Panggil semua library yang dibutuhkan

library(agricolae)
## Warning: package 'agricolae' was built under R version 4.4.2
library(lme4)
## Warning: package 'lme4' was built under R version 4.4.2
## Loading required package: Matrix
library(emmeans)
## Warning: package 'emmeans' was built under R version 4.4.2
## Welcome to emmeans.
## Caution: You lose important information if you filter this package's results.
## See '? untidy'

Input data

data <- data.frame(
  Logam = rep(c("A", "B", "C", "D"), each = 4),
  Tekanan = rep(c(1, 2, 3, 4), times = 4),
  Nilai = c(79, 83, NA, 86,
            NA, 75, 78, 84,
            86, 88, 90, NA,
            92, NA, 94,80)
)

Data diatur dalam format data.frame dengan kolom Logam, Tekanan, dan Nilai.

print(data)
##    Logam Tekanan Nilai
## 1      A       1    79
## 2      A       2    83
## 3      A       3    NA
## 4      A       4    86
## 5      B       1    NA
## 6      B       2    75
## 7      B       3    78
## 8      B       4    84
## 9      C       1    86
## 10     C       2    88
## 11     C       3    90
## 12     C       4    NA
## 13     D       1    92
## 14     D       2    NA
## 15     D       3    94
## 16     D       4    80

Analisis dengan Rancangan Acak Blok Tak Lengkap

model <- lmer(Nilai ~ Logam + (1 | Tekanan), data = data, REML = FALSE)
## boundary (singular) fit: see help('isSingular')

Hasil analisis

summary(model)
## Linear mixed model fit by maximum likelihood  ['lmerMod']
## Formula: Nilai ~ Logam + (1 | Tekanan)
##    Data: data
## 
##      AIC      BIC   logLik deviance df.resid 
##     79.2     82.1    -33.6     67.2        6 
## 
## Scaled residuals: 
##      Min       1Q   Median       3Q      Max 
## -2.18187 -0.60841  0.04196  0.83918  1.34269 
## 
## Random effects:
##  Groups   Name        Variance Std.Dev.
##  Tekanan  (Intercept)  0.00    0.000   
##  Residual             15.78    3.972   
## Number of obs: 12, groups:  Tekanan, 4
## 
## Fixed effects:
##             Estimate Std. Error t value
## (Intercept)   82.667      2.293  36.047
## LogamB        -3.667      3.243  -1.131
## LogamC         5.333      3.243   1.644
## LogamD         6.000      3.243   1.850
## 
## Correlation of Fixed Effects:
##        (Intr) LogamB LogamC
## LogamB -0.707              
## LogamC -0.707  0.500       
## LogamD -0.707  0.500  0.500
## optimizer (nloptwrap) convergence code: 0 (OK)
## boundary (singular) fit: see help('isSingular')

Pengujian signifikansi

anova(model)
## Analysis of Variance Table
##       npar Sum Sq Mean Sq F value
## Logam    3 189.58  63.194  4.0053

Uji ANOVA digunakan untuk menguji signifikansi pengaruh faktor logam terhadap tekanan. Struktur Tabel npar: Jumlah parameter atau derajat kebebasan untuk faktor yang diuji (dalam hal ini, Logam memiliki 3 parameter karena ada 4 jenis logam - 1). Sum Sq: Jumlah kuadrat total variasi yang dijelaskan oleh faktor Logam (189.58). Mean Sq: Rata-rata jumlah kuadrat (Mean Squares) dihitung sebagai Sum Sq/df atau 189.58/3 = 63.194 F value: Statistik F dihitung sebagai rasio antara Mean Squares faktor dengan Mean Squares error. Dalam hal ini, nilai𝐹= 4.0053 Interpretasi Faktor yang diuji: Faktor Logam memiliki efek terhadap variabel respons (tekanan) yang diuji. Nilai F : Mengindikasikan seberapa besar variasi yang dijelaskan oleh faktor Logam dibandingkan dengan variasi yang tidak terjelaskan (error). Kesimpulan awal: Jika nilai F memiliki p-value < 0.05, maka faktor Logam dianggap memiliki pengaruh signifikan terhadap tekanan. Sebaliknya, jika p-value ≥ 0.05, maka tidak ada cukup bukti untuk menyatakan bahwa Logam berpengaruh signifikan. Langkah Lanjutan Jika F-value signifikan, lanjutkan dengan uji post-hoc (misalnya Tukey HSD) untuk menentukan logam mana yang berbeda secara signifikan dalam pengaruhnya terhadap tekanan.

Contoh interpretasi jika 𝑝< 0.05 : > Logam secara keseluruhan memengaruhi tekanan yang dihasilkan. > Lakukan perbandingan pasangan (pairwise) untuk melihat pasangan logam yang berbeda signifikan.

Pengujian signifikansi

tukey <- emmeans(model, pairwise ~ Logam, adjust = "tukey")
## boundary (singular) fit: see help('isSingular')

Uji tukey digunakan untuk membandingkan pengaruh perlakuan logam untuk melihat perbedaan yang signifikan ### Menampilkan perbandingan antar perlakuan

print(tukey)
## $emmeans
##  Logam emmean   SE df lower.CL upper.CL
##  A       82.7 3.08 18     76.2     89.1
##  B       79.0 3.08 18     72.5     85.5
##  C       88.0 3.08 18     81.5     94.5
##  D       88.7 3.08 18     82.2     95.1
## 
## Degrees-of-freedom method: kenward-roger 
## Confidence level used: 0.95 
## 
## $contrasts
##  contrast estimate   SE   df t.ratio p.value
##  A - B       3.667 4.47 14.2   0.820  0.8440
##  A - C      -5.333 4.47 14.2  -1.193  0.6408
##  A - D      -6.000 4.47 14.2  -1.342  0.5528
##  B - C      -9.000 4.47 14.2  -2.013  0.2289
##  B - D      -9.667 4.47 14.2  -2.162  0.1811
##  C - D      -0.667 4.47 14.2  -0.149  0.9988
## 
## Degrees-of-freedom method: kenward-roger 
## P value adjustment: tukey method for comparing a family of 4 estimates

Hasil estimasi rata-rata > rata-rata tekanan untuk setiap logam: logam A : 82.7 (Cl: 76.2 - 89.1) logam B : 79.0 (Cl: 72.5 - 85.5) logam C : 88.0 (Cl: 81.5 - 94.5) logam D : 88.7 (Cl: 82.2 - 95.1) > logam C dan D memiliki rata-rata tekanan tinggi, sementara logam B memiliki rata-rata tekanan terendah

Hasil Perbandingan Antar Perlakuan Perbandingan dilakukan menggunakan Tukey HSD yang mengoreksi nilai p untuk pengujian berganda. Berikut adalah interpretasi signifikan berdasarkan nilai p: 1. A-B : tidak signifikan (p = 0.844), artinya rata-rata tekanan antara logam A dan B tidak berbeda secara signifikan 2. A-C : tidak signifikan (p = 0.641), artinya rata-rata tekanan antara logam A dan C tidak berbeda secara signifikan 3. A-D : tidak signifikan (p = 0.553), artinya rata-rata tekanan antara logam A dan D tidak berbeda secara signifikan 4. B-C : tidak signifikan (p = 0.229), artinya rata-rata tekanan antara logam B dan C tidak berbeda secara signifikan 5. B-D : tidak signifikan (p = 0.181), artinya rata-rata tekanan antara logam B dan D tidak berbeda secara signifikan 6. C-D : tidak signifikan (p = 0.999), artinya rata-rata tekanan antara logam C dan D tidak berbeda secara signifikan

Kesimpulan > Tidak ada perbedaan yang signifikan secara statistik antara rata-rata tekanan dari semua jenis logam yang diuji. Nilai p pada setiap perbandingan lebih besar dari 0.05, menunjukkan bahwa variasi rata-rata antar logam tidak cukup besar untuk dianggap signifikan. > Namun, secara deskriptif, logam C dan D menunjukkan rata-rata tekanan tertinggi dibandingkan logam A dan B.

Jika tujuan eksperimen adalah menentukan logam dengan tekanan terbaik, maka logam C dan D dapat diprioritaskan, meskipun tidak ada bukti statistik yang kuat untuk mendukung perbedaan tersebut.