Analisis Cluster Hirarki untuk Mengelompokkan Kabupaten/Kota di Jawa Timur Berdasarkan Kematian Balita yang Diakibatkan oleh Penyakit Paru-Paru

Alina Riska

2024-11-30

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Pneumonia merupakan penyakit infeksi saluran pernapasan akut (ISPA) yang paling sering menyebabkan kematian pada bayi dan balita. Pneumonia masih menjadi problem kesehatan masyarakat karena tingginya angka kematian disebabkan penyakit tersebut di berbagai negara termasuk Indonesia (Susanti, 2016). Penyakit ini menyumbang 16% dari seluruh kematian anak di bawah 5 tahun, yang menyebabkan kematian pada 920.136 balita atau lebih dari 2.500 perhari, atau diperkirakan 2 anak balita meninggal setiap menit pada tahun 2015 (Husna, Pertiwi, dan Nasution, 2022). Pneumonia juga selalu berada dalam daftar 10 penyakit terbanyak di rumah sakit sentinel dan puskesmas sentinel di Jawa Timur mulai tahun 2008 hingga 2010. Sedangkan berdasarkan laporan Kabupaten/Kota di Jawa Timur, kasus pneumonia pada balita tahun 2010 mencapai 76.745 kasus. Sehingga dapat disimpulkan bahwa penyakit pneumonia masih menjadi masalah kesehatan yang cukup besar di Provinsi Jawa Timur (Susanti, 2016).

Faktor-faktor seperti perilaku kesehatan lingkungan (environment health behavior) tidak sehat yang dilakukan ibu balita dan memiliki risiko terjadinya pneumonia. Seperti perilaku ada penghuni yang merokok di dalam rumah dan tidak menjauhkan anak dari orang yang sedang merokok. Hal ini dapat disebabkan karena anak-anak terutama pada usia balita akan lebih sering berkumpul bersama keluarga (Susanti, 2016). Selain itu, kurangnya fasilitas kesehatan yang memadai juga menjadi faktor peningkatan resiko pneumonia pada masyarakat. Wilayah yang terpencil dan jauh dari sarana pelayanan kesehatan juga mengakibatkan lambatnya pasien pneumonia memperoleh penanganan yang tepat.

Untuk memahami pola ini, diperlukan pendekatan berbasis data yang mampu mengelompokkan kabupaten/kota dengan karakteristik serupa. Analisis cluster hirarki menjadi salah satu metode yang efektif digunakan. Analisis ini memungkinkan pengelompokan wilayah berdasarkan kesamaan dalam variabel-variabel tertentu. Dengan begitu, kabupaten/kota di Jawa Timur dapat dikelompokkan berdasarkan jumlah kasus pneumonia, persentase penduduk usia 25–34 tahun yang merokok, dan jumlah puskesmas rawat inap.

Hasil analisis cluster hirarki memberikan gambaran yang lebih jelas mengenai distribusi risiko. Selain itu, hasil analisis juga dapat menjadi dasar untuk menentukan prioritas intervensi di tingkat daerah. Kabupaten/kota yang berada dalam kelompok dengan risiko tinggi dapat menjadi fokus utama dalam penyusunan kebijakan kesehatan, seperti peningkatan fasilitas kesehatan, edukasi masyarakat tentang bahaya merokok, serta upaya pencegahan dan pengobatan penyakit paru-paru.

Dengan demikian, penelitian ini diharapkan dapat memberikan kontribusi dalam membantu pemerintah daerah dan pemangku kepentingan untuk merancang strategi kesehatan yang lebih efektif, terarah, dan berbasis bukti dalam mengurangi dampak penyakit paru-paru di Jawa Timur.

Rumusan Masalah

  1. Bagaimana cara mengelompokkan kabupaten/kota di Jawa Timur berdasarkan jumlah kasus pneumonia, persentase penduduk usia 25–34 tahun yang merokok, dan jumlah puskesmas rawat inap?
  2. Apa saja pola pengelompokan yang ditemukan dari analisis cluster hirarki tersebut?
  3. Bagaimana hasil pengelompokan ini dapat membantu menentukan prioritas intervensi kesehatan?

Tujuan

  1. Mengetahui bagaimana cara mengelompokkan kabupaten/kota di Jawa Timur berdasarkan jumlah kasus pneumonia, persentase penduduk usia 25–34 tahun yang merokok, dan jumlah puskesmas rawat inap
  2. Mengetahui apa saja pola pengelompokan yang ditemukan dari analisis cluster hirarki tersebut
  3. Mengetahui rekomendasi yang dapat diberikan ke pihak terkait mengenai penentuan prioritas intervensi kesehatan

HASIL DAN PEMBAHASAN

Data

Data yang digunakan dalam penelitian ini bersumber dari Badan Pusat Statistik Provinsi Jawa Timur. Data yang digunakan adalah data indikator yang menggambarkan resiko kematian yang diakibatkan oleh penyakit paru-paru pada balita Provinsi Jawa Timur di tahun 2022. Data yang digunakan merupakan data numerik sebanyak 38 Kabupaten/Kota di Jawa Timur.

Analisis Cluster Hirarki

Input data

> data_laprak2 <- read_excel("C:/Users/User/Documents/KULIAHHHH/KULIAHHHH/SEMESTER 5/analisis multivariat/data_laprak2.xlsx")
> View(data_laprak2)

Statistika Deskriptif

> statdes <- summary(data_laprak2)
> statdes
     kota           jumlah kasus pneumonia
 Length:38          Min.   :  113         
 Class :character   1st Qu.: 1070         
 Mode  :character   Median : 1765         
                    Mean   : 2424         
                    3rd Qu.: 2733         
                    Max.   :11692         
 presentase penduduk yang merokok (25-34) jumlah puskesmas rawat inap
 Min.   :18.35                            Min.   : 0.00              
 1st Qu.:20.36                            1st Qu.: 8.50              
 Median :22.18                            Median :17.50              
 Mean   :22.25                            Mean   :16.45              
 3rd Qu.:23.61                            3rd Qu.:21.75              
 Max.   :28.02                            Max.   :43.00              

Dari output statistika deskriptif diatas, dapat dilihat gambaran umum tentang jumlah kasus pneumonia, kebiasaan merokok, dan jumlah puskesmas rawat inap di 38 kota. Kasus pneumonia terkecil terjadi di Kabupaten Pacitan yaitu sebanyak 113 kasus. Sedangkan kasus pneumonia terbanyak terjadi di Kota Surabaya yaitu sebanyak 11692 kasus. Kabupaten Bondowoso menjadi kabupaten dengan presentase penduduk perokok terkecil. Sedangkan Kabupaten Sampang menjadi kabupaten dengan presentase penduduk perokok terbanyak. Dan terdapat beberapa kota yang tidak memiliki puskesmas rawat inap sama sekali, yaitu Kota Malang, Kota Madiun, dan Kota Pasuruan. Sedangkan kabupaten dengan jumlah puskesmas rawat inap terbanyak berada di Kabupaten Jember, yaitu sebanyak 43 puskesmas rawat inap.

Uji Asumsi

  1. Asumsi Sample Representatif
> kmo <- KMO(data_laprak2[,2:4])
> kmo
Kaiser-Meyer-Olkin factor adequacy
Call: KMO(r = data_laprak2[, 2:4])
Overall MSA =  0.59
MSA for each item = 
                  jumlah kasus pneumonia 
                                    0.57 
presentase penduduk yang merokok (25-34) 
                                    0.67 
             jumlah puskesmas rawat inap 
                                    0.57 

Berdasarkan output, dapat diketahui bahwa nilai uji KMO pada jumlah kasus pneumonia sebesar 0.57, nilai uji KMO pada presentase penduduk yang merokok sebesar 0.67, dan nilai uji KMO pada jumlah puskesmas rawat inap sebesar 0.57. Uji KMO pada masing masing variabel tersebut bernilai lebih dari 0.5 sehingga dapat disimpulkan bahwa sampel telah representatif atau mewakili populasi.

  1. Asumsi Non-Multikolinearitas
> korelasi <- cor(data_laprak2[,2:4], method = 'pearson')
> korelasi
                                         jumlah kasus pneumonia
jumlah kasus pneumonia                                1.0000000
presentase penduduk yang merokok (25-34)             -0.2054177
jumlah puskesmas rawat inap                           0.3639960
                                         presentase penduduk yang merokok (25-34)
jumlah kasus pneumonia                                                 -0.2054177
presentase penduduk yang merokok (25-34)                                1.0000000
jumlah puskesmas rawat inap                                            -0.2160199
                                         jumlah puskesmas rawat inap
jumlah kasus pneumonia                                     0.3639960
presentase penduduk yang merokok (25-34)                  -0.2160199
jumlah puskesmas rawat inap                                1.0000000

Berdasarkan output, dapat diketahui bahwa nilai korelasi antar variabel kurang dari 0.8, sehingga dapat disimpulkan bahwa tidak terjadi multikolinearitas antar variabel.

Standarisasi

> datastand <- scale(data_laprak2[,2:4])
> datastand
      jumlah kasus pneumonia presentase penduduk yang merokok (25-34)
 [1,]            -0.94706915                              -0.98903258
 [2,]            -0.03325698                              -0.94444457
 [3,]            -0.29264851                               0.20592623
 [4,]             0.17368254                               0.17025582
 [5,]             0.04583080                               0.24605544
 [6,]            -0.46311750                              -1.07820861
 [7,]             1.51038895                               0.34414908
 [8,]            -0.59301816                              -1.27439588
 [9,]             0.29087998                               0.17025582
[10,]            -0.07177642                              -0.48964681
[11,]             0.11344470                              -1.73811124
[12,]            -0.27297901                              -0.75271610
[13,]            -0.18323692                              -0.95782097
[14,]             0.13106529                               0.65180638
[15,]             3.21753760                              -0.86864494
[16,]            -0.45901969                               0.72760601
[17,]             0.71582313                               1.15119215
[18,]            -0.53278032                              -0.33358876
[19,]            -0.55736719                              -0.91323296
[20,]            -0.26724207                              -0.58774044
[21,]            -0.23159110                              -1.24318427
[22,]             0.77565119                              -0.22211872
[23,]            -0.29387785                              -0.62341086
[24,]             0.05812423                               0.47345432
[25,]             0.96333100                               0.24159664
[26,]             0.37119710                               1.69070714
[27,]            -0.86060531                               2.57354984
[28,]            -0.31354735                               0.02757417
[29,]            -0.43689151                              -0.56990524
[30,]            -0.67087659                              -0.08835467
[31,]            -0.54753244                               0.79002923
[32,]            -0.20126729                               0.92379327
[33,]            -0.77209256                               0.35752548
[34,]            -0.81020222                               1.57031950
[35,]            -0.83028150                               1.67733073
[36,]            -0.68357981                              -0.73488089
[37,]             3.79778784                              -1.09604382
[38,]            -0.83888690                               1.51235508
      jumlah puskesmas rawat inap
 [1,]                 -0.13910966
 [2,]                  0.24533886
 [3,]                  0.34145099
 [4,]                  0.05311460
 [5,]                  0.14922673
 [6,]                 -0.81189457
 [7,]                  2.16758145
 [8,]                  0.82201164
 [9,]                  2.55202997
[10,]                  0.14922673
[11,]                  0.82201164
[12,]                  0.14922673
[13,]                  0.43756312
[14,]                  0.05311460
[15,]                 -0.23522179
[16,]                  0.05311460
[17,]                  0.24533886
[18,]                 -0.23522179
[19,]                 -0.61967031
[20,]                  0.05311460
[21,]                  0.62978738
[22,]                  0.91812377
[23,]                 -0.81189457
[24,]                  1.39868441
[25,]                 -0.04299753
[26,]                  0.53367525
[27,]                  0.24533886
[28,]                  0.43756312
[29,]                  1.30257228
[30,]                 -1.19634309
[31,]                 -1.38856735
[32,]                 -1.58079161
[33,]                 -1.38856735
[34,]                 -1.58079161
[35,]                 -1.38856735
[36,]                 -1.58079161
[37,]                  0.53367525
[38,]                 -1.29245522
attr(,"scaled:center")
                  jumlah kasus pneumonia 
                              2424.15789 
presentase penduduk yang merokok (25-34) 
                                22.24816 
             jumlah puskesmas rawat inap 
                                16.44737 
attr(,"scaled:scale")
                  jumlah kasus pneumonia 
                             2440.326446 
presentase penduduk yang merokok (25-34) 
                                2.242755 
             jumlah puskesmas rawat inap 
                               10.404514 
> rownames(datastand) <- 1:nrow(datastand)

Setelah melakukan uji asumsi dan memastikan bahwa asumsi-asumsi tersebut terpenuhi, langkah selanjutnya adalah melakukan standarisasi variabel menjadi bentuk Z-score. Hasil standarisasi ini kemudian digunakan untuk mengelompokkan kabupaten/kota di Jawa Timur berdasarkan jumlah kasus pneumonia, persentase penduduk usia 25–34 tahun yang merokok, dan jumlah puskesmas rawat inap.

Menghitung Jarak

> jarak <- dist(datastand, method = "euclidean")
> jarak
           1         2         3         4         5         6         7
2  0.9923918                                                            
3  1.4446908 1.1831629                                                  
4  1.6238793 1.1499266 0.5494314                                        
5  1.6107236 1.1969890 0.3913167 0.1770005                              
6  0.8335473 1.1490933 1.7344359 1.6469422 1.7136096                    
7  3.6245410 2.7817859 2.5699810 2.5075871 2.4956580 3.8464408          
8  1.0632678 0.8687646 1.5850912 1.8072219 1.7811625 1.6507614 2.9756625
9  3.1809904 2.5823334 2.2865776 2.5016621 2.4164557 3.6664920 1.2904424
10 1.0481705 0.4664357 0.7546897 0.7106048 0.7450431 1.1930243 2.6967051
11 1.6154141 0.9919575 2.0433140 2.0583236 2.0962177 1.8540617 2.8456668
12 0.7703122 0.3216582 0.9779224 1.0298647 1.0484199 1.0324012 2.9081386
13 0.9575831 0.2441784 1.1728239 1.2440858 1.2589394 1.2860680 2.7489012
14 1.9727333 1.6161587 0.6793235 0.4834327 0.4256011 2.0234243 2.5432571
15 4.1674549 3.2869970 3.7160007 3.2291650 3.3837969 3.7314462 3.1872699
16 1.7949904 1.7360810 0.6188433 0.8431793 0.7042745 2.0023047 2.9148893
17 2.7374392 2.2254919 1.3855613 1.1371467 1.1302211 2.7345697 2.2310692
18 0.7813318 0.9239085 0.8254037 0.9143779 0.9047535 0.9443851 3.2260398
19 0.6233392 1.0118827 1.4987820 1.4700412 1.5162454 0.2702779 3.6912596
20 0.8124964 0.4679071 0.8448018 0.8769110 0.8958056 1.0134925 2.9153662
21 1.0806038 0.5257209 1.4787789 1.5794338 1.5892565 1.4694449 2.8140598
22 2.1618660 1.2762157 1.2872600 1.1245287 1.1588906 2.2935565 1.5561630
23 1.0064679 1.1352217 1.4205659 1.2636298 1.3398238 0.4852660 3.6150834
24 2.3482104 1.8300256 1.1455808 1.3841391 1.2700417 2.7506382 1.6483311
25 2.2744922 1.5757599 1.3139854 0.7986687 0.9374309 2.0899387 2.2795721
26 3.0612857 2.6815565 1.6377471 1.6067740 1.5299289 3.1895977 2.4042933
27 3.5843089 3.6139715 2.4366892 2.6234564 2.4996188 3.8224441 3.7797960
28 1.3294325 1.0297249 0.2036756 0.6368294 0.5099261 1.6751929 2.5337574
29 1.5856846 1.1920332 1.2435733 1.5753678 1.4929898 2.1748633 2.3185421
30 1.4160669 1.7938494 1.6107353 1.5301320 1.5607875 1.0820237 4.0324890
31 2.2103925 2.4377301 1.8436663 1.7270544 1.7357413 1.9570360 4.1328010
32 2.5086989 2.6178794 2.0539475 1.8379487 1.8743931 2.1605045 4.1612564
33 1.8452588 2.2159994 1.8016138 1.7343608 1.7453466 1.5777672 4.2256473
34 2.9406568 3.2035035 2.4133892 2.3659791 2.3408185 2.7796352 4.5759084
35 2.9469098 3.1903923 2.3338903 2.3146631 2.2761661 2.8390770 4.4612000
36 1.4874362 1.9497664 2.1755372 2.0551936 2.1183105 0.8704483 4.4752771
37 4.7935122 3.8448699 4.2969461 3.8689265 4.0032753 4.4683543 3.1584804
38 2.7566011 3.0082744 2.1621245 2.1533893 2.1129806 2.6614209 4.3423100
           8         9        10        11        12        13        14
2                                                                       
3                                                                       
4                                                                       
5                                                                       
6                                                                       
7                                                                       
8                                                                       
9  2.4210035                                                            
10 1.1576543 2.5180259                                                  
11 0.8450572 2.5819201 1.4302482                                        
12 0.9095133 2.6350100 0.3311917 1.2541796                              
13 0.6449349 2.4430133 0.5610244 0.9190612 0.3650473                    
14 2.1967600 2.5499039 1.1633132 2.5106213 1.4646408 1.6844841          
15 3.9752625 4.1729381 3.3333207 3.3925075 3.5135376 3.4678321 3.4527122
16 2.1487601 2.6678768 1.2809759 2.6455018 1.4950593 1.7505773 0.5949335
17 2.8158648 2.5423683 1.8226089 3.0072388 2.1475181 2.3006946 0.7926399
18 1.4165060 2.9497539 0.6202253 1.8729743 0.6252720 0.9820825 1.2226334
19 1.4866595 3.4573333 1.0032080 1.7913290 0.8353711 1.1223654 1.8373696
20 1.0811237 2.6703252 0.2388864 1.4350882 0.1910168 0.5402010 1.3019697
21 0.4105531 2.4424998 0.9079086 0.6332082 0.6879030 0.3474486 2.0137181
22 1.7290982 1.7488883 1.1751202 1.6571024 1.4044079 1.3006394 1.3883360
23 1.7840728 3.5054011 0.9954778 2.0194351 0.9700055 1.2981587 1.5984357
24 1.9523110 1.2150352 1.5829032 2.2861833 1.7816475 1.7408499 1.3592969
25 2.3385245 2.6816875 1.2818403 2.3215923 1.5981459 1.7274719 0.9328321
26 3.1312433 2.5282363 2.2578684 3.4505608 2.5559892 2.7076440 1.1695797
27 3.9001078 3.5245658 3.1645951 4.4577737 3.3791400 3.6008829 2.1710501
28 1.3860125 2.2037832 0.6396160 1.8568166 0.8328485 0.9939740 0.8574071
29 0.8669609 1.6243873 1.2124176 1.3778656 1.1791917 0.9813563 1.8374707
30 2.3423304 3.8784218 1.5266023 2.7222440 1.5525002 1.9140046 1.6589435
31 3.0249925 4.0761945 2.0563864 3.4227247 2.1955075 2.5539076 1.5993897
32 3.2800865 4.2296858 2.2377543 3.5997559 2.4101431 2.7594480 1.6893997
33 2.7535240 4.0857420 1.8902260 3.1721489 1.9612652 2.3262931 1.7264826
34 3.7300185 4.5003083 2.7895694 4.1919328 2.9458558 3.2951989 2.0974509
35 3.6953543 4.3653849 2.7633191 4.1764246 2.9292532 3.2706947 2.0135379
36 2.4642933 4.3415502 1.8513256 2.7230833 1.7781661 2.0913635 2.2926399
37 4.4038761 4.2397728 3.9356125 3.7509696 4.1032691 3.9845829 4.0903268
38 3.5067652 4.2258336 2.5835861 3.9929233 2.7439472 3.0861967 1.8686652
          15        16        17        18        19        20        21
2                                                                       
3                                                                       
4                                                                       
5                                                                       
6                                                                       
7                                                                       
8                                                                       
9                                                                       
10                                                                      
11                                                                      
12                                                                      
13                                                                      
14                                                                      
15                                                                      
16 4.0184858                                                            
17 3.2510392 1.2635787                                                  
18 3.7882938 1.1021401 1.9986304                                        
19 3.7946930 1.7761375 2.5750933 0.6959832                              
20 3.5079530 1.3292535 2.0068019 0.4671633 0.8017216                    
21 3.5756132 2.0659839 2.6035424 1.2908601 1.3327199 0.8737443          
22 2.7768708 1.7817492 1.5304253 1.7477484 2.1492760 1.4034053 1.4629592
23 3.5668936 1.6126870 2.2992291 0.6882025 0.4363183 0.8661540 1.5704921
24 3.8016803 1.4637585 1.4906718 1.9157600 2.5249727 1.7442923 1.9031515
25 2.5201258 1.5061621 0.9857799 1.6143536 1.9946694 1.4870601 2.0211513
26 3.9042464 1.3593242 0.7021263 2.3465191 2.9954869 2.4145116 2.9967165
27 5.3582547 1.8988759 2.1232588 2.9647702 3.6052529 3.2222331 3.8872765
28 3.7046470 0.8117927 1.5359268 0.7944440 1.4360740 0.7270192 1.2878253
29 3.9760418 1.8014354 2.3256547 1.5587979 1.9563755 1.2610486 0.9737004
30 4.0807318 1.5072557 2.3532657 1.0014811 1.0128475 1.4047959 2.2048482
31 4.2728396 1.4457448 2.0967011 1.6102612 1.8687968 2.0137673 2.8822789
32 4.0879848 1.6657056 2.0560928 1.8712211 2.1036223 2.2268220 3.0957020
33 4.3302250 1.5209934 2.3480735 1.3656922 1.5007120 1.7963431 2.6321416
34 4.8971210 1.8716690 2.4164382 2.3478475 2.6750164 2.7607387 3.6245350
35 4.9190484 1.7658593 2.3101755 2.3372013 2.7160090 2.7433570 3.6002214
36 4.1288216 2.2043014 2.9749542 1.4122089 0.9856436 1.6925238 2.3128609
37 0.9897491 4.6558616 3.8251423 4.4638953 4.5089911 4.1247762 4.0332100
38 4.8209422 1.6033366 2.2163873 2.1491748 2.5328581 2.5588547 3.4142088
          22        23        24        25        26        27        28
2                                                                       
3                                                                       
4                                                                       
5                                                                       
6                                                                       
7                                                                       
8                                                                       
9                                                                       
10                                                                      
11                                                                      
12                                                                      
13                                                                      
14                                                                      
15                                                                      
16                                                                      
17                                                                      
18                                                                      
19                                                                      
20                                                                      
21                                                                      
22                                                                      
23 2.0731356                                                            
24 1.1088757 2.4927250                                                  
25 1.0835173 1.7088051 1.7180233                                        
26 1.9925578 2.7582648 1.5257653 1.6682612                              
27 3.3084343 3.4145981 2.5660614 2.9745398 1.5426880                    
28 1.2164039 1.4090113 1.1228103 1.3810005 1.8011451 2.6111711          
29 1.3187175 2.1199731 1.1588258 2.1046892 2.5208289 3.3434392 1.0585066
30 2.5654055 0.7590875 2.7534050 2.0272415 2.6914572 3.0331798 1.6765361
31 2.8453615 1.5474834 2.8698105 2.0961977 2.3130718 2.4389772 1.9926965
32 2.9175438 1.7302081 3.0244614 2.0460919 2.3209572 2.5477786 2.2112375
33 2.8376614 1.2342921 2.9105793 2.1990208 2.6037475 2.7546775 1.9115135
34 3.4601075 2.3812279 3.2915622 2.6973571 2.4251119 2.0841699 2.5885295
35 3.3923078 2.4318084 3.1634405 2.6625056 2.2668803 1.8638073 2.5146498
36 2.9388532 0.8691926 3.2996176 2.4557350 3.3862962 3.7830946 2.1890677
37 3.1693620 4.3330899 4.1468843 3.1868447 4.4167301 5.9371443 4.2631950
38 3.2406469 2.2559853 3.0209562 2.5345534 2.1979229 1.8685333 2.3395554
          29        30        31        32        33        34        35
2                                                                       
3                                                                       
4                                                                       
5                                                                       
6                                                                       
7                                                                       
8                                                                       
9                                                                       
10                                                                      
11                                                                      
12                                                                      
13                                                                      
14                                                                      
15                                                                      
16                                                                      
17                                                                      
18                                                                      
19                                                                      
20                                                                      
21                                                                      
22                                                                      
23                                                                      
24                                                                      
25                                                                      
26                                                                      
27                                                                      
28                                                                      
29                                                                      
30 2.5556248                                                            
31 3.0172663 0.9075914                                                  
32 3.2558319 1.1801597 0.4180222                                        
33 2.8661333 0.4959879 0.4873261 0.8267109                              
34 3.6102230 1.7083361 0.8454576 0.8881429 1.2285243                    
35 3.5280388 1.7832569 0.9312631 1.0002138 1.3210874 0.2209180          
36 2.8985961 0.7523019 1.5429873 1.7273753 1.1127158 2.3086754 2.4243012
37 4.3359582 4.8966685 5.1121518 4.9541048 5.1663998 5.7283537 5.7276216
38 3.3513544 1.6123699 0.7847800 0.9143859 1.1607456 0.2955005 0.1911245
          36        37
2                     
3                     
4                     
5                     
6                     
7                     
8                     
9                     
10                    
11                    
12                    
13                    
14                    
15                    
16                    
17                    
18                    
19                    
20                    
21                    
22                    
23                    
24                    
25                    
26                    
27                    
28                    
29                    
30                    
31                    
32                    
33                    
34                    
35                    
36                    
37 4.9683060          
38 2.2709750 5.6247000

Setelah data distandarisasi, langkah berikutnya adalah menghitung jarak antara nilai tengah setiap objek dalam satu kelompok untuk setiap variabel menggunakan metode jarak Euclidean.

Koefisien Korelasi Cophenetic

Koefisien korelasi cophenetic digunakan sebagai acuan untuk memilih metode terbaik dalam analisis klaster. Metode dengan nilai korelasi yang mendekati 1 dianggap sebagai metode paling optimal untuk penelitian ini. Berikut adalah hasil dari perhitungan koefisien korelasi cophenetic tiap metode:

> d1 <- dist(data_laprak2[,2:4])
  1. Single Linkage
> hiers <- hclust(dist(data_laprak2[,2:4]), method = "single")
> hc1 <- hclust(d1, "single")
> d2 <- cophenetic(hc1)
> cors <- cor(d1,d2)
> cors
[1] 0.9406959
  1. Average Linkage
> hierave <- hclust(dist(data_laprak2[,2:4]), method = "ave")
> hc2 <- hclust(d1, "ave")
> d3 <- cophenetic(hc2)
> corave <- cor(d1,d3)
> corave
[1] 0.9514174
  1. Complete Linkage
> hiercomp <- hclust(dist(data_laprak2[,2:4]), method = "complete")
> hc3 <- hclust(d1, "complete")
> d4 <- cophenetic(hc3)
> corcomp <- cor(d1,d4)
> corcomp
[1] 0.9311014
  1. Centorid Linkage
> hiercen <- hclust(dist(data_laprak2[,2:4]), method = "centroid")
> hc4 <- hclust(d1, "centroid")
> d5 <- cophenetic(hc4)
> corcen <- cor(d1,d5)
> corcen
[1] 0.947173
  1. Ward
> hierward <- hclust(dist(data_laprak2[,2:4]), method = "ward.D")
> hc5 <- hclust(d1,"ward.D")
> d6 <- cophenetic(hc5)
> corward <- cor(d1,d6)
> corward
[1] 0.6993234
> KorCop<-data.frame(cors,corave,corcomp,corcen,corward)
> KorCop
       cors    corave   corcomp   corcen   corward
1 0.9406959 0.9514174 0.9311014 0.947173 0.6993234

Berdasarkan hasil koefisien korelasi cophenetic, metode Average Linkage memiliki nilai koefisien korelasi tertinggi dan paling mendekati 1, yaitu sebesar 0,9514174. Oleh karena itu, metode klaster yang dipilih sebagai yang terbaik untuk digunakan adalah metode Average Linkage.

Analisis Cluster Metode Average Linkage

> jarak <- dist(datastand, method = "euclidean")
> hirave <- hclust(dist(scale(data_laprak2[,2:4])), method = "average")
> hirave

Call:
hclust(d = dist(scale(data_laprak2[, 2:4])), method = "average")

Cluster method   : average 
Distance         : euclidean 
Number of objects: 38 
> plot(hirave, labels(data_laprak2$kota), hang = 1, col = "blue", main = "Cluster Dendogram", sub = " ", xlab = "kota", ylab = "Jarak")

> 
> anggotaave <- data.frame(id = data_laprak2$kota, cutree(hirave, k = 2))
> anggotaave
                 id cutree.hirave..k...2.
1           Pacitan                     1
2          Ponorogo                     1
3        Trenggalek                     1
4       Tulungagung                     1
5            Blitar                     1
6            Kediri                     1
7            Malang                     1
8          Lumajang                     1
9            Jember                     1
10       Banyuwangi                     1
11        Bondowoso                     1
12        Situbondo                     1
13      Probolinggo                     1
14         Pasuruan                     1
15         Sidoarjo                     2
16        Mojokerto                     1
17          Jombang                     1
18          Nganjuk                     1
19           Madiun                     1
20          Magetan                     1
21            Ngawi                     1
22       Bojonegoro                     1
23            Tuban                     1
24         Lamongan                     1
25           Gresik                     1
26        Bangkalan                     1
27          Sampang                     1
28        Pamekasan                     1
29          Sumenep                     1
30      Kediri kota                     1
31      Blitar kota                     1
32      Malang kota                     1
33 Probolinggo kota                     1
34    Pasuruan kota                     1
35   Mojokerto kota                     1
36      Madiun kota                     1
37    Surabaya kota                     2
38        Batu kota                     1
> clus_hier <- eclust(datastand, FUNcluster = "hclust", k = 2, hc_method = "average", graph = TRUE)
> fviz_dend(clus_hier, rect = TRUE, cex = 0.5)

> 
> idclus = clus_hier$cluster
> idclus
 1  2  3  4  5  6  7  8  9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 
 1  1  1  1  1  1  1  1  1  1  1  1  1  1  2  1  1  1  1  1  1  1  1  1  1  1 
27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 
 1  1  1  1  1  1  1  1  1  1  2  1 
> aggregate(data_laprak2,list(idclus),mean)
  Group.1 kota jumlah kasus pneumonia presentase penduduk yang merokok (25-34)
1       1   NA               1948.611                                 22.37056
2       2   NA              10984.000                                 20.04500
  jumlah puskesmas rawat inap
1                    16.36111
2                    18.00000

Penentuan jumlah klaster menggunakan metode Average Linkage dilakukan dengan mengamati dendogram yang terbentuk. Struktur dan pola pada dendogram menunjukkan bahwa objek-objek dalam dataset terkelompok menjadi dua bagian. Selain itu, berdasarkan selisih terpanjang pada dendogram, pemotongan yang tepat menghasilkan dua klaster, dengan klaster pertama terdiri dari 36 anggota dan klaster kedua terdiri dari 2 anggota. Oleh karena itu, jumlah klaster yang terbentuk untuk mengelompokkan kabupaten/kota di Jawa Timur adalah dua klaster.

Klaster 2 menunjukkan jumlah kasus pneumonia yang jauh lebih tinggi dibandingkan klaster 1, yang bisa mengindikasikan bahwa klaster 2 mungkin lebih berisiko atau memiliki faktor penyebab yang lebih besar terkait dengan pneumonia. Untuk presentase kebiasaan merokok, tidak ada perbedaan yang sangat mencolok antara kedua klaster, meskipun klaster 1 sedikit lebih tinggi. Sedangka fasilitas kesehatan di tiap kabupaten/kota, klaster 2 sedikit lebih baik dalam hal jumlah puskesmas rawat inap dibandingkan klaster 1.

Secara keseluruhan, klaster-klaster ini menunjukkan perbedaan signifikan dalam jumlah kasus pneumonia dan fasilitas kesehatan yang tersedia, meskipun perbedaan dalam kebiasaan merokok tidak terlalu besar.

Indeks Validitas

> inval <- clValid(datastand, 2:4, clMethods = "hierarchical", validation = "internal", metric = "euclidean", method = "average")
> summary(inval)

Clustering Methods:
 hierarchical 

Cluster sizes:
 2 3 4 

Validation Measures:
                                 2       3       4
                                                  
hierarchical Connectivity   3.8579  7.3286 14.2571
             Dunn           0.5507  0.3371  0.2645
             Silhouette     0.5290  0.3275  0.2770

Optimal Scores:

             Score  Method       Clusters
Connectivity 3.8579 hierarchical 2       
Dunn         0.5507 hierarchical 2       
Silhouette   0.5290 hierarchical 2       
> optimalScores(inval)
                 Score       Method Clusters
Connectivity 3.8579365 hierarchical        2
Dunn         0.5507378 hierarchical        2
Silhouette   0.5289820 hierarchical        2
> plot(inval)

Berdasarkan analisis cluster hirarki yang sudah dilakukan, jumlah klaster yang optimal adalah 2 klaster. Hal ini didukung oleh hasil indeks validitas yang menunjukkan klaster 2 memiliki skor terbaik dalam hal Connectivity, Dunn Index, dan Silhouette Score. Klaster 2 memberikan pemisahan yang lebih jelas dan lebih baik dalam hal kualitas klaster dibandingkan dengan klaster 3 atau 4. Dengan menggunakan Average Linkage dan Euclidean distance, model klasterisasi menunjukkan bahwa dua klaster ini lebih baik secara statistik dan lebih sesuai dengan struktur data yang ada.

KESIMPULAN

Berdasarkan analisis klaster hierarki yang telah dilakukan di 38 kabupaten/kota di Jawa Timur, yang bertujuan untuk mengelompokkan kabupaten/kota tersebut menurut tingkat kematian balita berdasarkan tiga indikator, yakni jumlah kasus pneumonia, presentase penduduk yang merokok, dan jumlah puskesmas rawat inap. Dipilih metode Average Linkage, karena memiliki koefisien cophenetic tertinggi dan paling mendekati 1 dibandingkan metode lainnya. Hasil analisis menggunakan Average Linkage menunjukkan terbentuknya dua klaster: klaster 1 yang terdiri dari 36 kabupaten/kota dan klaster 2 yang terdiri dari 2 kabupaten/kota. Berdasarkan karakteristik masing-masing klaster, klaster 1 tergolong sebagai kelompok kabupaten/kota dengan tingkat kematian balita yang diakibatkan oleh penyakit paru-paru dengan skala rendah, sementara klaster 2 merupakan kelompok kabupaten dengan tingkat kematian balita yang diakibatkan oleh penyakit paru-paru yang lebih tinggi. Maka, dapat ditarik kesimpulan bahwa klaster 2 memiliki resiko yang lebih tinggi dalam kematian balita yang diakibatkan oleh penyakit paru-paru. Sehingga pemerintah dapat memberikan perhatian lebih pada kabupaten/kota di klaster tersebut. Seperti meningkatkan fasilitas kesehatan di kabupaten/kota tersebut, memberikan edukasi pada warga-warga untuk tidak merokok di sekitar anak kecil, dan penanggulangan-penanggulangan lainnya.

DAFTAR PUSTAKA

Pertiwi, F. D., & Nasution, A. S. (2022). Faktor-faktor yang Berhubungan dengan Kejadian Pneumonia pada Balita di Puskesmas Semplak Kota Bogor 2020. Promotor, 5(3), 273-280.

Rahmawati, Puspita Rini. (2023). Penerapan Analisis Cluster Hierarki Untuk Mengelompokkan Kelurahan di Kabupaten Demak Berdasarkan Indikator Status Gizi Balita Pada Tahun 2019 Dengan Metode Centroid Linkage. https://rpubs.com/puspitarini/1111700

Susanti, S. (2016). Pemetaan Penyakit Pneumonia di Provinsi Jawa Timur. Jurnal Biometrika dan Kependudukan, 5(2), 117-124.