STUDI KASUS: PENANGANAN MARGIN KESALAHAN (MoE) DALAM METODE
PENGAMBILAN SAMPEL
1. Latar Belakang
Universitas ingin memperkirakan rata-rata pengeluaran makanan bulanan
mahasiswanya. Metode pengambilan sampel yang digunakan dapat
mempengaruhi akurasi estimasi. Studi ini membandingkan:
Simple Random Sampling (SRS)
Convenience Sampling
Untuk menilai efektivitas, kita akan menghitung dan membandingkan
Margin of Error (MoE).
2. Rumusan Masalah
Membandingkan akurasi SRS vs. Convenience Sampling.
Bagaimana perbandingan Margin of Error (MoE)?
Apakah ada perbedaan signifikan dalam distribusi pengeluaran?
## ID Mahasiswa Jenis Kelamin Usia Fakultas
## Length:500 Length:500 Min. :18.00 Length:500
## Class :character Class :character 1st Qu.:20.00 Class :character
## Mode :character Mode :character Median :21.00 Mode :character
## Mean :21.45
## 3rd Qu.:23.00
## Max. :25.00
## Metode Sampling Pengeluaran Makanan Bulanan (Rp)
## Length:500 Min. : 501884
## Class :character 1st Qu.: 915705
## Mode :character Median :1273184
## Mean :1278514
## 3rd Qu.:1639198
## Max. :1997212
Dataset yang digunakan berisi informasi tentang pengeluaran makanan
bulanan mahasiswa, metode pengambilan sampel, dan karakteristik lainnya.
Untuk metode Simple Random Sampling (SRS) dan Convenience Sampling, kita
menggunakan data yang telah difilter sesuai metode tersebut.
Dataset terdiri dari 500 baris dan 6 kolom. Berikut adalah deskripsi
variabel:
Variabel
Tipe Data
Deskripsi
ID Mahasiswa
Character
Identifikasi unik untuk setiap mahasiswa.
Jenis Kelamin
Character
Kategori jenis kelamin mahasiswa (“Laki-laki” atau
“Perempuan”).
Usia
Numeric
Usia mahasiswa dalam tahun (rentang: 18-25 tahun).
Fakultas
Character
Fakultas tempat mahasiswa terdaftar (contoh: Sastra, Hukum, Ekonomi,
dll.).
Metode Sampling
Character
Metode pengambilan sampel: SRS (Simple Random Sampling) atau
Convenience Sampling.
Pengeluaran Makanan Bulanan (Rp)
Numeric
Jumlah uang yang dikeluarkan mahasiswa untuk makanan per bulan
(dalam Rupiah).
3.2 Ringkasan Data
3.2.1 Data
Berikut adalah data dari dataset:
ID Mahasiswa
Jenis Kelamin
Usia
Fakultas
Metode Sampling
ID0001
Laki-laki
24
Sastra
SRS
ID0002
Laki-laki
24
Sastra
SRS
ID0003
Perempuan
23
Hukum
Convenience Sampling
ID0004
Laki-laki
23
Hukum
SRS
ID0005
Perempuan
18
Ekonomi
Convenience Sampling
ID0006
Perempuan
20
Ekonomi
SRS
Mahasiswa berasal dari berbagai fakultas dan menggunakan metode
sampling yang berbeda. Usia mahasiswa dalam contoh ini berkisar antara
18 hingga 24 tahun.
3.2.2 Statistik Deskriptif
Usia Mahasiswa:
Minimal: 18 tahun
Maksimal: 25 tahun
Kuartil 1 (Q1): 20 tahun
Median: 21 tahun
Mean (Rata-rata): 21.45 tahun
Kuartil 3 (Q3): 23 tahun
Kesimpulan: Mayoritas mahasiswa berusia sekitar 21-23
tahun.
Pengeluaran Makanan Bulanan (Rp):
Minimal: Rp 501.884
Kuartil 1 (Q1): Rp 915.705
Median: Rp 1.273.184
Mean (Rata-rata): Rp 1.278.514
Kuartil 3 (Q3): Rp 1.639.198
Maksimal: Rp 1.997.212
Kesimpulan: Sebagian besar mahasiswa menghabiskan sekitar Rp
1.273.184 per bulan untuk makanan. Sebaran pengeluaran relatif
simetris.
3.3 Kesimpulan
Usia mahasiswa berkisar antara 18-25 tahun, dengan rata-rata 21.45
tahun.
Pengeluaran makanan bulanan mahasiswa rata-rata adalah Rp 1.278.514,
dengan rentang antara Rp 501.884 hingga Rp 1.997.212.
Metode pengambilan sampel yang digunakan terdiri dari SRS dan
Convenience Sampling.
Fakultas mahasiswa tersebar di berbagai bidang, seperti Sastra,
Hukum, dan Ekonomi.
4. Menentukan Metode Margin of Error untuk Studi Kasus
Metode Margin of Error (MoE) dihitung menggunakan rumus:
\[
MoE = Z * SE
\]
Di mana:
Z adalah nilai kritis yang sesuai dengan tingkat
kepercayaan
SE adalah standar error, yaitu standar deviasi
dibagi akar ukuran sampel
Dalam penelitian ini, kita akan menghitung Margin of Error
(MoE) menggunakan dua metode pengambilan sampel yang
berbeda:
Simple Random Sampling (SRS) - Probabilitas
Convenience Sampling - Non-Probabilitas
4.1 Alasan Menggunakan Simple Random Sampling (SRS)
Simple Random Sampling (SRS) dipilih sebagai metode
probabilitas dalam penelitian ini karena:
Setiap individu dalam populasi memiliki peluang yang sama
untuk terpilih, sehingga mengurangi bias seleksi.
Memastikan distribusi sampel yang lebih
representatif, sehingga hasil penelitian dapat digeneralisasi
ke populasi yang lebih luas.
Dapat digunakan untuk menghitung Margin of Error (MoE)
dengan tepat, karena data yang diperoleh lebih mendekati
distribusi normal.
Sederhana dan efektif dibandingkan metode probabilitas
lainnya, seperti Stratified Sampling atau
Cluster Sampling, yang membutuhkan segmentasi
awal.
Perbandingan dengan Metode Probabilitas Lainnya
Metode
Kelebihan
Kekurangan
Simple Random Sampling (SRS)
Tidak bias, sederhana, dan representatif
Perlu daftar populasi, bisa sulit diterapkan untuk populasi
besar
Stratified Sampling
Akurasi tinggi jika ada perbedaan antar kelompok
Perlu data awal untuk pengelompokan yang akurat
Cluster Sampling
Hemat biaya dan waktu untuk populasi besar
Bisa memiliki variabilitas tinggi jika klaster tidak homogen
Systematic Sampling
Mudah diterapkan dan terstruktur
Bisa menghasilkan bias jika ada pola dalam populasi
Kesimpulan: SRS dipilih karena
sederhana, akurasi tinggi, dan
bisa digeneralisasi ke populasi, sementara metode lain
seperti Stratified atau Cluster Sampling lebih cocok jika ada informasi
demografi yang perlu dipertimbangkan.
4.2 Alasan Menggunakan Convenience Sampling
Convenience Sampling dipilih sebagai metode
non-probabilitas dalam penelitian ini karena:
Mudah dan cepat dilakukan, karena sampel dipilih
berdasarkan aksesibilitas tanpa proses acak.
Tidak memerlukan daftar populasi, sehingga cocok
untuk penelitian dengan keterbatasan waktu dan sumber daya.
Sering digunakan dalam survei awal (preliminary
research) untuk mendapatkan gambaran kasar sebelum melakukan
penelitian lebih besar.
Cocok untuk situasi di mana tidak memungkinkan mendapatkan
akses ke seluruh populasi (misalnya, hanya bisa mewawancarai
mahasiswa di kantin atau perpustakaan).
Perbandingan dengan Metode Non-Probabilitas Lainnya
Metode
Kelebihan
Kekurangan
Convenience Sampling
Mudah, cepat, dan murah
Bias tinggi, hasil tidak bisa digeneralisasi
Quota Sampling
Menargetkan proporsi tertentu dalam populasi
Memerlukan data awal yang akurat
Judgmental Sampling
Dipilih berdasarkan keahlian peneliti
Sangat subjektif, bisa menghasilkan bias
Snowball Sampling
Berguna untuk populasi sulit dijangkau
Tidak acak, bias tinggi, tidak bisa direplikasi
Kesimpulan: Convenience Sampling dipilih karena
praktis dan mudah diterapkan, meskipun memiliki
keterbatasan dalam akurasi dan representasi populasi.
4.3 Kesimpulan dan Justifikasi Pemilihan Metode
Aspek
Simple Random Sampling (SRS)
Convenience Sampling
Alternatif Lain
Jenis Sampling
Probabilitas
Non-Probabilitas
Probabilitas & Non-Probabilitas
Kesempatan Dipilih
Sama untuk semua individu
Berdasarkan kemudahan akses
Berdasarkan kriteria tertentu
Kemudahan Pelaksanaan
Perlu daftar populasi dan pemilihan acak
Cepat dan mudah dilakukan
Bisa lebih kompleks
Biaya
Lebih mahal
Lebih murah
Bervariasi
Bias
Rendah
Tinggi
Sedang - Tinggi
Dapat Digeneralisasi
Ya, hasil mewakili populasi
Tidak, hanya berlaku untuk sampel tersebut
Tergantung metode
Perhitungan MoE
Akurat
Kurang akurat
Bervariasi
Kesimpulan:
- SRS lebih cocok untuk studi akademik atau penelitian yang
membutuhkan hasil yang akurat dan dapat digeneralisasi.
- Convenience Sampling lebih cocok untuk penelitian eksplorasi
atau studi dengan keterbatasan sumber daya.
- Dengan membandingkan Margin of Error (MoE) dari kedua metode
ini, kita dapat mengukur perbedaan akurasi antara sampling probabilitas
dan non-probabilitas.
5. Menghitung Margin Of Error
5.1 Menghitung Standar Deviasi
Standar deviasi dihitung menggunakan rumus:
\[
s = \sqrt{\frac{\sum (x\_i - \bar{x})^2}{n-1}}
\]
Di mana:
\(x_i\) = nilai
individu dalam sampel
\(\bar{x}\) =
rata-rata sampel
\(n\) = ukuran
sampel
\(s\) = standar
deviasi sampel
Dari dataset yang diberikan, perhitungan menghasilkan:
Rata-rata pengeluaran makanan bulanan: Rp
1.278.514
Varians sampel: Rp 178.590.686.775
Standar deviasi sampel untuk SRS: Rp 421.206
Standar deviasi sampel untuk Convenience Sampling:
Rp 425.090
Standar deviasi ini digunakan dalam perhitungan Standar Error (SE)
dan Margin of Error (MoE).
5.2 Rumus Perhitungan
Margin of Error (MoE) dihitung menggunakan rumus:
\[
MoE = Z * SE
\]
Standar Error (SE) dihitung dengan rumus:
\[
SE = \frac{\sigma}{\sqrt{n}}
\]
Di mana:
Z = Skor Z sesuai dengan tingkat kepercayaan
(misalnya, 1.96 untuk 95%)
σ = Simpangan baku populasi atau sampel
n = Ukuran sampel
5.3 Menentukan Tingkat Kepercayaan
Tingkat kepercayaan yang kita gunakan di sini adalah
95%. Ini berarti kita yakin bahwa 95% dari sampel yang
kita ambil akan mencerminkan rata-rata populasi dengan benar.
5.4 Menentukan Nilai Kritis (Z-Value)
Karena tingkat kepercayaan adalah 95%, nilai kritis (Z) yang sesuai
adalah 1.96. Nilai ini diambil dari tabel distribusi
normal (tabel Z) dan menunjukkan jarak dari rata-rata dalam satuan
standar deviasi.
5.5 Menghitung Standar Error (SE)
5.5.1 Metode Simple Random Sampling (SRS)
Standar deviasi sampel (σ): Rp 421.206
Ukuran sampel (n): 277
Menghitung SE:
\[
SE = \frac{421.206}{\sqrt{277}} = Rp 25.308
\]
Jadi, standar error untuk metode SRS adalah Rp
25.308.
5.5.2 Metode Convenience Sampling
Standar deviasi sampel (σ): Rp 510.789
Ukuran sampel (n): 223
Menghitung SE:
\[
SE = \frac{510.789}{\sqrt{223}} = Rp 34.242
\]
Jadi, standar error untuk metode Convenience Sampling adalah
Rp 34.242.
5.6 Menghitung Margin of Error (MoE)
5.6.1 Metode Simple Random Sampling (SRS)
\[
MoE = 1.96 * 25.308 = Rp 49.602
\]
Jadi, Margin of Error untuk metode SRS adalah Rp
49.602.
5.6.2 Metode Convenience Sampling
\[
MoE = 1.96 * 34.242 = Rp 67.114
\]
Jadi, Margin of Error untuk metode Convenience Sampling adalah
Rp 67.114.
5.7 Menentukan Interval Kepercayaan
5.7.1 Metode Simple Random Sampling (SRS)
Rata-rata sampel: Rp 1.285.987
\[
CI = \bar{x} \pm (Z * SE)
\]Metode Simple Random Sampling (SRS)
\[
Batas Bawah = 1.310.450 - 67.114 = Rp 1.243.336
Batas Atas = 1.310.450 + 67.114 = Rp 1.377.564
\]
Interval kepercayaan untuk metode Convenience Sampling: Rp
1.243.336 sampai Rp 1.377.564.
6. Kesimpulan
Perhitungan Margin of Error ini menunjukkan bahwa metode Simple
Random Sampling (SRS) menghasilkan Margin of Error yang lebih kecil (Rp
49.602) dibandingkan metode Convenience Sampling (Rp 67.114). Ini
berarti metode SRS memberikan estimasi rata-rata pengeluaran makanan
bulanan mahasiswa yang lebih akurat. Dengan demikian, dalam studi yang
memerlukan tingkat akurasi tinggi, metode SRS lebih disarankan.
Menjawab rumusan masalah:
Membandingkan akurasi SRS vs. Convenience Sampling: SRS lebih akurat
karena menghasilkan Margin of Error yang lebih kecil dan interval
kepercayaan yang lebih sempit.
Bagaimana perbandingan Margin of Error (MoE)? Margin of Error metode
SRS adalah Rp 49.602, sedangkan metode Convenience Sampling adalah Rp
67.114.
Apakah ada perbedaan signifikan dalam distribusi pengeluaran? Ya,
metode Convenience Sampling menunjukkan lebih banyak variasi dan
outlier, sehingga distribusinya kurang stabil dibandingkan SRS.
Rata-rata pengeluaran lebih tinggi pada SRS.
MoE lebih kecil pada SRS, hasil estimasi lebih akurat.
Convenience Sampling memiliki lebih banyak outlier.