Penerapan Analisis Cluster Hierarki Untuk Mengelompokkan Kabupaten/Kota di Jawa Timur Berdasarkan Kondisi Pendidikan Pada Tahun 2023 dengan Metode Centroid Linkage

Salma Nuha Rismala

2024-11-30

1 PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Pendidikan adalah salah satu indikator utama dalam menilai kualitas pembangunan suatu daerah, karena berperan penting dalam meningkatkan kualitas sumber daya manusia (SDM). Di Indonesia, Provinsi Jawa Timur merupakan salah satu wilayah dengan populasi terbesar dan tingkat keragaman sosial yang tinggi, sehingga upaya untuk meningkatkan kualitas pendidikan perlu dilakukan secara menyeluruh dan merata. Namun, setiap kabupaten/kota di Jawa Timur memiliki kondisi pendidikan yang beragam, baik dari segi infrastruktur, tingkat partisipasi masyarakat, maupun akses terhadap layanan pendidikan. Perbedaan ini mencerminkan perlunya strategi kebijakan pendidikan yang spesifik dan sesuai dengan karakteristik masing-masing daerah. Untuk memahami kondisi pendidikan di setiap kabupaten/kota secara lebih mendalam, diperlukan analisis yang mampu mengelompokkan daerah-daerah tersebut berdasarkan kesamaan kondisi pendidikannya. Salah satu metode yang efektif untuk tujuan ini adalah Analisis Cluster Hierarki, yang memungkinkan pengelompokan berdasarkan karakteristik serupa dalam berbagai dimensi pendidikan. Penelitian ini berfokus pada kondisi pendidikan masyarakat yang diukur melalui tiga variabel utama, yaitu: 1. Indeks Pembangunan Literasi Masyarakat, sebagai indikator kemampuan dasar membaca dan menulis, yang menjadi fondasi proses pembelajaran. 2. Rata-rata Lama Waktu Sekolah, mewakili tingkat partisipasi dan akses masyarakat terhadap pendidikan formal. 3. Banyaknya Perpustakaan Terakreditasi, sebagai indikator infrastruktur pendukung literasi dan akses terhadap sumber belajar. Dengan menganalisis ketiga variabel tersebut, penelitian ini bertujuan untuk mengelompokkan kabupaten/kota di Jawa Timur berdasarkan kondisi pendidikan masyarakatnya pada tahun 2023. Hasil klaster diharapkan dapat memberikan pemahaman yang lebih jelas mengenai distribusi kondisi pendidikan di Jawa Timur dan menjadi acuan dalam merancang kebijakan pendidikan yang tepat sasaran. Selain itu, hasil ini dapat membantu pemerintah dan pemangku kepentingan dalam menentukan prioritas intervensi pendidikan di daerah-daerah yang membutuhkan perhatian lebih, sehingga tercipta pemerataan pendidikan yang berkelanjutan di seluruh wilayah Jawa Timur.

1.2 Rumusan Masalah

  1. Bagaimana pengelompokan kabupaten/kota di Jawa Timur berdasarkan kualitas pendidikan?
  2. Bagaimana karakteristik kelompok yang terbentuk dari hasil pengelompokan tersebut?
  3. Bagaimana hasil pengelompokan tersebut dapat digunakan sebagai acuan dalam pengambilan kebijakan untuk meningkatkan kualitas pendidikan di Jawa Timur?

1.3 Tujuan

  1. Mengetahui hasil pengelompokan kabupaten/kota di Jawa Timur berdasarkan kualitas pendidikan.
  2. Mengetahui karakteristik kelompok yang terbentuk dari hasil pengelompokan kabupaten/kota di Jawa Timur berdasarkan kualitas pendidikan.
  3. Mengetahui rekomendasi yang dapat diberikan kepada pihak terkait dari hasil pengelompokan untuk meningkatkan kualitas pendidikan di Jawa Timur.

2 Tinjauan Pustaka

2.1 Analisis Cluster

Analisis cluster atau clustering adalah analisis untuk menemukan subkelompok atau cluster pada suatu data. Analisis cluster bertujuan untuk membagi data menjadi kelompok-kelompok di mana pengamatan dalam setiap kelompok cukup mirip satu sama lain, sementara pengamatan di kelompok yang berbeda cukup berbeda satu sama lain.

2.2 Jarak Euclidean

Jarak euclidean digunakan untuk mengukur jarak antara dua buah objek. Berikut ini rumus untuk menghitung jarak euclidean. \[ d\left ( x,y \right )=\sqrt{\left ( \mathbf{x}-\mathbf{y} \right )'\left ( \mathbf{x}-\mathbf{y} \right )} \] Keterangan:

\(\mathbf{x}'=\left [ x_{1},x_{2},...,x_{p} \right ]\): Vektor dengan \(p\) variabel untuk objek ke-\(x\).

\(\mathbf{y}'=\left [ y_{1},y_{2},...,y_{p} \right ]\): Vektor \(p\) variabel untuk objek ke-\(y\).

2.3 Indeks Validitas: Indeks Global Silhouette

Indeks validitas digunakan untuk menentukan jumlah cluster yang paling optimal. Berikut ini merupakan rumus Indeks Global Silhouette. \[ GS_{u}=\frac{1}{c}\sum_{i=1}^{c}S\left ( i \right ) \] Keterangan:

\(S\left ( i \right)\): Silhouette kelompok ke-\(i\).

\(c\): jumlah kelompok.

2.4 Analisis Cluster dengan Centroid Method

Analisis cluster dengan metode ini menggunakan jarak antara dua centroid pada tiap cluster sebagai jarak antara dua cluster. Rumus yang digunakan pada metode ini adalah sebagai berikut. \[ C_{i}=\frac{1}{M}\sum_{j=1}^{M}x_{j} \] Keterangan:

\(M\): jumlah data pada suatu kelompok.

\(i\): variabel ke-\(i\) pada suatu kelompok

2.5 Data

Data yang digunakan pada penelitian ini adalah Indeks Pembangunan Literasi Masyarakat Menurut Kabupaten/Kota di Provinsi Jawa Timur Tahun 2023, Rata-Rata Lama Sekolah Menurut Kabupaten/Kota di Indonesia Tahun 2023, dan Banyaknya Perpustakaan Terakreditasi Menurut Kabupaten/Kota di Jawa Timur Tahun 2023. Ketiga data ini dapat menggambarkan kondisi pendidikan di setiap kabupaten/kota di Jawa Timur. Data ini didapatkan dari situs resmi Badan Pusat Statistik (BPS) pusat dan Jawa Timur. Berikut ini merupakan data yang digunakan dalam penelitian ini.

Tabel 1.1. Data

Kabupaten.Kota x1 x2 x3
Pacitan 65.16 7.88 52
Ponorogo 58.06 7.78 42
Trenggalek 84.17 7.90 134
Tulungagung 58.40 8.66 60
Blitar 69.95 7.83 119
Kediri 66.53 8.24 56
Malang 48.83 7.75 90
Lumajang 53.87 7.14 49
Jember 37.67 6.52 7
Banyuwangi 65.58 7.76 190
Bondowoso 64.28 6.36 52
Situbondo 62.81 6.90 39
Probolinggo 35.92 6.29 36
Pasuruan 47.66 7.44 21
Sidoarjo 54.83 10.78 45
Mojokerto 72.12 9.11 22
Jombang 49.18 8.77 53
Nganjuk 75.83 8.24 15
Madiun 48.87 7.95 38
Magetan 55.12 8.67 48
Ngawi 65.31 7.78 36
Bojonegoro 52.66 7.45 76
Tuban 55.44 7.40 40
Lamongan 63.86 8.34 61
Gresik 54.51 10.01 36
Bangkalan 53.92 5.99 17
Sampang 79.66 5.07 12
Pamekasan 75.02 7.15 42
Sumenep 47.09 5.94 9
Kota Kediri 63.16 10.69 11
Kota Blitar 80.75 10.78 67
Kota Malang 94.22 10.94 420
Kota Probolinggo 82.90 9.56 54
Kota Pasuruan 84.38 9.78 107
Kota Mojokerto 80.03 11.05 39
Kota Madiun 93.94 11.82 82
Kota Surabaya 84.32 10.70 331
Kota Batu 83.00 9.85 74

Keterangan:

\(X_{1}\): Indeks Pembangunan Literasi Masyarakat

\(X_{2}\): Rata-Rata Lama Sekolah (Tahun)

\(X_{3}\): Banyaknya Perpustakaan Terakreditasi

3 SOURCE CODE

3.1 Library yang Dibutuhkan

> library(psych)
> library(GPArotation)
> library(clValid)
> library(ggplot2)
> library(cluster)
> library(factoextra)
> library(tidyverse)
> library(car)
> library(readxl)

3.2 Impor Data

> data <- read_excel("C:/Users/HUAWEI/Downloads/datalaprak_cluster.xlsx")
> data <- data.frame(data)

3.3 Statistika Deskriptif

> statdes <- summary(data)
> statdes
 Kabupaten.Kota           x1              x2               x3        
 Length:38          Min.   :35.92   Min.   : 5.070   Min.   :  7.00  
 Class :character   1st Qu.:54.07   1st Qu.: 7.410   1st Qu.: 36.00  
 Mode  :character   Median :64.07   Median : 7.925   Median : 48.50  
                    Mean   :64.97   Mean   : 8.376   Mean   : 70.58  
                    3rd Qu.:78.70   3rd Qu.: 9.725   3rd Qu.: 72.25  
                    Max.   :94.22   Max.   :11.820   Max.   :420.00  

3.4 Analisis Cluster

3.4.1 Uji Asumsi Analisis Cluster

3.4.1.1 Asumsi Kecukupan Sampel

> kmo <- KMO(data[,2:4])
> kmo
Kaiser-Meyer-Olkin factor adequacy
Call: KMO(r = data[, 2:4])
Overall MSA =  0.66
MSA for each item = 
  x1   x2   x3 
0.62 0.67 0.71 

3.4.1.2 Asumsi Non Multikolinieritas

> korelasi <- cor(data[,2:4], method = 'pearson')
> korelasi
          x1        x2        x3
x1 1.0000000 0.5475726 0.4921741
x2 0.5475726 1.0000000 0.3926793
x3 0.4921741 0.3926793 1.0000000

3.4.2 Standarisasi

> datastand <- scale(data[,2:4])
> rownames(datastand) <- 1:nrow(datastand)
> datastand
            x1          x2          x3
1   0.01240301 -0.29879726 -0.22577206
2  -0.46091121 -0.35909622 -0.34729244
3   1.27968516 -0.28673746  0.77069500
4  -0.43824546  0.17153470 -0.12855576
5   0.33172344 -0.32894674  0.58841444
6   0.10373265 -0.08172097 -0.17716391
7  -1.07621969 -0.37718591  0.23600536
8  -0.74023326 -0.74500962 -0.26222818
9  -1.82018964 -1.11886322 -0.77261375
10  0.04040188 -0.37115602  1.45120910
11 -0.04626129 -1.21534157 -0.22577206
12 -0.14425733 -0.88972715 -0.38374855
13 -1.93685160 -1.25755085 -0.42020466
14 -1.15421654 -0.56411272 -0.60248522
15 -0.67623584  1.44987282 -0.31083632
16  0.47638427  0.44288005 -0.59033318
17 -1.05288730  0.23786356 -0.21362003
18  0.72370761 -0.08172097 -0.67539745
19 -1.07355313 -0.25658798 -0.39590059
20 -0.65690329  0.17756459 -0.27438021
21  0.02240260 -0.35909622 -0.42020466
22 -0.82089667 -0.55808282  0.06587683
23 -0.63557082 -0.58823230 -0.37159651
24 -0.07426016 -0.02142200 -0.11640373
25 -0.69756832  0.98557077 -0.42020466
26 -0.73690006 -1.43844776 -0.65109337
27  0.97903063 -1.99319826 -0.71185356
28  0.66970979 -0.73897972 -0.34729244
29 -1.19221500 -1.46859724 -0.74830967
30 -0.12092494  1.39560375 -0.72400560
31  1.05169436  1.44987282 -0.04349150
32  1.94965810  1.54635117  4.24617770
33  1.19502191  0.71422541 -0.20146799
34  1.29368459  0.84688314  0.44258999
35  1.00369630  1.61268004 -0.38374855
36  1.93099218  2.07698209  0.13878906
37  1.28968475  1.40163365  3.16464637
38  1.20168831  0.88909242  0.04157276
attr(,"scaled:center")
       x1        x2        x3 
64.973947  8.375526 70.578947 
attr(,"scaled:scale")
       x1        x2        x3 
15.000606  1.658403 82.290728 

3.4.3 Menghitung Jarak Euclidean

> jarak <- dist(datastand, method = "euclidean")
> jarak
           1         2         3         4         5         6         7
2  0.4923713                                                            
3  1.6121712 2.0699776                                                  
4  0.6585949 0.5743942 1.9924736                                        
5  0.8750853 1.2266728 0.9662501 1.1650665                              
6  0.2404703 0.6516927 1.5242482 0.6002012 0.8361881                    
7  1.1851087 0.8480378 2.4175114 0.9170661 1.4521787 1.2846384          
8  0.8757259 0.4839276 2.3145224 0.9742271 1.4303120 1.0767851 0.7045692
9  2.0808507 1.6142435 3.5613844 1.9974251 2.6659137 2.2653259 1.4563272
10 1.6787750 1.8671015 1.4163506 1.7376057 0.9116274 1.6551079 1.6503334
11 0.9184198 0.9590922 1.9008909 1.4444820 1.2615340 1.1445334 1.4059010
12 0.6314247 0.6190056 1.9297535 1.1304110 1.2190706 0.8700863 1.2309944
13 2.1809645 1.7294325 3.5646640 2.0912114 2.6506699 2.3676209 1.3951134
14 1.2543151 0.7666990 2.8082803 1.1306639 1.9187399 1.4128114 0.8626074
15 1.8813045 1.8221039 2.8303979 1.3130171 2.2335695 1.7239486 1.9486320
16 0.9477704 1.2572818 1.7406986 1.0599124 1.4163648 0.7647119 1.9405985
17 1.1928939 0.8512726 2.5855322 0.6240353 1.6975512 1.2005137 0.7622291
18 0.8690451 1.2601237 1.5627943 1.3089344 1.3461028 0.7953651 2.0390422
19 1.1000119 0.6230576 2.6267061 0.8114050 1.7172403 1.2101347 0.6433165
20 0.8229546 0.5759635 2.2490294 0.2628923 1.4065387 0.8094733 0.8625936
21 0.2038136 0.4887826 1.7332736 0.7608054 1.0554150 0.3776512 1.2798085
22 0.9201502 0.5830043 2.2322278 0.8465032 1.2861112 1.0681427 0.3561703
23 0.7245050 0.2891367 2.2503188 0.8217372 1.3872665 0.9170209 0.7796743
24 0.3104979 0.5628788 1.6402757 0.4121471 0.8695762 0.1975075 1.1201263
25 1.4803596 1.3672791 2.6356292 0.9027525 1.9505667 1.3565632 1.5591967
26 1.4286905 1.1547574 2.7229643 1.7188030 1.9772021 1.6649264 1.4242046
27 2.0103828 2.2083086 2.2804280 2.6523530 2.2089447 2.1692821 2.7810046
28 0.8003624 1.1927344 1.3514766 1.4506713 1.0760619 0.8838908 1.8760066
29 1.7585739 1.3880247 3.1328036 1.9085591 2.3255156 1.9821992 1.4742828
30 1.7711600 1.8266022 2.6506811 1.3977117 2.2139131 1.5912244 2.2309174
31 2.0423515 2.3775281 1.9315006 1.9650203 2.0203619 1.8061781 2.8185600
32 5.2111289 5.5264403 3.9859826 5.1701544 4.4174299 5.0620165 5.3793507
33 1.5573674 1.9787366 1.3979254 1.7226119 1.5676118 1.3509380 2.5575574
34 1.8441730 2.2708824 1.1802307 1.9447068 1.5261749 1.6316820 2.6753446
35 2.1590193 2.4564824 2.2397983 2.0545606 2.2730075 1.9296649 2.9444375
36 3.0754214 3.4484713 2.5319313 3.0521288 2.9237505 2.8458220 3.8827458
37 4.0022308 4.3009848 2.9294539 3.9171503 3.2480101 3.8437637 4.1639694
38 1.7020443 2.1150480 1.3857412 1.7981144 1.5935790 1.4818337 2.6134517
           8         9        10        11        12        13        14
2                                                                       
3                                                                       
4                                                                       
5                                                                       
6                                                                       
7                                                                       
8                                                                       
9  1.2516252                                                            
10 1.9196419 2.9943705                                                  
11 0.8391295 1.8588076 1.8794748                                        
12 0.6252181 1.7356464 1.9157465 0.3749461                              
13 1.3113163 0.3962782 2.8631131 1.9010306 1.8303053                    
14 0.5655800 0.8832961 2.3836958 1.3392448 1.0834612 1.0614143          
15 2.1963532 2.8496094 2.6333476 2.7399766 2.4004261 2.9885208 2.0903737
16 1.7317312 2.7832571 2.2406763 1.7764465 1.4844915 2.9570452 1.9165180
17 1.0325478 1.6558788 2.0827487 1.7678373 1.4580854 1.7493811 0.8970227
18 1.6594528 2.7489140 2.2523620 1.4422589 1.2211864 2.9199785 1.9402621
19 0.6062394 1.2012067 2.1600546 1.4154436 1.1245459 1.3220445 0.3791507
20 0.9264096 1.8116834 1.9403575 1.5216550 1.1890664 1.9284939 0.9513457
21 0.8691946 2.0240020 1.8715392 0.8807241 0.5573812 2.1554345 1.2081765
22 0.3861361 1.4199041 1.6419264 1.0569334 0.8774917 1.4038825 0.7468911
23 0.2179330 1.3585675 1.9561906 0.8728210 0.5765724 1.4641317 0.5682295
24 0.9941650 2.1640838 1.6102395 1.1992453 0.9112226 2.2560045 1.3027257
25 1.7382996 2.4110399 2.4264165 2.3034800 1.9555624 2.5626973 1.6258145
26 0.7950369 1.1359656 2.4825361 0.8412232 0.8507602 1.2352801 0.9700400
27 2.1716368 2.9332214 2.8619722 1.3757034 1.6084394 3.0213582 2.5700176
28 1.4125196 2.5543705 1.9406006 0.8685058 0.8286111 2.6586452 1.8499754
29 0.9819072 0.7192056 2.7498372 1.2846766 1.2514834 0.8406409 0.9169520
30 2.2757431 3.0351948 2.8069602 2.6591064 2.3106399 3.2294139 2.2187716
31 2.8418936 3.9214464 2.5637840 2.8882695 2.6494911 4.0501189 3.0388575
32 5.7281387 6.8193392 3.8902368 5.6221860 5.6351731 6.6889423 6.1316904
33 2.4245146 3.5746220 2.2896598 2.2944724 2.0975125 3.7073412 2.7044194
34 2.6772585 3.8777689 2.0178329 2.5485160 2.4013179 3.9508760 3.0125258
35 2.9350908 3.9480219 2.8689042 3.0207737 2.7531508 4.1093036 3.0729237
36 3.9063919 5.0115314 3.3600831 3.8576977 3.6580145 5.1372950 4.1283631
37 4.5246120 5.6148233 2.7639389 4.4864516 4.4606760 5.5075363 4.9018458
38 2.5560993 3.7184045 2.2189833 2.4611977 2.2708296 3.8303718 2.8419894
          15        16        17        18        19        20        21
2                                                                       
3                                                                       
4                                                                       
5                                                                       
6                                                                       
7                                                                       
8                                                                       
9                                                                       
10                                                                      
11                                                                      
12                                                                      
13                                                                      
14                                                                      
15                                                                      
16 1.5558554                                                            
17 1.2729037 1.5882746                                                  
18 2.1067810 0.5861834 1.8632397                                        
19 1.7541680 1.7115389 0.5273856 1.8272502                              
20 1.2729772 1.2060511 0.4051310 1.4608663 0.6138833                    
21 1.9422734 0.9371281 1.2471113 0.7961715 1.1010075 0.8779101          
22 2.0481029 1.7650711 0.8749107 1.7782605 0.6066076 0.8269497 0.9934911
23 2.0394161 1.5321496 0.9389057 1.4820549 0.5499156 0.7722376 0.6984233
24 1.6015265 0.8622035 1.0170502 0.9761468 1.0639586 0.6356298 0.4643949
25 0.4774860 1.3044622 0.8532261 1.7956225 1.2980422 0.8220659 1.5252827
26 2.9089261 2.2394519 1.7610368 1.9936582 1.2550901 1.6612670 1.3397201
27 3.8412837 2.4903610 3.0585232 1.9287987 2.7071649 2.7531571 1.9158512
28 2.5698199 1.2219804 1.9848002 0.7365852 1.8094281 1.6140855 0.7540784
29 2.9958446 2.5422285 1.7936872 2.3663266 1.2677694 1.7947191 1.6774807
30 0.6942796 1.1323997 1.5714355 1.7024263 1.9351721 1.4046548 1.7865637
31 1.7484897 1.2822059 2.4345788 1.6889819 2.7482499 2.1427515 2.1151178
32 5.2603235 5.1749417 5.5332824 5.3268636 5.8257434 5.3947366 5.3963106
33 2.0136395 0.8609788 2.2978608 1.0393637 2.4752203 1.9294942 1.6046498
34 2.1935894 1.3777259 2.5115565 1.5611135 2.7430876 2.1833064 1.9531919
35 1.6893769 1.2996797 2.4796371 1.7419666 2.7945081 2.1975233 2.2027637
36 2.7190195 2.3060340 3.5227952 2.6039268 3.8417099 3.2366184 3.1447839
37 3.9932632 3.9598659 4.2725506 4.1553108 4.5838943 4.1369619 4.1901469
38 1.9912976 1.0604134 2.3605791 1.2980718 2.5847031 2.0150585 1.7781811
          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 0.4760647                                                            
24 0.9373885 0.8375362                                                  
25 1.6230685 1.5757736 1.2226375                                        
26 1.1384833 0.9006955 1.6531626 2.4353075                              
27 2.4298476 2.1671737 2.3134138 3.4306134 1.8043996                    
28 1.5573504 1.3141815 1.0590987 2.2020082 1.6000318 1.3422549          
29 1.2766415 1.1076136 1.9347983 2.5249295 0.4665530 2.2340194 2.0395883
30 2.2205328 2.0795812 1.5425043 0.7700257 2.9011359 3.5628681 2.3072630
31 2.7478072 2.6661563 1.8541301 1.8486236 3.4511804 3.5080944 2.2426062
32 5.4387068 5.7064607 5.0582877 5.3942012 6.3332364 6.1686791 5.2878136
33 2.3987849 2.2530889 1.4695203 1.9244147 2.9271978 2.7635645 1.5521027
34 2.5665728 2.5385985 1.7139722 2.1745659 3.2468684 3.0818516 1.8783556
35 2.8711520 2.7443323 1.9757917 1.8135315 3.5228582 3.6208590 2.3755378
36 3.8107447 3.7351181 2.9136678 2.9005143 4.4832812 4.2656995 3.1235796
37 4.2305337 4.4912347 3.8276263 4.1198835 5.1703944 5.1622322 4.1593640
38 2.4871182 2.3934741 1.5754484 1.9569676 3.1073066 2.9874449 1.7563702
          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 3.0580877                                                            
31 3.7482483 1.3568643                                                  
32 6.6261742 5.3863495 4.3837095                                        
33 3.2806479 1.5713173 0.7659481 4.5873152                              
34 3.5999150 1.9139383 0.8114376 3.9226058 0.6649384                    
35 3.8012105 1.1948514 0.3802432 4.7260407 0.9365108 1.1633458          
36 4.8075462 2.3278864 1.0952885 4.1415648 1.5857279 1.4183086 1.1612492
37 5.4506217 4.1366013 3.2173149 1.2752325 3.4368906 2.7780128 3.5661515
38 3.4515776 1.6099595 0.5866931 4.3208970 0.2994858 0.4135937 0.8623677
          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 3.1659411          
38 1.3972892 3.1660750

3.4.4 Koefisien Korelasi Cophenetic

> d1 <- dist(data[,2:4])
> 
> #Single Linkage
> hiers <- hclust(dist(data[,2:4]), method = "single")
> #Korelasi cophenetic
> hc1 <- hclust(d1, "single")
> d2 <- cophenetic(hc1)
> cors <- cor(d1,d2)
> cors
[1] 0.9609682
> 
> #Average Linkage
> hierave <- hclust(dist(data[,2:4]), method = "ave")
> #Korelasi cophenetic
> hc2 <- hclust(d1, "ave")
> d3 <- cophenetic(hc2)
> corave <- cor(d1,d3)
> corave
[1] 0.9617085
> 
> #Complete Linkage
> hiercomp <- hclust(dist(data[,2:4]), method = "complete")
> #Korelasi cophenetic
> hc3 <- hclust(d1, "complete")
> d4 <- cophenetic(hc3)
> corcomp <- cor(d1,d4)
> corcomp
[1] 0.9393147
> 
> #Centorid Linkage
> hiercen <- hclust(dist(data[,2:4]), method = "centroid")
> #Korelasi cophenetic
> hc4 <- hclust(d1, "centroid")
> d5 <- cophenetic(hc4)
> corcen <- cor(d1,d5)
> corcen
[1] 0.964328
> 
> #Ward
> hierward <- hclust(dist(data[,2:4]), method = "ward.D")
> #Korelasi cophenetic
> hc5 <- hclust(d1,"ward.D")
> d6 <- cophenetic(hc5)
> corward <- cor(d1,d6)
> corward
[1] 0.9321021
> 
> #Menampilkan Hasil Koefisien Korelasi Cophenetic dari Beberapa Metode
> KorCop<-data.frame(cors,corave,corcomp,corcen,corward)
> KorCop
       cors    corave   corcomp   corcen   corward
1 0.9609682 0.9617085 0.9393147 0.964328 0.9321021

3.4.5 Analisis Cluster Metode Centroid Linkage

3.4.5.1 Membuat Dendogram

> #Metode Centroid Linkage
> hc <- hclust(dist(scale(data[,2:4])), method = "centroid")
> hc

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

Cluster method   : centroid 
Distance         : euclidean 
Number of objects: 38 
> plot(hc, labels(data$Kabupaten.Kota), hang = 1, main = "Cluster Dendogram", sub = " ", xlab = "Kabupaten/Kota", ylab = "Jarak")

3.4.5.2 Penentuan Jumlah Cluster

> plot <- fviz_nbclust(data[,2:4], FUN = hcut, method = "silhouette")
> print(plot)

3.4.5.3 Anggota Tiap Cluster

> anggota <- data.frame(id = data$Kabupaten.Kota, cutree(hiercen, k = 2))
> colnames(anggota) <- c("Kabupaten/Kota", "Cluster")
> anggota
     Kabupaten/Kota Cluster
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       1
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      Kota Kediri       1
31      Kota Blitar       1
32      Kota Malang       2
33 Kota Probolinggo       1
34    Kota Pasuruan       1
35   Kota Mojokerto       1
36      Kota Madiun       1
37    Kota Surabaya       2
38        Kota Batu       1
> clus_hier <- eclust(datastand, FUNcluster = "hclust", k = 2, hc_method = "centroid", graph = TRUE)
> fviz_dend(clus_hier, rect = TRUE, cex = 0.5)

3.4.5.4 Karakteristik Setiap Cluster

> 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  1  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  2  1  1  1  1  2  1 
> aggregate(data[,2:4],list(idclus),mean)
  Group.1       x1        x2        x3
1       1 63.62417  8.239722  53.63889
2       2 89.27000 10.820000 375.50000

4 HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Statistika Deskriptif

Tabel 3.1. Statistik Deskriptif

Statistik x1 x2 x3
Min 35.92 5.070 7.00
1st Qu. 54.07 7.410 36.00
Median 64.07 7.925 48.50
Mean 64.97 8.376 70.58
3rd Qu. 78.70 9.725 72.25
Max 94.22 11.820 420.00
  • Pada variabel Indeks Pembangunan Literasi Masyarakat (X1), didapatkan nilai terendah yaitu 35.92 dan nilai tertinggi yaitu 94.22. Hal ini menunjukkan rentang yang cukup jauh, menunjukkan bahwa pembangunan literasi masyarakat belum merata di 38 kabupaten/ kota di Jawa Timur. Didapatkan juga rata-rata sebesar 64.97 dengan median sebesar 64.07, rata-rata yang tidak terlalu jauh dengan median menunjukkan data relatif simetris.
  • Pada variabel Rata-Rata Lama Sekolah (X2), didapatkan nilai terendah yaitu 5.07 tahun dan nilai tertinggi yaitu 11.82 tahun. Didapatkan juga rata-rata sebesar 8.376 dengan median sebesar 7.925. Nilai rata-rata sedikit lebih tinggi dari median, menunjukkan adanya beberapa kabupaten/kota dengan pencapaian pendidikan yang lebih tinggi yang menarik rata-rata ke atas.
  • Pada variabel Banyaknya Perpustakaan Terakreditasi (X3), didapatkan nilai terendah yaitu 7 tahun dan nilai tertinggi yaitu 420 tahun. Terlihat rentang yang sangat jauh dalam hal pembangunan perpustakaan, namun hal ini dapat disebabkan oleh banyak faktor termasuk luas wilayah dan jumlah penduduk di setiap kabupaten/kota di Jawa Timur yang berbeda sehingga kebutuhan perpustakaan setiap kabupaten/kota juga mungkin berbeda. Didapatkan perbedaan yang cukup jauh antara rata-rata (70.58) dan median (48.5), menunjukkan distribusi yang lebih condong ke kanan (positif skewed), menunjukkan adanya beberapa kabupaten/kota dengan jumlah perpustakaan yang jauh lebih banyak dibandingkan yang lainnya.

4.2 Uji Asumsi

4.2.1 Asumsi Kecukupan Sampel

Asumsi Kecukupan Sampel dapat diuji menggunakan Uji KMO (Kaiser Meyer Olkin). Hasil uji ini akan menunjukkan apakah sampel cukup untuk merepresentasikan populasi.

Tabel 3.2. Hasil Uji KMO

x1 x2 x3
MSA 0.62 0.67 0.71

Berdasarkan Uji KMO (Kaiser Mayer Olkin), didapatkan nilai MSA (Measure of Sampling Adequancy) untuk variabel Indeks Pembangunan Literasi Masyarakat (X1), variabel Rata-Rata Lama Sekolah (X2), serta variabel Banyaknya Perpustakaan Terakreditasi (X3) bernilai lebih dari 0.5. Sehingga, dapat disimpulkan bahwa banyak sampel sudah cukup untuk dilakukan analisis cluster.

4.2.2 Asumsi Non Multikolinieritas

Asumsi analisis cluster yang kedua yaitu asumsi non multikolinieritas. Untuk melakukan pengecekan terhadap asumsi ini, dapat digunakan korelasi antar variabel. Jika nilai mutlak dari korelasi bernilai lebih dari 0.8, maka dapat dikatakan terjadi multikolinieritas.

Tabel 3.3. Korelasi Antar Variabel

x1 x2 x3
x1 1.0000000 0.5475726 0.4921741
x2 0.5475726 1.0000000 0.3926793
x3 0.4921741 0.3926793 1.0000000

Berdasarkan hasil tersebut, didapatkan semua korelasi antar variabel bernilai kurang dari 0.8. Sehingga, dapat disimpulkan bahwa tidak terjadi multikolinieritas.

4.3 Standarisasi Data

Sebelum melakukan analisis cluster, dilakukan standarisasi menggunakan Z-score. Standarisasi ini dilakukan karena tiap variabel memiliki satuan yang berbeda. Standarisasi ini dilakukan agar hasil cluster tidak bias karena adanya variabel tertentu yang mendominasi proses pengelompokan. Berikut ini merupakan data hasil standarisasi.

Tabel 3.4. Data Hasil Standarisasi

x1 x2 x3
0.0124030 -0.2987973 -0.2257721
-0.4609112 -0.3590962 -0.3472924
1.2796852 -0.2867375 0.7706950
-0.4382455 0.1715347 -0.1285558
0.3317234 -0.3289467 0.5884144
0.1037327 -0.0817210 -0.1771639
-1.0762197 -0.3771859 0.2360054
-0.7402333 -0.7450096 -0.2622282
-1.8201896 -1.1188632 -0.7726137
0.0404019 -0.3711560 1.4512091
-0.0462613 -1.2153416 -0.2257721
-0.1442573 -0.8897271 -0.3837485
-1.9368516 -1.2575509 -0.4202047
-1.1542165 -0.5641127 -0.6024852
-0.6762358 1.4498728 -0.3108363
0.4763843 0.4428801 -0.5903332
-1.0528873 0.2378636 -0.2136200
0.7237076 -0.0817210 -0.6753974
-1.0735531 -0.2565880 -0.3959006
-0.6569033 0.1775646 -0.2743802
0.0224026 -0.3590962 -0.4202047
-0.8208967 -0.5580828 0.0658768
-0.6355708 -0.5882323 -0.3715965
-0.0742602 -0.0214220 -0.1164037
-0.6975683 0.9855708 -0.4202047
-0.7369001 -1.4384478 -0.6510934
0.9790306 -1.9931983 -0.7118536
0.6697098 -0.7389797 -0.3472924
-1.1922150 -1.4685972 -0.7483097
-0.1209249 1.3956038 -0.7240056
1.0516944 1.4498728 -0.0434915
1.9496581 1.5463512 4.2461777
1.1950219 0.7142254 -0.2014680
1.2936846 0.8468831 0.4425900
1.0036963 1.6126800 -0.3837485
1.9309922 2.0769821 0.1387891
1.2896848 1.4016336 3.1646464
1.2016883 0.8890924 0.0415728

4.4 Koefisien Korelasi Cophenetic

Koefisien korelasi cophenetic digunakan sebagai dasar dalam penentuan metode terbaik untuk analisis cluster. Nilai korelasi mendekati 1 menunjukkan metode tersebut adalah metode yang terbaik.

Tabel 3.5. Koefisien Korelasi Cophenetic

Metode Koefisien Korelasi
Single Linkage 0.9609682
Average Linkage 0.9617085
Complete Linkage 0.9393147
Centroid Linkage 0.9643280
Ward’s Method 0.9321021

Dari hasil di atas, didapatkan koefisien korelasi cophenetic yang terbesar yaitu pada metode centroid linkage yang bernilai 0.9643. Sehingga, analisis cluster akan dilakukan dengan metode centroid linkage.

4.5 Analisis Cluster dengan Metode Centroid Linkage

Setelah dilakukan analisis cluster dengan metode centroid linkage, didapatkan hasil dendogram sebagai berikut.

Gambar 3.1. Dendogram Analisis Cluster

Setelah terbentuk dendogram, perlu ditentukan jumlah cluster yang optimal. Penentuan jumlah cluster dapat dilakukan dengan melihat indeks validitas. Berikut ini merupakan plot jumlah cluster yang optimal yang dihitung menggunakan Indeks Global Silhouette.

Gambar 3.2. Plot Jumlah Cluster yang Optimal

Dari plot di atas, didapatkan jumlah cluster yang optimal yaitu dua cluster. Maka, 38 kabupaten/kota di Jawa Timur dapat dikelompokkan menjadi dua seperti dalam tabel berikut.

Tabel 3.6. Hasil Analisis Cluster

Kabupaten/Kota Cluster
Pacitan 1
Ponorogo 1
Trenggalek 1
Tulungagung 1
Blitar 1
Kediri 1
Malang 1
Lumajang 1
Jember 1
Banyuwangi 1
Bondowoso 1
Situbondo 1
Probolinggo 1
Pasuruan 1
Sidoarjo 1
Mojokerto 1
Jombang 1
Nganjuk 1
Madiun 1
Magetan 1
Ngawi 1
Bojonegoro 1
Tuban 1
Lamongan 1
Gresik 1
Bangkalan 1
Sampang 1
Pamekasan 1
Sumenep 1
Kota Kediri 1
Kota Blitar 1
Kota Malang 2
Kota Probolinggo 1
Kota Pasuruan 1
Kota Mojokerto 1
Kota Madiun 1
Kota Surabaya 2
Kota Batu 1

Berdasarkan hasil tersebut, didapatkan dua cluster untuk pengelompokan kabupaten/kota di Jawa Timur berdasarkan kondisi pendidikan dan anggota setiap cluster sebagai berikut. Cluster 1: Pacitan, Ponorogo, Trenggalek, Tulungagung, Blitar, Kediri, Malang, Lumajang, Jember, Banyuwangi, Bondowoso, Situbondo, Probolinggo, Pasururan, Sidoarjo, Mojokerto, Jombang, Nganjuk, Madiun, Magetan, Ngawi, Bojonegoro, Tuban, Lamongan, Gresik, Bangkalan, Sampang, Pamekasan, Sumenep, Kota Kediri, Kota Blitar, Kota Probolinggo, Kota Mojokerto, Kota Madiun, dan Kota Batu Cluster 2: Kota Malang dan Kota Surabaya

4.6 Karakteristik Setiap Cluster

Setelah menentukan jumlah cluster dan anggota setiap cluster, maka perlu ada karakteristik untuk setiap cluster yang dapat merepresentasikan anggota di dalam cluster tersebut. Berikut ini adalah hasil perhitungan rata-rata untuk menggambarkan karakteristik setiap cluster.

Tabel 3.7. Karakteristik Setiap Cluster

Cluster x1 x2 x3
1 63.62417 8.239722 53.63889
2 89.27000 10.820000 375.50000

Dari hasil di atas, didapatkan untuk cluster 1 yang terdiri dari 36 kabupaten/kota memiliki rata-rata indeks pembangunan literasi masyarakat sebesar 63.62, rata-rata lama sekolah sebesar 8.24 tahun, serta rata-rata banyak perpustakaan terakreditasi sebanyak 53.64 perpustakaan. Sementara itu, cluster 2 yang terdiri dari 2 kota memiliki rata-rata indeks pembangunan literasi masyarakat sebesar 89.27, rata-rata lama sekolah sebesar 10.82 tahun, serta rata-rata banyak perpustakaan terakreditasi sebanyak 375.5 perpustakaan. Maka, diketahui bahwa cluster 2 memiliki karakteristik variabel dengan nilai yang lebih tinggi daripada cluster 1. Artinya, cluster 2 merupakan kelompok kota dengan kondisi pendidikan yang lebih baik dibandingkan cluster 1.

5 KESIMPULAN

  1. Dari hasil analisis yang telah dilakukan, dapat disimpulkan bahwa kabupaten/kota di Jawa Timur dapat dikelompokkan menjadi dua berdasarkan kondisi pendidikan. Kota Malang dan Kota Surabaya berada dalam satu cluster yang memiliki karakteristik tiap variabel bernilai lebih tinggi dibandingkan dengan cluster yang lain. Hal ini menunjukkan bahwa Kota Malang dan Kota Surabaya memiliki kondisi pendidikan yang lebih baik dan berbeda dengan 36 kabupaten/kota lainnya di Jawa Timur.
  2. Pemerintah dan pihak terkait lainnya perlu memberikan perhatian lebih di bidang pendidikan terutama pada 36 kabupaten/kota di Jawa Timur kecuali Kota Malang dan Kota Surabaya. Hal ini perlu dilakukan agar terjadi pemerataan kondisi pendidikan di Jawa Timur. Kendati demikian, kondisi pendidikan yang sudah baik di dua kota tersebut juga perlu dipertahankan.

6 DAFTAR PUSTAKA

Badan Pusat Statistik Provinsi Jawa Timur. (2023). Indeks Pembangunan Literasi Masyarakat dan Unsur Penyusunnya Menurut Kabupaten/Kota di Provinsi Jawa Timur. Diakses dari https://jatim.bps.go.id. Badan Pusat Statistik. (2024). Rata-rata Lama Sekolah 2022-2024. Diakses dari https://www.bps.go.id. Badan Pusat Statistik Provinsi Jawa Timur. (2023). Banyaknya Perpustakaan Terakreditasi Menurut Kabupaten/Kota di Provinsi Jawa Timur. Diakses dari https://jatim.bps.go.id. Johnson, R. A., & Wichern, D. W. (2007). Statistical analysis (6th ed.). Pearson Prentice Hall.