PADK - Odds Ratio dan Uji Kebebasan Chi-Square
Video Pembelajaran - P8
Video Pembelajaran dapat diakses melalui link berikut : https://ipb.link/materipadk
Odds Ratio
Odds Ratio (OR) digunakan untuk mengukur kekuatan asosiasi antara dua kejadian dalam tabel kontingensi 2x2. Ini sering digunakan dalam studi kasus-kontrol, dimana kita ingin mengetahui seberapa besar peluang suatu kejadian terjadi di satu kelompok dibandingkan dengan kelompok lain.
Definisi Odds Ratio
Misalkan kita memiliki tabel kontingensi 2x2 sebagai berikut:
| Outcome 1 (+) | Outcome 2 (-) | Total | |
|---|---|---|---|
| Exposure 1 | a | b | a+b |
| Exposure 2 | c | d | c+d |
| Total | a+c | b+d | n |
Odds Ratio (OR) dihitung dengan rumus:
\[ \text{OR} = \frac{a/c}{b/d} = \frac{a \cdot d}{b \cdot c} \]
Contoh Kasus
- Ada 640 subyek, dimana 325 mendapat produk baru dan 315 mendapat produk standar.
- Dari 436 subyek yang terkena malnutrisi, 238 berasal dari kelompok produk baru dan 198 dari kelompok produk standar.
Maka tabel kontingensinya adalah:
| Malnutrisi (+) | Malnutrisi (-) | Total | |
|---|---|---|---|
| Produk Baru | 238 | 87 | 325 |
| Produk Standar | 198 | 117 | 315 |
Perhitungan Odds Ratio di R
# Data
produk_baru <- c(238, 87) # a = 238, b = 87
produk_standar <- c(198, 117) # c = 198, d = 117
# Membuat tabel kontingensi
tabel_kontingensi <- matrix(c(produk_baru, produk_standar), nrow=2, byrow=TRUE)
# Menghitung Odds Ratio
or <- (tabel_kontingensi[1,1] / tabel_kontingensi[1,2]) / (tabel_kontingensi[2,1] / tabel_kontingensi[2,2])
or## [1] 1.61651
Interpretasi
Jika \(\text{OR} > 1\), ini berarti ada asosiasi positif antara exposure (dalam hal ini produk baru) dan outcome (malnutrisi). Misalnya, jika OR = 1.62, ini berarti risiko terkena malnutrisi pada kelompok yang mendapatkan produk baru adalah 1.62 kali lebih besar dibandingkan dengan kelompok yang mendapatkan produk standar.
Uji Kebebasan Chi-Square
Uji kebebasan Chi-Square (Chi-Square Test of Independence) digunakan untuk menentukan apakah ada hubungan yang signifikan antara dua variabel kategorik.
Hipotesis
H0 (Hipotesis Nol): Tidak ada hubungan antara kedua variabel (variabel-variabel tersebut bebas).
H1 (Hipotesis Alternatif): Ada hubungan antara kedua variabel (variabel-variabel tersebut tidak bebas).
Statistik Uji
Statistik uji Chi-Square dihitung dengan rumus:
\[ \chi^2 = \sum \frac{(O_i - E_i)^2}{E_i} \]
dimana: - \(O_i\) adalah frekuensi observasi, - \(E_i\) adalah frekuensi harapan, yang dihitung sebagai:
\[ E_i = \frac{\text{Total Baris} \times \text{Total Kolom}}{\text{Total}} \]
Contoh 1
Data hubungan antara merokok dan kanker paru-paru diberikan sebagai berikut:
| Kanker Paru (+) | Kanker Paru (-) | Total | |
|---|---|---|---|
| Pernah Merokok | 688 | 650 | 1338 |
| Tidak Pernah Merokok | 21 | 59 | 80 |
Maka tabel kontingensinya adalah:
\[ \begin{array}{|c|c|c|c|} \hline & \text{Kanker Paru (+)} & \text{Kanker Paru (-)} & \text{Total} \\ \hline \text{Pernah Merokok} & 688 & 650 & 1338 \\ \hline \text{Tidak Pernah Merokok} & 21 & 59 & 80 \\ \hline \text{Total} & 709 & 709 & 1418 \\ \hline \end{array} \]
Perhitungan Uji Chi-Square di R
# Data
kanker_paru <- matrix(c(688, 650, 21, 59), nrow=2, byrow=TRUE)
# Menghitung Uji Chi-Square
uji_chisq <- chisq.test(kanker_paru)
# Hasil
uji_chisq##
## Pearson's Chi-squared test with Yates' continuity correction
##
## data: kanker_paru
## X-squared = 18.136, df = 1, p-value = 2.057e-05
## [,1] [,2]
## [1,] 669 669
## [2,] 40 40
Interpretasi Karena nilai p-value < 0.05, maka kita menolak hipotesis nol dan menyatakan bahwa ada hubungan yang signifikan antara merokok dan kanker paru-paru.
Contoh 2
Diberikan tabel kontingensi hubungan antara aspirasi pendidikan dan pendapatan keluarga:
| Pendapatan Rendah | Pendapatan Menengah | Pendapatan Tinggi | Total | |
|---|---|---|---|---|
| Sekolah Menengah | 9 | 11 | 9 | 29 |
| Lulusan Sekolah Menengah | 44 | 52 | 41 | 137 |
| Perguruan Tinggi | 13 | 23 | 12 | 48 |
| Lulusan Perguruan Tinggi | 10 | 22 | 27 | 59 |
Perhitungan Uji Chi-Square di R
# Data
aspirasi <- matrix(c(9, 11, 9, 44, 52, 41, 13, 23, 12, 10, 22, 27), nrow=4, byrow=TRUE)
# Menghitung Uji Chi-Square
uji_chisq_aspirasi <- chisq.test(aspirasi)
# Hasil
uji_chisq_aspirasi##
## Pearson's Chi-squared test
##
## data: aspirasi
## X-squared = 8.8709, df = 6, p-value = 0.181
## [,1] [,2] [,3]
## [1,] 8.07326 11.47253 9.454212
## [2,] 38.13919 54.19780 44.663004
## [3,] 13.36264 18.98901 15.648352
## [4,] 16.42491 23.34066 19.234432
Interpretasi
Karena \(p \text{-value}\) dari uji Chi-Square lebih besar dari 0.05, kita gagal menolak hipotesis nol dan menyatakan bahwa tidak ada hubungan yang signifikan antara aspirasi pendidikan dan pendapatan keluarga.
Latihan Soal
Soal 1: Kepuasan Pelanggan dan Jenis Produk
Sebuah perusahaan ingin mengetahui apakah ada hubungan antara jenis produk yang dibeli pelanggan dan tingkat kepuasan pelanggan. Data survei terhadap 200 pelanggan diberikan sebagai berikut:
| Puas | Tidak Puas | Total | |
|---|---|---|---|
| Produk A | 50 | 30 | 80 |
| Produk B | 40 | 20 | 60 |
| Produk C | 30 | 30 | 60 |
Tentukan apakah ada hubungan yang signifikan antara jenis produk dan tingkat kepuasan pelanggan dengan menggunakan uji Chi-Square.
Soal 2: Jenis Diet dan Penurunan Berat Badan
Sebuah studi dilakukan untuk melihat apakah ada hubungan antara jenis diet yang diikuti seseorang dan penurunan berat badan setelah 6 bulan. Data yang diperoleh dari 120 orang adalah sebagai berikut:
| Penurunan Berat Badan | Tidak Ada Penurunan | Total | |
|---|---|---|---|
| Diet Keto | 25 | 15 | 40 |
| Diet Vegan | 20 | 20 | 40 |
| Diet Mediterania | 30 | 10 | 40 |
Ujilah apakah ada asosiasi antara jenis diet dan penurunan berat badan menggunakan uji Chi-Square.
Soal 3: Jenis Kendaraan dan Kepatuhan Terhadap Aturan Lalu Lintas
Polisi lalu lintas mengumpulkan data tentang kepatuhan pengemudi terhadap aturan lalu lintas berdasarkan jenis kendaraan yang mereka kendarai. Data yang dikumpulkan adalah sebagai berikut:
| Patuh | Tidak Patuh | Total | |
|---|---|---|---|
| Mobil | 120 | 80 | 200 |
| Motor | 90 | 110 | 200 |
| Sepeda | 60 | 40 | 100 |
Apakah ada hubungan yang signifikan antara jenis kendaraan dan kepatuhan terhadap aturan lalu lintas? Gunakan uji Chi-Square untuk menjawab.
Soal 4: Kegiatan Ekstrakurikuler dan Prestasi Akademik
Sebuah sekolah meneliti apakah ada hubungan antara jenis kegiatan ekstrakurikuler yang diikuti siswa dan prestasi akademik mereka. Data yang diperoleh dari 150 siswa adalah sebagai berikut:
| Prestasi Tinggi | Prestasi Rendah | Total | |
|---|---|---|---|
| Olahraga | 30 | 20 | 50 |
| Seni | 25 | 25 | 50 |
| Akademik (Klub Ilmiah) | 35 | 15 | 50 |
Tentukan apakah ada hubungan yang signifikan antara kegiatan ekstrakurikuler dan prestasi akademik dengan menggunakan uji Chi-Square.
Soal 5: Jenis Media Sosial dan Frekuensi Penggunaan
Sebuah penelitian ingin mengetahui apakah ada hubungan antara jenis media sosial yang digunakan seseorang dan frekuensi penggunaannya. Data yang diperoleh dari 300 responden adalah sebagai berikut:
| Sering | Jarang | Tidak Pernah | Total | |
|---|---|---|---|---|
| 100 | 50 | 50 | 200 | |
| 90 | 30 | 30 | 150 | |
| 70 | 20 | 60 | 150 |
Ujilah apakah ada hubungan yang signifikan antara jenis media sosial dan frekuensi penggunaannya menggunakan uji Chi-Square.