Studi Kasus : Pengaruh Ukuran Sampel terhadap Selang Kepercayaan

n1 <- 5
n2 <- 30
n3 <- 100

Pengaruh Variabilitas Data terhadap Selang Kepercayaan

sd1 <- 10
sd2 <- 50
sd3 <- 90

Kondisi: n = 5

# Kondisi: n = 5, s = 10

alpha <- 0.05
mean1 <- 75

t_value1A <- qt(1 - alpha/2, df = n1 - 1)
error_margin1A <- t_value1A * sd1 / sqrt(n1)
interval1A <- c(mean1 - error_margin1A, mean1 + error_margin1A)

cat("Interval Kepercayaan n=5 dengan sd=10 adalah", interval1A, "\n")
## Interval Kepercayaan n=5 dengan sd=10 adalah 62.58336 87.41664
# Kondisi: n = 5, s = 50

alpha <- 0.05
mean1 <- 75

t_value1B <- qt(1 - alpha/2, df = n1 - 1)
error_margin1B <- t_value1B * sd2 / sqrt(n1)
interval1B <- c(mean1 - error_margin1B, mean1 + error_margin1B)


cat("Interval Kepercayaan n=5 dengan sd=50 adalah", interval1B, "\n")
## Interval Kepercayaan n=5 dengan sd=50 adalah 12.9168 137.0832
# Kondisi: n = 5, s = 90

alpha <- 0.05
mean1 <- 75

t_value1C <- qt(1 - alpha/2, df = n1 - 1)
error_margin1C <- t_value1C * sd3 / sqrt(n1)
interval1C <- c(mean1 - error_margin1C, mean1 + error_margin1C)

cat("Interval Kepercayaan n=5 dengan sd=90 adalah", interval1C, "\n")
## Interval Kepercayaan n=5 dengan sd=90 adalah -36.74976 186.7498

Interpretasi

Interval Kepercayaan n=5 dengan sd=10 adalah 62.58336 87.41664

Interval Kepercayaan n=5 dengan sd=50 adalah 12.9168 137.0832

Interval Kepercayaan n=5 dengan sd=90 adalah -36.74976 186.7498

Dapat disimpulkan, variabilitas data yang lebih tingg menghasilkan selang kepercayaan yang lebih lebar, menunjukkan estimasi yang kurang presisi.

Kondisi: n = 30

# Kondisi: n = 30, s = 10

alpha <- 0.05
mean1 <- 75

t_value2A <- qt(1 - alpha/2, df = n2 - 1)
error_margin2A <- t_value2A * sd1 / sqrt(n2)
interval2A <- c(mean1 - error_margin2A, mean1 + error_margin2A)

cat("Interval Kepercayaan n=30 dengan sd=10 adalah", interval2A, "\n")
## Interval Kepercayaan n=30 dengan sd=10 adalah 71.26594 78.73406
# Kondisi: n = 30, s = 50

alpha <- 0.05
mean1 <- 75

t_value2B <- qt(1 - alpha/2, df = n2 - 1)
error_margin2B <- t_value2B * sd2 / sqrt(n2)
interval2B <- c(mean1 - error_margin2B, mean1 + error_margin2B)

cat("Interval Kepercayaan n=30 dengan sd=50 adalah", interval2B, "\n")
## Interval Kepercayaan n=30 dengan sd=50 adalah 56.32969 93.67031
# Kondisi: n = 30, s = 90

alpha <- 0.05
mean1 <- 75

t_value2C <- qt(1 - alpha/2, df = n2 - 1)
error_margin2C <- t_value2C * sd3 / sqrt(n2)
interval2C <- c(mean1 - error_margin2C, mean1 + error_margin2C)

cat("Interval Kepercayaan n=30 dengan sd=90 adalah", interval2C, "\n")
## Interval Kepercayaan n=30 dengan sd=90 adalah 41.39345 108.6066

Interpretasi

Interval Kepercayaan n=30 dengan sd=10 adalah 71.26594 78.73406

Interval Kepercayaan n=30 dengan sd=50 adalah 56.32969 93.67031

Interval Kepercayaan n=30 dengan sd=90 adalah 41.39345 108.6066

Di perkuat dengan mencoba n yang lebih besar, variabilitas data yang lebih tingg menghasilkan selang kepercayaan yang lebih lebar, menunjukkan estimasi yang kurang presisi.

Kondisi: n = 100

# Kondisi: n = 100, sigma = 10

alpha <- 0.05
mean1 <- 75

z_value <- qnorm(1 - alpha/2)
error_margin3A <- z_value * sd1 / sqrt(n3)
interval3A <- c(mean1 - error_margin3A, mean1 + error_margin3A)

cat("Interval Kepercayaan (Z) n=100 dengan sigma=10 adalah", interval3A, "\n")
## Interval Kepercayaan (Z) n=100 dengan sigma=10 adalah 73.04004 76.95996
# Kondisi: n = 100, sigma = 50

alpha <- 0.05
n3 <- 100
sd2 <- 50
mean1 <- 75

z_value <- qnorm(1 - alpha/2)
error_margin3B <- z_value * sd2 / sqrt(n3)
interval3B <- c(mean1 - error_margin3B, mean1 + error_margin3B)

cat("Interval Kepercayaan (Z) n=100 dengan sigma=50 adalah", interval3B, "\n")
## Interval Kepercayaan (Z) n=100 dengan sigma=50 adalah 65.20018 84.79982
# Kondisi: n = 100, sigma = 90

alpha <- 0.05
n3 <- 100
sd3 <- 90
mean1 <- 75

z_value <- qnorm(1 - alpha/2)
error_margin3C <- z_value * sd3 / sqrt(n3)
interval3C <- c(mean1 - error_margin3C, mean1 + error_margin3C)

cat("Interval Kepercayaan (Z) n=100 dengan sigma=90 adalah", interval3C, "\n")
## Interval Kepercayaan (Z) n=100 dengan sigma=90 adalah 57.36032 92.63968

Interpretasi

Interval Kepercayaan (Z) n=100 dengan sigma=10 adalah 73.04004 76.95996

Interval Kepercayaan (Z) n=100 dengan sigma=50 adalah 65.20018 84.79982

Interval Kepercayaan (Z) n=100 dengan sigma=90 adalah 57.36032 92.63968

Dilihat jika di ketahui sigmanya, variabilitas data yang lebih tingg tetap menghasilkan selang kepercayaan yang lebih lebar, menunjukkan estimasi yang kurang presisi.

Pebandingan Pengaruh Ukuran Sampel terhadap Selang Kepercayaan

Standar deviasi = 10

Interval Kepercayaan n=5 dengan sd=10 adalah 62.58336 87.41664

Interval Kepercayaan n=30 dengan sd=10 adalah 71.26594 78.73406

Interval Kepercayaan (Z) n=100 dengan sigma=10 adalah 73.04004 76.95996

Standar deviasi = 50

Interval Kepercayaan n=5 dengan sd=50 adalah 12.9168 137.0832

Interval Kepercayaan n=30 dengan sd=50 adalah 56.32969 93.67031

Interval Kepercayaan (Z) n=100 dengan sigma=50 adalah 65.20018 84.79982

Standar deviasi = 90

Interval Kepercayaan n=5 dengan sd=90 adalah -36.74976 186.7498

Interval Kepercayaan n=30 dengan sd=90 adalah 41.39345 108.6066

Interval Kepercayaan (Z) n=100 dengan sigma=90 adalah 57.36032 92.63968

Interpretasi

Dapat disimpulkan, semakin besar ukuran sampel, interval kepercayaan akan semakin sempit sehingga estimasi yang diperoleh menjadi lebih akurat dan mendekati nilai sebenarnya. Hal ini sesuai dengan Teorema Limit Pusat, di mana jika jumlah data semakin banyak, maka rata-rata sampel akan semakin mendekati distribusi normal, sehingga hasil yang diperoleh juga lebih stabil dan tidak terlalu menyebar.

Studi Kasus : Pengaruh Diketahui (σ), Tidak Diketahui (s) terhadap Selang Kepercayaan

# Kondisi: n = 30, sigma diketahui = 10

alpha <- 0.05
sigma <- 10
mean1 <- 75

z_value <- qnorm(1 - alpha/2)
error_margin_z <- z_value * sigma / sqrt(n2)
interval_z <- c(mean1 - error_margin_z, mean1 + error_margin_z)

cat("Interval Kepercayaan (Z) n=30 dengan sigma=10 adalah", interval_z, "\n\n")
## Interval Kepercayaan (Z) n=30 dengan sigma=10 adalah 71.42161 78.57839
# Kondisi: n = 30, sigma tidak diketahui 

nilai_ujian <- c(50, 55, 60, 62, 65, 68, 70, 72, 74, 75,
                 76, 78, 80, 82, 85, 90, 88, 84, 79, 77,
                 73, 71, 69, 67, 66, 64, 63, 81, 83, 87)

alpha <- 0.05
n <- length(nilai_ujian)
mean_nilai <- mean(nilai_ujian)
sd_nilai <- sd(nilai_ujian)

t_value <- qt(1 - alpha/2, df = n - 1)
error_margin <- t_value * sd_nilai / sqrt(n)
interval <- c(mean_nilai - error_margin, mean_nilai + error_margin)

cat("Rata-rata sampel:", mean_nilai, "\n")
## Rata-rata sampel: 73.13333
cat("Standar deviasi sampel:", sd_nilai, "\n")
## Standar deviasi sampel: 9.978367
cat("Interval kepercayaan:", interval[1], "sampai", interval[2], "\n")
## Interval kepercayaan: 69.40735 sampai 76.85932

Interpretasi

Interval Kepercayaan (Z) n=30 dengan sigma=10 adalah 71.42161 78.57839

Interval kepercayaan (t) : 69.40735 sampai 76.85932

Terlihat jika sigmanya diketahui hasil intervalnya sebesar 7,157 sedangkan tidak di ketahui sigmanya menghasilkan interval 7,452. Ini menunjukan sigma sudah diketahui, hasil interval kepercayaan lebih sempit karena tingkat ketidakpastiannya lebih kecil. Sedangkan jika sigma tidak diketahui, digunakan pendekatan distribusi t yang menghasilkan interval lebih lebar karena adanya tambahan ketidakpastian dari penggunaan standar deviasi sampel.