Kelompok 8: 1. Muhammad Jodi At-Takbir(G1401221024) 2. Siti Arbaynah(G1401221047) 3. Fauzan Fajari(G1401221055) 4. Muhammad Fahrezi Maulana(G1401221103)

Soal 4.3

Menentukan Dugaan Persamaan Regresi

library(readxl)
## Warning: package 'readxl' was built under R version 4.3.2
data43 <- read_excel("C:/Users/ASUS/Downloads/Data 4.3.xlsx") 
data43
## # A tibble: 24 × 2
##        X     Y
##    <dbl> <dbl>
##  1     1    23
##  2     2    29
##  3     3    49
##  4     4    64
##  5     4    74
##  6     5    87
##  7     6    96
##  8     6    97
##  9     7   109
## 10     8   119
## # ℹ 14 more rows
y<-data43$X
x<-data43$Y
plot(x,y)

model <- lm(Y~X,data<-data43)
summary(model)
## 
## Call:
## lm(formula = Y ~ X, data = data <- data43)
## 
## Residuals:
##     Min      1Q  Median      3Q     Max 
## -31.603 -14.801  -0.045  17.335  29.092 
## 
## Coefficients:
##             Estimate Std. Error t value Pr(>|t|)    
## (Intercept)  37.2127     7.9853    4.66  0.00012 ***
## X             9.9695     0.7218   13.81 2.56e-12 ***
## ---
## Signif. codes:  0 '***' 0.001 '**' 0.01 '*' 0.05 '.' 0.1 ' ' 1
## 
## Residual standard error: 18.75 on 22 degrees of freedom
## Multiple R-squared:  0.8966, Adjusted R-squared:  0.8919 
## F-statistic: 190.7 on 1 and 22 DF,  p-value: 2.556e-12

Persamaan Regresi 4.3

Y = 37.2127 + 9.9695X

Interpretasi

Ketika x mengalami kenaikan satu satuan maka y mengalami kenaikan sebesar 9.9695 dan etika x sama dengan 0 maka dugaan rataan y adalah 37.2127

Pengujian Asumsi

library(car)
## Loading required package: carData
## Warning: package 'carData' was built under R version 4.3.3
library (lmtest)
## Warning: package 'lmtest' was built under R version 4.3.3
## Loading required package: zoo
## Warning: package 'zoo' was built under R version 4.3.3
## 
## Attaching package: 'zoo'
## The following objects are masked from 'package:base':
## 
##     as.Date, as.Date.numeric
model.reg= lm(formula = Y ~.,data=data43)
model.reg
## 
## Call:
## lm(formula = Y ~ ., data = data43)
## 
## Coefficients:
## (Intercept)            X  
##       37.21         9.97
plot(model.reg,1)

plot(model.reg,2)

# A. Kondisi Gauss-Marcov ## 1. Nilai Harapan Sisaan

H0:μ sama dengan 0

H1:μ tidak sama dengan 0

t.test(model.reg$residuals,mu = 0,conf.level = 0.95)
## 
##  One Sample t-test
## 
## data:  model.reg$residuals
## t = 2.5206e-16, df = 23, p-value = 1
## alternative hypothesis: true mean is not equal to 0
## 95 percent confidence interval:
##  -7.744817  7.744817
## sample estimates:
##    mean of x 
## 9.436896e-16

Berdasarkan uji t tersebut, diperoleh p-value > α (1 > 0.05). Maka diputuskan tak tolak H0 dengan nilai harapan sisaan = 0.

2. Ragam Sisaan Homogen

H0:μ sama dengan 0

H1:μ tidak sama dengan 0

cek.homogen = lm(formula = abs(model.reg$residuals) ~ X, # y: abs residual
    data = data43)
summary(cek.homogen)
## 
## Call:
## lm(formula = abs(model.reg$residuals) ~ X, data = data43)
## 
## Residuals:
##     Min      1Q  Median      3Q     Max 
## -14.289 -11.751   1.434   7.495  16.526 
## 
## Coefficients:
##             Estimate Std. Error t value Pr(>|t|)  
## (Intercept)  10.8125     4.4454   2.432   0.0236 *
## X             0.4065     0.4019   1.012   0.3228  
## ---
## Signif. codes:  0 '***' 0.001 '**' 0.01 '*' 0.05 '.' 0.1 ' ' 1
## 
## Residual standard error: 10.44 on 22 degrees of freedom
## Multiple R-squared:  0.04444,    Adjusted R-squared:  0.001009 
## F-statistic: 1.023 on 1 and 22 DF,  p-value: 0.3228
ncvTest(model.reg)
## Non-constant Variance Score Test 
## Variance formula: ~ fitted.values 
## Chisquare = 0.3640031, Df = 1, p = 0.54629

Uji Breusch-Pagan menghasilkan nilai p-value > α. Maka dari itu, dapat diputuskan tak tolak H0 yaitu ragam sisaan homogen.

Sisaan Saling Bebas

H0 : Sisaan saling bebas

H1 : Sisaan tidak saling bebas

dwtest(model.reg)
## 
##  Durbin-Watson test
## 
## data:  model.reg
## DW = 0.2393, p-value = 3.171e-11
## alternative hypothesis: true autocorrelation is greater than 0

Uji di atas menghasilkan nilai p-value < α (0.05) sehingga diputuskan tolak H0. Dengan demikian disimpulkan bahwa tidak sisaan saling bebas.

B. Kondisi Menyebar Normal

H0:Galat menyebar normal

H1:Galat tidak menyebar normal

shapiro.test(model.reg$residuals)
## 
##  Shapiro-Wilk normality test
## 
## data:  model.reg$residuals
## W = 0.94875, p-value = 0.2546

Pada uji tersebut, diperoleh p-value = 0.2546. Hal ini menunjukkan p-value > α (0.05) sehingga keputusannya tak tolak H0. Maka galat menyebar normal.

Galat Bebas terhadap Peubah Bebas

H0 : Galat bebas terhadap peubah bebas

H1 : Galat tidak bebas terhadap peubah bebas

model <- lm(X~.,data=data43)
summary(model)
## 
## Call:
## lm(formula = X ~ ., data = data43)
## 
## Residuals:
##     Min      1Q  Median      3Q     Max 
## -2.5862 -1.4909 -0.3358  1.0578  3.9064 
## 
## Coefficients:
##              Estimate Std. Error t value Pr(>|t|)    
## (Intercept) -2.342748   0.945277  -2.478   0.0214 *  
## Y            0.089933   0.006512  13.811 2.56e-12 ***
## ---
## Signif. codes:  0 '***' 0.001 '**' 0.01 '*' 0.05 '.' 0.1 ' ' 1
## 
## Residual standard error: 1.781 on 22 degrees of freedom
## Multiple R-squared:  0.8966, Adjusted R-squared:  0.8919 
## F-statistic: 190.7 on 1 and 22 DF,  p-value: 2.556e-12

Pada uji anova tersebut menunjukkan p-value = 2.556e-12. Hal ini menunjukkan bahwa p-value <0.05 sehingga diputuskan tolak H0 yaitu galat atau sisaan bebas dari peubah bebas.

Kesimpulan

Berdasarkan serangkaian uji tersebut, dapat disimpulkan bahwa asumsi yang dilanggar oleh data tersebut yaitu sisaan tidak saling bebas.

Soal 4.10

library(dplyr)
## Warning: package 'dplyr' was built under R version 4.3.2
## 
## Attaching package: 'dplyr'
## The following object is masked from 'package:car':
## 
##     recode
## The following objects are masked from 'package:stats':
## 
##     filter, lag
## The following objects are masked from 'package:base':
## 
##     intersect, setdiff, setequal, union
data <- readxl::read_excel("C:/Users/ASUS/Downloads/Data 4.10.xlsx")
data
## # A tibble: 12 × 2
##        Y     X
##    <dbl> <dbl>
##  1  8.11     0
##  2 11        5
##  3  8.2     15
##  4  8.3     16
##  5  9.4     17
##  6  9.3     18
##  7  9.6     19
##  8 10.3     20
##  9 11.3     21
## 10 11.4     22
## 11 12.2     23
## 12 12.9     24
x <- data$X
y <- data$Y
model <- lm(y~x, data)
summary(model)
## 
## Call:
## lm(formula = y ~ x, data = data)
## 
## Residuals:
##     Min      1Q  Median      3Q     Max 
## -1.7852 -0.8997 -0.1394  0.7607  2.2730 
## 
## Coefficients:
##             Estimate Std. Error t value Pr(>|t|)    
## (Intercept)  8.10970    1.05167   7.711 1.62e-05 ***
## x            0.12347    0.05826   2.119   0.0601 .  
## ---
## Signif. codes:  0 '***' 0.001 '**' 0.01 '*' 0.05 '.' 0.1 ' ' 1
## 
## Residual standard error: 1.399 on 10 degrees of freedom
## Multiple R-squared:  0.3099, Adjusted R-squared:  0.2409 
## F-statistic: 4.491 on 1 and 10 DF,  p-value: 0.0601
anova(model)
## Analysis of Variance Table
## 
## Response: y
##           Df  Sum Sq Mean Sq F value Pr(>F)  
## x          1  8.7909  8.7909   4.491 0.0601 .
## Residuals 10 19.5745  1.9574                 
## ---
## Signif. codes:  0 '***' 0.001 '**' 0.01 '*' 0.05 '.' 0.1 ' ' 1
hatvalues(model)
##          1          2          3          4          5          6          7 
## 0.56502890 0.31936416 0.08815029 0.08410405 0.08352601 0.08641618 0.09277457 
##          8          9         10         11         12 
## 0.10260116 0.11589595 0.13265896 0.15289017 0.17658960
s = sqrt(1.9574)
ei = model$residuals
n = dim(data)[1]
p = length(model$coefficients)

Hii dan Ri

xbar = mean(data$X)
d = (data$X - xbar)^2
td = sum(d)
hii = ((1/n)+d)/td  ##### hii=hatvalues(model)
ri = ei/(s*sqrt(1-hii))
Obs = c(1:n)
summ <- cbind.data.frame(Obs, data, hii, ri)
head(summ)
##   Obs     Y  X          hii            ri
## 1   1  8.11  0 0.4818400771  0.0003013294
## 2   2 11.00  5 0.2361753372  1.8588982834
## 3   3  8.20 15 0.0049614644 -1.2623420726
## 4   4  8.30 16 0.0009152216 -1.2765650849
## 5   5  9.40 17 0.0003371869 -0.5780924402
## 6   6  9.30 18 0.0032273603 -0.7389144291

Deteksi Titik Leverage

for (i in 1:dim(summ)[1]){
  cutoff <- 2*p/n
  titik_leverage <- which(hii > cutoff)
}
titik_leverage
## [1] 1

Outliers

for (i in 1:dim(summ)[1]){
  absri <- abs(summ[,5])
  pencilan <- which(absri > 2)
}
pencilan
## integer(0)

Cooks D’

Di = (ri^2/p)*(hii/(1-hii))

summ <- cbind.data.frame(Obs, data, hii, ri, Di)
head(summ)
##   Obs     Y  X          hii            ri           Di
## 1   1  8.11  0 0.4818400771  0.0003013294 4.221746e-08
## 2   2 11.00  5 0.2361753372  1.8588982834 5.342224e-01
## 3   3  8.20 15 0.0049614644 -1.2623420726 3.972776e-03
## 4   4  8.30 16 0.0009152216 -1.2765650849 7.464141e-04
## 5   5  9.40 17 0.0003371869 -0.5780924402 5.636140e-05
## 6   6  9.30 18 0.0032273603 -0.7389144291 8.839132e-04
for (i in 1:dim(summ)[1]){
  fcrit = qf(p=0.95, df1=p, df2=n-p)
  inf <- which(Di > fcrit)
}
inf
## named integer(0)

Mendeteksi Amatan Berpengaruh

plot(model)

influence.measures(model)
## Influence measures of
##   lm(formula = y ~ x, data = data) :
## 
##       dfb.1_     dfb.x     dffit cov.r   cook.d    hat inf
## 1   0.000356 -0.000328  0.000356 2.838 7.03e-08 0.5650   *
## 2   1.619009 -1.405990  1.635464 0.680 9.10e-01 0.3194   *
## 3  -0.252156  0.100036 -0.427938 0.924 8.40e-02 0.0882    
## 4  -0.198944  0.040463 -0.422691 0.911 8.16e-02 0.0841    
## 5  -0.059760 -0.008461 -0.176155 1.251 1.66e-02 0.0835    
## 6  -0.047078 -0.043860 -0.232217 1.195 2.82e-02 0.0864    
## 7  -0.013811 -0.063458 -0.198922 1.251 2.11e-02 0.0928    
## 8   0.003656 -0.029334 -0.067691 1.364 2.53e-03 0.1026    
## 9  -0.025815  0.083556  0.157634 1.339 1.35e-02 0.1159    
## 10 -0.042688  0.100645  0.165053 1.369 1.48e-02 0.1327    
## 11 -0.139524  0.277404  0.411275 1.195 8.51e-02 0.1529    
## 12 -0.289105  0.515996  0.710052 0.943 2.22e-01 0.1766
dffits.cutoff <- 2*sqrt(p/n)
covrat.lower <- 1-3*(p/n)
covrat.upper <- 1+3*(p/n)
dfbetas.cutoff <- 2/sqrt(n)

summary(influence.measures(model))
## Potentially influential observations of
##   lm(formula = y ~ x, data = data) :
## 
##   dfb.1_  dfb.x   dffit   cov.r   cook.d  hat    
## 1  0.00    0.00    0.00    2.84_*  0.00    0.57_*
## 2  1.62_* -1.41_*  1.64_*  0.68    0.91_*  0.32

Berdasarkan Serangkaian Uji, terlihat bahwa data no 1 dan 2 adalah data unusual yang memiliki potensi untuk mengaruhi hasil analisis regresi secara signifikan. Terkadang, pengamatan ini dapat menjadi outlier yang mempengaruhi kecocokan model atau representasi umum dari data. Namun, penting untuk memeriksa setiap pengamatan secara individual dan mempertimbangkan konteks analisis sebelum membuat keputusan tentang bagaimana menangani pengaruhnya.