ANALISIS DATA KATEGORIK

Studi Kasus

Sebuah kampus ingin mengetahui apakah PENGGUNAAN KELAS ONLINE berhubungan dengan KELULUSAN mahasiswa, dengan JALUR MASUK (Reguler/Beasiswa) sebagai kovariat yang diduga memengaruhi pola hubungan tersebut.

Data Simulasi Penggunaan Kelas Online, Kelulusan, dan Jalur Masuk
Jalur Online Lulus Frekuensi
Reguler Ya Ya 72
Reguler Ya Tidak 18
Reguler Tidak Ya 9
Reguler Tidak Tidak 1
Beasiswa Ya Ya 1
Beasiswa Ya Tidak 9
Beasiswa Tidak Ya 20
Beasiswa Tidak Tidak 70

1. Susun tabel kontingensi 3 arah

library(DescTools)
## Warning: package 'DescTools' was built under R version 4.4.3
# Data simulasi
data_sim <- rbind(
  data.frame(Online = "Ya", Lulus = "Ya", Jalur = "Reguler", Frekuensi = 72),
  data.frame(Online = "Ya", Lulus = "Tidak", Jalur = "Reguler", Frekuensi = 18),
  data.frame(Online = "Tidak", Lulus = "Ya", Jalur = "Reguler", Frekuensi = 9),
  data.frame(Online = "Tidak", Lulus = "Tidak", Jalur = "Reguler", Frekuensi = 1),
  data.frame(Online = "Ya", Lulus = "Ya", Jalur = "Beasiswa", Frekuensi = 1),
  data.frame(Online = "Ya", Lulus = "Tidak", Jalur = "Beasiswa", Frekuensi = 9),
  data.frame(Online = "Tidak", Lulus = "Ya", Jalur = "Beasiswa", Frekuensi = 20),
  data.frame(Online = "Tidak", Lulus = "Tidak", Jalur = "Beasiswa", Frekuensi = 70)
)

data_sim
##   Online Lulus    Jalur Frekuensi
## 1     Ya    Ya  Reguler        72
## 2     Ya Tidak  Reguler        18
## 3  Tidak    Ya  Reguler         9
## 4  Tidak Tidak  Reguler         1
## 5     Ya    Ya Beasiswa         1
## 6     Ya Tidak Beasiswa         9
## 7  Tidak    Ya Beasiswa        20
## 8  Tidak Tidak Beasiswa        70
# 1. Membentuk tabel kontingensi 3 arah

tab3 <- xtabs(Frekuensi ~ Online + Lulus + Jalur,
              data = data_sim)

tab3
## , , Jalur = Beasiswa
## 
##        Lulus
## Online  Tidak Ya
##   Tidak    70 20
##   Ya        9  1
## 
## , , Jalur = Reguler
## 
##        Lulus
## Online  Tidak Ya
##   Tidak     1  9
##   Ya       18 72
ftable(tab3,
       row.vars = c("Online", "Lulus"),
       col.vars = "Jalur")
##              Jalur Beasiswa Reguler
## Online Lulus                       
## Tidak  Tidak             70       1
##        Ya                20       9
## Ya     Tidak              9      18
##        Ya                 1      72

Interpretasi

Berdasarkan tabel kontingensi 3 arah, pada jalur Reguler terdapat 72 orang yang mengikuti kelas online dan lulus, 18 orang mengikuti kelas online tetapi tidak lulus, 9 orang tidak mengikuti kelas online dan lulus, serta 1 orang tidak mengikuti kelas online dan tidak lulus. Pada jalur Beasiswa, terdapat 1 orang mengikuti kelas online dan lulus, 9 orang mengikuti kelas online tetapi tidak lulus, 20 orang tidak mengikuti kelas online dan lulus, serta 70 orang tidak mengikuti kelas online dan tidak lulus.

Secara keseluruhan, tabel ini menunjukkan bahwa hubungan antara penggunaan kelas online dan kelulusan perlu dilihat dengan mempertimbangkan jalur masuk, karena pola pada jalur Reguler dan Beasiswa berbeda.

2. Hitung OR marginal dan OR tiap stratum (bersyarat)

# 2. Menghitung OR marginal dan OR pada setiap stratum
# Membentuk tabel 2 x 2 untuk masing-masing jalur masuk

tab_reguler <- tab3[, , "Reguler"]
tab_reguler
##        Lulus
## Online  Tidak Ya
##   Tidak     1  9
##   Ya       18 72
tab_beasiswa <- tab3[, , "Beasiswa"]
tab_beasiswa
##        Lulus
## Online  Tidak Ya
##   Tidak    70 20
##   Ya        9  1
# Menghitung OR marginal
tab_marginal <- apply(tab3, c(1, 2), sum)

tab_marginal
##        Lulus
## Online  Tidak Ya
##   Tidak    71 29
##   Ya       27 73
# Menentukan nilai a, b, c, dan d dari tabel marginal

a <- tab_marginal["Ya", "Ya"]
b <- tab_marginal["Ya", "Tidak"]
c <- tab_marginal["Tidak", "Ya"]
d <- tab_marginal["Tidak", "Tidak"]

# Menghitung OR marginal

OR_marginal <- (a * d) / (b * c)

OR_marginal
## [1] 6.619413
# Menghitung OR untuk jalur Reguler

or_reguler <- (72 * 1) / (18 * 9)

or_reguler
## [1] 0.4444444
# Menghitung OR untuk jalur Beasiswa

or_beasiswa <- (1 * 70) / (9 * 20)

or_beasiswa
## [1] 0.3888889

3. Periksa apakah terjadi Paradoks Simpson

# Membandingkan arah OR marginal dengan OR pada setiap stratum

if (OR_marginal > 1 && or_reguler < 1 && or_beasiswa < 1) {
  hasil_simpson <- "Terjadi Simpson Paradox"
} else {
  hasil_simpson <- "Tidak terjadi Simpson Paradox"
}

hasil_simpson
## [1] "Terjadi Simpson Paradox"

Interpretasi

Berdasarkan hasil perhitungan, diperoleh OR marginal sebesar 6,6194, sedangkan OR Reguler sebesar 0,4444 dan OR Beasiswa sebesar 0,3889. OR marginal yang lebih besar dari 1 menunjukkan hubungan positif, sementara OR pada kedua stratum kurang dari 1 menunjukkan hubungan negatif. Karena arah hubungan tersebut berlawanan antara data marginal dan kedua stratum, maka dapat disimpulkan bahwa terjadi Simpson Paradox.

4. Lakukan uji Breslow-Day dan CMH

# 4. Uji Breslow-Day
breslow_day <- BreslowDayTest(tab3)

breslow_day
## 
##  Breslow-Day test on Homogeneity of Odds Ratios
## 
## data:  tab3
## X-squared = 0.0075732, df = 1, p-value = 0.9307
# Uji Cochran-Mantel-Haenszel
cmh <- mantelhaen.test(tab3, correct = TRUE)

cmh
## 
##  Mantel-Haenszel chi-squared test with continuity correction
## 
## data:  tab3
## Mantel-Haenszel X-squared = 0.77392, df = 1, p-value = 0.379
## alternative hypothesis: true common odds ratio is not equal to 1
## 95 percent confidence interval:
##  0.09227588 1.86825560
## sample estimates:
## common odds ratio 
##         0.4152047

Interpretasi Uji Breslow-Day:

Hasil uji Breslow-Day diperoleh p-value = 0,9307 > 0,05, sehingga tidak terdapat bukti yang cukup untuk menyatakan bahwa odds ratio pada jalur Reguler dan Beasiswa berbeda. Dengan demikian, OR pada kedua stratum dapat dianggap homogen.

Interpretasi Uji Cochran-Mantel-Haenszel:

Hasil uji CMH menunjukkan p-value = 0,379 > 0,05, sehingga tidak terdapat bukti yang cukup untuk menyatakan adanya hubungan antara penggunaan kelas online dan kelulusan setelah dikontrol berdasarkan jalur masuk. Nilai common odds ratio sebesar 0,4152 menunjukkan bahwa setelah memperhitungkan jalur masuk, arah hubungan yang diperoleh adalah negatif.

Kesimpulan akhir

Berdasarkan hasil analisis, ditemukan Simpson Paradox, ditunjukkan oleh perbedaan arah hubungan antara OR marginal dan OR pada masing-masing stratum. Hasil uji Breslow-Day menunjukkan bahwa OR pada jalur Reguler dan Beasiswa dapat dianggap homogen. Setelah pengaruh jalur masuk dikontrol menggunakan uji CMH, tidak terdapat bukti yang cukup adanya hubungan antara penggunaan kelas online dan kelulusan. Dengan demikian, hubungan antara penggunaan kelas online dan kelulusan perlu dianalisis dengan mempertimbangkan jalur masuk, karena terdapat perbedaan pola hubungan antara data marginal dan masing-masing stratum.