝜇1 − 𝜇2 ≠ ∆0 (4) • 𝐻0: 𝜇1 − 𝜇2 ≥ ∆0, 𝐻1: 𝜇1 − 𝜇2 < ∆0 (5) • 𝐻0: 𝜇1 − 𝜇2 ≤ ∆0, 𝐻1: 𝜇1 − 𝜇2 > ∆0 (6)

Page 19: Uji Hipotesis Mengenai Rataan (Hypothesis Test on the Mean)tip.ub.ac.id/s1/wp-content/uploads/2016/08/uji-hipotesis-mengenai... · sistem baru ini dapat membuat nasabah ... Untuk

Uji Hipotesis Mengenai Rataan dari Dua Sampel yang Berasal dari Populasi-populasi Berdistribusi Normal dan

Independen, Variansi Tidak Diketahui

Statistik uji yang digunakan:

𝑡 =𝑋 1 − 𝑋 2 − ∆0

𝑆𝑝1𝑛1

+1𝑛2

dimana 𝑆𝑝2 =

𝑛1;1 𝑆12: 𝑛2;1 𝑆2

2

𝑛1:𝑛2;2

𝑆12 adalah variansi sampel 1 dan 𝑆2

2 adalah variansi sampel 2, 𝑛1 merupakan banyak data pada sampel 1 dan 𝑛2 merupakan banyak data pada sampel 2.

Page 20: Uji Hipotesis Mengenai Rataan (Hypothesis Test on the Mean)tip.ub.ac.id/s1/wp-content/uploads/2016/08/uji-hipotesis-mengenai... · sistem baru ini dapat membuat nasabah ... Untuk

Uji Hipotesis Mengenai Rataan dari Dua Sampel yang Berasal dari Populasi-populasi Berdistribusi Normal dan

Independen, Variansi Tidak Diketahui

Keputusan uji berdasarkan Daerah Kritik:

• Untuk hipotesis (1) dan (4), 𝐻0 ditolak jika 𝑡 > 𝑡𝛼

2;𝑛1:𝑛2;2

atau 𝑡 < −𝑡𝛼2;𝑛1:𝑛2;2

• Untuk hipotesis (2) dan (5), 𝐻0 ditolak jika 𝑡 < −𝑡𝛼;𝑛1:𝑛2;2

• Untuk hipotesis (3) dan (6), 𝐻0 ditolak jika 𝑡 > 𝑡𝛼;𝑛1:𝑛2;2

Page 21: Uji Hipotesis Mengenai Rataan (Hypothesis Test on the Mean)tip.ub.ac.id/s1/wp-content/uploads/2016/08/uji-hipotesis-mengenai... · sistem baru ini dapat membuat nasabah ... Untuk

Contoh Kasus

Dua katalisator diperiksa untuk mengetahui apakah pengaruhnya sama terhadap proses kimia. Data berikut merupakan data kecepatan katalis dalam berpengaruh terhadap 8 proses kimia:

Katalis 1: 91,50 94,18 92,18 95,39 91,79 89,07 94,72 89,21

Katalis 2: 89,19 90,95 90,46 93,21 97,19 97,04 91,07 92,75

Dengan asumsi kedua sampel berasal dari populasi berdistribusi normal yang variansi-variansinya sama, apa kesimpulan yang dapat diambil dari data pada tingkat signifikansi 𝛼 = 0,05?

Page 22: Uji Hipotesis Mengenai Rataan (Hypothesis Test on the Mean)tip.ub.ac.id/s1/wp-content/uploads/2016/08/uji-hipotesis-mengenai... · sistem baru ini dapat membuat nasabah ... Untuk

Jawab Kasus • Karena yang ingin diketahui apakah pengaruh

kedua katalis terhadap proses kimia sama atau tidak, maka hipotesis yang diuji

𝐻0: 𝜇1 = 𝜇2, 𝐻1: 𝜇1 ≠ 𝜇2 (karena tidak dibicarakan selisih rataan)

• 𝛼 = 0,05

• Statistik uji: 𝑡 =𝑋 1;𝑋 2;∆0

𝑆𝑝1

𝑛1:

1

𝑛2

Setelah dilakukan perhitungan diperoleh 𝑋 1 = 92.255, 𝑋 2 = 92.733, 𝑠1 = 2,39, 𝑠2 = 2,98

Page 23: Uji Hipotesis Mengenai Rataan (Hypothesis Test on the Mean)tip.ub.ac.id/s1/wp-content/uploads/2016/08/uji-hipotesis-mengenai... · sistem baru ini dapat membuat nasabah ... Untuk

Jawab Kasus

• Sehingga diperoleh pula nilai 𝑆𝑝2 = 7.30.

• Nilai statistik uji: 𝑡 =92,255;92,733;0

7.301

8:1

8

= −0,35

• Dari tabel diperoleh nilai 𝑡0,025;8 :8;2 = 2,145

• Keputusan uji: karena −2,145 < 𝑡 = −0,35 <2,145; maka 𝐻0 tidak ditolak.

• Kesimpulan: kedua katalis mempunyai pengaruh yang sama terhadap proses kimia.

Page 24: Uji Hipotesis Mengenai Rataan (Hypothesis Test on the Mean)tip.ub.ac.id/s1/wp-content/uploads/2016/08/uji-hipotesis-mengenai... · sistem baru ini dapat membuat nasabah ... Untuk

Uji Hipotesis Mengenai Rataan dari Dua Sampel yang Berasal dari Populasi-populasi Berdistribusi Normal dan

Independen, Variansi Tidak Diketahui

Kasus 𝜎12 ≠ 𝜎2

2

Hipotesis yang diuji juga masih sama, yaitu:

• 𝐻0: 𝜇1 = 𝜇2, 𝐻1: 𝜇1 ≠ 𝜇2 (1)

• 𝐻0: 𝜇1 ≥ 𝜇2, 𝐻1: 𝜇1 < 𝜇2 (2)

• 𝐻0: 𝜇1 ≤ 𝜇2, 𝐻1: 𝜇1 > 𝜇2 (3)

Jika dibicarakan selisih rataan ∆0, maka hipotesis yang diuji menjadi:

• 𝐻0: 𝜇1− 𝜇2= ∆0, 𝐻1: 𝜇1 − 𝜇2 ≠ ∆0 (4)

• 𝐻0: 𝜇1 − 𝜇2 ≥ ∆0, 𝐻1: 𝜇1 − 𝜇2 < ∆0 (5)

• 𝐻0: 𝜇1 − 𝜇2 ≤ ∆0, 𝐻1: 𝜇1 − 𝜇2 > ∆0 (6)

Page 25: Uji Hipotesis Mengenai Rataan (Hypothesis Test on the Mean)tip.ub.ac.id/s1/wp-content/uploads/2016/08/uji-hipotesis-mengenai... · sistem baru ini dapat membuat nasabah ... Untuk

Uji Hipotesis Mengenai Rataan dari Dua Sampel yang Berasal dari Populasi-populasi Berdistribusi Normal dan

Independen, Variansi Tidak Diketahui

Statistik uji yang digunakan:

𝑡 =𝑋 1 − 𝑋 2 − ∆0

𝑆12

𝑛1+𝑆22

𝑛2

𝑆12 adalah variansi sampel 1 dan 𝑆2

2 adalah variansi sampel 2, 𝑛1 merupakan banyak data pada sampel 1 dan 𝑛2 merupakan banyak data pada sampel 2.

Page 26: Uji Hipotesis Mengenai Rataan (Hypothesis Test on the Mean)tip.ub.ac.id/s1/wp-content/uploads/2016/08/uji-hipotesis-mengenai... · sistem baru ini dapat membuat nasabah ... Untuk

Uji Hipotesis Mengenai Rataan dari Dua Sampel yang Berasal dari Populasi-populasi Berdistribusi Normal dan

Independen, Variansi Tidak Diketahui

Keputusan uji berdasarkan Daerah Kritik :

• Untuk hipotesis (1) dan (4), 𝐻0 ditolak jika 𝑡 > 𝑡𝛼2;𝑣

atau 𝑡 < −𝑡𝛼2;𝑣

• Untuk hipotesis (2) dan (5), 𝐻0 ditolak jika 𝑡 < −𝑡𝛼;𝑣

• Untuk hipotesis (3) dan (6), 𝐻0 ditolak jika 𝑡 > 𝑡𝛼;𝑣

dimana 𝑣 =

𝑆12

𝑛1:𝑆22

𝑛2

2

𝑆12/𝑛1𝑛1−1

:𝑆22/𝑛2𝑛2−1

Page 27: Uji Hipotesis Mengenai Rataan (Hypothesis Test on the Mean)tip.ub.ac.id/s1/wp-content/uploads/2016/08/uji-hipotesis-mengenai... · sistem baru ini dapat membuat nasabah ... Untuk

Contoh Kasus Kandungan arsenik di dalam air minum yang dikonsumsi warga dapat menyebabkan gangguan kesehatan. Dari harian the Arizona Republic (Sunday, May 2007, 2001) dilaporkan jumlah kandungan arsenik dalam air minum (dalam ppb) dari 10 daerah di pedesaan dan 10 daerah di perkotaan. Datanya sebagai berikut:

Pedesaan: 3 7 25 10 15 6 12 25 15 7

Perkotaan: 48 44 40 38 33 21 20 12 1 18

Dengan asumsi kedua sampel berasal dari populasi berdistribusi normal dengan variansi-variansi yang berbeda, apakah konsentrasi arsenik dalam air minum di daerah pedesaan dan perkotaan mempunyai pengaruh yang sama terhadap kesehatan? Gunakan 𝛼 = 0,05

Page 28: Uji Hipotesis Mengenai Rataan (Hypothesis Test on the Mean)tip.ub.ac.id/s1/wp-content/uploads/2016/08/uji-hipotesis-mengenai... · sistem baru ini dapat membuat nasabah ... Untuk

Jawab Kasus Karena yang ditanyakan konsentrasi arsenik dalam air minum di daerah pedesaan dan perkotaan mempunyai pengaruh yang sama terhadap kesehatan, maka hipotesis yang diuji adalah 𝐻0: 𝜇1 = 𝜇2, 𝐻1: 𝜇1 ≠ 𝜇2 (tidak dibicarakan selisih rataan)

Dari data diperoleh 𝑋 1 = 12,5; 𝑋 2 = 27,5; 𝑠1 =7,63; 𝑠2 = 15,3

Sehingga diperoleh nilai statistik uji:

𝑡 =12,5 − 27,5 − 0

7,632

10+15,32

10

= −2,77

Page 29: Uji Hipotesis Mengenai Rataan (Hypothesis Test on the Mean)tip.ub.ac.id/s1/wp-content/uploads/2016/08/uji-hipotesis-mengenai... · sistem baru ini dapat membuat nasabah ... Untuk

Jawab Kasus

Selanjutnya dicari nilai 𝑣:

𝑣 =

7,632

10+15,32

10

2

7,632/10 2

9+

15,32/10 2

9

= 13,2 ≈ 13

Sehingga diperoleh dari tabel nilai 𝑡0,025;13 = 2,160.

Keputusan uji: karena 𝑡 = −2,77 < −2,160, maka 𝐻0 ditolak.

Kesimpulan: konsentrasi arsenik dari daerah pedesaan dan perkotaan mempunyai pengaruh yang sama terhadap kesehatan

Page 30: Uji Hipotesis Mengenai Rataan (Hypothesis Test on the Mean)tip.ub.ac.id/s1/wp-content/uploads/2016/08/uji-hipotesis-mengenai... · sistem baru ini dapat membuat nasabah ... Untuk

Uji Hipotesis Mengenai Rataan dari Dua Sampel Berpasangan yang Berasal dari Populasi-populasi

Berdistribusi Normal, Variansi Tidak Diketahui Hipotesis yang diuji masih sama yaitu:

• 𝐻0: 𝜇1 = 𝜇2, 𝐻1: 𝜇1 ≠ 𝜇2 (1)

• 𝐻0: 𝜇1 ≥ 𝜇2, 𝐻1: 𝜇1 < 𝜇2 (2)

• 𝐻0: 𝜇1 ≤ 𝜇2, 𝐻1: 𝜇1 > 𝜇2 (3)

Jika dibicarakan selisih rataan ∆0, maka hipotesis yang diuji menjadi:

• 𝐻0: 𝜇1− 𝜇2= ∆0, 𝐻1: 𝜇1 − 𝜇2 ≠ ∆0 (4)

• 𝐻0: 𝜇1 − 𝜇2 ≥ ∆0, 𝐻1: 𝜇1 − 𝜇2 < ∆0 (5)

• 𝐻0: 𝜇1 − 𝜇2 ≤ ∆0, 𝐻1: 𝜇1 − 𝜇2 > ∆0 (6)

Page 31: Uji Hipotesis Mengenai Rataan (Hypothesis Test on the Mean)tip.ub.ac.id/s1/wp-content/uploads/2016/08/uji-hipotesis-mengenai... · sistem baru ini dapat membuat nasabah ... Untuk

Uji Hipotesis Mengenai Rataan dari Dua Sampel Berpasangan yang Berasal dari Populasi-populasi

Berdistribusi Normal, Variansi Tidak Diketahui

Statistik uji yang digunakan:

𝑡 =𝐷 − ∆0

𝑠𝑑/ 𝑛

𝐷 merupakan selisih antara nilai pada sampel pertama 𝑋 dan sampel kedua 𝑌 , yaitu 𝐷 = 𝑋 − 𝑌.

𝑠𝑑 merupakan standar deviasi selisih rataan,

yaitu 𝑠𝑑 =𝑛 𝐷2; 𝐷 2

𝑛 𝑛;1

Page 32: Uji Hipotesis Mengenai Rataan (Hypothesis Test on the Mean)tip.ub.ac.id/s1/wp-content/uploads/2016/08/uji-hipotesis-mengenai... · sistem baru ini dapat membuat nasabah ... Untuk

Uji Hipotesis Mengenai Rataan dari Dua Sampel Berpasangan yang Berasal dari Populasi-populasi

Berdistribusi Normal, Variansi Tidak Diketahui

Keputusan uji berdasarkan Daerah Kritik :

• Untuk hipotesis (1) dan (4), 𝐻0 ditolak jika 𝑡 > 𝑡𝛼

2;𝑛;1 atau 𝑡 < −𝑡𝛼

2;𝑛;1

• Untuk hipotesis (2) dan (5), 𝐻0 ditolak jika 𝑡 < −𝑡𝛼;𝑛;1

• Untuk hipotesis (3) dan (6), 𝐻0 ditolak jika 𝑡 > 𝑡𝛼;𝑛;1

dimana 𝑛 = 𝑛1 = 𝑛2.

Page 33: Uji Hipotesis Mengenai Rataan (Hypothesis Test on the Mean)tip.ub.ac.id/s1/wp-content/uploads/2016/08/uji-hipotesis-mengenai... · sistem baru ini dapat membuat nasabah ... Untuk

Contoh Kasus Keberhasilan fisioterapis dalam merehabilitasi pasien tergantung pada motivasi pasien. Sebuah studi dilakukan untuk mengetahui apakah suatu program remotivasi efektif dalam

meningkatkan motivasi.

Tingkat motivasi 15 pasien klinik

fisioterapi diukur pada awal dan

akhir program remotivasi.

Skor sebelum dan sesudah program

disajikan pada tabel di samping:

Gunakan 𝛼 = 0,05

Sebelum Sesudah

1 17 17

2 28 22

3 10 31

4 17 34

5 30 30

6 8 27

7 14 36

8 28 51

9 26 24

10 18 42

11 19 24

12 19 29

13 17 30

14 25 46

15 23 44

PasienSkor Motivasi

Page 34: Uji Hipotesis Mengenai Rataan (Hypothesis Test on the Mean)tip.ub.ac.id/s1/wp-content/uploads/2016/08/uji-hipotesis-mengenai... · sistem baru ini dapat membuat nasabah ... Untuk

Jawab Kasus

Karena yang ditanyakan apakah

Program remotivasi dapat efektif

meningkatkan motivasi, maka

Hipotesis yang diuji adalah:

𝐻0: 𝜇1 ≥ 𝜇2, 𝐻1: 𝜇1 < 𝜇2, dimana

𝜇1 adalah rataan skor motivasi

sebelum program remotivasi, sedangkan 𝜇2 adalah rataan skor motivasi sesudah program remotivasi. Penghitungan selisih skor disajikan pada tabel di atas.

Page 35: Uji Hipotesis Mengenai Rataan (Hypothesis Test on the Mean)tip.ub.ac.id/s1/wp-content/uploads/2016/08/uji-hipotesis-mengenai... · sistem baru ini dapat membuat nasabah ... Untuk

Jawab Kasus

• 𝐷 =;188

15= 12,53; 𝑠𝑑

2 =15 3896 ; ;188 2

15 14=

109,981

• Nilai statistik uji: 𝑡 =𝐷 ;∆0

𝑠𝑑/ 𝑛=

;12,53;0

10,48/ 15= −4,63

• Dari tabel diperoleh nilai 𝑡0,05;14 = 1,761

• Keputusan uji: karena 𝑡 = −4.63 < −𝑡0,05;14 =− 1,761 maka 𝐻0 ditolak

• Kesimpulan: program remotivasi dapat meningkatkan motivasi