STA1512-Inferensi Statistika

Pendugaan Parameter

Penduga Titik

Suatu penduga titik adalah suatu nilai yang digunakan untuk menduga (memperkirakan) nilai suatu parameter populasi.

Contoh:

Peneliti tertarik pada pengaruh nutrisi tertentu terhadap laju pertumbuhan bibit tanaman. Dengan menggunakan prosedur pertumbuhan hidroponik yang menggunakan air yang mengandung nutrisi, peneliti menanam enam tanaman tomat dan mencatat tinggi setiap tanaman 14 hari setelah perkecambahan. Tinggi tanaman tersebut, diukur dalam milimeter, adalah sebagai berikut: 55,5, 60,3, 60,6, 62,1, 65,5, 69,2. Tentukan penduga titik tinggi rata-rata populasi dari bibit tanaman ini 14 hari setelah perkecambahan.

ketinggian<- c(55.5, 60.3, 60.6, 62.1, 65.5, 69.2)
mean_tinggi<-mean(ketinggian)
mean_tinggi
## [1] 62.2

Penduga Selang

Penduga Selang adalah suatu interval yang digunakan untuk menduga nilai suatu parameter populasi.

Selang Kepercayaan untuk Rataan Satu Populasi

dengan, E: Margin of Error.

Margin of error adalah kemungkinan perbedaan maksimum yang diamati antara rata-rata sampel \(\bar{x}\) dan rata-rata populasi sebenarnya \(\mu\).

\(E=z_{\alpha/2} \frac{\sigma}{\sqrt{n}}\)

atau

\(E=t_{\alpha/2,df} \frac{s}{\sqrt{n}}\)

Selang kepercayaan 100(1−α)% untuk rata-rata populasi \(\mu\):

  1. Untuk ukuran sampel besar dengan \(\sigma\) diketahui

Formula:

\(\bar{x}\pm z_{\alpha/2} \frac{\sigma}{\sqrt{n}}\)

  1. Untuk ukuran sampel kecil dengan \(\sigma\) tidak diketahui

Formula:

\(\bar{x}\pm t_{\alpha/2,df} \frac{s}{\sqrt{n}}\)

Tabel t dapat didownload melalui link berikut: Click here

Contoh:

Sampel acak dari 12 siswa dari sekolah tertentu memiliki waktu mengetik rata-rata 79,3 kata per menit dengan standar deviasi 7,8 kata per menit. Asumsikan sebaran normal untuk jumlah kata yang diketik per menit, tentukan selang kepercayaan 95% untuk rata-rata jumlah kata yang diketik oleh semua siswa di sekolah ini. [Selang kepercayaan 95% untuk μ (sampel kecil)]

\(\bar{x}\pm t_{\alpha/2,df} \frac{s}{\sqrt{n}}\)

mean1<-79.3
t_table<-qt(0.975,11,lower.tail = TRUE)
t_table
## [1] 2.200985
s_value<-7.8
n<-12
moe<-t_table*(s_value/sqrt(n))
cat(" Lower", mean1-moe,"\n","Upper:" ,mean1+moe)
##  Lower 74.34412 
##  Upper: 84.25588

Selang Kepercayaan untuk Perbedaan Rataan antara Dua Populasi

Ukuran Sampel besar (n1 > 30 dan n2 > 30)

  1. Selang Kepercayaan dengan \(\sigma_{1}\) dan \(\sigma_{2}\) Diketahui

\(\bar{x_{1}}-\bar{x_{2}}\pm z_{\alpha/2} \sigma_{\bar{x_{1}}-\bar{x_{2}}}\)

dengan:

  1. Selang Kepercayaan dengan \(\sigma_{1}\) dan \(\sigma_{2}\) Tidak Diketahui

\(\bar{x_{1}}-\bar{x_{2}}\pm z_{\alpha/2} s_{\bar{x_{1}}-\bar{x_{2}}}\)

dengan:

Contoh:

Bandingkan rata-rata asupan harian produk susu pria dan wanita menggunakan selang kepercayaan 95%. Dapatkah Anda menyimpulkan, berdasarkan selang kepercayaan ini, bahwa ada perbedaan rata-rata asupan harian produk susu produk untuk pria dan wanita?

mean_dif1<-756-762
n1<-50
n2<-50
s1<-35^2
s2<-30^2

z_table<-qnorm(0.975,lower.tail = TRUE)
z_table
## [1] 1.959964
s1_2<-sqrt(s1/n1+s2/n2)
s1_2
## [1] 6.519202
moe<-z_table*s1_2

cat(" Lower", mean_dif1-moe,"\n","Upper:" ,mean_dif1+moe)
##  Lower -18.7774 
##  Upper: 6.777402

Berdasarkan hasil di atas diperoleh selang kepercayaan yang melewati 0, sehingga \(\mu_{1}=\mu_{2}\). Oleh karena itu, dapat disimpulkan bahwa tidak terdapat perbedaan rata-rata asupan harian produk susu untuk pria dan wanita.

Selang Kepercayaan untuk Proporsi

dengan

\(\hat{p}\) : proporsi pada contoh

n : ukuran contoh

z : skor normal baku sesuai dengan tingkat kepercayaan yang diinginkan

Contoh:

Sebuah survei terhadap 2000 responden UMKM makanan menghasilkan informasi bahwa 1600 responden mengalami penurunan omzet selama masa pandemi.Selang Kepercayaan 95% bagi proporsi UMKM yang mengalami penurunan omzet adalah..

p_hat<-1600/2000
n<-2000
z_table<-qnorm(0.975,lower.tail = TRUE)
z_table
## [1] 1.959964
sp_hat<-sqrt(p_hat*(1-p_hat)/2000)

moe<-z_table*sp_hat

cat(" Lower", p_hat-moe,"\n","Upper:" ,p_hat+moe)
##  Lower 0.7824695 
##  Upper: 0.8175305

Pengantar Pengujian Hipotesis

Contoh:

The mayor of a small city claims that the average income in his city is \$35,000. State the hypothesis.

H0: \(\mu=35000\)

H1: \(\mu\neq 35000\)

Komponen dalam Pengujian Hipotesis

Penentuan Kesimpulan

Tingkat signifikansi yang biasa digunakan α = 0.01, α = 0.05, α = 0.10.

  1. Berdasarkan selang kepercayaan

  2. Berdasarkan daerah penolakan H0 (using t-table/z-table)

  3. Berdasarkan p-value (Reject H0 if \(p-value < \alpha\))

Menentukan P-value

Menggunakan fungsi ‘pnorm’ pada R.

Contoh:

  1. Nilai statistik uji untuk uji satu sisi (sisi kanan) adalah z = 1.56. Tentukan p-value.
pvalue<-pnorm(1.56, lower.tail = FALSE)
pvalue
## [1] 0.05937994
  1. Nilai statistik uji untuk uji satu sisi (sisi kiri) z = -2.33. Tentukan p-value.
pvalue<-pnorm(-2.33, lower.tail = TRUE)
pvalue
## [1] 0.009903076
  1. Nilai statistik uji untuk uji dua sisi adalah z = -3.03. Tentukan p-value.
pvalue<-2*pnorm(-3.03, lower.tail = TRUE)
pvalue
## [1] 0.002445537

Jenis Uji Hipotesis

  1. Test for a Population Mean

  2. Test for Difference between Two Population Means (Independent/Dependent Samples)

  3. Test for a Population Proportion

  4. Test for Difference between Two Population Proportions

Excercise

  1. Sebuah pabrik melakukan pengamatan terhadap umur lampu rem, menurut mereka, 44 lampu rem dapat digunakan rata-rata selama 4900 hari dengan standar deviasi 220 hari, tentukan selang kepercayaan 95% untuk umur rata-rata lampu rem !

  2. Diketahui bahwa nilai ujian kimia yang pada 50 siswa perempuan dan 75 siswa laki-laki memiliki rata-rata nilai masing-masing 76 dan 86. Temukan selang kepercayaan 90% untuk selisih μ1‒μ2 ! Asumsikan standar deviasi populasi untuk siswa laki-laki dan perempuan adalah 8 dan 6.

Link untuk pengumpulan tugas : Click here