98
Modul Diklat Fungsional Statistisi Tingkat Ahli Pengujian Hipotesis

Pengujian Hipotesis

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Uji Hipotesis

Citation preview

Page 1: Pengujian Hipotesis

Modul Diklat Fungsional Statistisi Tingkat Ahli

Pengujian Hipotesis

Page 2: Pengujian Hipotesis
Page 3: Pengujian Hipotesis

P e n g u j i a n H i p o t e s i s |i

Modul Diklat Fungsional Statistisi Tingkat Ahli - Badan Pusat Statistik

DDAAFFTTAARR IISSII

Daftar Isi ............................................................................................................. i

Tujuan Pembelajaran .............................................................................................. iii

Bab I Pendahuluan ................................................................................................ 1

1.1 Latar Belakang ......................................................................................... 1

1.2 Distribusi Sampling ................................................................................. 1

1.3 Distribusi Normal .................................................................................... 2

Bab II Pendugaan Parameter .................................................................................. 4

2.1 Ciri-ciri Penduga yang Baik .................................................................... 4

2.2 Penduga Titik ........................................................................................... 5

2.2.1 Penduga Parameter Distribusi Normal ........................................... 5

2.2.2 Penduga Paramater Distribusi Binomial......................................... 7

2.3 Penduga Interval ...................................................................................... 8

2.3.1 Pendugaan Parameter dengan Sampel Besar .................................. 9

2.3.2 Pendugaan Parameter dengan Sampel Kecil (n<30) .................... 21

Bab III Pengujian Hipotesis .................................................................................. 32

3.1 Jenis Kesalahan (Type of Error) ............................................................ 32

3.2 Langkah-Langkah Pengujian Hipotesis ................................................. 33

Bab IV Pengujian Hipotesis Satu Populasi ........................................................... 35

4.1Pengujian Hipotesis Rata-rata Satu Populasi.......................................... 36

4.2 Pengujian Hipotesis Varian Satu Populasi ............................................ 42

4.3 Pengujian Hipotesis Proporsi Satu Populasi .......................................... 45

Bab V Pengujian Hipotesis Dua Populasi ............................................................ 49

5.1 Pengujian Hipotesis Rata-rata Dua Populasi ......................................... 49

5.2 Pengujian Hipotesis Rata-rata Data Berpasangan ................................. 51

5.3 Pengujian Hipotesis Varian Dua Populasi ............................................. 53

5.4 Pengujian Hipotesis Proporsi Dua Populasi .......................................... 55

Page 4: Pengujian Hipotesis

ii| P e n g u j i a n H i p o t e s i s

Modul Diklat Fungsional Statistisi Tingkat Ahli - Badan Pusat Statistik

Bab VI Pengujian Hipotesis k Populasi ............................................................... 58

6.1 Pengujian Hipotesis Rata-rata k Populasi ............................................. 58

6.1.1 Jumlah sampel tiap populasi sama ............................................... 58

6.1.2 Jumlah sampel tiap populasi tidak sama ...................................... 62

6.2 Pengujian Hipotesis Varian k Populasi ................................................. 64

6.3 Pengujian Hipotesis Proporsi k Populasi .............................................. 66

Soal dan Pembahasan ............................................................................................ 72

Daftar Pustaka ....................................................................................................... 91

Page 5: Pengujian Hipotesis

P e n g u j i a n H i p o t e s i s |iii

Modul Diklat Fungsional Statistisi Tingkat Ahli - Badan Pusat Statistik

TTuujjuuaann PPeemmbbeellaajjaarraann

TTuujjuuaann PPeemmbbeellaajjaarraann UUmmuumm

Setelah mempelajari materi ini, peserta dapat memahami konsep pendugaan parameter dan pengujian hipotesis serta mampu mengaplikasikannya dalam kasus-kasus real.

TTuujjuuaann PPeemmbbeellaajjaarraann KKhhuussuuss

Setelah mempelajari materi ini secara khusus, peserta dapat:

1. Melakukan pendugaan titik dan interval terhadap parameter populasi.

2 Menguji hipotesis rata-rata populasi, untuk data besar dan kecil.

3. Menguji hipotesis proporsi populasi.

4. Menguji hipotesis varian populasi.

Page 6: Pengujian Hipotesis
Page 7: Pengujian Hipotesis

P e n g u j i a n H i p o t e s i s |1

Modul Diklat Fungsional Statistisi Tingkat Ahli - Badan Pusat Statistik

BBaabb II PPeennddaahhuulluuaann

1.1 Latar Belakang

Suatu percobaan atau penelitian dengan mengambil sebagian dari seluruh unit populasi (data sampel) bertujuan untuk dapat menarik suatu kesimpulan tentang peristiwa atau fenomena yang sedang diselidiki.Berdasarkan hasil percobaan atau nilai-nilai sampel, ingin ditarik suatu kesimpulan tentang populasi dari mana sampel tersebut dipilih.Penarikan kesimpulan sedemikian mungkin dapat membentuk pendugaan tentang satu atau beberapa parameter, atau mungkin juga berhubungan dengan persoalan menerima atau menolak suatu hipotesis yang memberi spesifikasi tentang nilai dari satu atau beberapa parameter distribusi.

Seperti diketahui bahwa dalam suatu populasi dikenal adanya parameter populasi.Parameter ini biasanya meliputi rata-rata populasi (µ), standar deviasi (σ), dan proporsi (p).Selanjutnya karena kendala biaya, tenaga atau waktu maka sering kali penelitian hanya dilakukan dengan sampel atau pengambilan sebagian dari seluruh unit populasi. Sedangkan nilai-nilai parameter populasi tersebut tidak akan didapat apabila data yang ada merupakan data sampel. Untuk memenuhi kebutuhan analisis, maka dilakukan langkah pendugaan (estimation) terhadap nilai-nilai parameter tersebut. Dari hasil penghitungan data sampel didapat statistik sampel yang meliputi rata-rata sampel x , standar deviasi sampel (s) dan proporsi sampel ��̂�. Statistik sampel ini merupakan penduga (estimator) bagi parameter populasinya.

1.2 Distribusi Sampling

Suatu populasi yang terdiri dari N elemen yang mempunyai rata-rata (µ), standar deviasi (σ), diambil sampel sebanyak n elemen. Bila cara pengambilan sampelnya dengan pengembalian (with replacement), maka banyaknya kemungkinan kelompok sampel yang bisa terjadi adalah Nn. Sedangkan jika pengambilan sampelnya tanpa pengembalian (without replacement), maka banyaknya kemungkinan

sampel yang bisa terjadi adalah NCn� ��!����! . Dari masing-masing

kelompok sampel tersebut dapat ditentukan rata-rata dan variannya. Misalnya rata-rata dari masing-masing kelompok sampel dinotasikan

1x , 2x , 3x , …, dan variannya 21s , 22s , 2

3s , … Kumpulan dari 1x , 2x , 3x ,…

membentuk distribusi sampling untuk rata-rata sampel dengan nilai rata-ratanya µx = µ.

Sedangkan besaran variannya akan bergantung kepada cara pengambilan sampelnya. Apabila pengambilan sampelnya dengan

Page 8: Pengujian Hipotesis

2| P e n g u j i a n H i p o t e s i s

Modul Diklat Fungsional Statistisi Tingkat Ahli - Badan Pusat Statistik

pengembalian, maka variannya adalah 2xσ =σ2/n dan apabila

pengambilan sampelnya tanpa pengembalian, maka variannya

1

22

−−=

N

nN

nx

σσ

Jika N cukup besar maka kedua metode pengambilan sampel tersebut mempunyai nilai varian yang sama, yaitu σx

2 = σ2/n. Kumpulan dari 21s , 2

2s , 23s , … membentuk distribusi sampling untuk varian sampel

yaitu

( ) χσ2

12

2

~1

−n

sn

(baca : distribusi sampling untuk varian (n-1) s2/ σ2 mengikuti distrubusi khi-kuadrat dengan derajat bebas(db) n-1) dimana ��� merupakan notasi distribusi khi-kuadrat (chi-square) dengan db = n-1.

1.3 Distribusi Normal

Dalam distribusi teoritis sampling dikenal adanya peubah acak (random variable).Ada dua jenis peubah acak yaitu peubah acak diskrit dan kontinyu.Distribusi normal merupakan salah satu distribusi teoritis dari peubah acak kontinyu. Jika digambarkan, fungsi distribusi ini akan berbentuk suatu lonceng (genta), dimana fungsi distribusinya adalah :

( ) ex

xf2

2

1

2

1

−−= σµ

πσ

Distribusi normal bergantung pada dua parameter yaitu rata-rata (µ) dan varian (σ2). Dari fungsi f(x) di atas dapat disimpulkan bahwa x mengikuti distribusi normal dengan rata-rata µdan varian σ2 atau di tulis dengan ( )2;~ σµNX .

Dalam distribusi kontinyu, cara menghitung probabilitanya adalah dengan jalan mencari luas daerah di bawah kurvanya, dimana caranya adalah dengan menghitung integral dari fungsi peubah acaknya (f(x)) dengan batas yang ada. Sayangnya distribusi normal mempunyai fungsi peubah acak yang tidak memiliki integral yang sederhana. Untuk memudahkan dalam penghitungan dilakukan suatu metode transformasi variabel, dengan cara membentuk variabel baru yaitu variabel Z dimana nilainya adalah :

σµ−= x

Z

Page 9: Pengujian Hipotesis

P e n g u j i a n H i p o t e s i s |3

Modul Diklat Fungsional Statistisi Tingkat Ahli - Badan Pusat Statistik

Dari transformasi ini didapat rata-rata 0=zµ dan varian 12 =zσ . Maka Z dikatakan mengikuti distribusi normal standar. Dalam distribusi ini nilai rata-rata dan variannya sudah baku yaitu 0=µ dan

12 =σ , atau ditulis dengan notasi ( )1;0~ NZ . Fungsi dari variabel z

adalah :

( ) ( ) ∞<<−∞= − zezf z ;2

1 221

π

Nilai dari ( )zf yang telah dihitung dan dibuatkan tabelnya, selanjutnya dikatakan tabel Z atau tabel normal standar.

Page 10: Pengujian Hipotesis

Bab II Pendugaan Parameter

Untuk menarik kesimpulan tentang populasi dari hasil sampel maka dilakukan pendugaan terhadap parameter populasi atau mungkin juga berhubungan dengan persoalan menerima atau menolak hipotesis yang memberi spesifikasi tentang nilai dari satu atau beberapa parameter distribusi.Kuantitas sampel yang digunakan untuk menduga parameter populasi disebut sebagai penduga (estimator).Penduga parameter terdiri dari 2 yaitu penduga titik (point estimation) dan penduga interval (interval estimation).

2.1 Ciri-ciri Penduga yang Baik

Misalkan θ adalah parameter populasi dan �adalah penduga parameter, maka seyogyanya peubah acak � bervariasi tidak terlalu jauh sekitar θ yang konstan.Statistik penduga sedemikian itu umumnya dinilai sebagai “penduga yang baik”.

1. Tidak bias (Unbiased)

Penduga θ̂ dikatakan penduga tak bias dari θjika θθ =)ˆ(E

2. Efisien

Penduga θ̂ sebaiknya memiliki varian yang kecil sekali. Hal itu dapat terlihat dengan menggunakan diagram atau membandingkan variannya.

Efisien relatif �jika dibandingkan dengan )ˆ(

)ˆ(ˆ2

1

θθθ

Var

Var=

3. Konsisten

Penduga parameter yang konsisten merupakan penduga yang berkonsentrasi secara sempurna pada parameter jika sampel bertambah secara tidak terhingga. Secara matematis ditulis

lim�→��� � � �� � 0

4. Cukup (Sufficience)

Page 11: Pengujian Hipotesis

P e n g u j i a n H i p o t e s i s |5

Modul Diklat Fungsional Statistisi Tingkat Ahli - Badan Pusat Statistik

Jika ada X1, X2, X3, ….Xn, sehingga fungsi densitas bersyarat dari (X1, X2, X3, ….Xn) diberi simbol T, tidak bergantung pada θ. �merupakan penduga yang cukup (sufficient estimator) bagi θapabila � mencakup seluruh informasi tentang θyang terkandung di dalam sampel.

5. Varian minimum (Minimum Variance)

Jika ada beberapa nilai ��, i=1,2,3,…n, dimana

)ˆ()ˆ()ˆ( 321 θθθ vvv << maka 1̂θ merupakan penduga dengan varian

minimum, dimana θ = nilai rata-rata populasi, �= nilai rata-rata dari sampel yang mungkin.

Untuk penjelasan lengkap bisa dilihat pada modul Teknik Sampling.

2.2 Penduga Titik

Dalam bagian ini akan dibahas pendugaan titik untuk distribusi yang sering dipakai yaitu distribusi normal dan binomial.

2.2.1 Penduga Parameter Distribusi Normal

Misalkan X1, X2, …, Xn adalah sampel acak dari suatu populasi berdistribusi normal dengan rata-rata dan varian tidak diketahui. Maka rata-rata sampelnya adalah X dan standar deviasinya adalah s

1. Penduga Rata-Rata (µX)

Karena XXXE µµ ==)( , maka penduga rata-ratanya adalah

XX =µ̂ dan XX

=µ̂

2. Penduga Varian (���)

Karena XsE 22 )( σ= dan n

XX

22 σσ = , maka penduga variannya

adalah

22ˆ sX =σ dann

sX

22ˆ =σ

Page 12: Pengujian Hipotesis

6| P e n g u j i a n H i p o t e s i s

Modul Diklat Fungsional Statistisi Tingkat Ahli - Badan Pusat Statistik

Contoh :

1. Permintaan akan minyak (liter/bulan) di Kabupaten X diasumsikan berdistribusi normal. Untuk menduga rata-rata dan variannya diambil sampel sebanyak sepuluh rumahtangga dengan data sebagai berikut:

Rumah tangga 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Permintaan Minyak 3 4 5 6 6 7 8 9 10 10

Dari data di atas didapatkan rata-rata sampel = 6,8, standar deviasinya = 2,44, maka penduga rata-rata populasinya = 6,8 dan penduga varian populasinya = 5,96.

2. Dari 7 sampel suatu penelitian tentang berat badan (kg) siswa SMK

kelas 3 diperoleh data, yaitu: 78 kg, 83 kg, 65 kg, 57 kg, 85 kg, 60 kg, 72 kg. Bila populasi siswa SMK menyebar normal. Hitung penduga rata-rata populasi dan penduga varian populasinya ! Penyelesaian

Penduga rata-rata ( )ˆ Xµ = 1

x500

71,437

n

iiX

n== = =∑

Penduga Varian

( )2

i2 2 1

2 2 2

(x - x)

1

(78 71,43) (83 71,43) ... (72 71,43) =

7 143,17 133,86 41,35 208,25 184,15 130,64 0,32 741,74

123,626 6

n

iX s

nσ =

= =

− + − + + −−

+ + + + + += = =

Page 13: Pengujian Hipotesis

P e n g u j i a n H i p o t e s i s |7

Modul Diklat Fungsional Statistisi Tingkat Ahli - Badan Pusat Statistik

2.2.2 Penduga Paramater Distribusi Binomial

Telah diketahui dari modul Teori Probabilita bahwa apabila X berdistribusi Binomial dengan parameter sukses adalah p, maka rata-rata dan varian populasinya adalah:

npX =µ dan )1(2 pnpx −=σ

Pada umumnya, proporsi p di atas dapat diduga secara tidak bias dengan proporsi sampel nXp /ˆ = dimana X menyatakan jumlah sukses yang diobservasi dan n menyatakan banyaknya sampel. Distribusi proporsi sampel sedemikian itu memiliki rata-rata

ppE p == ˆ)ˆ( µ dan varian n

ppp

)1(2ˆ

−=σ

sehingga penduga proporsi populasi adalah

nXp /ˆ =

penduga varian populasi adalah

nn

X

n

X

n

ppp

)1()ˆ1(ˆ2

ˆ

−=−=σ

Contoh :

1. Jika sebuah sampel yang terdiri dari 900 unit barang-barang dipilih dari populasi yang terdiri dari semua barang-barang yang diproduksi oleh perusahaan Z yang mengikuti distribusi binomial. Dari sampel tersebut 576 unit produksi rusak, berapa penduga proporsi kerusakan dan varian populasinya?

64,0900

576ˆ ==p

dan 36,0ˆ1 =− p

36,207)36,0)(64,0(9002 ==xσ

000256,0900

)36,0)(64,0(2ˆ ==pσ

Page 14: Pengujian Hipotesis

8| P e n g u j i a n H i p o t e s i s

Modul Diklat Fungsional Statistisi Tingkat Ahli - Badan Pusat Statistik

2. Dari 50 butir telur yang dibeli Afika di toko ‘Berdikari’, ternyata ada 8 butir telur yang busuk. Jika diketahui telur-telur yang dijual di toko ‘Berdikari’ berdistribusi binomial, hitunglah berapa penduga proporsi yang busuk dan varian populasinya ?

Penyelesain X= 8 ; n= 50.

Maka p̂ =8

50

x

n= = 0,16 dan 2

p̂σ = ˆ ˆ(1 ) 0,16 (1- 0,16)

50

p p

n

− = =

0,002688 3. Dari 70 karung berasmiskin (raskin) yang dibagikandi Desa ‘Madesu’,

ternyata ada 11karung yang tidak layak konsumsi. Jika diketahui beras-beras tersebut berdistribusi binomial, hitunglah berapa penduga proporsi beras yang tidak layak dikonsumsi dan varian populasinya ?

Penyelesain X= 11 ; n= 70.

Maka p̂ =11

70

X

n= = 0,157 dan 2

p̂σ = ˆ ˆ(1 ) 0,157 (1- 0,157)

70

p p

n

− = =

0,0019

2.3 Penduga Interval

Kelemahan nilai penduga titik adalah sukar sekali identik dengan parameter populasi dan tidak dapat mengukur derajat kepercayaan terhadap kepastian dugaan yang dilakukan.Oleh karena itu, pengukuran yang obyektif terhadap kepercayaan kepastian dugaan adalah dengan menggunakan pendugaan interval (interval estimation). Pendugaan interval sedemikian itu disebut interval kepercayaan (confidence interval) dan dirumuskan secara umum

stst tabelstparametertabelst σσ ×+<<×−

st = statistik sampel atau penduga

σst = standar deviasi sampel

tabel = nilai tabel berdasarkan distribusi yang cocok dengan sampel dan tingkat keyakinannya.

Page 15: Pengujian Hipotesis

P e n g u j i a n H i p o t e s i s |9

Modul Diklat Fungsional Statistisi Tingkat Ahli - Badan Pusat Statistik

Misalkan dalam pendugaan digunakan keyakinan sebesar 95 persen, berarti dalam jangka panjang akan menolerir kesalahan duga (error of estimate ) sebesar α=0,05 atau 5 persen.

Gambar1. Distribusi Normal Sampel Sekitar Parameter Populasi dengan Interval Keyakinan 1-α

Untuk mempermudah pembahasan selanjutnya, maka akan diduga rata-rata populasi (µ), varian populasi (σ2) dengan jumlah unit populasi N, bila diketahui jumlah sampel adalah n, rata-rata sampel X , standar deviasi sampel s, tingkat kesalahan duga (α) dan tingkat keyakinan (1-α).

2.3.1 Pendugaan Parameter dengan Sampel Besar

Yang dimaksud sampel besar adalah apabila banyaknya sampel lebih besar dari 30 (n≥30).

Pada pembahasan ini terbatas pada sampel yang diambil dari populasi yang berdistribusi Normal dan Binomial baik untuk satu populasi maupun dua populasi.

1. Pendugaan Parameter µµµµ dengan σσσσ Diketahui dan Populasi Tidak Terbatas

ασµσαα −=+<<− 1)( 2/2/

nZX

nZXP

Zα/2 = nilai tabel normal untuk α/2

Contoh :

1. Dari data pada contoh 1 diketahui bahwa varian populasinya adalah 6 liter/bulan. Berapa interval keyakinan 95 persen rata-rata populasi permintaan minyak?

Batas keyakinan Bawah

α/2 1-α

Batas keyakinan atas

0 Zα/2

α/2 Zα/2

Interval keyakinan

Page 16: Pengujian Hipotesis

10| P e n g u j i a n H i p o t e s i s

Modul Diklat Fungsional Statistisi Tingkat Ahli - Badan Pusat Statistik

Diketahui: n= 10, X =6,8

σ2 = 6 makaσ = √6 = 2,45

α=0,05 , 1-α = 0,95, Z0,025=1,96

95.0)10

45,296.18.6

10

45,296.18.6( =×+<<×− µP

95.0)32,828,5( =<< µP

Artinya dengan tingkat keyakinan 95 persen rata-rata populasi permintaan minyak di Kabupaten X antara 5,28 dan 8,32 liter/bulan.

2. Sebuah biro pariwisata di Jakarta mengadakan penelitian tentang kepariwisataan di Indonesia dan ingin memperkirakan pengeluaran rata-rata para wistawan asing per kunjungannya di Indonesia. Dari data yang ada didapatkan statistik sampel sebagai berikut:

n = 100, X =$ 800,- , σ = $120,- , α=0,05 , 1-α = 0,95, Z0,025=1,96

95.0100

12096.1800

100

12096.1800 =

×+<<×− µP

95.0)53.82348.776( =<< µP 3. Jika diketahui dari 15 sampel diperoleh rata-rata 7,6 dan ragam

populasinya adalah 9. Berapakah nilai pendugaan parameter µ jika

selang kepercayaan 95% ? Penyelesaian

Diketahui : n= 15; 7,6X = ; 2 9σ = maka 9 3σ = =

α =0,05; 1-α =0,95; / 2 0,025 1,96Z Zα = =

/ 2 /2P X Z X Zn n

α ασ σµ − < < +

3 37,6 1,96 7,6 1,96

15 15P µ − < < +

( )6,08 9,12P µ< < Artinya, dengan selang kepercayaan 95 persen nilai pendugaan parameter dari data tersebut berada pada interval 6,08hingga9,12.

Page 17: Pengujian Hipotesis

P e n g u j i a n H i p o t e s i s |11

Modul Diklat Fungsional Statistisi Tingkat Ahli - Badan Pusat Statistik

4. Dari suatu survei penggunaan minyak goreng selama seminggu, diambil sampel 100 ibu

rumah tangga di suatu desa. Diperoleh angka rata-rata penggunaan minyak goreng sebesar 5 liter/minggu dengan standar deviasinya 3,23. Maka interval keyakinan 99% rata-rata penggunaan minyak goreng di desa tersebut ialah ... Penyelesaian

Diketahui : n= 100; 5X = ; 3,23σ =

α =0,01; 1-α =0,99; / 2 0,005 2,575Z Zα = =

/ 2 /2P X Z X Zn n

α ασ σµ − < < +

3,23 3,235 2,575 5 2,575

100 100P µ − < < +

( )4,19 5,83P µ< < Artinya, dengan selang kepercayaan 95 persen nilai pendugaan rata-rata penggunaan minyak goreng di desa tersebut berada pada interval 4,19 hingga5,83 liter/minggu.

2. Pendugaan Parameter µµµµ dengan σσσσ Diketahui dan Populasi Terbatas

ασµσαα −=

−−+<<

−−− 1

11 2/2/ N

nN

nZX

N

nN

nZXP

Contoh :

1. Andaikan sampel acak sebesar n= 64 danX = 0.1165 dipilih dari populasi yang terbatas sebesar N = 300 dan σ = 0.0120 maka pendugaan parameter µ dengan tingkat keyakinan 90 persen adalah:

Z0,05=1,645

90.01300

64300

64

0120.0645.111650.0

1300

64300

64

0120.0645.111650.0 =

−−××+<<

−−××− µP

90.0)11918.011382.0( =<< µP

Page 18: Pengujian Hipotesis

12| P e n g u j i a n H i p o t e s i s

Modul Diklat Fungsional Statistisi Tingkat Ahli - Badan Pusat Statistik

2. Di suatu SMP yang memiliki 500 siswa, dilakukan penelitian mengenaitinggi rata-rata siswa. Dari 100 sampel terpilih, diperoleh rata-rata tinggi siswa adalah 155 cm. Jika simpangan baku populasinya 7 cm. a.) hitunglah interval keyakinan 95% rata-rata tinggi siwa di SMP tersebut. b.) hitunglah interval keyakinan 90% rata-rata tinggi siwa di SMP tersebut. Penyelesaian a. Diketahui: N= 500: n= 100;x 155= ; 7σ = ;∝=0,05 ; /2 0,025 1,96Z Zα = =

/2 /21 1

N n N nX Z X Z

n N n Nα ασ σµ− −− < < +

− −

7 500 100 7 500 100155 1,96 155 1,96

100 500 1 100 500 1µ− −− < < +

− −

154,8772 155,1228µ< < Artinya, dengan selang kepercayaan 95 persen nilai pendugaan tinggi rata-rata siswa di SMP tersebut berada pada interval 154,8772 hingga 155,1228 cm. b. Diketahui: N= 500: n= 100;x 155= ; 7σ = ;∝=0,1 ; /2 0,05 1,645Z Zα = =

/2 /21 1

N n N nX Z X Z

n N n Nα ασ σµ− −− < < +

− −

7 500 100 7 500 100155 1,645 155 1,645

100 500 1 100 500 1µ− −− < < +

− −

154,8367 155,1633µ< < Artinya, dengan selang kepercayaan 90 persen nilai pendugaan tinggi rata-rata siswa di SMP tersebut berada pada interval 154,8367hingga 155,1633 cm.

Page 19: Pengujian Hipotesis

P e n g u j i a n H i p o t e s i s |13

Modul Diklat Fungsional Statistisi Tingkat Ahli - Badan Pusat Statistik

3. Pendugaan Parameter µµµµ dengan σσσσ Tidak Diketahui

αµ αα −=

+<<− 12/2/n

sZX

n

sZXP

Contoh :

1. Sebuah sampel acak yang terdiri dari 100 mahasiswa telah diambil dari sebuah universitas. Mereka diberi tes kecerdasan guna menentukan angka IQ-nya.Angka rata-rata IQ-nya 112 dengan standar deviasinya 11.Maka interval keyakinan 95 persen rata-rata IQ mahasiswa di universitas tersebut adalah:

95.0100

1196.1112

100

1196.1112 =

×+<<×− µP

95.0)156.114844.109( =<< µP

2. Suatu contoh acak 36 mahasiswa tingkat akhir menghasilkan rata-rata dan simpangan baku nilai mutu rata-rata sebesar berturut-turut 2,6 dan 0,3. Maka selang kepercayaan 95% bagi rata-rata nilai mutu rata-rata seluruh mahasiswa tingkat akhir adalah :

95.036

3,096.16,2

36

3,096.16,2 =

×+<<×− µP

95.0)70,250,2( =<< µP

3. Dari 100 sampel rumah tangga survei biaya hidup (SBH) di desa

Srimenanti. Diperoleh angka rata-rata pengeluaran rumah tangga (Rupiah) selama sebulan sebesar Rp 1.735.500,- dengan standar deviasinya sebesar Rp 323.000,-. Hitunglah selang kepercayaan 90% rata-rata pengeluaran rumah tanggadi desa tersebut !

Penyelesaian Diketahui: n= 100;x 1735500= ; 323000σ = ;∝=0,1 ;

/2 0,05 1,645Z Zα = =

/2 /2

s sX Z X Z

n nα αµ− < < +

323000 3230001735500 1,645 1735500 1,645

100 100µ− < < +

1682366,5 µ< < 1788633,5

Page 20: Pengujian Hipotesis

14| P e n g u j i a n H i p o t e s i s

Modul Diklat Fungsional Statistisi Tingkat Ahli - Badan Pusat Statistik

Artinya, dengan selang kepercayaan 90 persen nilai pendugaan rata-rata pengeluaran rumah tangga di desa Alai berada pada interval Rp 1.682.366,5hinggaRp 1.788.633,5.

4. Berdasarkan penelitianyang dilakukan oleh Koperasi di BPS Pusat.

Dari 60 sampel pegawai yang melakukan peminjaman uang di bulan Maret 2012, diperoleh data nilai rata-rata peminjaman uang sebesar Rp 2.350.000,- dengan standar deviasinya sebesar Rp 450.000,-. Hitunglah selang kepercayaan 95% rata-rata peminjaman uang di Koperasi BPS Pusat !

Penyelesaian Diketahui: n= 60;x 2350000= ; 450000σ = ;∝=0,05 ;

/ 2 0,025 1,96Z Zα = =

/2 /2

s sX Z X Z

n nα αµ− < < +

450000 4500002350000 1,96 2350000 1,96

60 60µ− < < +

2236134,3 µ< < 2463865,7 Artinya, dengan selang kepercayaan 95 persen nilai pendugaan rata-rata peminjaman uang di Koperasi BPS Pusat berada pada interval Rp 2.236.134,3hingga Rp 2.463.865,7.

4. Pendugaan Parameter Proporsi p

Jika sampel acak dipilih dari populasi Binomial yang besar, maka pendugaan parameter p dapat dilakukan dengan menggunakan proporsi sampel nXp /ˆ = . Interval keyakinan untuk p adalah

ααα −=

−+<<−− 1)ˆ1(ˆ

ˆ)ˆ1(ˆ

ˆ 2/2/ n

ppZpp

n

ppZpP

ααα −=

+<<−

− 1)1()1(

2/2/ nn

X

n

X

Zn

Xp

nn

X

n

X

Zn

XP

Contoh :

1. Dinas Kesehatan Kota ingin sekali meneliti persentase penduduk kotadewasa yang merokok paling sedikit satu bungkus per hari. Sebuah sampel acak sebesar n=300 telah dipilih dari populasi yang

Page 21: Pengujian Hipotesis

P e n g u j i a n H i p o t e s i s |15

Modul Diklat Fungsional Statistisi Tingkat Ahli - Badan Pusat Statistik

terdiri dari penduduk kota yang telah dewasa dan ternyata 36 orang merokok paling sedikit satu bungkus per hari. Maka interval keyakinan 95 persen orang yang merokok satu pak per hari adalah

== nXp /ˆ 36/300 = 0.12

95.0300

)88.0)(12.0(96.112.0

300

)88.0)(12.0(96.112.0 =

×+<<×− pP

95.0)157.0083.0( =<< pP

Artinya dengan tingkat keyakinan 95 persen, orang dewasa yang merokok minimal satu bungkus per hari di kota tersebut antara 8.3 sampai 15.7 persen.

2. Dari suatu contoh acak 500 orang yang makan siang di sebuah restoran selama beberapa hari Jumat, diperoleh informasi bahwa terdapat 160 orang yang menyukai makanan laut. Tentukan selang kepercayaan 95% bagi proporsi sesungguhnya orang yang menyukai makanan laut untuk makan siangnya pada hari Jumat di restoran ini !

Diketahui : n = 500 ; � , �" � 1,96

%� � 160500 � 0,32

Maka, selang kepercayaannya adalah :

95.0500

)68.0)(32.0(96.132.0

500

)68.0)(32.0(96.132.0 =

×+<<×− pP

95.0)36.028.0( =<< pP

Artinya dengan tingkat keyakinan 95 persen, orang yang menyukai makanan laut untuk makan siangnya pada hari Jumat di restoran tersebut antara 28 sampai 36 persen.

3. Dari suatu sampel 300 pengunjung di suatu cafe selama satu

minggu, diperoleh informasi bahwa terdapat 91 orang yang menyukai kopi mocca dibandingkan kopi hitam. Tentukan selang kepercayaan 90%proporsi sesungguhnya bagi pengunjung cafe yang menyukai kopi mocca !

Page 22: Pengujian Hipotesis

16| P e n g u j i a n H i p o t e s i s

Modul Diklat Fungsional Statistisi Tingkat Ahli - Badan Pusat Statistik

Penyelesaian

Diketahui: X= 91; n= 300;91

ˆ 0,303300

Xp

n= = = ; 1- p̂ =0,697 ;∝=0,1 ;

/2 0,005 1,645Z Zα = =

( ) ( )

/2 /2

ˆ ˆ ˆ ˆ1 1ˆ ˆ

p p p pp Z p p Z

n nα α− −

− < < +

( ) ( )0,303 1 0,303 0,303 1 0,3030,303 1,645 0,303 1,645

300 300p

− −− < < +

0,259 p< < 0,347 Artinya, dengan selang kepercayaan 90%, proporsi pengunjung cafe yang menyukai kopi mocca berada pada interval 26% hingga 35%.

5. Pendugaan Parameter µµµµ1-µµµµ2, σσσσ1 dan σσσσ2 Diketahui

ασσµµσσαα −=

++−<−<+−− 1

2

22

1

21

2/21212

22

1

21

2/21 nnZXX

nnZXXP

Contoh :

1. Suatu ujian kimia diberikan pada 50 siswa perempuan dan 75 siswa laki-laki. Siswa-siswa perempuan mencapai rata-rata 76 dengan simpangan baku 6, sedangkan siswa laki-laki memperoleh rata-rata 82 dengan simpangan baku 8. Tentukan selang kepercayaan 96% bagi beda )� � )�, dalam hal ini )� adalah rata-rata skor semua siswa laki-laki dan )� adalah rata-rata skor semua siswa perempuan yang mungkin mengambil ujian ini.

Diketahui :*̅� � 82; ��� � 8; /� � 75

*̅� � 75; ��� � 6; /� � 50

2/αZ = � , � � 2,05

Maka, selang kepercayaannya adalah :

96,050

36

75

6405,2)7682(

50

36

75

6405,2)7682( 21 =

++−<−<+−− µµP

( ) 96,057,843,3 21 =<−< µµP

Artinya dengan tingkat kepercayaan 96%, beda rata-rata skor siswa laki-laki dan siswa perempuan antara 3,43 sampai 8,57.

%

Page 23: Pengujian Hipotesis

P e n g u j i a n H i p o t e s i s |17

Modul Diklat Fungsional Statistisi Tingkat Ahli - Badan Pusat Statistik

2. Suatu motor automatic merk terbaru ingin diujicobakan kepada konsumen untuk mengetahui minat pasar, diambil sampel sebanyak 60 wanita dan 75 pria. Dari 80 sampel wanita tersebut diperoleh nilai rata-rata 7,8 dengan simpangan baku 2,1, sedangkandari 75 sampel pria diperoleh nilai rata-rata 6,6 dengan simpangan baku 3,4. Tentukan selang kepercayaan 98% bagi beda μ1-μ2, jika diketahui μ1 adalah nilai rata-rata penilaian motor dari 60 sampel wanita dan μ2 adalah nilai rata-rata penilaian motor dari 75 sampel pria ! Penyelesaian Diketahui: 1n = 80 1x = 7,8 2

1σ = 2,12=4,41

2%α =

2n = 75 2x = 6,6 22σ = 3,42=11,56 0,01 2,33Z =

( ) ( )2 2 2 21 2 1 2

1 2 /2 1 2 1 2 /21 2 1 2

X X Z X X Zn n n nα α

σ σ σ σµ µ− − + < − < − + +

( ) ( )1 2

4,41 11,56 4,41 11,567,8 6,6 2,33 7,8 6,6 2,33

80 75 80 75µ µ− − + < − < − + +

1 20,134 2,266µ µ< − < Artinya dengan tingkat kepercayaan 98%, beda rata-rata penilaian motor dari wanita dan pria berada antara 0,134 hingga 2,266.

3. Suatu stasiun tv ingin mengetahui persepsi penonton terhadap acara-acara yang disajikan. Dari pengamatan selama satu minggu terhadap 60 sampel rumah tangga di desa Talang Balai diperoleh nilai rata-rata 8,5 dengan simpangan baku 3,3, sedangkan dari 70 sampel di desa Alai diperoleh nilai rata-rata 7,4 dengan simpangan baku 1,7. Tentukan selang kepercayaan 90 % bagi beda μ1-μ2, jika diketahui μ1 adalah nilai rata-rata penilaian di desa Huta Tonga danμ2 adalah nilai rata-rata penilaian di desa Laru Baringin !

Penyelesaian Diketahui: 1n = 60 1x = 7,4 2

1σ = 3,32=10,89

10%α =

2n = 70 2x = 8,5 22σ = 1,72=2,89

/ 2 0,05 1,645Z Zα = =

( ) ( )2 2 2 21 2 1 2

1 2 /2 1 2 1 2 /21 2 1 2

X X Z X X Zn n n nα α

σ σ σ σµ µ− − + < − < − + +

Page 24: Pengujian Hipotesis

18| P e n g u j i a n H i p o t e s i s

Modul Diklat Fungsional Statistisi Tingkat Ahli - Badan Pusat Statistik

( ) ( )1 2

10,89 2,89 10,89 2,898,5 7,4 1,645 8,5 7,4 1,645

60 70 60 70µ µ− − + < − < − + +

1 20,324 1,876µ µ< − < Artinya dengan tingkat kepercayaan 90%, beda rata-rata penilaian persepsi penonton kepadastasiun tv tersebut dari desa Talang Balai dan desa Alai berada antara 0,324 hingga 1,876.

6. Pendugaan Parameter p1-p2, σσσσp1-p2 Diketahui

ασσ αα −=×+−<−<×−− −− 1)ˆˆˆˆ( 212/2121212/21 pppp ZppppZppP

dengan 2

22

1

1121

)1()1(

n

pp

n

pppp

−+

−=−σ

Pada umumnya, parameter p1 dan p2 tidak diketahui sehingga harus diduga dengan 1p̂ dan 2p̂ sehingga penduga variannya adalah

2

22

1

1121

)ˆ1(ˆ)ˆ1(ˆˆ

n

pp

n

pppp

−+

−=−σ

Contoh :

Suatu pengumpulan pendapat umum dilakukan terhadap penduduk kota dan penduduk di sekitar kota tersebut untuk menyelidiki kemungkinan diajukannya rencana pembangunan suatu kompleks gedung serba guna. Bila 2400 di antara 5000 penduduk kota dan 1200 di antara 2000 penduduk di sekitar kota tersebut yang diwawancarai menyetujui rencana tersebut, buat selang kepercayaan 90% bagi selisih proporsi sebenarnya yang menyetujui rencana tersebut. Diketahui : �̂� �24005000 � 0,48

�̂� �12002000 � 0,60 � ,� /� � � , " � 1,645

Page 25: Pengujian Hipotesis

P e n g u j i a n H i p o t e s i s |19

Modul Diklat Fungsional Statistisi Tingkat Ahli - Badan Pusat Statistik

Maka selang kepercayaannya adalah :

%4�0,48 � 0,60� � 1,6455�0,48��0,52�5000 6 �0,60��0,40�2000 7 �� � ��7 �0,48 � 0,60� 6 1,6455�0,48��0,52�5000 6 �0,60��0,40�2000 8 � 0,90

%��0,1414 7 �� � �� 7 �0,0986� � 0,90

Karena kedua titik ujung selangnya negative, maka kita juga dapat menyimpulkan bahwa proporsi penduduk sekitar kota yang menyetujui rencana tersebut lebih besar daripada proporsi penduduk kota yang menyetujui rencana tersebut, dengan tingkat keyakinan 90%.

2. Suatu perusahaan rokok ternama ingin memasarkan produk terbarunya

terhadap penduduk Kota Sorong dan penduduk Kabupaten Manokwari.untuk itu dilakukan pengujian awal. Ternyata 320 di antara 500 penduduk Kota Sorong, dan 220 di antara 450 penduduk Kabupaten Manokwarimenyukairokok rasa baru tersebut. Tentukan selang kepercayaan 90% bagi selisih proporsi penduduk sebenarnya yang menyukai rokok rasa baru tersebut, jika diketahui p1 adalah proporsi penduduk di Kota Sorong dan p2 adalah proporsi penduduk di Kabupaten Manokwari!

Penyelesaian Diketahui: 1n = 500 1x = 320 10%α =

2n = 450 2x = 220 / 2 0,05 1,645Z Zα = =

11

1

x 320ˆ 0,64

500p

n= = =

2

22

x 220ˆ 0,489

450p

n= = =

( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )1 1 2 2 1 1 2 21 2 /2 1 2 1 2 /2

1 2 1 2

ˆ ˆ ˆ ˆ ˆ ˆ ˆ ˆ1 1 1 1ˆ ˆ ˆ ˆ

p p p p p p p pp p Z p p p p Z

n n n nα α− − − −

− − + < − < − + +

( ) ( ) ( )

( ) ( ) ( )

1 2

0,64 1 0,64 0,489 1 0,4890,64 0,489 1,645

500 450

0,64 1 0,64 0,489 1 0,489 0,64 0,489 1,645

500 450

p p− −

− − + < − <

− −− + +

( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )1 2

0,64 0,36 0,489 0,511 0,64 0,36 0,489 0,5110,151 1,645 0,151 1,645

500 450 500 450p p− + < − < + +

Page 26: Pengujian Hipotesis

20| P e n g u j i a n H i p o t e s i s

Modul Diklat Fungsional Statistisi Tingkat Ahli - Badan Pusat Statistik

( ) ( )1 20,151 0,0524 0,151 0,0524p p− < − < +

1 20,0986 0,2034p p< − <

Artinya dengan tingkat kepercayaan 90%, selisih proporsi penduduk yang menyukai rokok rasa baru tersebut berada antara 9,86% hingga 20,34%, dimana proporsi penduduk Kota Sorong yang menyukai rokok rasa baru lebih besar daripada proporsi penduduk Kabupaten Manokwari.

3. Suatu pengumpulan pendapat umum dilakukan terhadap penduduk kota dan

di pinggiran kota untuk menyelidiki kemungkinan didirikannya suatu pabrik kimia. Ternyata 2400 di antara 5000 penduduk kota, dan 1200 di antara 3000 penduduk di pinggiran kota menyetujui rencana tersebut. Tentukan selang kepercayaan 90% bagi selisih proporsi sebenarnya yang menyetujui rencana tersebutjika diketahui p1 adalah proporsi penduduk kota dan p2 adalah proporsi penduduk di pinggiran kota !

Penyelesaian Diketahui: 1n = 5000 1x = 2400 10%α =

2n = 3000 2x = 1200 / 2 0,05 1,645Z Zα = =

11

1

x 2400ˆ 0,48

5000p

n= = =

2

22

x 1200ˆ 0,4

3000p

n= = =

( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )1 1 2 2 1 1 2 21 2 /2 1 2 1 2 /2

1 2 1 2

ˆ ˆ ˆ ˆ ˆ ˆ ˆ ˆ1 1 1 1ˆ ˆ ˆ ˆ

p p p p p p p pp p Z p p p p Z

n n n nα α− − − −

− − + < − < − + +

( ) ( ) ( )

( ) ( ) ( )

1 2

0,48 1 0,48 0,4 1 0,40,48 0,4 1,645

5000 3000

0,48 1 0,48 0,4 1 0,4 0,48 0,4 1,645

5000 3000

p p− −

− − + < − <

− −− + +

( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )1 2

0,48 0,52 0,4 0,6 0,48 0,52 0,4 0,60,08 1,645 0,08 1,645

5000 3000 5000 3000p p− + < − < + +

( ) ( )1 20,08 0,0114 0,08 0,0114p p− < − < +

1 20,0686 0,0914p p< − <

Artinya dengan tingkat kepercayaan 90%, selisih proporsi penduduk yang menyetujui didirikannya pabrik kimia berada antara 6,86% hingga 9,14%, dimana proporsi penduduk kota yang menyetujui didirikannya pabrik kimia lebih besar daripada proporsi penduduk pinggiran kota.

Page 27: Pengujian Hipotesis

P e n g u j i a n H i p o t e s i s |21

Modul Diklat Fungsional Statistisi Tingkat Ahli - Badan Pusat Statistik

2.3.2 Pendugaan Parameter dengan Sampel Kecil (n<30)

Untuk sampel besar apabila varian populasi tidak diketahui maka bisa diduga dengan s2akan memperoleh hasil dugaan yang memuaskan. Sebaliknya jika sampel kecil (n<30) maka dilakukan dengan distribusi student-t yang variabelnya distandarisasi dan diberikan sebagai

n

sX

tµ−=

1. Pendugaan Parameter µ dengan σ Tidak Diketahui dan Populasi Tidak Terbatas

αµ αα −=+<<− −− 1)( )1,2/()1,2/(n

stX

n

stXP nn

:�; 2⁄ , / � 1� = nilai tabel student-t untuk α/2 dengan db = n - 1

Contoh :

1. Tujuh kantong besar diambil secara acak dari suatu penyalur beras dimana masing-masing beratnya (kg) : 9,8 10,2 10,4 9,8 10,0 10,2 9,6. Berapakah 95% selang kepercayaan untuk rata-rata berat kantong beras di penyalur tersebut, jika dianggap kantong-kantong beras tersebut sebarannya mendekati normal.

Banyaknya sampel=7, Rata-rata=10 kg, Simpangan Baku= 0.283 Nilai tabel t0.025 ; (7-1) (tabel student-t untuk α = 0.025 dan 61=−n ) adalah 2.447 µ adalah

95,07

283,0447,210

7

283,0447,210 =

×+<<×− µP

95,0)26,1074,9( =<< µP

Artinya dengan tingkat keyakinan 95 persen, rata-rata populasi berat kantong adalah antara 9.74 dan 10.26 kg.

2. Diketahui isi 7 botol asam sulfat (liter) di suatu pabrik kimia adalah:

Page 28: Pengujian Hipotesis

22| P e n g u j i a n H i p o t e s i s

Modul Diklat Fungsional Statistisi Tingkat Ahli - Badan Pusat Statistik

10,8 9,2 10,8 9,8 9,5 10,1 9,6 Tentukan selang kepercayaan 90% untuk rata-rata isi semua botol bila distribusinya dianggap normal. Penyelesaian Diketahui: n= 7: 10%α = / 2 : 1 0,05 :6 1,943nt tα − = = ; 9,97; 0,629X s= =

( /2, 1) ( /2, 1)n n

s sX t X t

n nα αµ− −− < < +

(0,05:6) (0,05:6)

0,629 0,6299,97 9,97

7 7t tµ− < < +

0,629 0,6299,97 1,943 9,97 1,943

7 7µ− < < +

9,508 10,432µ< < Artinya dengan tingkat kepercayaan 90 persen, rata-rata populasi isi botol asam sulfat adalah antara 9,508 hingga 10,432

3. Rata-rata Indeks Prestasi (IP) sampel acak 26 mahasiswa STIS tingkat I adalah 2,9 dengan simpangan bakunya 0,5. Hitunglah selang kepercayaan 95% untuk rata-rata IP semua mahasiswa STIS tingkat I.

Penyelesaian Diketahui: n= 26: 5%α = / 2 : 1 0,025 :25 2,06nt tα − = = ; x 2,9; 0,5s= =

( /2, 1) ( /2, 1)n n

s sX t X t

n nα αµ− −− < < +

(0,025:25) (0,025:25)

0,5 0,52,9 2,9

26 26t tµ− < < +

0,5 0,5

2,9 2,06 2,9 2,0626 26

µ− < < +

2,698 3,102µ< < Artinya dengan tingkat kepercayaan 95 persen, rata-rata IP semua mahasiswa STIS tingkat I adalah antara 2,698 hingga 3,102

Page 29: Pengujian Hipotesis

P e n g u j i a n H i p o t e s i s |23

Modul Diklat Fungsional Statistisi Tingkat Ahli - Badan Pusat Statistik

2. Pendugaan Parameter µ dengan σ Tidak Diketahui dan Populasi Terbatas

αµ αα −=

−−+<<

−−− −− 1

11 )1;2/()1;2/( N

nN

n

stX

N

nN

n

stXP nn

Contoh :

1. Pihak akademik fakultas ekonomi suatu universitas ingin mengetahui bahwa rata-rata angka hasil ujian bahasa Inggris mahasiswa persiapan. Suatu sampel yang terdiri dari 14 nilai hasil ujian mahasiswa persiapan telah terpilih dari nilai hasil ujian sebanyak 90 mahasiswa.Rata-rata sampelnya 75.6 dan standar deviasi 2.65. Interval keyakinan sebesar 95 persen untuk rata-rata seluruh mahasiswa adalah:

t0,025;13=2.160

95,0130

1490

14

65,216,26,75

130

1490

14

65,216,26,75 =

−−××+<<

−−××− µP

95,0)0,772,74( =<< µP

Artinya dengan tingkat keyakinan 95 persen nilai rata-rata ujian mahasiswa berada pada interval 74,2 dan 77,0.

2. Seorang ahli botani ingin mengetahui tingkat pertumbuhan

tanaman-tanaman (mm)di kebunnya selama seminggu. Dari 100 tanaman diambil sampel sebanyak 24tanaman, nilai rata-rata pertumbuhan dari sampel yang diambil ialah 28,3 mm dan standar deviasi 6,8 mm. Berapakah selang kepercayaan sebesar 95 % untuk nilai rata-rata murid kelas tersebut ?

Penyelesaian Diketahui: N=100; n= 24: 5%α = / 2 : 1 0,025 :23 2,069nt tα − = = ;x 28,3; 6,8s= =

( /2; 1) ( /2; 1)1 1n n

s N n s N nX t X t

N Nn nα αµ− −

− −− < < +− −

(0,025;23) (0,025;23)

6,8 100 24 6,8 100 2428,3 28,3

100 1 100 124 24t tµ− −− < < +

− −

6,8 100 24 6,8 100 2428,3 2,069 28,3 2,069

100 1 100 124 24µ− −− < < +

− − 27,083 29,516µ< <

Page 30: Pengujian Hipotesis

24| P e n g u j i a n H i p o t e s i s

Modul Diklat Fungsional Statistisi Tingkat Ahli - Badan Pusat Statistik

Artinya dengan tingkat kepercayaan 95% nilai rata-rata pertumbuhan tanaman-tanaman di kebun tersebut berada antara 27,083 mm hingga 29,516 mm.

3. Seorang Dosen Statistik ingin mengetahui tingkat pemahaman murid dengan memberikan ujian. Di suatu kelas yang terdiri dari 65 murid diambil sampel 15 murid, nilai rata-rata ujian dari sampel yang diambil ialah 78,3 dan standar deviasi 7,5. Berapakah selang kepercayaan sebesar 95 % untuk nilai rata-rata murid kelas tersebut ? Penyelesaian Diketahui: N=65; n= 15: 5%α = / 2 : 1 0,025 :14 2,145nt tα − = = ;x 78,3; 7,5s= =

( /2; 1) ( /2; 1)1 1n n

s N n s N nX t X t

N Nn nα αµ− −

− −− < < +− −

(0,025;14) (0,025;14)

7,5 65 15 7,5 65 1578,3 78,3

65 1 65 115 15t tµ− −− < < +

− −

7,5 50 7,5 5078,3 2,145 78,3 2,145

64 6415 15µ− < < +

74,69 81,97µ< < Artinya dengan tingkat kepercayaan 95% nilai rata-rata murid di kelas tersebut berada antara 74,69 hingga 81,97.

3. Pendugaan Parameter Proporsi p

Jika sampel acak dipilih dari populasi Binomial, pendugaan parameter p dapat dilakukan dengan menggunakan proporsi sampel nXp /ˆ = . Maka interval keyakinan untuk p

%4=/ � >?@A;��B5C� �1 � C��/ 7 � 7 =/ 6 >?@A;��B5

C� �1 � C��/ 8 � 1 � ;

Contoh :

1. Dinas Kesehatan Kota ingin meneliti persentase penduduk kota dewasa yang merokok paling tidak satu bungkus per hari. Sebuah sampel acak sebesar n=25 telah dipilih dari populasi yang terdiri dari penduduk kota yang telah dewasa dan ternyata 5 orang merokok paling sedikit satu bungkus perhari. Maka interval keyakinan 95 persen orang yang merokok satu bungkus per hari adalah

nXp /ˆ = = 5/25 = 0.2; t(0.025;24)=2.064

Page 31: Pengujian Hipotesis

P e n g u j i a n H i p o t e s i s |25

Modul Diklat Fungsional Statistisi Tingkat Ahli - Badan Pusat Statistik

95.025

)8.0)(2.0(064.22.0

25

)8.0)(2.0(064.22.0 =

×+<<×− pP

95.0)37.0035.0( =<< pP

Artinya dengan tingkat keyakinan 95 persen, orang dewasa yang merokok minimal satu bungkus per hari di kota tersebut antara 3,5 sampai 37 persen.

2. Dari suatu sampel acak 28rumah tangga yang memiliki TV disuatu

desa, ditemukan bahwa 21 rumahtanggay ang memiliki TV berwarna. Tentukan selang kepercayan 99% bagi proporsi sesungguhnya dari rumahtangga yang memiliki TV berwarna di desatersebut ! Penyelesaian Diketahui: n = 28 X = 21 1%α = / 2 : 1 0,005 :27 2,771nt tα − = =

( /2; 1) ( /2; 1)

1 1

n n

X X X XX Xn n n n

t p tn n n nα α− −

− − − < < +

(0,005;27) (0,005;27)

21 21 21 211 1

21 2128 28 28 2828 28 28 28

t p t

− − − < < +

21 7 21 721 2128 28 28 28

2,771 2,77128 28 28 28

p

− < < +

0,523 0,977p< < Artinya dengan tingkat kepercayaan 99 persen, proporsi rumahtangga yang memiliki tv berwarna di desa tersebut antara 52,3 hingga 97,7 persen.

3. Dari suatu sampel acak 25mahasiswa STIS, ditemukan bahwa 14mahasiswamemiliki laptop. Tentukan selang kepercayan 90% bagi proporsi sesungguhnya dari mahasiswa STIS yang memiliki laptop!

Page 32: Pengujian Hipotesis

26| P e n g u j i a n H i p o t e s i s

Modul Diklat Fungsional Statistisi Tingkat Ahli - Badan Pusat Statistik

Penyelesaian Diketahui: n = 25 X = 14 10%α = / 2 : 1 0,05 :24 1,711nt tα − = =

( /2; 1) ( /2; 1)

1 1

n n

X X X XX Xn n n n

t p tn n n nα α− −

− − − < < +

(0,05;24) (0,05;24)

14 14 14 141 1

14 1425 25 25 2525 25 25 25

t p t

− − − < < +

14 11 14 1114 1425 25 25 25

1,711 1,71125 25 25 25

p

− < < +

0,39 0,73p< <

Artinya dengan tingkat kepercayaan 90 persen, proporsi mahasiswa STIS yang memiliki laptop antara 39 hingga 73 persen.

4. Pendugaan Parameter µ1-µ2, σ1 dan σ2 Tidak Diketahui

a. Jika σ1 = σ2 = σ

αµµ αα −=

++−<−<+−− −+−+ 1

1111

21)221;2/(2121

21)221;2/(21 nn

stXXnn

stXXP pnnpnn

dengan2

)1()1(

21

222

211

−+−+−

=nn

snsns p

Contoh :

1. Sebuah sampel acak sebesar n1=7 dipiih dari populasi normal dengan 6µ1 sedangkan sampel acak sebesar n2=6 dipilih dari populasi normal dengan µ2. Hasil observasinya adalah sebagai berikut:

/� � 7;*̅� � 56,21; D�� � 9,02

/� � 6;*̅� � 61,25;D�� � 5,296

X1 57,8 56,2 61,9 54,4 53,6 56,4 53,2 X2 64,2 58,7 63,1 62,5 59,8 59,2

Page 33: Pengujian Hipotesis

P e n g u j i a n H i p o t e s i s |27

Modul Diklat Fungsional Statistisi Tingkat Ahli - Badan Pusat Statistik

7069,2267

)296,5(5)02,9(6 =−+

+=ps

Maka interval keyakinannya adalah :

t0,025;7+6-2=2,201

95,06

1

7

1)7069,2(201,204,5

6

1

7

1)7069,2(201,204,5 21 =

+×+<−<+×− µµP

95,0)354,87386,1( 21 =<−< µµP

Artinya dengan tingkat keyakinan 95 persen perbedaan rata-rata antara dua populasi berkisar antara 1,7386 sampai 8,354, hal ini bisa diartikan pula bahwa ada perbedaan rata-rata antara dua populasi.

2. Materi pendugaan dan pengujian hipotesis diberikan pada 12 siswa dengan metode pengajaran yang biasa. Materi yang sama diberikan pula pada 10 siswa tetapi dengan metode pengajaran yang menggunakan bahan yang telah diprogramkan. Kedua kelas tersebut diberikan ujian yang sama. Kelas yang pertama mencapai nilai rata-rata 85 dengan simpangan baku 4, sedangkan kelas yang kedua mencapai nilai rata-rata 81 dengan simpangan baku 5. Tentukan selang kepercayaan 90% bagi selisih antara kedua rata-rata populasi, bila diasumsikan kedua populasi menyebar menghampiri normal dengan ragam yang sama.

Diketahui :*̅� � 85; D� � 4; /� � 12

*̅� � 81; D� � 5; /� � 10

478,421012

5).110(4).112( 22

=−+

−+−=ps

t0,05;12+10-2=1,725

90.010

1

12

1)478,4(725,1)8185(

10

1

12

1)478,4(725,1)8185( 21 =

+×+−<−<+×−− µµP

90.0)31,769,0( 21 =<−< µµP

Kedua ujung selang interval yang positif menunjukkan bahwa metode pengajaran biasa untuk materi pendugaan dan pengujian hipotesis lebih unggul daripada metode pengajaran dengan menggunakan bahan terprogramkan, dengan tingkat keyakinan 90 persen.

Page 34: Pengujian Hipotesis

28| P e n g u j i a n H i p o t e s i s

Modul Diklat Fungsional Statistisi Tingkat Ahli - Badan Pusat Statistik

22 21 2

1 22 22 2

1 2

1 2

1 21 1

s s

n ndb

s s

n n

n n

+

= +

− −

b. Jika σ1≠σ2

αµµ αα −=

−+

−+−<−<

−+

−−− 1

1111 2

22

1

21

);2/(21212

22

1

21

);2/(21 n

s

n

stXX

n

s

n

stXXP dfdf

dimana db adalah derajat bebas untuk distribusi t; ada beberapa pendapat mengenai derajat bebas:

a. Menurut Behren dan Fisher

b. Menurut Torrie and Steel

� Jika n1=n2= n, maka db =n-1

� Jika n1≠n2 maka penentuan tα/2 secara langsung dapat menggunakan rumus Cochran dan Cox sebagai berikut

2

22

1

21

)1;2/(2

22

)1;2/(1

21

21

'

n

s

n

s

tn

st

n

s

tnn

+

+=

−− αα

Contoh (menggunakan teori Behren dan Fisher) :

Catatan selama 15 tahun terakhir menunjukkan bahwa curah hujan rata-rata di kota A selama bulan Mei adalah 4,93 sentimeter, dengan simpangan baku 1,14 sentimeter. Di kota B, catatan serupa selama 10 tahun terakhir menunjukkan bahwa curah hujan rata-rata di bulan Mei adalah 2,64 sentimeter dengan simpangan baku 0,66 sentimeter. Tentukan selang kepercayaan 95% bagi selisih curah hujan rata-rata yang sebenarnya selama bulan Mei di kedua daerah tersebut, bila diasumsikan bahwa pengamatan-pengamatan itu berasal dari dua populasi normal dengan ragam yang berbeda.

Diketahui :*̅E � 4,93; DE � 1,14; /E � 15

*̅F � 2,64;DF � 0,66; /� � 10

Page 35: Pengujian Hipotesis

P e n g u j i a n H i p o t e s i s |29

Modul Diklat Fungsional Statistisi Tingkat Ahli - Badan Pusat Statistik

G � H1,14� 15I 6 0,66� 10I J�?�,�KA �"I BA�K 6 ? ,LLA � I BAM

� 22,7 N 23

t0,025;23 = 2,069

Maka, selang intervalnya adalah :

95,09

66,0

14

14,1069,2)64,293,4(

9

66,0

14

14,1069,2)64,293,4( =

++−<−<+−− BAP µµ

( ) 95,004,354,1 =<−< BAP µµ

Jadi, dengan tingkat keyakinan 95% dapat disimpulkan bahwa selisih rata-rata curah hujan antara kota A dan kota B selama bulan Mei antara 1,54 sampai 3,04 sentimeter. Rata-rata curah hujan di kota A selama bulan Mei lebih tinggi daripada di kota B.

Contoh (menggunakan teori Torrie dan Steel) :

Sebuah sampel acak sebesar n1=7 dipilih dari populasi normal pertama dengan rata-rataµ1 sedangkan sampel acak sebesar n2=6 dipilih dari populasi normal kedua dengan rata-rataµ2. Jika diketahui statistik berikut:

*̅� � 56,21;D�� � 40,12;> , �";O� � 2,447

*̅� � 61,25;D�� � 6,95;> , �";L� � 2,571

468,2

6

95,6

7

12,40

571,26

95,6447,2

7

2,40

025,0 =+

+=t

Interval keyakinan 95 persen adalah

95,016

95,6

17

12,40468,204,5

16

95,6

17

12,40468,204,5 21 =

−+

−×+<−<

−+

−×− µµP

95.0)05.1297.1( 21 =<−<− µµP

Page 36: Pengujian Hipotesis

30| P e n g u j i a n H i p o t e s i s

Modul Diklat Fungsional Statistisi Tingkat Ahli - Badan Pusat Statistik

Artinya dengan tingkat keyakinan 95 persen perbedaan rata-rata antara dua populasi berkisar antara –1,97 sampai 12,05.

5. Pendugaan Parameter Untuk Varian (σσσσ2)

−<<−

−−−2

)1;2/1(1

22

2)1;2/(2

2 )1()1(

nn

snsnP

αα χσ

χ

χ2(α/2;n-1) adalah nilai tabel chi-square pada tingkat signifikansi α dan

derajat bebas n-1.

Contoh :

1. Seorang analis pasar memilih sebuah sampel yang terdiri dari 20 buah pasar dalam suatu kota besar guna menentukan berapa besar variasi harga daging. Dari sampel diperoleh rata-rata = $92 dan standar deviasi = $8. Untuk memperkirakan variasi harga daging digunakan pendugaan interval untuk varian. Misal α=0,05

Dari tabel didapatkan χ2(0.025;20-1) = 32.85, χ2

(0.975;20-1) = 8.91

95.091.8

8)120(

85.32

8)120( 22

2

=

−<<− σP

( ) 95.013637 2 =<< σP

Artinya dengan tingkat keyakinan 95 persen varian harga daging berkisar antara $37 dan $136.

2. Dalam tes kebugaran yang dilakukan oleh suatu tim sepakbola di

Jakarta. Diukur jumlah pemain melakukan push-up dalam semenit.Dari sampel 15 pemain, diperoleh data rata-rata pemain mampu melakukan push-up 35 kali dalam semenit dengan ragam 7 kali. Tentukan selang kepercayaan 95% bagi ragam jumlah push-up tersebut,.

Penyelesaian Diketahui: 5%α = ; n=15; v=n-1=14; s2=7;

2 2/2; 1 0,025;14 26,119nαχ χ− = = 2 2

(1 /2); 1 0,975;14 5,629nαχ χ− − = =

Maka, selang kepercayaan 95% ialah:

Page 37: Pengujian Hipotesis

P e n g u j i a n H i p o t e s i s |31

Modul Diklat Fungsional Statistisi Tingkat Ahli - Badan Pusat Statistik

( ) ( )/2; 1 1 /2; 1

2 22

2 2

1 1

n n

n s n s

α α

σχ χ− − −

− −< <

214 7 14 7

26,119 5,629σ× ×< <

23,752 17,409σ< < Artinya dengan tingkat kepercayaan 95% dapat disimpulkan bahwa ragam jumlah push-up dari pemain sepakbola tersebut antara 3,752 hingga 17,409 kali.

3. Data berikut ini berupa volume, dalam desiliter, 10 kaleng buah peach hasil produksi sebuah perusahaan tertentu : 46,4 ; 46,1 ; 45,8 ; 47,0 ; 46,1 ; 45,9; 45,8 ; 46,9 ; 45,2 dan 46,0. Buat selang kepercayaan 95% bagi ragam volume kaleng buah peach hasil perusahaan tersebut, bila diasumsikan volume kaleng tersebut menyebar normal.

Diketahui :D� � �∑ �QA�∑ �QRQST �ARQST����� � �� ���,O����,��A�� ��M� = 0,286

U/�� � , �"� � 19,023

�U/�� � ,MO"� � 2,700

Maka interval keyakinan 95% adalah :

95.0700,2

286,0)110(

023,19

286,0)110( 2 =

−<<− σP

%�0,135 7 �� 7 0,953� � 0,95

Jadi, dengan tingkat keyakinan 95% dapat disimpulkan bahwa ragam volume kaleng buah peach hasil perusahaan tersebut antara 0,135 sampai 0,953 desiliter.

Page 38: Pengujian Hipotesis

32| P e n g u j i a n H i p o t e s i s

Modul Diklat Fungsional Statistisi Tingkat Ahli - Badan Pusat Statistik

BBaabb IIIIII PPeenngguujjiiaann HHiippootteessiiss

Data yang diamati dari suatu survei, selain diperlukan untuk menduga suatu parameter, juga diperlukan untuk menguji berlakunya suatu anggapan tertentu mengenai parameter itu. Sebagai contoh, berdasarkan hasil kunjungan ke beberapa Sekolah Dasar, seorang penilik sekolah berpendapat bahwa tinggi badan murid laki-laki kelas enam sekarang ini lebih dari 120 cm. Pendapat penilik sekolah ini mungkin saja benar, tetapi mungkin saja salah. Untuk itu perlu dilakukan pengujian terhadap pendapat/anggapan tersebut berdasarkan data sampel murid kelas enam yang telah terpilih secara acak (acak).

Pengujian dimulai dengan menerima suatu anggapan tertentu sebagai hal yang benar.Anggapan inilah yang digunakan sebagai landasan kerja selanjutnya dan dinamakan Hipotesis Nol (H0).Jika anggapan ini berdasarkan data-data pengamatan dapat diterima kebenarannya, maka dianggap sebagai suatu kenyataan. Kalau data yang diperoleh tidak menyokong pendapat ini, maka diterimalah suatu anggapan lain yang merupakan tandingan dari H0 sebagai kenyataan. Anggapan tandingan ini dinamakan Hipotesis Satu (H1).Hipotesis satu seringkali disebut juga dengan Hipotesis Tandingan atau Hipotesis Alternatif.

Penentuan hipotesis mana yang akan diterima, ditentukan dalam bentuk sokongan yang diwujudkan oleh data yang terkumpul. Dalam pemilihan salah satu hipotesis sebagai anggapan yang berlaku, hanyalah dapat dilakukan dengan pernyataan berapa besarnya peluang bahwa hipotesis itu benar.

3.1 Jenis Kesalahan (Type of Error)

Ada dua macam jenis kesalahan yang mungkin timbul dari pengujian hipotesis secara statistik.

1. Kesalahan Jenis Pertama, ialah kesalahan yang mungkin timbul karena Ho yang ditolak sesungguhnya benar. Peluang timbulnya salah jenis pertama ini dilambangkan denganα atau P(tolak H0||||H0benar) = αααα.

2. Kesalahan Jenis Kedua, ialah kesalahan yang mungkin dibuat, karena kita telah menerima berlakunya suatu H0 yang sesungguhnya tidak benar. Peluang untuk membuat salah jenis kedua ini dilambangkan dengan β atau P(terima H0||||H0salah) = ββββ.

Antara keadaan kebenaran berbagai hipotesis yang disusun dan tindakan-tindakan yang mungkin diambil berdasarkan perbandingan

Page 39: Pengujian Hipotesis

P e n g u j i a n H i p o t e s i s |33

Modul Diklat Fungsional Statistisi Tingkat Ahli - Badan Pusat Statistik

data yang terkumpul terhadap kriteria pengujian, serta akibat dan peluang terjadinya, dapat disimpulkan adanya hubungan sebagai berikut:

Tabel 1. Jenis Kesalahan berdasarkan Hipotesis dan Keputusan

Keputusan Hipotesis

H0 benar H0salah Terima H0 Tindakan yang

benar (1 -α ) Kesalahan jenis kedua (β)

Tolak H0 Kesalahan jenis pertama (α)

Tindakan yang benar (1 -β )

Usaha untuk mengecilkan peluang timbulnya salah satu jenis kesalahan ini, selalu diiringi dengan pembesaran nilai peluang kesalahan jenis yang lain. Kedua jenis kesalahan ini bisa diperkecil kalau ukuran sampel (n) diperbesar.

Dalam praktek penetapan peluang timbulnya kesalahan jenis pertama, biasanya ditentukan disekitar nilai α=0,05 atau α=0,01. Apabila α=0,05 maka dikatakan bahwa taraf nyata pengujiannya 5% dan seterusnya.

Nilai β biasanya sangat sulit ditentukan karena penyebaran hipotesis tandingan tidak diketahui.Jika kesalahan jenis kedua tidak diketahui, maka penerimaan H0 sebagai suatu kebenaran, mengandung kesalahan yang tidak diketahui berapa besar peluangnya.Oleh karena itu, orang enggan mengatakan menerima kebenaran H0, dan lebih menyukai mengatakan data tidak mendukung untuk menolak H0.

3.2 Langkah-Langkah Pengujian Hipotesis

1. Penentuan H0 dan H1 berdasarkan anggapan yang akan diuji. H1 adalah hipotesis yang kita harapkan berlaku kebenarannya; H0 adalah hipotesis yang menolkan apa yang sesungguhnya kita harapkan berlaku kebenarannya;

2. Penentuan taraf uji (taraf nyata pengujian);

3. Pilih Statistik uji yang sesuai. Penghitungan nilai statistik uji berdasarkan keterangan yang dihimpun dari data;

4. Penentuan daerah kritis, yaitu untuk mengetahui batas-batas daerah tolak H0(area sebesar 1- α di bawah kurva) dan daerah terima/tidak menolakH0 (area sebesar α dibawah kurva);

Page 40: Pengujian Hipotesis

34| P e n g u j i a n H i p o t e s i s

Modul Diklat Fungsional Statistisi Tingkat Ahli - Badan Pusat Statistik

5. Keputusan, membuat keputusan untuk tidak menolak atau menolak H0 berdasarkan kriterium pengujian yang berlaku;

6. Kesimpulan

Page 41: Pengujian Hipotesis

Bab IV Pengujian Hipotesis Satu Populasi

Jika peubah acak X∼N(µ, σ2), maka hipotesis yang perlu diuji biasanya mengambil salah satu dari ketiga bentuk berikut:

1. H0 :µ = µ0 lawan H1 : µ>µ0

2. H0 :µ = µ0 lawan H1 : µ<µ0

3. H0 :µ = µ0 lawan H1 : µ≠µ0

µ0 adalah suatu nilai yang telah ditetapkan terlebih dahulu. Misalkan, untuk menguji apakah rata-rata produksi padi per Ha di suatu desa melebihi 5 ton, maka hipotesis yang akan di uji adalah:

H0 :µ = 5 lawan H1 : µ> 5

Dua hipotesis yang pertama (1 dan 2) di atas, menunjukkan harus diadakan uji satu arah (one tail test), karena hipotesis tandingan menempatkan nilai µ pada satu arah saja dari µ0.

Bentuk yang ketiga (3) sebenarnya memiliki hipotesis tandingan yang merupakan kombinasi hipotesis tandingan bentuk pertama (1) dan kedua (2). Pengujian terhadap bentuk ketiga (3) ini dengan demikian bersifat dua arah (two tail test).

1. Penentuan daerah kritis untuk bentuk pengujian pertama:

2. Penentuan daerah kritis untuk bentuk pengujian kedua:

Daerah Tolak H0

α 1-α

Daerah Terima H0

0 Zα

Daerah Tolak H0

α 1-α

Daerah Terima H0

0 Zα

Page 42: Pengujian Hipotesis

36| P e n g u j i a n H i p o t e s i s

Modul Diklat Fungsional Statistisi Tingkat Ahli - Badan Pusat Statistik

3. Penentuan daerah kritis untuk bentuk pengujian ketiga:

Pengujian suatu hipotesis harus didukung oleh adanya data yang dikumpulkan dari populasi berdasarkan suatu sampel acak yang berukuran sebesar n. Misalkan bahwa nilai-nilai yang diamati adalah: {X 1, X2, X3, … , Xn}. Telah diketahui bahwa

∞=

∑=

nN

n

XX

n

ii 2

1 ,σµ

4.1Pengujian Hipotesis Rata-rata Satu Populasi

1. Varian Populasi (σ2) Diketahui:

)1,0(0observasi N

n

XZ ∞

−= σ

µ

2. Varian Populasi Tidak Diketahui, Jumlah Sampel Besar

Yang dimaksud jumlah sampel cukup besar adalah apabila n ≥ 30. Maka statistik ujinya adalah

)1,0(0observasi N

ns

XZ ∞

−=

µ

3. Varian Populasi Tidak Diketahui, Jumlah Sampel Kecil

Yang dimaksud jumlah sampel kecil adalah apabila n < 30. Maka statistik ujinya adalah

10

observasi −→−

= nt

ns

Xt

µ

Daerah Tolak H0

α/2

1-α

Daerah Terima H0

0 Zα/2

α/2 Zα/2

Daerah Tolak H0

Page 43: Pengujian Hipotesis

P e n g u j i a n H i p o t e s i s |37

Modul Diklat Fungsional Statistisi Tingkat Ahli - Badan Pusat Statistik

n adalah ukuran sampel

s adalah nilai simpangan baku yang dihitung berdasarkan sampel berukuran n;

tn-1 adalah distribusi student-t, dengan derajat bebas (degrees of freedom) sebesar n – 1.

Kaidah pengambilan keputusan bagi ketiga bentuk kriteria pengujian adalah:

1. H0 :µ = µ0 lawan H1 : µ>µ0

� Jika Zobservasi≤ Zα, maka H0 tidak ditolak

� Jika Zobservasi> Zα, maka H0 ditolak, H1 diterima

2. H0 :µ = µ0 lawan H1 : µ<µ0

� Jika Zobservasi≥ Zα, maka H0 tidak ditolak

� Jika Zobservasi< Zα, maka H0 ditolak, H1 diterima

3. H0 :µ = µ0 lawan H1 : µ ≠µ0

� Jika | Zobservasi|≤ Zα/2, maka H0 tidak ditolak

� Jika | Zobservasi|> Zα/2, maka H0 ditolak, H1 diterima

Untuk sampel kecil, kaidah keputusan di atas ditetapkan dengan menggunakan statistik uji tobservasi, yaitu dengan menggantikan nilai Zα atau Zα/2 oleh nilai tα;(n-1) atau tα/2;(n-1).

Page 44: Pengujian Hipotesis

38| P e n g u j i a n H i p o t e s i s

Modul Diklat Fungsional Statistisi Tingkat Ahli - Badan Pusat Statistik

Contoh :

1. Dari pengalaman diketahui bahwa tinggi murid laki-laki kelas enam SD menyebar secara normal dengan varian σ2 =25cm. Pendapat umum ialah bahwa tinggi rata-rata murid kelas enam = 120cm. Di suatu SD telah diberikan tambahan minuman susu setiap hari selama 2 tahun. Kepala sekolah ingin mengetahui apakah pemberian susu ini menambah tinggi badan rata-rata kelas enam. Diukur 100 orang murid kelas enam dan mendapatkan nilai rata-rata 121 cm. Apakah data ini menyokong pendapat bahwa pemberian susu selama 2 tahun memberikan pertumbuhan badan yang lebih tinggi dengan taraf nyata 5%.

Jawab:

1. Penentuan hipotesis

H0 :µ = 120

H1 :µ> 120

2. Taraf Uji α = 5% = 0,05

3. Statistik uji: σ2 diketahui nilainya yaitu 25 cm

2

1005

1201210hitung =−=

−=

n

XZ σ

µ

4. Daerah kritis: Zα = Z 0,05 = 1,645

5. Keputusan: Karena Zhitung> Ztabel, maka H0 ditolak

6. Kesimpulan: berdasarkan data tentang tinggi badan murid kelas 6 disimpulkan bahwa pemberian susu selama 2 tahun memberikan efek pertumbuhan badan yang lebih tinggi, bila digunakan taraf nyata 5%.

Daerah Tolak H0

0.05 0.95

Daerah Terima H0

0 1.645

Page 45: Pengujian Hipotesis

P e n g u j i a n H i p o t e s i s |39

Modul Diklat Fungsional Statistisi Tingkat Ahli - Badan Pusat Statistik

2. Dari varietas padi tertentu ingin diketahui mengenai jumlah malai yang dapat dihasilkan oleh satu rumpun apabila ditanam dengan jarak tanam 25 x 25 cm. Untuk keperluan ini telah dipilih secara acak rumpun dari suatu petak sawah tertentu dan dihitung jumlah malai yang dihasilkan yaitu 10, 14, 12, 16, 14, 10. Berdasarkan hasil yang diperoleh tersebut, hendak diuji pendapat-pendapat tersebut dengan menggunakan taraf uji 5%.

1. Varietas padi tersebut menghasilkan kurang dari 14 malai setiap rumpunnya.

2. Varietas padi dalam keadaan seperti itu rata-rata tidak menghasilkan 10 malai setiap rumpunnya.

Jawab:

1. σ2 tidak diketahui nilainya, maka diduga melalui data contoh, yaitu s2 = 5,8667. Ukuran contoh n = 6 (kecil); rata-rata = 12,67

1. H0 :µ = 14 lawan H1 : µ< 14

2. Taraf uji α = 0,05

3. Statistik uji

3571,1

68667,5

1467,120 −=−=−

=

ns

Xtobservasi

µ

4. Daerah kritis tα;n-1 = t0,05;5 = 2,015

5. Keputusan : tobservasi<ttabel, maka H0 ditolak

6. Kesimpulan : berdasarkan data pengamatan dengan taraf uji 5%, cukup bukti untuk mendukung pendapat bahwa varietas padi tersebut rata-rata menghasilkan kurang dari 14 malai setiap rumpunnya.

2. σ2 tidak diketahui nilainya, maka diduga melalui data contoh, yaitu s2 = 5,8667. Ukuran contoh n = 6 (kecil); rata-rata = 12,67

1. H0 :µ = 10 lawan H1≠ 10

2. Taraf uji α = 0,05

3. Statistik uji

Page 46: Pengujian Hipotesis

40| P e n g u j i a n H i p o t e s i s

Modul Diklat Fungsional Statistisi Tingkat Ahli - Badan Pusat Statistik

7249,2

68667,5

1067,12 =−=observasit 1

4. Daerah kritis tα/2;n-1 = t0,025;5 = 2,571

5. Keputusan: |tobservasi| = 2,7249> ttabel = 2,571 maka tolak H0.

6. Kesimpulan: ternyata memang varietas padi tersebut rata-rata tidak menghasilkan 10 malai dalam setiap rumpunnya, bila digunakan taraf uji 5%.

3. Sebuah perusahaan ingin menguji pernyataan konsumen yang

menyatakan bahwa rata-rata bola lampu hasil produksinya bertahan

sekitar 1000 jam. Perusahaan tersebut kemudian mengambil 100

sampel bola lampu secara acak dan diperoleh rata-rata= 980 jam dan

standar deviasi = 80jam. Berdasarkan data yang ada, ujilah pernyataan

konsumen dengan menggunakan taraf uji sebesar 5%.

Jawab:

Diketahui : n=100, *̅ = 980 jam, D = 80 jam

Penyelesaian: V : ) = 1000 jam V� : ) W 1000 jam

Statistik uji:

�XYZ[\]^Z� � *̅ � ) D √/I � 980 � 100080 √100I � �208 � �2.5

Wilayah kritis :� . �"= 1.96

Daerah Tolak H0

0.025

0.95

Daerah Terima H0

0 -2.571

0.025

2.571

Daerah Tolak H0

Page 47: Pengujian Hipotesis

P e n g u j i a n H i p o t e s i s |41

Modul Diklat Fungsional Statistisi Tingkat Ahli - Badan Pusat Statistik

Gambar :

Keputusan : Tolak V

Kesimpulan : rata-rata waktu bertahan bola lampu perusahaan

tersebut tidak sama dengan 1000 jam yakni bisa kurang dari

1000 jam atau lebih dari 1000 jam.

4. Rata-rata waktu yang diperlukan mahasiswa untuk

mendaftarkan diri pada STIS adalah 50 menit dengan

simpangan baku 10 menit. Suatu prosedur pendaftaran baru

yang menggunakan sistem pendaftaran online sedang dicoba.

Bila suatu contoh acak 12 calon mahasiswa memerlukan waktu

pendaftaran rata-rata 30 menit dengan simpangan baku 11

menit dengan menggunakan sistem baru tersebut, ujilah

hipotesis bahwa rata-rata waktu pendaftaran populasinya

sekarang kurang dari 50 menit. (Gunakan taraf uji 0,01).

Jawab:

Diketahui : n=12, *̅ = 30 menit, D = 11 menit

Penyelesaian:

V : ) ` 50

V� : ) 7 50

Statistik uji:

>XYZ[\]^Z� � *̅ � ) D √/I � 30 � 5011 √12I � �203.46 � �5.78

-1.96 1.96 0

0.025 0.025

0.95

Rejection Region

Acceptance Region Rejection Region

Page 48: Pengujian Hipotesis

42| P e n g u j i a n H i p o t e s i s

Modul Diklat Fungsional Statistisi Tingkat Ahli - Badan Pusat Statistik

Wilayah kritis :>U � > . �= 2.718

Keputusan :>XYZ[\]^Z�<>U maka Tolak V

Kesimpulan : pendaftaran mahasiswa baru dengan

menggunakan sistem pendaftaran yang baru membutuhkan

waktu kurang dari 50 menit.

4.2 Pengujian Hipotesis Varian Satu Populasi

Hipotesis yang digunakan dalam uji ini adalah :

1. H0 :�� � � � lawan H1 : �� a � �

2. H0 :�� � � � lawan H1 : �� 7 � �

3. H0 :�� � � � lawan H1 : �� W � �

Sedangkan untuk menguji hipotesis tersebut digunakan statistik uji :

� � �/ � 1�D�� �

dengan :

n : jumlah sampel

D� : varian sampel

� � : nilai varian pada hipotesis nol

Kaidah pengambilan keputusan bagi ketiga bentuk kriteria pengujian adalah:

1. H0 :�� � � � lawan H1 : �� a � �

� H0 ditolak jika 2 a �U,]��

2. H0 :�� � � � lawan H1 : �� 7 � �

Page 49: Pengujian Hipotesis

P e n g u j i a n H i p o t e s i s |43

Modul Diklat Fungsional Statistisi Tingkat Ahli - Badan Pusat Statistik

� H0 ditolak jika 2 7 �U,]��

3. H0 :�2 � �02 lawan H1 : �2 W �02 � H0 ditolak jika 2 7 ��@A ,]�� dan 2 a �@A ,]��

denganv = n-1

Contoh :

1. Sebuah perusahaan aki mobil mengatakan bahwa umur aki yang diproduksinya mempunyai simpangan baku 0,9 tahun. Bila suatu sampel acak 10 aki menghasilkan simpangan baku s = 1,2 tahun, apakah menurut anda σ> 0,9 tahun? Gunakan taraf nyata 5%.

Jawab :

H0 :�� � 0,81

H1 :�� a 0,81

1. α = 0,05

2. Daerah kritis: tolak H0jika 2 a 16,919

3. Statistik hitung : D2 � 1,44 , n = 10

� � �9��1,44�0,81 � 16

Keputusan : tidak tolak H0

Kesimpulan : dengan tingkat kepercayaan 95%, dapat disimpulkan bahwa belum cukup bukti untuk mengatakan bahwa simpangan baku umur aki lebih dari 0,9 tahun.

2. Isi suatu kaleng minyak pelumas menyebar normal dengan varian

0.03 liter. Bila suatu contoh acak sebanyak 10 kaleng pelumas

diambil dan diperoleh data isi kaleng-kaleng pelumas tersebut

(dalam liter) adalah sebagai berikut:

Page 50: Pengujian Hipotesis

44| P e n g u j i a n H i p o t e s i s

Modul Diklat Fungsional Statistisi Tingkat Ahli - Badan Pusat Statistik

Kaleng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Isi

kaleng 10.2 9.7 10.1 10.3 10.1 9.8 9.9 10.4 10.3 9.8

Berdasarkan data diatas, ujilah hipotesis yang menyatakan bahwa varian

dari isi kaleng pelumas tersebut kurang dari 0.03 liter pada taraf uji 0.01.

Jawab:

Diketahui : n=10; *̅ = 10.06 liter; D = 0.25

Penyelesaian:

V : �� = 0.03

V� : �� 7 0.03

Statistik uji:

� � �/ � 1�D��� � �9��0.25�0.03 � 2.250.03 � 75

Wilayah kritis :�U;���� �� . �;M= 21.67

Keputusan :�XYZ[\]^Z�>�U;���� maka Tolak V

Kesimpulan : data mendukung pernyataan yang menyatakan bahwa

varian dari isi kaleng pelumas adalah kurang dari 0.03

3. Data riset sebelumnya menunjukkan bahwa waktu yang diperlukan oleh

mahasiswa semester 3 Sekolah Tinggi Ilmu Statistik untuk

menyelesaikan ujian metode statistik merupakan suatu peubah acak

normal dengan simpangan baku 6 menit. Bila suatu contoh acak

sebanyak 20 mahasiswa semester 3 diambil dan menghasilkan

simpangan baku 4.51 menit, maka masih dapatkah kita simpulkan pada

taraf uji 0.05 bahwa simpangan baku waktu ujian adalah 6 menit?

Jawab :

Diketahui : n = 20; D = 4.51 menit; D� = 20.34 menit

Penyelesaian:

V : �� = 36 atau � = 6

V� : �� W 36 atau � W 6

Statistik uji:

Page 51: Pengujian Hipotesis

P e n g u j i a n H i p o t e s i s |45

Modul Diklat Fungsional Statistisi Tingkat Ahli - Badan Pusat Statistik

� � �/ � 1�D��� � �19��20.34�36 � 386.4636 � 10.735

Wilayah kritis :�U �I ;���� �� . �";�M= 21.67

Keputusan :�XYZ[\]^Z�>�U;���� maka Tolak V

Kesimpulan : data mendukung pernyataan yang menyatakan bahwa

varian dari isi kaleng pelumas adalah kurang dari 0.03

4.3 Pengujian Hipotesis Proporsi Satu Populasi

Dalam banyak hal, populasi yang diselidiki bersifat dwicabang (dikotom), yaitu suatu populasi yang anggota-anggotanya dapat digolongkan dalam dua kelompok; kelompok yang memiliki suatu sifat dan kelompok yang tidak memiliki suatu sifat itu.Misalkan dari sepeti buah jeruk Pontianak, ada 5 diantaranya busuk, yang lainnya tidak busuk. Contoh acak penduduk suatu desa yang ditanyakan tentang pencalonan kembali Kades yang lama, ternyata ada yang menyatakan setuju untuk dipimpin oleh Kades yang lama, disamping itu ada pula yang menginginkan untuk dipimpin oleh Kades yang baru.

Apabila ukuran contoh yang digunakan untuk menguji anggapan tertentu dari populasi yang bersifat dwicabang itu besar, maka pendekatan sebaran normal masih cukup baik untuk digunakan sebagai statistik uji.

Tata cara pengujian hipotesis parameter proporsi ini tidaklah berbeda dengan pengujian hipotesis sebelumnya, hanya notasi µµµµ untuk parameter rata-rata populasi, dalam proporsi dilambangkan dengan P dimana nilai statistik ujinya didapat dari rumus

00

0

QnP

nPxZobservasi

−=

dimana:

x adalah banyaknya kejadian yang sukses;

n adalah banyaknya sampel

P0 adalah nilai peluang sukses hipotesis

Page 52: Pengujian Hipotesis

46| P e n g u j i a n H i p o t e s i s

Modul Diklat Fungsional Statistisi Tingkat Ahli - Badan Pusat Statistik

Q0 = 1 - P0

Contoh :

1. Seorang pengusaha di suatu kota besar ingin mendirikan Super Market, sebab dia beranggapan bahwa lebih dari 50% dari para ibu yang berbelanja senang pergi ke Super Market. Untuk itu dia meminta kepada seorang konsultan untuk menguji anggapannya.Ada 600 ibu rumah tangga yang dipilih secara acak dan 400 orang diantaranya menyatakan senang berbelanja di supermarket.Dengan menggunakan taraf uji 1%, ujilah anggapan tersebut.

Jawab:

1. Penentuan Hipotesis

H0 : P = P0 yaitu H0 : P = 50% = 0,5

H1 : P > P0 yaitu H1 : P > 50% = 0,5

2. Taraf uji: α = 1% = 0,01

3. Statistik uji:

16,8)5,01)(5,0(600

)5,0(600400

00

0 =−

−=−

=QnP

nPXZ observasi

4. Daerah kritis Zα = Z 0,01 = 2,33

5. Keputusan Zob> Z tabel, maka Ho ditolak

6. Kesimpulan: ternyata data yang digunakan untuk menguji anggapan pengusaha itu mendukung keputusan untuk menolak hipotesis-nol; yang berarti anggapan pengusaha bahwa lebih dari 50% dari para ibu yang berbelanja senang pergi ke Super Market dapat diterima kebenarannya pada taraf uji 1 %.

2. Sebelum tahun 2008, 60% mahasiswa jurusan matematika pada

sebuah Perguruan Tinggi menerima gelar kelulusannya setelah

mengikuti proses 4 tahun perkuliahan. Kemudian, pada tahun

2008, hanya 15 dari 36 mahasiswa yang menerima gelar

kelulusannya pada tahun 2012. Untuk menguji apakah

kemampuan mahasiswa tahun angkata 1968 lebih buruk daripada

Page 53: Pengujian Hipotesis

P e n g u j i a n H i p o t e s i s |47

Modul Diklat Fungsional Statistisi Tingkat Ahli - Badan Pusat Statistik

mahasiswa kelas sebelumnya maka lakukanlah pengujian hipotesis

dengan taraf uji 5%.

Jawab :

Diketahui : n = 36 �̅ =�"bL � 0.42

�c̅ � ��1 � ��/ � �0.6��0.4�36 � 0.08

Penyelesaian:

V : � = 0.60 V� : �< 0.60

Statistik uji:

d � �̅ � ��c̅ � 0.42 � 0.600.08 � �2.25

Wilayah kritis :�U �I = � . �"= 1.96

Keputusan : tolak V

3. Sebuah obat penenang syaraf diduga mempunyai tingkat efektif

60%. Percobaan obat tesebut tehadap 100 orang penderita syaraf

menunjukkan tingkat efektif sebesar 70%. Dengan level signifikan

(alpha)=0,05, bila diperoleh Zobservasi > Z 05,0 maka, keputusan akhir

yang diperoleh adalah...

Jawab:

Diketahui : n = 100 �̅ =70% = 0.7

Dc̅ � ��1 � ��/ � �0.7��0.3�100 � 0.002

Penyelesaian:

V : � = 0.6 V� : � W 0.6

Page 54: Pengujian Hipotesis

48| P e n g u j i a n H i p o t e s i s

Modul Diklat Fungsional Statistisi Tingkat Ahli - Badan Pusat Statistik

Statistik uji:

�XYZ[\]^Z� � �̅ � �Dc̅ � 0.7 � 0.60.002 � 50

Wilayah kritis :�U �I = � . �"= 1.96

Keputusan :�XYZ[\]^Z� a �U �I maka tolak V

Page 55: Pengujian Hipotesis

Bab VPengujian Hipotesis Dua Populasi

5.1 Pengujian Hipotesis Rata-rata Dua Populasi

Tabel yang tercantum dibawah ini memuat berbagai nilai statistik yang digunakan untuk menguji hipotesis nol H0 mengenai rata-rata dua populasi, berikut wilayah kritis untuk hipotesis alternatif H1 yang bersifat satu atau dua arah.

Tabel 2. Pengujian Hipotesis Rata-rata Dua Populasi

H0 Nilai Statistik Uji H1 Wilayah

Kritis

µ1 - µ2 = d0 ( )

2

22

1

21

021 )

ns

ns

dXXZ

+

−−=

σ1 dan σ2 tidak diketahui Sampel besar

µ1 - µ2< d0

µ1 - µ2> d0

µ1 - µ2≠ d0

Z < -Zα

Z > Zα

Z <-Zα/2

atau Z >

Zα/2

µ1 - µ2 = d0 ( )21

021

11nnS

dXXt

p +

−−=

v = n1 + n2 – 2; σ1 = σ2 tetapi tidak

diketahui

( ) ( )2

11

21

222

211

−+−+−=

nn

snsnS p

µ1 - µ2< d0

µ1 - µ2> d0

µ1 - µ2≠ d0

t < -tα

t > tα

t < -tα/2

atau t > tα/2

µ1 - µ2 = d0 ( )

2

22

1

21

021

ns

ns

dXXt

+

−−=

11 2

2

2

22

1

2

1

21

2

2

22

1

21

+−

+=

n

ns

n

ns

ns

ns

v

σ1≠σ2 dan tidak diketahui

µ1 - µ2< d0

µ1 - µ2> d0

µ1 - µ2≠ d0

t < -tα

t > tα

t < -tα/2

atau t > tα/2

Keterangan:

v = derajat bebas dari sebaran t

Page 56: Pengujian Hipotesis

50| P e n g u j i a n H i p o t e s i s

Modul Diklat Fungsional Statistisi Tingkat Ahli - Badan Pusat Statistik

ecXXf[g� = varian gabungan(pooled) dari sampel

Contoh :

Seorang pengamat masalah sosial berpendapat bahwa terdapat perbedaan rata-rata usia perkawinan pertama diantara wanita bekerja dan wanita tidak bekerja. Berdasarkan contoh dari suatu daerah perkotaan yang terpilih secara acak diantara kedua kelompok wanita tersebut diperoleh data sebagai berikut:

Kelompok wanita

Banyaknya contoh

Rata-rata usia Perkawinan

Pertama (tahun)

Varian Usia Perkawinan

Pertama (tahun)

Bekerja

Tidak Bekerja

2500

2400

25

22

4

2

Jika digunakan taraf uji 5% untuk pengujian pendapat tersebut, maka perhitungan statistiknya adalah :

1. Hipotesis, misalkan kelompok wanita bekerja adalah Xi dan kelompok wanita tidak bekerja adalah Yi, maka hipotesisnya adalah:

H0 :µx - µy = 0

H1 :µx - µy≠ 0

2. Taraf uji α = 0,05

3. Statistik uji

Karena ukuran contoh yang ditarik dari masing-masing populasi berukuran besar, maka walaupun nilai varian populasi usia perkawinan pertama tidak diketahui, dapat dilakukan pendugaan nilai melalui varian contohnya, yaitu 1 dan 2 tahun.

( )( ) ( ) 82,60

24002

25004

02225 =+

−−=observasiZ

4. Daerah kritis, dari tabel normal baku diperoleh Z 0,05/2 = 1,96.

5. Keputusan, karena Z> Ztabel, maka diputuskan tolak H0.

Page 57: Pengujian Hipotesis

P e n g u j i a n H i p o t e s i s |51

Modul Diklat Fungsional Statistisi Tingkat Ahli - Badan Pusat Statistik

6. Kesimpulan

Dengan demikian, berdasarkan data sampel tersebut dapat disimpulkan bahwa memang terdapat perbedaan rata-ratausia perkawinan pertama diantara wanita bekerja dan tidak bekerja.

5.2 Pengujian Hipotesis Rata-rata Data Berpasangan

Suatu anggapan tentang rata-rata yang perlu diuji kadangkala diamati dari data sampel yang tidak bebas.Hal ini terjadi, bila pengamatan dalam kedua contoh saling berpasang-pasangan sehingga kedua pengamatan itu berhubungan.Misalkan saja, kita ingin menguji keefektifan suatu diet baru menggunakan sampel individu-individu, dengan mengamati bobot badan sebelum dan sesudah percobaan program diet. Pengamatan dalam kedua contoh yang diambil dari individu yang sama tentu saja berhubungan, dan oleh karena itu membentuk suatu pasangan. Untuk mengetahui apakah diet itu efektif, kita harus memperhatikan selisih bobot badan sebelum dan sesudah (di) masing-masing pasangan pengamatan tersebut.

Hipotesis statistik yang dapat disusun untuk data berpasangan adalah:

H0 :µD = µ0

H1 : i) µD<µ0 atau

ii) µD>µ0 atau

iii) µD≠µ0

dengan statistik uji:

10

−∞−= nd

ob t

nS

Ddt

d = rata-rata dari selisih pengamatan contoh

Sd = simpangan baku dari selisih pengamatan contoh.

Keputusan tolak H0, artinya pula terima H1 untuk masing-masing jenis hipotesis alternatif yaitu jika:

tob< -tα;n-1

tob> tα;n-1

Page 58: Pengujian Hipotesis

52| P e n g u j i a n H i p o t e s i s

Modul Diklat Fungsional Statistisi Tingkat Ahli - Badan Pusat Statistik

|tob|< -tα/2;n-1

Contoh :

Untuk menguji pernyataan bahwa suatu program diet baru dapat mengurangi bobot badan seseorang secara rata-rata 4,5 kg per dua minggu, dilakukan pengamatan terhadap 7 orang wanita yang mengikuti program tersebut.

Bobot Badan (kg) Wanita

1 2 3 4 5 6 7

Sebelum program 58,5 60,3 61,7 69,0 64,0 62,6 56,7

Sesudah program 60,0 54,9 58,1 62,1 58,5 59,9 54,4

Pengujian pernyataan akan dilakukan dengan taraf uji 5%.

Jawab:

Bila sebaran bobot badan diasumsikan menghampiri sebaran normal, maka selisih bobot badan sebelum dan sesudah program (di) dari ketujuh orang wanita tersebut adalah:

h̅ � 3,56;Dg � 2,78

1. Hipotesis

H0 :µD = 4,5 lawan H1 : µD≠ 4,5

2. α = 5%

3. Statistik uji adalah:

89,0

778,2

5,456,3 −=−=observasit

4. Daerah kritis; t 0,05/2;7-1 = t 0,025;6 = 2,447

Bobot Badan (kg)

Wanita

1 2 3 4 5 6 7

di -1,5 5,4 3,6 6,9 5,5 2,7 2,3

Page 59: Pengujian Hipotesis

P e n g u j i a n H i p o t e s i s |53

Modul Diklat Fungsional Statistisi Tingkat Ahli - Badan Pusat Statistik

5. Keputusan; karena tob = 0,89 < 2,447 maka H0 tidak ditolak.

6. Kesimpulan, dengan tingkat kepercayaan 95%, data contoh belum cukup untuk mendukung pernyataan bahwa program diet baru tersebut dapat menurunkan bobot badan seseorang secara rata-rata 4,5 kg per dua minggu.

5.3 Pengujian Hipotesis Varian Dua Populasi

Dalam pengujian hipotesis selisih varian populasi dengan menggunakan ukuran sampel kecil, apabila varian populasi σ1

2 dan σ2

2 tidak diketahui nilainya maka dibuatkan suatu asumsi untuk kedua nilai varian populasi tersebut. Asumsi yang diajukan adalah bahwa terdapat kesamaan atau ketidaksamaan nilai dari kedua varian populasi berdasarkan informasi dari varian sampelnya.

Pada bagian ini untuk memperkuat asumsi mengenai varian populasi tersebut dapat dilakukan dengan menguji hipotesis mengenai varian dari dua populasi, yaitu membandingan varian suatu populasi dengan varian populasi lainnya. Jadi, mungkin saja kita ingin menguji hipotesis bahwa varian berat anak balita dari para ibu PUS akseptor KB sama dengan para ibu PUS yang non akseptor KB.

Untuk dapat menguji hipotesis tadi, maka perlu disusun suatu hipotesis dalam bentuk pernyataan statistik yaitu:

Hipotesis

H0 :σ12 = σ2

2 = σ2

H1 :σ12<σ2

2 atau σ12>σ2

2 atau σ12≠σ2

2

Bila kedua sampel itu bersifat bebas, maka formula statistik ujinya adalah:

22

21

S

SFobservasi =

dimana

S12 adalah varian yang dihitung dari sampel pertama,

S22 adalah varian yang dihitung dari sampel kedua.

Keputusan; tolak H0 untuk masing-masing hipotesis apabila

Page 60: Pengujian Hipotesis

54| P e n g u j i a n H i p o t e s i s

Modul Diklat Fungsional Statistisi Tingkat Ahli - Badan Pusat Statistik

i. σ12<σ2

2 adalah bila Fob< F 1-α;(v1,v2) = 1/(Fα;(v1,v2))

ii. σ12>σ2

2 adalah bila Fob>Fα;(v1,v2)

iii. Fob< F 1-α/2;(v1,v2) = 1/(Fα/2;(v2,v1)) dan Fob> Fα/2;(v1,v2), dengan

G� � /� � 1 dan G� � /� � 1adalah derajat bebas dari tabel distribusi F.

Contoh :

Sebuah penelitian bermaksud membandingan waktu yang diperlukan oleh karyawan laki-laki dan perempuan untuk merakit sebuah produk tertentu.Pengalaman lalu menunjukkan bahwa sebaran waktu yang diperlukan bagi karyawan laki-laki dan perempuan menghampiri sebaran normal. Contoh acak dari 11 orang karyawan diperoleh simpangan baku waktu 6,1 menit dan dari 14 orang karyawati menghasilkan simpangan baku waktu 5,3 menit. Apakah cukup alasan untuk menyatakan bahwa varian waktu untuk merakit di antara para karyawan dan karyawati tersebut memang berbeda ? Gunakan taraf uji 10%!

Jawab:

Karyawan (L) : nl = 11 ; Sl = 6,1; karyawati (P) : np = 14 ; Sp = 5,3

1. Hipotesis :

H0 :σl2 = σp

2 = σ2

H1 :σl2≠σp

2

2. Statistik uji:

( )( )

32,13,5

1,62

2

==observasiF

3. Daerah kritis

Vl = v1 = 10 ; Vp = v2 = 13 dan α/2 = 0,05

35,089,2

11

)10,13(;05,0)13,10(;95,0 ===

FF

i , ";�� ,�b� � 2,67

Page 61: Pengujian Hipotesis

P e n g u j i a n H i p o t e s i s |55

Modul Diklat Fungsional Statistisi Tingkat Ahli - Badan Pusat Statistik

4. Keputusan

Karena 0,35< Fob dan Fob< 2,67 maka H0 tidak ditolak.

5. Kesimpulan, ternyata data contoh belum dapat menunjang pernyataan tentang adanya perbedaan varian waktu merakit suatu produk di antara para karyawan dan karyawati.

5.4 Pengujian Hipotesis Proporsi Dua Populasi

Seringkali kita berhadapan dengan masalah yang mengharuskan kita menguji bahwa dua proporsi adalah sama. Misalkan saja kita ingin menunjukkan bahwa proporsi dokter anak di suatu daerah sama dengan di daerah lain. Seorang perokok misalkan saja akan memutuskan berhenti merokok hanya bila ia merasa yakin bahwa proporsi perokok yang menderita kanker paru-paru lebih besar daripada proporsi bukan perokok yang menderita kanker paru-paru.

Secara umum, pernyataan hipotesisnya dapat disusun sebagai berikut:

H0 : P1 = P2 = P

H1 : i) P1< P2 atau

ii) P1> P2 atau

iii) P1≠ P2

Parameter P1 dan P2 adalah dua proporsi populasi yang diselidiki.Sampel bebas berukuran besar, yaitu n1 dan n2 diambil secara acak dari dua populasi binomial yang diselidiki, dan proporsi dari ciri tertentu dihitung.

Statistik uji bagi pengujian di atas adalah:

1 2

1 2

1 1(1 )observasi

P PZ

P P n n

−= − +

1 2

1 2

x xP

n n

+=+

Page 62: Pengujian Hipotesis

56| P e n g u j i a n H i p o t e s i s

Modul Diklat Fungsional Statistisi Tingkat Ahli - Badan Pusat Statistik

dimana:

X1 adalah banyaknya sukses untuk sampel 1

X2 adalah banyaknya sukses untuk sampel 2

Keputusan penolakan hipotesis nol (H0) untuk masing-masing hipotesis adalah :

i) Zobs< -Zα;

ii) Zobs> Zα;

iii) Zob> Zα/2 atau Zob < - Zα/2

Contoh :

Pejabat dari BKKBN berpendapat bahwa persentase ibu rumah tangga dari daerah pertanian A dan B yang setuju program dua anak, laki-laki atau perempuan sama saja. Dari penelitian diperoleh data bahwa 500 orang ibu rumah tangga dari daerah A, ada 400 orang yang setuju, sedangkan daerah B dari sebanyak 500 orang ibu rumah tangga, ada 350 orang yang setuju program tersebut. Contoh acak dari dua daerah pertanian tadi akan digunakan untuk menguji pendapat pejabat dari BKKBN dengan taraf uji 10%.

Jawab:

XA: banyaknya ibu rumah tangga yang setuju di daerah A yaitu 400

XB: banyaknya ibu rumah tangga yang setuju di daerah B yaitu 350

nA: ukuran contoh dari daerah A = 500

nB: ukuran contoh dari daerah B = 500

Proporsi contoh yang dapat dihitung dari kedua daerah adalah:

8,0500

400 ===A

AA x

xP

dan 7,0

500

350 ===B

BB x

xP

75,01000

750

500500

350400 ==++=P

1. Hipotesis:

Page 63: Pengujian Hipotesis

P e n g u j i a n H i p o t e s i s |57

Modul Diklat Fungsional Statistisi Tingkat Ahli - Badan Pusat Statistik

H0 : PA = PB = P

H1 : PA≠ PB

2. Statistik uji:

( ) ( )[ ] 65,3

5001

5001)25,0(75,0

7,08,0 =+

−=obZ

3. Daerah kritis, Z(0,1/2) = Z 0,05 = 1,645

4. Keputusan, karena Zob = 3,65 > 1,645 maka H0 ditolak.

5. Kesimpulan, dengan taraf uji 10%, maka kita setuju dengan pendapat pejabat dari BKKBN tersebut bahwa persentase ibu rumah tangga yang menyetujui program dua anak, laki-laki atau perempuan sama saja di kedua daerah pertanian tidak sama.

Page 64: Pengujian Hipotesis

Bab VI Pengujian Hipotesis k Populasi

6.1 Pengujian Hipotesis Rata-rata k Populasi

6.1.1 Jumlah Sampel Tiap Populasi Sama

Misalkan kita mempunyai k populasi. Dari masing-masing populasi diambil sampel berukuran n. Misalkan pula bahwa k populasi itu bebas dan menyebar normal dengan rata-rata)�,)�, … , )k dan varian sama ��. Kita ingin memperoleh cara bagi pengujian hipotesis

V ∶ )� � )� �… �)k

V� : setidaknya ada satu nilai rata-rata yang berbeda dari yang lain.

Misalkan xijadalah pengamatan ke-j dari populasi ke-i dan susunan datanya seperti dalam tabel berikut :

No Populasi

1 2 … i … k Total 1 2 : : n

*�� *�� : : *��

*�� *�� : : *��

… …

*�� *�� : : *��

… …

*k� *k� : : *k�

Total m�. m�. … m�. … mk. m.. Rata-rata *̅�. *̅�. … *̅�. … *̅k. *̅..

Di sini Ti .adalah total semua pengamatan dalam sampel dari populasi ke-i, xi. adalah rata-rata semua pengamatan dalam sampel dari populasi ke-i, T..adalah total semua nk pengamatan, dan *̅.. adalah rata-rata semua nk pengamatan. Setiap pengamatan dapat dituliskan dalam bentuk *�n � )� 6 o�n Yang dalam hal inio�n adalah simpangan pengamatan ke-j dalam sampel ke-i dari rata-rata populasi ke-i. Bentuk lain yang lebih disukai bagi persamaan ini diperoleh dengan mensubstitusikan )� � ) 6 ��, sedangkan ) adalah rata-rata semua )� ; artinya ) � ∑ )�k�p�q

Page 65: Pengujian Hipotesis

P e n g u j i a n H i p o t e s i s |59

Modul Diklat Fungsional Statistisi Tingkat Ahli - Badan Pusat Statistik

Oleh karena itu, kita dapat menuliskan *�n � ) 6 ;� 6 o�ndengan ketentuan bahwa ∑ ;�k�p� � ∑ �)� � )�k�p� � 0.

Sudah menjadi kebiasaan untuk menyebut ;� sebagai pengaruh populasi ke-i.

Hipotesis nol bahwa semua rata-rata populasi itu sama lawan alternatifnya bahwa sekurang-kurangnya dua rata-rata tidak sama juga dapat dinyatakan oleh hipotesis berikut yang setara.

V :;� � ;� � ⋯ �;k � 0

V� ∶sekurang-kurangnya satu ;� tidak sama dengan nol.

Uji kita akan didasarkan pada pembandingan dua nilai dugaan yang bebas bagi varian populasi ��. Nilai dugaan itu dapat diperoleh dengan cara menguraikan kevarianan total menjadi dua komponen.

Varian semua pengamatan bila semua pengamatan itu tidak dikelompok-kelompokkan diberikan oleh rumus.

D� � ∑ ∑ �*�n � *̅. . ���np�k�p� /q � 1

Penjumlahan ganda itu berarti bahwa kita harus menjumlahkan semua kemungkinan suku, dan ini akan diperoleh dengan mengambil i dari 1 sampai k untuk setiap nilai j dari 1 sampai n. Pembilang D� itu, yang disebut jumlah kuadrat total, mengukur kevarianan total dalam data kita. Kevarianan total ini dapat diuraikan melalui identitas berikut.

Identitas Jumlah-Kuadrat Klasifikasi Satu-Arah

tt�*�n � *̅. . �� � /t�*̅�. � *̅. . ��k�p� 6tt�*�n � *̅�.���

np�k�p�

�np�

k�p�

Akan lebih memudahkan bagi uraian selanjutnya bila suku-suku jumlah kuadrat itu diberi notasi berikut :

JKT = ∑ ∑ �*�n � *̅. . ���np�k�p� = jumlah kuadrat total

JKK = ∑ ∑ �*̅�. � *̅. . ���np�k�p� = jumlah kuadrat untuk rata-rata kolom

Page 66: Pengujian Hipotesis

60| P e n g u j i a n H i p o t e s i s

Modul Diklat Fungsional Statistisi Tingkat Ahli - Badan Pusat Statistik

JKG = ∑ ∑ �*�n � *̅�.���np�k�p� = jumlah kuadrat galat

Dengan demikian, identitas jumlah kuadrat itu dapat dilambangkan melalui persamaan

JKT = JKK + JKG

Salah satu nilai dugaan bagi ��, yang didasarkan pada k-1 derajat bebas adalah D�� � uvvq � 1

Nilai dugaan bagi �� yang lain, yang didasarkan pada k(n-1) derajat bebas, adalah D�� � uvwq�/ � 1� Nilai dugaan ini bersifat tak bias, baik hipotesis nol benar atau salah. Kita telah melihat bahwa varian seluruh data itu, tanpa memperhatikan pengelompokkannya, yang mempunyai nk-1 derajat bebas adalah D� � uvm/q � 1

yang merupakan nilai dugaan tak bias bagi �� bila V benar. Penting untuk diperhatikan bahwa dalil identitas jumlah kuadrat tersebut tidak hanya menguraikan jumlah kuadrat total, tetapi juga jumlah total derajat bebasnya ; artinya /q � 1 � q � 1 6 q�/ � 1� Bila V benar, rasio : � ZTAZAA

Merupakan nilai peubah acak F yang berdistribusiF dengan k-1 dan k (n-1) derajat bebas. KarenaD�menduga lebih ��. Bila V salah, maka kita mempunyai uji satu arah dengan wilayah kritiknya terletak seluruhnya di ujung kanan sebarannya. Hipotesis nol V ditolak pada taraf nyata α bila : a :Uxq � 1, q�/ � 1�y.

Tidaklah mudah menghitung JKT, JKK dan JKG dengan menggunakan rumus di atas.Dalam prakteknya, kita menghitung JKT dan JKK terlebih dahulu dan kemudian dengan memanfaatkan dalil identitas jumlah kuadrat, JKGdiperoleh melalui pengurangan.

Page 67: Pengujian Hipotesis

P e n g u j i a n H i p o t e s i s |61

Modul Diklat Fungsional Statistisi Tingkat Ahli - Badan Pusat Statistik

Rumus Hitung Jumlah Kuadrat

uvm �tt*�n��np�

k�� � m..�/q

uvv � ∑ m�.�k�p�/ � m..�/q uvw � uvm � uvv

Analisis Varian bagi Klasifikasi Satu-Arah Sumber

Kevarianan Jumlah Derajat

Bebas Kuadrat Tengah f Hitung

Rata-rata kolom

JKK k-1 D�� � uvvq � 1 D��D��

Galat JKG k(n-1) D�� � uvwq�/ � 1� Total JKT nk-1

Contoh :

Dari 5 tablet sakit kepala yang diberikan kepada 25 orang dicatat berapa lama tablet-tablet itu dapat mengurangi rasa sakit. Ke-25 orang itu dibagi secara acak ke dalam 5 grup dan masing-masing grup diberi satu jenis tablet. Data yang diperoleh sebagai berikut ;

No Tablet

Total A B C D E

1 2 3 4 5

5 4 8 6 3

9 7 8 6 9

3 5 2 3 7

2 3 4 1 4

7 6 9 4 7

Total 26 39 20 14 33 132 Rata-rata 5.2 7.8 4.0 2.8 6.6 5.28

Lakukan analisis varian, dan ujilah hipotesis pada taraf nyata 0.05 bahwa rata-rata lamanya tablet itu mengurangi rasa sakit adalah sama untuk kelima tablet sakit kepala itu.

Page 68: Pengujian Hipotesis

62| P e n g u j i a n H i p o t e s i s

Modul Diklat Fungsional Statistisi Tingkat Ahli - Badan Pusat Statistik

Jawab :

1.V ∶ )� � )� �)b � )K � )" V� : sekurang-kurangnya dua rata-rata tidak sama

2. α = 0,05

3. Wilayah kritik : : a : , ";�K,� � : a 2,87

4. Statistik hitung :

uvm � 5� 6 4� 6⋯6 7� � 132�25

= 834 – 696,960 = 137,040 uvv � 26� 6 39� 6⋯6 33�5 � 132�25

= 776,400 – 696,960 = 79,440 uvw � 137,040 � 79,440 � 57,600

Sumber Kevarianan

Jumlah Kuadrat

Derajat Bebas

Kuadrat Tengah

f Hitung

Rata-rata kolom Galat

79,440

57,600

4

20

19,860

2,880

6,90

Total 137, 040 24

5. Keputusan : tolak H0

6. Kesimpulan : dengan tingkat keyakinan 95% dapat disimpulkan bahwa rata-rata lamanya obat tersebut dapat mengurangi rasa sakit tidak sama untuk kelima merk tablet sakit kepala.

6.1.2Jumlah Sampel Tiap Populasi Tidak Sama

Misalkan k buah sampel acak itu masing-masing berukuran /�,/�, … , /k dan

z �t/�k�p�

Page 69: Pengujian Hipotesis

P e n g u j i a n H i p o t e s i s |63

Modul Diklat Fungsional Statistisi Tingkat Ahli - Badan Pusat Statistik

Maka rumus hitung bagi JKT, JKK dan JKG menjadi

uvm �tt*�n��Qnp�

k�� � m..�z

uvv �tm�.�/�k�p� � m..�z

uvw � uvm � uvv

dengan derajat bebas N-1 untuk JKT, k-1 untuk JKK dan N-k untuk JKG.

Contoh :

Ada yang mengatakan bahwa mobil mahal dirakit lebih berhati-hati dibandingkan dengan mobil murah. Untuk menyelidiki apakah pendapat ini beralasan, diambil tiga tipe mobil yaitu mobil mewah besar A, sedan berukuran sedang B, dan sedan subkompak hatchback C untuk diselidiki berapa banyaknya bagian yang cacat. Semua mobil itu diproduksi oleh pabrik yang sama. Data banyaknya yang cacat dari beberapa mobil bagi ketiga tipe itu dicantumkan dalam tabel berikut :

Model

No A B C Total 1 4 5 8 2 7 1 6 3 6 3 8 4 6 5 9 5 3 5 6 4

Total 23 21 36 80

Ujilah hipotesis pada taraf nyata 0,05 bahwa rata-rata banyaknya bagian yang cacat adalah sama untuk ketiga tipe mobil tersebut.

Jawab :

1.V ∶ )� � )� �)b

V� : sekurang-kurangnya dua rata-rata tidak sama

Page 70: Pengujian Hipotesis

64| P e n g u j i a n H i p o t e s i s

Modul Diklat Fungsional Statistisi Tingkat Ahli - Badan Pusat Statistik

2. α = 0,05

3. Wilayah kritik : : a : , ";��,��� : a3,89

4. Statistik hitung :

uvm � 4� 6 7� 6⋯6 5� � { A�" = 65,333

uvv � 23�4 6 21�6 6 36�5 � 80�15 � 38,283

uvw � 65,333 � 38,283 � 27,050

Sumber Kevarianan

Jumlah Kuadrat

Derajat Bebas

Kuadrat Tengah

f Hitung

Rata-rata kolom Galat

38,283

27,050

2

12

19,142

2,254

8,49

Total 65,333 14

5. Keputusan : tolak H0

:|�}~�� � 8,49 a :}^Y[f � 3,89

6. Kesimpulan : dengan tingkat keyakinan 95% dapat disimpulkan bahwa rata-rata banyaknya bagian yang cacat untuk ketiga model mobil tersebut tidak sama.

6.2 Pengujian Hipotesis Varian k Populasi

Uji yang digunakan adalah uji Bartlett.Uji ini digunakan untuk mengetahui apakah varian dari k populasi tersebut homogen atau tidak. Hipotesis yang digunakan adalah :

V ∶ ��� � ��� � ⋯ ��k�

V� : setidaknya ada satu varian yang berbeda

Page 71: Pengujian Hipotesis

P e n g u j i a n H i p o t e s i s |65

Modul Diklat Fungsional Statistisi Tingkat Ahli - Badan Pusat Statistik

Pertama-tama, hitung k buah varian sampel D�, D�, … , Dk dari sampel-sampel yang berukuran /�,/�, … , /k dengan z � ∑ /�k�p� = N.

Selanjutnya gabungkan semua varian sampel tersebut sehingga

menghasilkan nilai dugaan gabungan Dc� � ∑ ��Q��ZQA�QST�k

Sekarang � � x�D����T��D����A�…�Dk�����y�/��k�Dc�

Merupakan nilai peubah acak B yang mempunyai sebaran Bartlett. Untuk kasus /� � /� � ⋯ � /k � /, kita tolak V pada taraf nyata α bila � 7 �k�;, /� Dalam hal ini �k�;, /� adalah nilai kritik yang memberikan luas daerah sebesar α di ekor kiri sebaran Bartlett seperti tercantum dalam .

Bila ukuran sampelnya tidak sama, hipotesis nol ditolak pada taraf nyata α bila

� 7 �k�;; /�,/�, … , /k� Sedangkan dalam hal ini �k�;; /�,/�, … , /k� � x/��k�;, /�� 6 /��k�;, /�� 6 ⋯6 /k�k�;, q�yz

Contoh :

Gunakan uji Bartlett untuk menguji hipotesis bahwa varian ketiga populasi dalam contoh 6.2 adalah sama. Jawab :

V ∶ ��� � ��� ��b� V� : ketiga varian tersebut tidak semuanya sama 2. α = 0,05 3. Daerah kritis : tolak V jika � 7 �b�0,05; 4,6,5� � 7 x�4��0,4699� 6 �6��0,6483� 6 �5��0,5762�y/15 � 7 0,5767 4. Statistik hitung : D�� � 1,583 D�� = 2,300 Db� = 2,700 Dc� � �3��1,583� 6 �5��2,300� 6 �4��2,700�12 � 2,254

Page 72: Pengujian Hipotesis

66| P e n g u j i a n H i p o t e s i s

Modul Diklat Fungsional Statistisi Tingkat Ahli - Badan Pusat Statistik

� � x�1,583�b�2,300�"�2,700�Ky�/��2,254 � 0,9804

5. Keputusan : tidak tolak V . 6. Kesimpulan : dengan tingkat kepercayaan 95%, dapat disimpulkan

bahwa varian ketiga populasi tersebut sama.

6.3 Pengujian Hipotesis Proporsi k Populasi

Hipotesis yang akan diuji adalah :

V ∶ �� � �� � ⋯ � �k

V� : tidak semua proporsi populasi sama

Untuk melakukan uji ini, pertama-tama kita mengambil sampel acak bebas yang masing-masing berukuran /�,/�, … , /k dan bentuk tabel kontingensi 2 x k sebagai berikut :

Contoh 1 2 … K Keberhasilan *� *� … *k Kegagalan /� � *� /� � *� … /k � *k

Rumusan untuk uji kebebasan : � �t��� � �������

dengan

�� : frekuensi yang teramati

�� : frekuensi harapan

Frekuensi harapan dapat dihitung dengan cara :

Page 73: Pengujian Hipotesis

P e n g u j i a n H i p o t e s i s |67

Modul Diklat Fungsional Statistisi Tingkat Ahli - Badan Pusat Statistik

i��q��/D�������/ � �>�>��q����� � �>�>������D�>�>����/����>�/

V ditolak jika � a �],U�� dengan v : k -1 .

Contoh :

Dalam suatu penelitian, dikumpulkan data untuk menentukan apakah proporsi produk yang cacat oleh pekerja yang bertugas pagi, sore, dan malam hari sama atau tidak. Data yang diperoleh adalah sebagai berikut :

Waktu kerja

Pagi Siang Malam Cacat 45 55 70 Tidak cacat 905 890 870

Gunakan taraf nyata 0,025 untuk menentukan apakah proporsi produk yang cacat sama untuk ketiga waktu kerja!

Jawab :

V ∶ �� � �� � �b

V� : tidak semua proporsi populasi sama

α = 0,025

Wilayah kritik : tolak V jika � a 7,378 dengan v = 2

Statistik hitung :

�� � 45 �� � 55 �b � 70

�� � �950��170�2835 � 57

�� � �945��170�2835 � 56,7

Page 74: Pengujian Hipotesis

68| P e n g u j i a n H i p o t e s i s

Modul Diklat Fungsional Statistisi Tingkat Ahli - Badan Pusat Statistik

Maka, frekuensi teramati dan harapannya adalah sebagai berikut : Waktu kerja

Total Pagi Siang Malam

Cacat 45

(57,0) 55

(56,7) 70

(56,3) 170

Tidak cacat 905

(893,0) 890

(888,3) 870

(883,7)

2665 Total 950 945 940 2835

XY� � �45 � 57,0��57,0 6 �55 � 56,7��56,7 6 ⋯6 �870 � 883,7��883,7 � 6,288

Keputusan :XY� 7 ����

6,288 <7,378 makatidak tolak V

Kesimpulan : dengan tingkat kepercayaan 95%, dapat disimpulkan bahwa proporsi produk yang cacat sama untuk semua waktu kerja.

Page 75: Pengujian Hipotesis

Soal latihan

1. Seringkali penelitian hanya dilakukan dengan sampel atau pengambilan sebagian dari seluruh unit populasi, hal ini terjadi karena adanya kendala. Kendala-kendala tersebut antara lain:

A. Biaya, tenaga dan waktu B.Variannya besar C. Nilai ∝besar D. B dan C benar

2. Nilai-nilai parameter populasi tidak akan didapat apabila data yang ada merupakan data sampel. Untuk memenuhi kebutuhan analisis, maka dilakukan langkah ...

A. Mengganti sampel B. Registrasi C. Mewawancarai ulang responden D. Pendugaan (estimasi)

3. Jikax merupakan penduga (estimator) bagi µ, makap̂ merupakan penduga

(estimator) bagi ...

A. 2σ B. 2; 1nαχ −

C. p D. s2

4. Suatu populasi yang terdiri dari N elemen yang mempunyai rata-rata (µ), standar deviasi (σ), diambil sampel sebanyak n elemen. Bila cara pengembalian sampelnya dengan pengembalian (with replacement), maka banyaknya kemungkinan sampel yang bisa terjadi adalah ...

A. (N - n)! B. N � n

C. !( )!

Nn

NC

n N n=

− D. Nn

5. Suatu populasi yang terdiri dari N elemen yang mempunyai rata-rata (µ), standar deviasi (σ), diambil sampel sebanyak n elemen. Bila cara pengembalian sampelnya tanpa pengembalian (without replacement), maka banyaknya kemungkinan sampel yang bisa terjadi adalah ...

A. (N - n)! B. N � n

C. !( )!

Nn

NC

n N n=

− D. Nn

6. Apabila pengambilan sampelnya dengan pengembalian (with replacement), maka variannya adalah ...

A. 2

2X n

σσ = B. 2

2

1X

N n

n N

σσ −=−

C. 2

2 ( )X N nn

σσ = − D. 2

2 ( 1)X Nn

σσ = −

Page 76: Pengujian Hipotesis

70| P e n g u j i a n H i p o t e s i s

Modul Diklat Fungsional Statistisi Tingkat Ahli - Badan Pusat Statistik

7. Apabila pengambilan sampelnya tanpa pengembalian (without replacement), maka variannya adalah ...

A. 2

2X n

σσ = B. 2

2

1X

N n

n N

σσ −=−

C. 2

2 ( )X N nn

σσ = − D. 2

2 ( 1)X Nn

σσ = −

8. Perhatikan rumus berikut:

( )21

21

2

x

f x eµ

σ

σ π

− − =

Rumus tersebut merupakan fungsi distribusi dari distribusi ... A.student-t B. Chi-square 2( )χ C. Binomial D. Normal

9. Distribusi normal bergantung pada dua parameter, yaitu ... dan ...

A.varian (σ2) dan jumlah sampel (n) B. rata-rata (μ) dan varian (σ2) C. jumlah sampel (n) dan populasinya (N) D.proporsi (p) dan varian (σ2)

10. Distribusi normal standar atau ditulis dengan notasi Z ~N(0;1) adalah distribusi normal yang nilai rata-rata dan variannya sudah baku yaitu ...

A. μ = 0 dan σ2 = 0 B. μ = 1 dan σ2 = 0 C. μ = 0 dan σ2 = 1 D. μ = 1 dan σ2 = 1

11. Pengujian hipotesisi dimulai dengan menerima suatu anggapan tertentu sebagai hal yang benar. Anggapan inilah yang digunakan sebagai landasan kerja dan dinamakan ... A. Hipotesis Pendukung (support) B. Hipotesis Nol (H0) C. Hipotesis Satu (H1) D. Hipotesis Primer

12. Sedangkan anggapan lain yang merupakan tandingan dari anggapan yang digunakan sebagai landasan kerja, dinamakan ... A. Hipotesis Pendukung (support) B. Hipotesis Nol (H0) C. Hipotesis Satu (H1) D. Hipotesis Primer

13. Berapa macam jenis kesalahan yang mungkin timbul dari pengujian hipotesis secara statistik ! A. 2 macam B. 3 macam C. 4 macam D. 6 macam

14. Kesalahan yang mungkin timbul karena H0 yang ditolak sesungguhnya benar, peluang timbulnya salah jenis ini dilambangkan dengan ∝atau P(tolak H0|H0 benar) = ∝.Kesalahan ini adalah Kesalahan Jenis... A. Pertama B. Kedua C. Ketiga D. Keempat

Page 77: Pengujian Hipotesis

P e n g u j i a n H i p o t e s i s |71

Modul Diklat Fungsional Statistisi Tingkat Ahli - Badan Pusat Statistik

15. Kesalahan yang mungkin dibuat karena kita telah menerima berlakunya suatu H0 yang sesungguhnya tidak benar, peluang membuat salah jenis ini dilambangkan dengan �atau P(terima H0|H0salah) = �.Kesalahan ini adalah Kesalahan Jenis... A. Pertama B. Kedua C. Ketiga D. Keempat

[Untuk soal no. 16 dan 17] Perhatikan tabel berikut:

Keputusan Hipotesis

H0 benar H0 salah

Terima H0 Tindakan yang benar

(1-∝) Kesalahan jenis kedua

(β) Tolak H0 …. (16) …..(17)

Isilah titik-titik tersebut dengan pilihan jawaban yang benar !

16. A. Kesalahan jenis pertama (1-∝) B. Tindakan yang salah (1- β) C.Kesalahan jenis pertama (∝) D. Tindakan yang benar (1- β)

17. A. Kesalahan jenis pertama (1-∝) B. Tindakan yang salah (1- β) C.Kesalahan jenis pertama (∝) D. Tindakan yang benar (1- β)

18. kedua jenis kesalahan yaitu α dan β, dapat diperkecil peluang kesalahannya secara bersama-sama (sekaligus) dengan cara ... A. Biaya pelatihan ditambah B. Pertanyaan pada kuesioner diperbanyak C. ukuran sampel (n) diperbesar D. Jumlah pencacah ditambah

19. Langkah pertama dalam melakukan pengujian Hipotesis adalah ... A. Menentukan H0 dan H1 berdasarkan anggapan yang akan diuji. B. Menentukan daerah kritis. C. Membuat keputusan. D. Menarik kesimpulan.

20. Langkah terakhir dalam melakukan pengujian Hipotesis adalah ... A. Memilih statistik uji yang sesuai. B. Menentukan daerah kritis. C. Membuat keputusan. D. Menarik kesimpulan.

Page 78: Pengujian Hipotesis

72| P e n g u j i a n H i p o t e s i s

Modul Diklat Fungsional Statistisi Tingkat Ahli - Badan Pusat Statistik

ESSAY

1. Suatu obat baru dibuat untuk mengurangi ketegangan syaraf. Dari sampel acak 100 orang yang menderita ketegangan syaraf menunjukkan bahwa 70 orang merasa tertolong oleh obat tersebut. Berapa penduga proporsi orang yang tertolong dan varian populasinya ?

2. Diketahui tinggi mahasiswa STIS berdistribusi normal dengan simpangan baku 5 cm. Dari sampel sebanyak 50 mahasiswa, diperoleh rata-rata tinggi sebesar 163 cm. Tentukan selang kepercayaan 95% bagi nilai tengah tinggi mahasiswa tersebut.

3. Berdasarkan soal nomor 1, buatlah selang kepercayaaan 95 persen proporsi orang yang merasa tertolong oleh obat tersebut.

4. Dari suatu penelitian tentang konsumsi ikan perbulannya. Diwawancarai 67 orang Jepang dan 53 orang Inggris. Dari orang Jepang diperoleh informasi rata-rata setiap bulan mereka mengkonsumsi 46 kg ikan dengan ragam= 8, sedangkan dari orang Inggris diperoleh informasi rata-rata mereka mengkonsumsi 30 kg setiap bulan dengan ragam =7. Tentukan selang kepercayaan 96% bagi beda µ1-µ2, jika diketahui µ1 adalah nilai rata-rata konsumsi ikan perbulan dari 67 sampel orang Jepang dan µ2 adalah nilai rata-rata konsumsi ikan perbulan dari 53 sampel orang Inggris !

5. Suatu perusahaan rokok ingin merencanakan metode pelintingan rokok yang baru dengan menggunakan mesin. Untuk itu diambil sampel rokok dari metode pelintingan manual (menggunakan tangan) dan metode pelintingan mesin. Bila 85 dari 1500 rokok hasil pelintingan manual cacat, dan 90 dari 2000 rokok hasil pelintingan mesin cacat. Buatlah selang kepercayaan 90% untuk selisih proporsi rokok yang cacat sesungguhnya dari kedua cara tersebut !

6. Sebuah mesin minuman ringan diatur sehingga banyaknya minuman yang dikeluarkan menyebar normal dengan simpangan baku 0,9 desiliter. Tentukan selang kepercayaan 90% bagi rata-rata banyaknya minuman yang dikeluarkan oleh mesin itu, bila dari sampel 25 gelas mempunyai isi rata-rata 22,5 desiliter.

7. Berat 10 kaleng sarden (gr) di Toko ‘Berdikari’ secara berturut-turut adalah 40, 60, 50, 50, 40, 60, 60, 40, 50, 40. Buatlah selang kepercayaan 99% bagi rata-rata berat kaleng sarden, jika diketahui terdapat 100 kaleng sarden di toko tersebut.

8. Seorang guru SMA ingin mengetahui minat siswa kelas I akan ‘’Jurusan Bahasa’. Dari kuesioner yang dibagikan kepada 28 siswa, diperoleh data 7 orang yang berminat ke ‘Jurusan Bahasa’. Buatlah selang kepercayaan 95% siswa yang berminat ke ‘Jurusan Bahasa’.

Page 79: Pengujian Hipotesis

P e n g u j i a n H i p o t e s i s |73

Modul Diklat Fungsional Statistisi Tingkat Ahli - Badan Pusat Statistik

9. Seorang peneliti ingin mengetahui beda IQ laki-laki dengan perempuan di suatu kota tertentu. Untuk tujuan tersebut dia mengambil sampel 17 laki-laki dan 15 perempuan. Berdasarkan test yang dilakukan, rata-rata IQ laki-laki adalah 119 dengan simpangan baku 8 dan rata-rata IQ perempuan adalah 111 dengan simpangan baku 6. Buatlah selang kepercayaan 98% untuk beda IQ laki-laki dan perempuan di kota tersebut !

10. Dari 25 sampel siswa SMA yang mengikuti UN diperoleh nilai tengah rata-rata 70 dan ragam 16. Bila nilai ujian itu menyebar normal, buat selang kepercayaan 98% bagi σ2.

11. Seorang kasir disuatu pasar swalayan menyatakan bahwa rata-rata jumlah ‘Sari Roti’ yang terjual tiap harinya adalah 100 bungkus. Untuk membuktikan hal tersebut, Manajer bagian pengadaan melakukan pengamatan selama sebulan (30 hari). Dari pengamatan diperoleh rata-rata jumlah ‘Sari Roti’ yang terjual adalah 93 bungkus dengan simpangan baku 8. Ujilah pernyataan kasir tersebut dengan tingkat kepercayaan 90%.

12. Seorang pengusaha pakan menyatakan bahwa pakan miliknya tahan disimpan sekitar 800 jam. Namun muncul dugaan bahwa masa simpan pakan tersebut telah berubah. Untuk menentukan itu dilakukan penelitian dengan jalan menguji sampel 50 karung pakan. Ternyata rata-ratanya 792 jam.Dari pengalaman-pengalaman sebelumnya diketahui bahwa simpangan baku masa simpan pakan 60 jam. Dengan tingkat kepercayaan 95%,ujilah apakah kualitas pakan telah berubah atau tidak.

13. Seorang peternak bebek ingin mengetahui jenis pakan yang paling baik untuk menghasilkan telur yang lebih banyak. Penelitian dilakukan kepada 23 ekor bebek betina dengan memberikan pakan jenis baru, rata-rata telur yang diperoleh dari seekor bebek per tahunnya adalah 296 butir dengan simpangan baku 15 butir. Jika dengan menggunakan pakan jenis yang lama rata-rata telur yang diperoleh dari seekor bebek pertahunnya adalah 283 butir. Ujilah pernyataan bahwa pakan jenis baru lebih baik dibandingkan pakan jenis lama. Gunakan tingkat kepercayaan 99%.

14. Sebuah mesin minuman ringan perlu diperbaiki bila ragam minuman yang dikeluarkan melebihi 1,43 desiliter. Suatu sampel acak 27 minuman dari mesin ini menghasilkan ragam 1,97 desiliter. Pada tingkat kepercayaan 95%, ujilah apakah mesin itu harus diperbaiki ?

15. Kepala Sekolah SMA Negeri 01 Biak akan mengundurkan diri jika ragam nilai UN tahun 2011 di sekolahnya lebih dari 6,0. Dari sampel acak 30 siswa yang mengikuti UN diperoleh nilai ragam 5,4. Pada tingkat kepercayaan 99%, tentukan keputusan yang akan diambil, apakah Kepala sekolah tersebut harus mengundurkan diri atau tidak !

16. Seorang camat di Sinjai Tengah berjanji dalam 3 tahun akan meningkatkan produktivitas cengkeh dengan kisaran ragam 500 kg.Ujilah janji camat tersebut,apakah sudah terlaksana atau tidak dengan tingkat kepercayaan 95%,

Page 80: Pengujian Hipotesis

74| P e n g u j i a n H i p o t e s i s

Modul Diklat Fungsional Statistisi Tingkat Ahli - Badan Pusat Statistik

jika setelah 3 tahun pengangkatannya ditarik sampel 30 petani cengkeh dari kecamatan tersebut dan diperoleh ragam 286 kg.

17. Manajer personalia suatu perusahaan menyatakan bahwa 60% pegawai baru sekurang-kurangnya membutuhkan waktu 1 bulan untuk dapat menyesuaikan diri dengan bidang pekerjaannya. Setelah diadakan penelitian terhadap 27 pegawai baru ternyata 13 pegawai mampu menyesuaikan diri kurang dari 1 bulan. Apakah pernyataan manajer tersebut dapat ditolak dengan tingkat kepercayaan 99%.

18. Seorang guru SMA menyatakan bahwa lebih dari 70% siswa yang mendapatkan nilai bagus adalah siswa yang mengikuti kursus. Ujilah pernyataan guru tersebut jika dari 70 siswa bernilai bagus terdapat 44 siswa yang mengikuti kursus. Gunakan tingkat kepercayaan 98%.

19. Seorang penjual menyatakan minimal 75% barang yang dia jual, disenangi oleh para konsumen karena kualitasnya baik. Ujilah pernyataan penjual tesebut bila dalam pengamatan 230 barang yang dijual ternyata ada 162 barang yang disukai konsumen. Gunakan tingkat kepercayaan 99%.

20. Seorang pengusaha susu sapi murni menduga sekurang-kurangnya 60% dari populasi sapi perahnya dapat menghasilkan susu murni dengan baik. Untuk itu, ia menarik sampel 25 sapi miliknya dan diperoleh informasi hanya 17 sapi yang mampu menghasilkan susu murni dengan baik. Gunakan tingkat kepercayaan 95%.

21. Sebuah sampel yang terdiri dari 9 ubinan memiliki rata-rata hasil sebesar 100 kg bawang merah dengan standar deviasi 15 kg. Tentukan interval keyakinan sebesar 98 persen bagi rata-rata hasil populasinya.

22. Sembilan sampel yang terdiri dari suatu larutan telah dianalisis secara cermat guna menentukan konsentrasi tembaganya dinyatakan dalam satuan gram per liter. Rata-ratanya ternyata sebesar 9.50 dan varian sampelnya 0.0064. Tentukan interval keyakinan sebesar 95 persen guna menduga konsentrasi larutan yang tidak diketahui. Berilah alasan dan komentar Saudara tentang hasil hitungan Saudara.

23. Sebuah sampel yang terdiri dari 100 petani, 64 orang merupakan pemilik tanah. Tentukan interval keyakinan sebesar 95 persen guna menduga proporsi populasi petani yang juga pemilik tanah. Gunakan pendekatan secara normal terhadap distribusi binomialnya.

24. Data hasil survei tentang rata-rata pendapatan keluarga per bulan (dalam ribuan rupiah) dari dua kota A dan B menghasilkan catatan sebagai berikut:

Sampel Kota A: n=100, rata-rata=5.900, s2=9.050

Sampel Kota B: n=120, rata-rata=5.800, s2=8.700

Berapa beda rata-rata pendapatan keluarga di kota A dan B, jelaskan makna hitungan tersebut.

Page 81: Pengujian Hipotesis

P e n g u j i a n H i p o t e s i s |75

Modul Diklat Fungsional Statistisi Tingkat Ahli - Badan Pusat Statistik

25. Suatu populasi normal memiliki varian =100. Sebuah sampel sebesar 25 dan dipilih dari populasi di atas memiliki rata-rata=17 dan standar deviasi=16. Dapatkah ditarik kesimpulan bahwa rata-rata populasi kurang dari 25? Gunakan α=0.05.

26. Suatu sampel sebesar 25 yang dipilih dari populasi normal ternyata memiliki rata-rata sampel sebesar 33 dan variannya 100. Jika α=0.01, apakah yakin bahwa rata-rata populasinya tidak akan lebih besar dari 26? .

27. Sebuah sampel yang terdiri dari 15 cat kaleng memiliki berat kotor (dalam kg per kaleng) seperti diberikan berikut ini: 1.21; 1.21; 1.23; 1.20; 1.21; 1.24; 1.22; 1.24; 1.21; 1.19; 1.19; 1.18; 1.19; 1.23; 1.18. Jika taraf nyata 1 persen, dapatkah diyakini bahwa populasi cat dalam kaleng secara rata-rata memiliki isi berat kotor 1.2 kg per kaleng?

28. Andaikan 2 sampel acak masing-masing sekitar 10 dan 12 dipilih dari 2 populasi normal yang independen dan andaikan hasil sampelnya rata-rata sampel pertama=20, rata-rata sampel kedua=24, standar deviasi sampel pertama=5 dan standar deviasi sampel kedua=6. Apakah rata-rata populasi pertama dan kedua sama? Gunakan α=0.05, hitung dengan asumsi varian kedua populasi sama dan tidak sama.

29. Data di bawah ini menyajikan pertambahan berat 10 ekor tikus di mana tikus-tikus tersebut semula memperoleh proteinnya dari kacang mentah. Penelitian dilakukan dengan mengganti makanan tikus-tikus tersebut dengan kacang rebus. Apakah kacang rebus mempunyai efek terhadap pertambahan berat? Gunakan α=0.01.

Mentah 61 60 56 63 56 63 59 56 44 61

Rebus 55 54 47 59 51 61 57 54 62 58 30. Sebuah sampel sebesar 64 dipilih dari populasi hasil pembuatan dadu.

Setelah diadakan penelitian, ternyata 8 butir dadu dinyatakan tidak memenuhi ketentuan kualitas yang diharapkan. Berdasarkan sampel di atas, dapatkah dipercaya bahwa lebih dari 10 persen hasil pembuatan dadu di atas sebetulnya tidak memenuhi kualitas sesuai yang diharapkan? α=0.05.

31. Dalam bulan Januari 40 persen dari 2000 dealer mesin cuci menyatakan bahwa mereka merencanakan pertambahan jumlah pesanan mesin cuci. Dalam bulan Maret, ada kecenderungan guna mempunyai bahwa persentasi di atas akan bertambah. Sebuah sampel yang terdiri dari 400 dealer telah dipilih dari seluruh dealer di atas dan proporsi sampelnya ternyata sebesar 46 persen yang menambah pesanannya. Apakah pertambahan tersebut cukup meyakinkan? α=0.05.

Page 82: Pengujian Hipotesis

76| P e n g u j i a n H i p o t e s i s

Modul Diklat Fungsional Statistisi Tingkat Ahli - Badan Pusat Statistik

JJaawwaabbaann

1. A. Biaya, tenaga dan waktu 2. D. Pendugaan (estimasi) 3. C. p 4. D. Nn

5. C. !( )!

Nn

NC

n N n=

6. A. 2

2X n

σσ =

7. B. 2

2

1X

N n

n N

σσ −=−

8. D. Normal 9. B. rata-rata (μ) dan varian (σ2) 10. C. μ = 0 dan σ2 = 1. 11. A. Biaya, tenaga dan waktu 12. C. Hipotesis Satu (H1) 13. A. 2 macam 14. A. Pertama 15. B. Kedua 16. C. Kesalahan jenis pertama (∝) 17. D. Tindakan yang benar (1- β) 18. C. ukuran sampel (n) diperbesar 19. A. Menentukan H0 dan H1 berdasarkan anggapan yang akan diuji. 20. D. Menarik kesimpulan.

ESSAY 1. Diketahui: n=100; X= 70;

Maka selang kepercayaan

ˆˆ( ) pE p pµ= =

70ˆ 0,7

100

Xp

n= = = dan ˆ1 0,3p− =

ˆ ˆ(1 ) 0,7 0,3 0,210,0021

100 100p

p p

nσ − ×= = = =

2. Diketahui: n=50; 163X = ; 5σ = ; /2 0,0250,05; Z 1,96Zαα = = =

/2 /2X Z X Zn n

α ασ σµ− < < +

Maka selang kepercayaan 95% adalah:

Page 83: Pengujian Hipotesis

P e n g u j i a n H i p o t e s i s |77

Modul Diklat Fungsional Statistisi Tingkat Ahli - Badan Pusat Statistik

5 5163 1,96 163 1,96

50 50µ− < < +

163 1,386 163 1,386µ− < < +

161,614 164,386µ< <

Artinya dengan selang kepercayaan 95 persen, nilai pendugaan rata-rata tinggi mahasiswa STIS berada pada interval 161,614 hingga 164,386 cm.

3. Diketahui: n=100; X= 70

70ˆ / 0,7

100p X n= = = ; /2 0,0250,05; Z 1,96Zαα = = =

( ) ( )

/2 /2

ˆ ˆ ˆ ˆ1 1ˆ ˆ

p p p pp Z p p Z

n nα α− −

− < < +

Maka selang kepercayaan 95% adalah:

( ) ( )0,42 1 0,42 0,42 1 0,420,42 1,645 0,42 1,645

500 500p

− −− < < +

0,3837 p< < 0,4563

Artinya dengan selang kepercayaan 95 persen, nilai pendugaan proporsi orang yang merasa tertolong oleh obat tersebut berada pada interval 38,37% hingga 45,63%.

4. Diketahui: 1n = 6 1X = 46 21σ = 8 4%α =

2n = 53 2X = 30 22σ = 7 / 2 0,02 2,05Z Zα = =

( ) ( )2 2 2 21 2 1 2

1 2 /2 1 2 1 2 /21 2 1 2

X X Z X X Zn n n nα α

σ σ σ σµ µ− − + < − < − + +

Maka selang kepercayaan 96% adalah:

( ) ( )1 2

8 7 8 746 30 2,05 46 30 2,05

67 53 67 53µ µ− − + < − < − + +

( ) ( )1 216 2,05 0,5 16 2,05 0,5µ µ− × < − < + ×

1 214,975 17,025µ µ< − <

Artinya dengan selang kepercayaan 96 persen, nilai pendugaan beda µ1-µ2 konsumsi ikan perbulan oleh orang Jepang dan orang Inggris berada pada interval 14,975 hingga 17,025 kg.

5. Diketahui: 1n = 1500 1x = 85 10%α = / 2 0,05 1,645Z Zα = =

2n = 2000 2x = 90 11

1

x 85ˆ 0,056

1500p

n= = = 2

22

x 90ˆ 0,045

2000p

n= = =

( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )1 1 2 2 1 1 2 21 2 /2 1 2 1 2 /2

1 2 1 2

ˆ ˆ ˆ ˆ ˆ ˆ ˆ ˆ1 1 1 1ˆ ˆ ˆ ˆ

p p p p p p p pp p Z p p p p Z

n n n nα α− − − −

− − + < − < − + +

Maka selang kepercayaan 90% adalah:

Page 84: Pengujian Hipotesis

78| P e n g u j i a n H i p o t e s i s

Modul Diklat Fungsional Statistisi Tingkat Ahli - Badan Pusat Statistik

( ) ( ) ( )

( ) ( ) ( )

1 2

0,056 1 0,056 0,045 1 0,0450,056 0,045 1,645

1500 2000

0,056 1 0,056 0,045 1 0,045 0,056 0,045 1,645

1500 2000

p p− −

− − + < − <

− −− + +

( ) ( )1 20,011 1,645 0,0319 0,011 1,645 0,0319p p− × < − < + ×

1 20,05752 0,1624p p< − <

Artinya dengan tingkat kepercayaan 90 persen,nilai pendugaan selisih proporsi rokok yang cacatberdasarkan kedua cara tersebut berada pada interval 5,75% hingga 16,24%

6. Diketahui: n= 25; 10%α = ; t∝/2:n-1=t0,05:24= 1,711; 22,5; 0,9X s= =

( /2, 1) ( /2, 1)n n

s sX t X t

n nα αµ− −− < < +

Maka selang kepercayaan 90% adalah:

(0,05,24) (0,05,24)

0,9 0,922,5 22,5

25 25t tµ− < < +

0,9 0,9

22,5 1,711 22,5 1,71125 25

µ− < < +

22,19 22,81µ< < Artinya dengan tingkat kepercayaan 90 persen, nilai pendugaan rata-rata

banyaknya minuman yang dikeluarkan oleh mesin tersebut berada pada interval 22,19 hingga 22,81 desiliter.

7. Diketahui: n=10, N=100, X = 49, s= 8,76, ∝=1%, t∝/2:n-1= t0,005:9=3,25

( /2; 1) ( /2; 1)1 1n n

s N n s N nX t X t

N Nn nα αµ− −

− −− < < +− −

Maka selang kepercayaan 99% adalah:

(0,005;9) (0,005;9)

8,76 100 10 8,76 100 1049 49

100 1 100 110 10t tµ− −− < < +

− −

8,76 90 8,76 9049 3,25 49 3,25

99 9910 10µ− < < +

40,416 57,584µ< <

Artinya dengan tingkat kepercayaan 99 persen, nilai pendugaan rata-rata berat kaleng sarden berada pada interval 40,416 hingga 57,584 gram

8. Diketahui: n= 28, X=7, ∝=5%, t∝/2:n-1= t0,025:27=2,052

( /2; 1) ( /2; 1)

1 1

n n

X X X XX Xn n n n

t p tn n n nα α− −

− − − < < +

Maka selang kepercayaan 95% adalah:

Page 85: Pengujian Hipotesis

P e n g u j i a n H i p o t e s i s |79

Modul Diklat Fungsional Statistisi Tingkat Ahli - Badan Pusat Statistik

(0,025;27) (0,025;27)

7 7 7 71 1

7 728 28 28 2828 28 28 28

t p t

− − − < < +

7 21 7 217 728 28 28 28

2,052 2,05228 28 28 28

p

− < < +

0,082 0,418p< <

Artinya dengan tingkat kepercayaan 95 persen, nilai pendugaan proporsi siswa SMA yang berminat ke ‘Jurusan Bahasa’ berada pada interval 8,2% hingga 41,8%

9. Diketahui: 1 17n = 2 15n = 1 119X = 2 111X = 1 8s = 2 6s = ∝=2%

( ) ( )2 2 2 21 2 1 2

1 2 ( /2; ) 1 2 1 2 ( /2; )1 2 1 21 1 1 1db db

s s s sX X t X X t

n n n nα αµ µ− − + < − < − + +− − − −

Dimana,

2 22 2 2 21 2

1 22 2 2 22 22 2

1 2

1 2

1 2

8 617 15

8 617 15

16 141 1

s s

n ndb

s s

n n

n n

+ + = =

++− −

22 2

2 22 2

8 617 15 38,00359862

0,885813148 0,4114285718 617 15

16 14

+

= =+

+

29,295 29db = ≈

( / 2: ) (0,01:29) 2,462dbt tα = = Maka, selang kepercayaan 98% adalah:

( ) ( )2 2 2 21 2 1 2

1 2 ( /2; ) 1 2 1 2 ( /2; )1 2 1 21 1 1 1db db

s s s sX X t X X t

n n n nα αµ µ− − + < − < − + +− − − −

( ) ( )

2 2 2 2

1 2

8 6 8 6119 113 2,462 119 113 2,462

16 14 16 14µ µ− − + < − < − + +

1 2(8) 6,311 (8) 6,311µ µ− < − < +

1 21,689 14,311µ µ< − <

Page 86: Pengujian Hipotesis

80| P e n g u j i a n H i p o t e s i s

Modul Diklat Fungsional Statistisi Tingkat Ahli - Badan Pusat Statistik

Artinya dengan tingkat kepercayaan 98 persen, nilai pendugaan beda IQ laki-laki dan perempuan di kota tersebut berada pada interval 1,689 hingga 14,311.

10. Diketahui: 2%α = ; n=25; v=n-1=24;s2=16; 2 2/2; 1 0,01;24 42,980nαχ χ− = = ;

2 2(1 /2); 1 0,99;24 10,856nαχ χ− − = =

Maka, selang kepercayaan 98% ialah:

( ) ( )/2; 1 1 /2; 1

2 22

2 2

1 1

n n

n s n s

α α

σχ χ− − −

− −< <

224 16 24 16

42,980 10,856σ× ×< <

28,934 35,372σ< < Artinya dengan tingkat kepercayaan 98 persen, nilai pendugaan ragam nilai

ujian siswa SMA berada pada interval 8,934 hingga 35,372. 11. Diketahui n= 30; 93X = ; 8s = ;

• Penentuan Hipotesis H0: µ = 100 bungkus H1: µ ≠100 bungkus

• Taraf uji: ∝=10% =0,1

• Statistik Uji : s diketahui nilainya yaitu 8

0

93 1004,793

830

hitung

XZ

sn

µ−=

−= = −

• Daerah kritis: / 2 0,05 1,645Z Zα = =

• observasi tabel 0Keputusan: |Z | 4,793 Z 1,645 maka H ditolak= > =

Kesimpulan: Dengan selang kepercayaan 90 persen,pernyataan kasir tersebut ditolak. Karena rata-rata jumlah ‘Sari Roti”yang terjual tidak sama dengan 100 bungkus perharinya, melainkan kurang dari 100.

12. Diketahui n= 50; 792X = ; 60σ = ;

• Penentuan Hipotesis H0: µ = 800jam H1: µ ≠800 jam

• Taraf uji: ∝=5% =0,05

• Statistik Uji :σ diketahui nilainya yaitu 60

Page 87: Pengujian Hipotesis

P e n g u j i a n H i p o t e s i s |81

Modul Diklat Fungsional Statistisi Tingkat Ahli - Badan Pusat Statistik

0

792 8000,943

6050

hitung

XZ

n

µσ

−=

−= = −

• Daerah kritis: / 2 0,025 1,96Z Zα = =

• observasi tabel 0Keputusan: |Z | 0,943 Z 1,96 maka H tidak ditolak= < =

• Kesimpulan: Dengan selang kepercayaan 95%,rata-rata masa simpan pakan tersebut masih bernilai sekitar 800 jam.

13. Diketahui n= 23; 296X = ; 15s = ;

• Penentuan Hipotesis H0: µ = 283 butir H1: µ > 283 butir

• Taraf uji: ∝=1% =0,01

• Statistik Uji : s diketahui nilainya yaitu 15, dan n=23

01

296 2834,156

1523

hitung n

Xt t

sn

µ−

−= →

−= =

• Daerah kritis: 0 ; 1 0,01;22Tolak H jika, 2,508hitung nt t tα −> = =

• ; 1 0Keputusan: 4,156 >2,508 maka H ditolakhitung nt tα −> ⇔

• Kesimpulan: berdasarkan data pengamatantingkat kepercayaan 99%,cukup bukti untuk mendukung pernyataan rata-rata jumlah telur seekor bebek yang memakan pakan jenis baru lebih banyak dibandingkanrata-rata jumlah telur seekor bebek yang memakan pakan jenis lama.

14. Diketahui: n= 27; s2 =1,97 • Penentuan Hipotesis

H0: σ2 = 1,43

H1: σ2 > 1,43

• Taraf uji :α = 5% ; 2 2; 1 0,05;26 38,885nαχ χ− = =

• Statistik Uji:

( )

22

2

( 1)

26 1,97 35,818

1,43

hitung

n sχσ−=

= =

Page 88: Pengujian Hipotesis

82| P e n g u j i a n H i p o t e s i s

Modul Diklat Fungsional Statistisi Tingkat Ahli - Badan Pusat Statistik

• 2 20 ; 1Daerah Kritis: H ditolak jika nαχ χ −>

• Keputusan: 2 2; 1 0 35,818 38,885 maka H tidak ditolakhitung nαχ χ −< ⇔ <

• Kesimpulan: dengan tingkat kepercayaan 95% belum cukup bukti untuk menolak H0, artinya mesin belum perlu untuk diperbaiki.

15. Diketahui: n= 30; s2 =5,4 • Penentuan Hipotesis

H0: σ2 = 6,0 H1: σ2 > 6,0

• Taraf uji :α = 1% ; 2 2; 1 0,01;29 49,588nαχ χ− = =

• Statistik Uji:

( )

22

2

( 1)

29 5,4 26,1

6

hitung

n sχσ−=

= =

• 2 20 ; 1Daerah Kritis: H ditolak jika nαχ χ −>

• Keputusan: 2 2; 1 0 26,1 49,588 maka H tidak ditolakhitung nαχ χ −< ⇔ <

Kesimpulan: dengan tingkat kepercayaan 99% belum cukup bukti untuk menolak H0, artinya Kepala Sekolah tidak perlu mengundurkkan diri.

16. Diketahui: n= 30; s2 =86 • Penentuan Hipotesis

H0: σ2 = 500 H1: σ2 >500

• Taraf uji :α = 5% ; 2 2; 1 0,05;29 42,557nαχ χ− = =

• Statistik Uji:

( )

22

2

( 1)

29 286 16,588

500

hitung

n sχσ−=

= =

• 2 20 ; 1Daerah Kritis: H ditolak jika nαχ χ −>

• Keputusan: 2 2; 1 0 16,588 42,557 maka H tidak ditolakhitung nαχ χ −< ⇔ <

Kesimpulan: dengan tingkat kepercayaan 95% belum cukup bukti untuk menolak H0, artinya janji Camat tersebut belum terpenuhi.

17. Diketahui: n= 27; X= 13 • Penentuan Hipotesis

H0: P= P0 yaitu H0: P= 60% = 0,6 H1: P> P0 yaitu H0: P> 60% = 0,6

• Taraf uji :α = 1% = 0,01; 0,01 2,33Z Zα = =

Page 89: Pengujian Hipotesis

P e n g u j i a n H i p o t e s i s |83

Modul Diklat Fungsional Statistisi Tingkat Ahli - Badan Pusat Statistik

• Statistik Uji:

0

0 0

13 (27 0,6) 1,257

27 0,6 (1 0,6)

hitung

X nPZ

nP Q

−=

− ×= = −× × −

• 0Daerah Kritis: H ditolak jika Z Zα>

• Keputusan: 0 1,257 2,33 maka H tidak ditolakhitungZ Zα< → − <

Kesimpulan: dengan tingkat kepercayaan 99% belum cukup bukti untuk menolak H0. Artinya pernyataan manajer personalia tentang 60% pegawai baru sekurang-kurangnya membutuhkan waktu 1 bulan untuk dapat menyesuaikan diri dengan bidang pekerjaannya tidak dapat diterima berdasarkan data yang ada.

18. Diketahui: n= 70; X= 44 • Penentuan Hipotesis

H0: P= P0 yaitu H0: P= 70% = 0,7 H1: P> P0 yaitu H0: P> 70% = 0,7

• Taraf uji :α = 2% = 0,02; 0,02 2,05Z Zα = =

• Statistik Uji:

0

0 0

44 (70 0,7) 1,304

70 0,7 (1 0,7)

hitung

X nPZ

nP Q

−=

− ×= = −× × −

• 0Daerah Kritis: H ditolak jika Z Zα>

• Keputusan: 0 1,304 2,05 maka H tidak ditolakhitungZ Zα< → − <

Kesimpulan: dengan tingkat kepercayaan 98% belum cukup bukti untuk menolak H0. Artinya pernyataan guru bahwa lebih dari 70% siswa yang mendapatkan nilai bagus adalah siswa yang mengikuti kursus tidak terbukti.

19. Diketahui: n= 230; X= 162

• Penentuan Hipotesis H0: P= P0 yaitu H0: P= 75% = 0,75 H1: P> P0 yaitu H0: P> 75% = 0,75

• Taraf uji :α = 1% = 0,01; 0,01 2,33Z Zα = =

• Statistik Uji:

0

0 0

162 (230 0,75) 1,59

230 0,75 (1 0,75)

hitung

X nPZ

nP Q

−=

− ×= = −× × −

Page 90: Pengujian Hipotesis

84| P e n g u j i a n H i p o t e s i s

Modul Diklat Fungsional Statistisi Tingkat Ahli - Badan Pusat Statistik

• 0Daerah Kritis: H ditolak jika Z Zα>

• Keputusan: 0 1,59 2,33 maka H tidak ditolakhitungZ Zα< → − <

Kesimpulan: dengan tingkat kepercayaan 99% belum cukup bukti untuk menolak H0. Artinya pernyataan penjual yang menyatakan minimal 75% barang yang dia jual, disenangi oleh para konsumen karena kualitasnya baik, tidak terbukti.

20. Diketahui: n= 25; X= 17 • Penentuan Hipotesis

H0: P= P0 yaitu H0: P= 60% = 0,6 H1: P> P0 yaitu H0: P> 60% = 0,6

• Taraf uji :α = 5% = 0,05; 0,5 1,645Z Zα = =

• Statistik Uji:

0

0 0

17 (25 0,6) 0,816

25 0,6 (1 0,6)

hitung

X nPZ

nP Q

−=

− ×= =× × −

• 0Daerah Kritis: H ditolak jika Z Zα>

• Keputusan: 0 0,816 1,645 maka H tidak ditolakhitungZ Zα< → <

Kesimpulan: dengan tingkat kepercayaan 95% belum cukup bukti untuk menolak H0. Artinya dugaan pengusaha susu sapi murni bahwa sekurang-kurangnya 60% dari populasi sapi perahnya dapat menghasilkan susu murni dengan baik, tidak terbukti.

21. Diketahui : n = 9 *̅ = 100 kg

s = 15 kg ; = 0,02 t(0,01 ; 8) = 2,896

Maka interval keyakinan 98 persen adalah : % �100 � 2,896 � 15√9 7 ) 7 100 6 2,896 � 15√9� � 0,98 %�85,52 7 ) 7 114,48� � 0,98

Jadi, dengan tingkat keyakinan 98 persen rata-rata hasil bawang merah antara

85,52 kg sampai dengan 114,48 kg.

Page 91: Pengujian Hipotesis

P e n g u j i a n H i p o t e s i s |85

Modul Diklat Fungsional Statistisi Tingkat Ahli - Badan Pusat Statistik

22. Diketahui : n = 9 *̅ = 9,50 s = 0,0064

α = 0,05 t(0,025 ; 8) = 2,306

Maka interval keyakinan 95 persen adalah : % �9,50 � 2,306 � 0,0064√9 7 ) 7 9,50 6 2,306 � 0,0064√9 � � 0,95 %�9,495 7 ) 7 9,505� � 0,95 Jadi, dengan tingkat keyakinan 95 persen rata-rata konsentrasi tembaga dalam suatu larutan antara 9,495 gram per liter sampai 9,505 gram per liter.

23. Diketahui : �̂ � LK� � 0,64

α = 0,05

Z0,025 = 1,96

Maka interval keyakinan 95 persen adalah :

%�0,64 � 1,9650,64�0,36�100 7 � 7 0,64 6 1,9650,64�0,36�100 � 0,95 %�0,55 7 � 7 0,73� � 0,95 Jadi, dengan tingkat keyakinan 95 persen proporsi populasi petani yang

juga pemilik tanah antara 55 sampai 73 persen.

24. Diketahui : n1 = 100 ; *̅� � 5.900;D�� � 9.050 /� � 120;*̅� � 5.800;D�� � 8.700

Z0,025 = 1,96

Maka interval keyakinan 95 persen adalah :

% �100 � 1,96 � 59.050100 6 8700120 7 )� � )�7 100 6 1,96 � 59.050100 6 8700120 � � 0,95

%�74,98 7 )� � )� 7 125,02� � 0,95 Jadi, dengan tingkat keyakinan 95 persen dapat disimpulkan bahwa terdapat perbedaan antara rata-rata pendapatan keluarga dari kota A dan kota B. Perbedaan tersebut berkisar antara Rp 74.980,00 sampai dengan Rp 125.020,00.

Page 92: Pengujian Hipotesis

86| P e n g u j i a n H i p o t e s i s

Modul Diklat Fungsional Statistisi Tingkat Ahli - Badan Pusat Statistik

25. Diketahui : �� � 100; / � 25; *̅ � 17; D � 16 Jawab : 1. Penentuan hipotesis V :) � 25 V�:) 7 25 2. Taraf uji α = 5% = 0,05 3. Statistik uji : >|�}~�� � *̅ � )D √/I � 17 � 2516 √25I � �2,5

4. Daerah kritis : tα;n-1 = t0,05 ; 24 = 1,711

5. Keputusan : thitung< ttabel maka tolak H0. 6. Kesimpulan : dengan taraf uji 5% dapat disimpulkan bahwa rata-rata

populasi memang kurang dari 25.

26. Diketahui :/ � 25; *̅ � 33; D� � 100 Jawab : 1. Penentuan hipotesis V :) � 27 V�:) 7 272. Taraf uji α = 1% = 0,01 3. Statistik uji : >|�}~�� � *̅ � )D √/I � 33 � 2710 √25I � 3

4. Daerah kritis : tα;n-1 = t0,01 ; 24 = 2,492

5. Keputusan : thitung> ttabel maka tidak tolak H0. 6. Kesimpulan : dengan taraf uji 1% dapat disimpulkan data pengamatan

belum cukup untuk mendukung pendapat bahwa rata-rata populasinya tidak akan lebih besar dari 26.

27. Diketahui : / � 15; *̅ � 1,21; D� � 0,0004 Jawab : 1. Penentuan hipotesis V :) � 1,2

Daerah Tolak H0

0.05

0.95 Daerah Terima H0

0 -1,711

Daerah Tolak H0

0.01

0.99 Daerah Terima H0

0 2,492

Page 93: Pengujian Hipotesis

P e n g u j i a n H i p o t e s i s |87

Modul Diklat Fungsional Statistisi Tingkat Ahli - Badan Pusat Statistik

V�:) W 1,2 2. Taraf uji α = 1% = 0,01 3. Statistik uji : >|�}~�� � �̅�Z √�I � �,���,� , � √�"I � 1,94

4. Daerah kritis : tα/2;n-1 = t0,005 ; 14 = 2,977

5. Keputusan : thitung< ttabel maka tidak tolak H0. 6. Kesimpulan : dengan taraf uji 1% dapat disimpulkan bahwa belum

cukup bukti dari data pengamatan untuk mendukung pendapat bahwa rata-rata populasi cat dalam kaleng memiliki isi dengan berat kotor 1,2 kg per kaleng.

28. Diketahui : n1 = 10 ; *̅� � 20; D�� � 5 /� � 12;*̅� � 24; D�� � 6

a. Varian populasi sama tetapi tidak diketahui 1. Penentuan hipotesis V :)� � )� � 0 V�:)� � )� W 0 2. Taraf uji α = 5% = 0,05

3. Statistik uji : ec � �/� � 1�D�� 6 �/� � 1�D��/� 6 /� � 2 � �9�5 6 �11�65 6 6 � 2 � 12,33

>|�}~�� � �*̅� � *̅�� � h ec�1 /�I 6 1 /�I � �20 � 24� � 0

12,33�1 10I 6 1 12I � �0,76

denganG � /� 6 /� � 2 � 5 6 6 � 2 � 9

4. Daerah kritis : tα/2;v = t0,025 ; 9 = 2,262

5. Keputusan : thitung = -0,76 > ttabel = - 2,262 maka tidak tolak H0.

Daerah Tolak H0

0.005

0.99

Daerah Terima H0

0 -2,977

0.005

2.977

Daerah Tolak H0

Daerah Tolak H0

0.025

0.95

Daerah Terima H0

0 -2,262

0.025

2.262

Daerah Tolak H0

Page 94: Pengujian Hipotesis

88| P e n g u j i a n H i p o t e s i s

Modul Diklat Fungsional Statistisi Tingkat Ahli - Badan Pusat Statistik

6. Kesimpulan : dengan taraf uji 5% dapat disimpulkan data pengamatan belum cukup untuk mendukung pendapat bahwa terdapat perbedaan rata-rata antara populasi satu dengan populasi dua.

b. Varian populasi tidak sama dan tidak diketahui 1. Penentuan hipotesis V :)� � )� � 0 V�:)� � )� W 0 2. Taraf uji α = 5% = 0,05 3. Statistik uji :

>|�}~�� � �*̅� � *̅�� � h 5D�� /�I 6 D�� /�I � �20 � 24� � 0

55� 10I 6 6� 12I � �1,71

denganG � ���ZTA �TI �ZAA �A�

�� A

����¡TA RT�

��� A

RT¢T �����¡AA RA�

��� A

RA¢T

� �" � I �L ��I �A�£ T¤I �AT¤¢T ��¥ TAI �ATA¢T� 19,8 N 20

4. Daerah kritis : tα/2;v = t0,025 ; 20 = 2,086

5. Keputusan : thitung = -1,71 > ttabel = - 2,086 maka tidak tolak H0. 6. Kesimpulan : dengan taraf uji 5% dapat disimpulkan data

pengamatan tidak mendukung pendapat bahwa terdapat perbedaan rata-rata antara populasi satu dengan populasi dua.

29. Bila sebaran bobot badan diasumsikan menghampiri sebaran normal, maka selisih berat badan sebelum dan sesudah pemberian kacang rebus(di) dari kesepuluh tikus tersebut adalah:

Berat Badan (kg) Tikus

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

di 6 6 9 4 5 2 2 2 -18 3

Daerah Tolak H0

0.025

0.95

Daerah Terima H0

0 -2,086

0.025

2,086

Daerah Tolak H0

Page 95: Pengujian Hipotesis

P e n g u j i a n H i p o t e s i s |89

Modul Diklat Fungsional Statistisi Tingkat Ahli - Badan Pusat Statistik

Diketahui : n = 10 ; *̅ � 2,1; D � 7,42

1. Hipotesis

H0 : µD = 0 lawan H1 : µD< 0

2. Statistik uji adalah:

89,0

1042,7

01,2 =−=observasit

3. Daerah kritis; - t 0,01;(10-1) = - t 0,01;9 = - 2,821

4. Keputusan : karena tob = 0,89 > - 2,821 maka H0 tidak ditolak.

5. Kesimpulan: dengan taraf uji 5%, data tidak mendukung pernyataan bahwa pemberian kacang rebus mempunyai efek terhadap pertambahan berat badan tikus-tikus.

30. Diketahui : x = 8 ; n = 64

Jawab :

1. Penentuan Hipotesis

H0 : p = p0 yaitu H0 : p = 10% = 0,1

H1 : p > p0 yaitu H1 : p > 10% = 0,1

2. Taraf uji: α = 5% = 0,05

3. Statistik uji:

67,0)1,01)(1,0(64

)1,0(648

00

0 =−

−=−

=QnP

nPXZobservasi

4. Daerah kritis Zα = Z 0,05 = 1,645

5. Keputusan Zob < Z tabel, maka H0 tidak ditolak.

6. Kesimpulan: Dengan taraf uji 5 % dapat disimpulkan data pengamatan tidak mendukung pendapat bahwa dari 10 persen hasil pembuatan dadu di atas sebetulnya tidak memenuhi kualitas sesuai yang diharapkan.

Page 96: Pengujian Hipotesis

90| P e n g u j i a n H i p o t e s i s

Modul Diklat Fungsional Statistisi Tingkat Ahli - Badan Pusat Statistik

31. Diketahui :

pA : proporsi pertambahan jumlah pesanan mesin cuci bulan Januari = 40% = 0,4

pB : proporsi pertambahan jumlah pesanan mesin cuci bulan Maret = 46% = 0,46

XA: banyaknya pertambaan jumlah pesanan mesin cuci bulan Januari = 40% dari 2000 dealer = 800

XB: banyaknya pertambahan jumlah pesanan mesin cuci bulan Maret = 46% dari 400 dealer = 184

nA: jumlah sampel pada bulan Januari = 2000

nB: jumlah sampel pada bulan Maret = 400

Proporsi contoh yang dapat dihitung dari kedua daerah adalah:

41,02400

984

4002000

184800 ==++=P

1. Hipotesis:

H0 : PA = PB = P

H1 : PA< PB

2. Statistik uji:

( ) ( )[ ] 23,2

4001

20001)59,0(41,0

46,04,0 −=+

−=obZ

3. Daerah kritis : -Z 0,05 = - 1,645

4. Keputusan : karena Zob = -2,23 < -1,645 maka H0 ditolak.

5. Kesimpulan : dengan taraf uji 5%, dapat disimpulkan bahwa memang terjadi peningkatan jumlah pesanan mesin cuci pada bulan Maret.

Page 97: Pengujian Hipotesis
Page 98: Pengujian Hipotesis

Daftar Pustaka

Walpole, Ronald E. 1992. Pengantar Statistika. Jakarta : PT. Gramedia Pustaka Utama.

Walpole, Ronald E dan Raymond H. Myers. 1995. Ilmu Peluang dan Statistika untuk Insinyur dan Ilmuwan. Bandung : Penerbit ITB.