BAB I. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Statistika merupakan ilmu yang mempelajari proses pengumpulan, pengolahan, analisis, dan penyajian data. Salah satu metode statistika yang dapat digunakan untuk menganalisis hubungan antarvariabel adalah analisis regresi. Regresi linear berganda digunakan ketika satu variabel dependen diduga berhubungan dengan dua atau lebih variabel independen.

Dalam penerapan regresi linear berganda, analisis tidak hanya berhenti pada pembentukan persamaan. Model perlu dievaluasi melalui statistik deskriptif, pengujian asumsi klasik, dan pengujian hipotesis. Uji F digunakan untuk mengetahui signifikansi variabel independen secara bersama-sama, sedangkan uji t digunakan untuk mengetahui signifikansi setiap variabel independen secara parsial.

Selain itu, keberadaan pencilan (outlier) dan pengamatan berpengaruh perlu diperhatikan karena dapat memengaruhi hasil estimasi model. Pendeteksian dapat dilakukan melalui Influence Plot, uji Bonferroni, DFFITS, dan DFBETAS. Oleh karena itu, praktikum ini membahas tahapan analisis regresi linear berganda menggunakan data sekunder indikator pembangunan manusia di Provinsi Jawa Tengah.

1.2 Rumusan Masalah

  1. Bagaimana mengumpulkan dan memilih data sekunder yang sesuai untuk analisis regresi?
  2. Bagaimana karakteristik data berdasarkan eksplorasi dan statistik deskriptif?
  3. Bagaimana membentuk dan mengestimasi model regresi linear berganda?
  4. Apakah model memenuhi asumsi klasik?
  5. Apakah variabel independen berpengaruh secara simultan berdasarkan uji F dan secara parsial berdasarkan uji t?
  6. Apakah terdapat pencilan atau pengamatan berpengaruh berdasarkan Influence Plot, uji Bonferroni, DFFITS, dan DFBETAS?

1.3 Tujuan Penelitian

  1. Mengumpulkan dan memilih data sekunder yang sesuai untuk analisis regresi.
  2. Melakukan eksplorasi data dan analisis statistik deskriptif.
  3. Membentuk serta mengestimasi model regresi linear berganda.
  4. Melakukan pengujian asumsi klasik.
  5. Melakukan pengujian hipotesis secara simultan menggunakan uji F dan secara parsial menggunakan uji t.
  6. Mengidentifikasi pencilan dan pengamatan berpengaruh menggunakan Influence Plot, uji Bonferroni, DFFITS, dan DFBETAS.

1.4 Manfaat Penelitian

Bagi penulis, praktikum ini dapat menambah pemahaman mengenai penerapan regresi linear berganda menggunakan program R, mulai dari pengolahan data hingga evaluasi model.

Bagi pembaca, laporan ini diharapkan dapat menjadi bahan pembelajaran mengenai tahapan analisis regresi linear berganda dan interpretasi hasil pengujiannya.

1.5 Batasan Masalah

Data yang digunakan merupakan data kuantitatif sekunder yang terdiri atas 35 kabupaten/kota di Provinsi Jawa Tengah. Variabel dependen adalah Indeks Pembangunan Manusia (IPM), sedangkan variabel independen terdiri atas pengeluaran per kapita (X1), rata-rata lama sekolah (X2), dan kepadatan penduduk (X3), mengikuti keterangan variabel pada laporan praktikum lanjutan. Analisis meliputi pengumpulan dan pemilihan data sekunder, eksplorasi data, statistik deskriptif, estimasi regresi linear berganda, pengujian asumsi klasik, uji F, uji t, Influence Plot, uji Bonferroni, DFFITS, dan DFBETAS.

1.6 Sistematika Penulisan

Laporan ini terdiri atas lima bab. Bab I berisi pendahuluan, Bab II berisi tinjauan pustaka, Bab III menjelaskan metode penelitian, Bab IV menyajikan hasil dan pembahasan, dan Bab V memuat kesimpulan serta saran. Bagian akhir laporan berisi daftar pustaka.

BAB II. TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Regresi Linear Berganda

Regresi linear berganda merupakan metode untuk menjelaskan hubungan antara satu variabel dependen dengan dua atau lebih variabel independen. Model populasi regresi linear berganda dituliskan sebagai berikut:

\[ Y_i = \\beta_0 + \\beta_1X_{1i}+\\beta_2X_{2i}+\\cdots+\\beta_pX_{pi}+\\varepsilon_i \]

Model hasil pendugaan dari sampel adalah:

\[ \\hat{Y}_i = b_0+b_1X_{1i}+b_2X_{2i}+\\cdots+b_pX_{pi} \]

Keterangan: \(Y_i\) merupakan variabel dependen, \(X_{ji}\) merupakan variabel independen ke-\(j\), \(\\beta_0\) merupakan intersep, \(\\beta_j\) merupakan parameter regresi, dan \(\\varepsilon_i\) merupakan galat.

2.2 Data Sekunder dan Eksplorasi Data

Data sekunder merupakan data yang telah dikumpulkan atau dipublikasikan oleh pihak lain dan digunakan kembali untuk suatu penelitian. Pemilihan data perlu memperhatikan kesesuaian variabel, unit pengamatan, tahun pengamatan, dan kelengkapan data. Eksplorasi data dilakukan untuk memeriksa struktur, tipe variabel, jumlah pengamatan, data hilang, serta pola hubungan antarvariabel.

2.3 Statistik Deskriptif

Statistik deskriptif digunakan untuk menggambarkan karakteristik data melalui ukuran seperti nilai minimum, kuartil pertama, median, rata-rata, kuartil ketiga, dan maksimum. Ukuran tersebut membantu mengetahui pusat dan penyebaran data sebelum dilakukan pemodelan.

2.4 Pengujian Asumsi Klasik

2.4.1 Uji Multikolinieritas

Multikolinieritas merupakan kondisi ketika antarvariabel independen memiliki hubungan linear yang kuat. Salah satu ukuran yang digunakan adalah Variance Inflation Factor (VIF). Pada laporan ini, VIF di bawah 10 digunakan sebagai pedoman bahwa tidak terdapat multikolinieritas yang serius.

2.4.2 Uji Heteroskedastisitas

Heteroskedastisitas terjadi ketika varians residual tidak konstan. Pengujian dilakukan menggunakan uji Breusch–Pagan. Hipotesis nol menyatakan varians residual konstan, sedangkan hipotesis alternatif menyatakan varians residual tidak konstan.

2.4.3 Uji Autokorelasi

Autokorelasi merupakan kondisi adanya hubungan antarresidual. Pengujian dilakukan menggunakan statistik Durbin–Watson. Interpretasi hasil perlu mempertimbangkan hipotesis alternatif dan susunan observasi.

2.4.4 Uji Normalitas

Uji Shapiro–Wilk digunakan untuk menguji apakah residual model berdistribusi normal. Hipotesis nol menyatakan residual berdistribusi normal, sedangkan hipotesis alternatif menyatakan residual tidak berdistribusi normal.

2.5 Pengujian Hipotesis

2.5.1 Uji Simultan (Uji F)

Uji F digunakan untuk mengetahui apakah seluruh variabel independen secara bersama-sama berpengaruh signifikan terhadap variabel dependen. Hipotesis yang digunakan adalah:

\[ H_0: \\beta_1=\\beta_2=\\cdots=\\beta_p=0 \]

\[ H_1: \\text{minimal terdapat satu }\\beta_j\\ne 0 \]

Pada taraf signifikansi 5%, \(H_0\) ditolak apabila p-value lebih kecil dari 0,05.

2.5.2 Uji Parsial (Uji t)

Uji t digunakan untuk mengetahui pengaruh setiap variabel independen secara parsial terhadap variabel dependen. Hipotesis untuk setiap koefisien adalah:

\[ H_0:\\beta_j=0 \\qquad H_1:\\beta_j\\ne 0 \]

Statistik uji t adalah:

\[ t=\\frac{b_j}{SE(b_j)} \]

Jika p-value lebih kecil dari 0,05, maka koefisien variabel tersebut signifikan secara parsial.

2.6 Identifikasi Pencilan dan Pengamatan Berpengaruh

Pencilan (outlier) merupakan pengamatan yang memiliki pola berbeda dibandingkan sebagian besar data. Influence Plot menyajikan informasi studentized residual, leverage, dan ukuran pengaruh seperti Cook’s distance. Uji Bonferroni digunakan untuk menguji pencilan dengan memperhitungkan pengujian terhadap banyak pengamatan.

DFFITS mengukur pengaruh suatu pengamatan terhadap nilai prediksi, sedangkan DFBETAS mengukur pengaruh suatu pengamatan terhadap koefisien regresi. Nilai kedua ukuran tersebut dibandingkan dengan batas pembanding yang sesuai dengan jumlah observasi dan jumlah parameter model.

BAB III. METODE PENELITIAN

3.1 Jenis dan Sumber Data

Jenis data yang digunakan adalah data kuantitatif berupa data numerik dengan 35 pengamatan. Data merupakan data sekunder yang pada laporan praktikum disebut diperoleh dari publikasi Badan Pusat Statistik (BPS), dengan unit pengamatan kabupaten/kota di Provinsi Jawa Tengah.

3.2 Variabel Penelitian

Simbol Variabel Peran
Y Indeks Pembangunan Manusia (IPM) Dependen
X1 Pengeluaran per kapita Independen
X2 Rata-rata lama sekolah Independen
X3 Kepadatan penduduk Independen

Catatan: Penamaan X1, X2, dan X3 mengikuti keterangan pada laporan praktikum lanjutan. Pada dokumen awal terdapat perbedaan penyebutan variabel X1 dan X3. Karena itu, nama dan satuan variabel tetap perlu dicocokkan dengan sumber data BPS yang digunakan.

3.3 Pengumpulan dan Pemilihan Data

Data dipilih dengan mempertimbangkan ketersediaan nilai IPM dan tiga variabel independen pada unit pengamatan yang sama. Data yang digunakan berisi 35 kabupaten/kota di Provinsi Jawa Tengah. Sebelum analisis, data diperiksa kembali untuk memastikan tidak terdapat nilai kosong dan seluruh variabel numerik.

3.4 Tahapan Analisis Data

Tahapan analisis yang dilakukan adalah:

  1. Mengumpulkan data sekunder dari publikasi BPS.
  2. Memilih data berdasarkan wilayah, tahun, variabel, dan kelengkapan observasi.
  3. Memasukkan data ke program R dan memeriksa struktur data.
  4. Melakukan eksplorasi data dan statistik deskriptif.
  5. Membentuk model regresi linear berganda.
  6. Menguji asumsi klasik yang meliputi multikolinieritas, heteroskedastisitas, autokorelasi, dan normalitas residual.
  7. Melakukan uji F dan uji t.
  8. Mengidentifikasi pencilan menggunakan Influence Plot dan uji Bonferroni.
  9. Menghitung DFFITS dan DFBETAS untuk mengevaluasi pengamatan berpengaruh.
  10. Menginterpretasikan hasil dan menyusun kesimpulan.

3.5 Model Penelitian

Model regresi yang digunakan adalah:

\[ IPM_i=\\beta_0+\\beta_1X_{1i}+\\beta_2X_{2i}+\\beta_3X_{3i}+\\varepsilon_i \]

3.6 Perangkat Lunak

Pengolahan data dilakukan menggunakan program R. Paket yang digunakan antara lain car untuk VIF dan Influence Plot, lmtest untuk uji Breusch–Pagan dan Durbin–Watson, serta knitr untuk penyajian tabel.

3.7 Diagram Alir Penelitian

BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Pengumpulan, Pemilihan, dan Eksplorasi Data

Data yang digunakan terdiri atas 35 kabupaten/kota di Provinsi Jawa Tengah. Data memuat IPM sebagai variabel dependen serta X1, X2, dan X3 sebagai variabel independen. Nilai data berikut ditranskripsikan dari tabel data pada laporan praktikum sebelumnya.

data <- data.frame(
  No = 1:35,
  Y = c(70.99,73.17,69.54,68.61,70.79,73.60,68.69,70.85,74.97,
        76.95,77.94,71.04,76.58,74.65,70.97,69.95,71.00,73.14,
        75.89,73.15,73.36,74.67,70.77,73.19,69.45,70.81,67.19,
        69.53,67.03,80.39,83.08,84.35,84.08,75.90,76.15),
  X1 = c(10904,11905,10277,9776,9282,10671,11108,10011,13250,
         12522,11841,9780,11798,13052,10610,10067,10937,10948,
         11609,10913,10698,12448,9773,11999,9972,10707,8994,
         10020,10514,12816,15463,16351,16047,13158,13455),
  X2 = c(7.18,7.78,7.33,6.84,7.85,8.32,6.88,7.81,8.08,9.09,
         9.62,7.42,8.79,7.79,7.26,7.01,7.41,7.79,9.06,8.09,
         8.10,8.05,7.41,7.71,6.90,7.46,6.50,7.25,6.35,10.94,
         10.92,10.95,10.80,9.20,9.00),
  X3 = c(930,1360,1311,971,1073,752,910,1209,1064,1946,
         1964,580,1227,1048,744,495,642,898,2014,1188,
         1363,1128,919,1031,1031,1180,1483,1846,1213,6715,
         11878,3683,4442,6889,8069)
)

knitr::kable(head(data), caption = "Enam pengamatan pertama pada data")
Enam pengamatan pertama pada data
No Y X1 X2 X3
1 70.99 10904 7.18 930
2 73.17 11905 7.78 1360
3 69.54 10277 7.33 1311
4 68.61 9776 6.84 971
5 70.79 9282 7.85 1073
6 73.60 10671 8.32 752
cat("Jumlah observasi:", nrow(data), "\n")
#> Jumlah observasi: 35
cat("Jumlah variabel termasuk nomor:", ncol(data), "\n")
#> Jumlah variabel termasuk nomor: 5
str(data)
#> 'data.frame':    35 obs. of  5 variables:
#>  $ No: int  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ...
#>  $ Y : num  71 73.2 69.5 68.6 70.8 ...
#>  $ X1: num  10904 11905 10277 9776 9282 ...
#>  $ X2: num  7.18 7.78 7.33 6.84 7.85 8.32 6.88 7.81 8.08 9.09 ...
#>  $ X3: num  930 1360 1311 971 1073 ...
cat("\nPemeriksaan data hilang:\n")
#> 
#> Pemeriksaan data hilang:
colSums(is.na(data))
#> No  Y X1 X2 X3 
#>  0  0  0  0  0

Berdasarkan pemeriksaan struktur data, terdapat 35 pengamatan dan empat variabel analisis, yaitu Y, X1, X2, dan X3. Pemeriksaan data hilang dilakukan untuk memastikan bahwa setiap pengamatan dapat digunakan dalam pembentukan model regresi.

4.2 Statistik Deskriptif

Statistik deskriptif digunakan untuk mengetahui gambaran umum dari setiap variabel. Hasil perhitungan ditampilkan pada tabel berikut.

stat_deskriptif <- as.data.frame(summary(data[, c("Y","X1","X2","X3")]))
knitr::kable(stat_deskriptif, digits = 3,
             caption = "Statistik deskriptif setiap variabel")
Statistik deskriptif setiap variabel
Var1 Var2 Freq
Y Min. :67.03
Y 1st Qu.:70.78
Y Median :73.15
Y Mean :73.50
Y 3rd Qu.:75.89
Y Max. :84.35
X1 Min. : 8994
X1 1st Qu.:10172
X1 Median :10937
X1 Mean :11534
X1 3rd Qu.:12485
X1 Max. :16351
X2 Min. : 6.350
X2 1st Qu.: 7.295
X2 Median : 7.790
X2 Mean : 8.141
X2 3rd Qu.: 8.895
X2 Max. :10.950
X3 Min. : 495.0
X3 1st Qu.: 950.5
X3 Median : 1188.0
X3 Mean : 2148.5
X3 3rd Qu.: 1896.0
X3 Max. :11878.0

Berdasarkan tabel tersebut, dapat dilihat nilai minimum, kuartil pertama, median, rata-rata, kuartil ketiga, dan maksimum dari setiap variabel. Perbedaan rentang nilai antarvariabel terjadi karena masing-masing variabel memiliki satuan pengukuran yang berbeda.

par(mfrow = c(2,2))
boxplot(data$Y, main = "IPM (Y)", ylab = "Nilai")
boxplot(data$X1, main = "X1", ylab = "Nilai")
boxplot(data$X2, main = "X2", ylab = "Nilai")
boxplot(data$X3, main = "X3", ylab = "Nilai")

par(mfrow = c(1,1))

4.3 Pembentukan dan Estimasi Model Regresi

Model regresi linear berganda dibentuk dengan IPM sebagai variabel dependen dan X1, X2, serta X3 sebagai variabel independen.

model_regresi <- lm(Y ~ X1 + X2 + X3, data = data)
summary(model_regresi)
#> 
#> Call:
#> lm(formula = Y ~ X1 + X2 + X3, data = data)
#> 
#> Residuals:
#>      Min       1Q   Median       3Q      Max 
#> -1.27939 -0.31968  0.06292  0.39911  0.98305 
#> 
#> Coefficients:
#>               Estimate Std. Error t value Pr(>|t|)    
#> (Intercept)  4.175e+01  8.638e-01  48.329  < 2e-16 ***
#> X1           8.563e-04  9.782e-05   8.754 6.96e-10 ***
#> X2           2.752e+00  1.511e-01  18.212  < 2e-16 ***
#> X3          -2.481e-04  5.654e-05  -4.388 0.000123 ***
#> ---
#> Signif. codes:  0 '***' 0.001 '**' 0.01 '*' 0.05 '.' 0.1 ' ' 1
#> 
#> Residual standard error: 0.568 on 31 degrees of freedom
#> Multiple R-squared:  0.9852, Adjusted R-squared:  0.9838 
#> F-statistic: 689.2 on 3 and 31 DF,  p-value: < 2.2e-16

Koefisien regresi yang diperoleh digunakan untuk membentuk persamaan regresi. Tabel berikut menampilkan estimasi koefisien, standard error, statistik t, dan p-value.

koefisien <- as.data.frame(summary(model_regresi)$coefficients)
koefisien$Variabel <- rownames(koefisien)
rownames(koefisien) <- NULL
koefisien <- koefisien[, c("Variabel", "Estimate", "Std. Error",
                           "t value", "Pr(>|t|)")]
knitr::kable(koefisien, digits = 6,
             caption = "Estimasi koefisien regresi linear berganda")
Estimasi koefisien regresi linear berganda
Variabel Estimate Std. Error t value Pr(>|t|)
(Intercept) 41.747249 0.863822 48.328535 0.000000
X1 0.000856 0.000098 8.753560 0.000000
X2 2.752386 0.151130 18.212056 0.000000
X3 -0.000248 0.000057 -4.388318 0.000123
b <- coef(model_regresi)
cat("Persamaan regresi berdasarkan hasil estimasi adalah:\n\n")

Persamaan regresi berdasarkan hasil estimasi adalah:

cat(sprintf("$$\\widehat{Y}=%.6f %+.6fX_1 %+.6fX_2 %+.6fX_3$$",
            b[1], b[2], b[3], b[4]))

\[\widehat{Y}=41.747249 +0.000856X_1 +2.752386X_2 -0.000248X_3\]

Koefisien regresi menunjukkan perubahan nilai prediksi IPM untuk setiap kenaikan satu satuan variabel independen dengan variabel independen lainnya dianggap tetap. Tanda positif menunjukkan hubungan searah, sedangkan tanda negatif menunjukkan hubungan berlawanan arah.

Nilai koefisien determinasi dan koefisien determinasi terkoreksi dapat dilihat pada output model. Koefisien determinasi menunjukkan proporsi variasi IPM yang dapat dijelaskan secara bersama-sama oleh X1, X2, dan X3.

4.4 Pengujian Asumsi Klasik

4.4.1 Uji Multikolinieritas

if (!requireNamespace("car", quietly = TRUE)) {
  stop("Paket car belum terpasang. Jalankan install.packages('car').")
}
nilai_vif <- car::vif(model_regresi)
knitr::kable(data.frame(Variabel = names(nilai_vif),
                        VIF = as.numeric(nilai_vif)),
             digits = 6, caption = "Hasil uji multikolinieritas")
Hasil uji multikolinieritas
Variabel VIF
X1 3.316515
X2 3.875405
X3 2.116571

Berdasarkan kriteria VIF di bawah 10, variabel independen tidak menunjukkan multikolinieritas yang serius apabila seluruh nilai VIF berada di bawah 10.

4.4.2 Uji Heteroskedastisitas

if (!requireNamespace("lmtest", quietly = TRUE)) {
  stop("Paket lmtest belum terpasang. Jalankan install.packages('lmtest').")
}
hasil_bp <- lmtest::bptest(model_regresi, studentize = FALSE)
hasil_bp
#> 
#>  Breusch-Pagan test
#> 
#> data:  model_regresi
#> BP = 2.6518, df = 3, p-value = 0.4485

Hipotesis nol pada uji Breusch–Pagan menyatakan tidak terdapat heteroskedastisitas. Jika p-value lebih besar dari 0,05, maka tidak terdapat bukti yang cukup untuk menyatakan adanya heteroskedastisitas.

4.4.3 Uji Autokorelasi

hasil_dw <- lmtest::dwtest(model_regresi, alternative = "greater")
hasil_dw
#> 
#>  Durbin-Watson test
#> 
#> data:  model_regresi
#> DW = 1.6758, p-value = 0.1263
#> alternative hypothesis: true autocorrelation is greater than 0

Pengujian menggunakan hipotesis alternatif autokorelasi positif (greater), sesuai dengan pengaturan pengujian pada laporan praktikum sebelumnya. Jika p-value lebih besar dari 0,05, maka tidak terdapat bukti yang cukup untuk menyatakan adanya autokorelasi positif pada taraf 5%.

4.4.4 Uji Normalitas

residual_model <- residuals(model_regresi)
hasil_shapiro <- shapiro.test(residual_model)
hasil_shapiro
#> 
#>  Shapiro-Wilk normality test
#> 
#> data:  residual_model
#> W = 0.97798, p-value = 0.6926

Jika p-value Shapiro–Wilk lebih besar dari 0,05, maka residual tidak menunjukkan penyimpangan yang signifikan dari distribusi normal pada taraf 5%.

qqnorm(residuals(model_regresi), main = "Normal Q-Q Plot Residual")
qqline(residuals(model_regresi), col = "red", lwd = 2)

4.5 Pengujian Hipotesis

4.5.1 Uji Simultan (Uji F)

Hipotesis uji F adalah:

  • \(H_0\): X1, X2, dan X3 secara simultan tidak berpengaruh signifikan terhadap Y.
  • \(H_1\): minimal terdapat satu variabel independen yang berpengaruh signifikan terhadap Y.
hasil_anova <- anova(model_regresi)
knitr::kable(as.data.frame(hasil_anova), digits = 6,
             caption = "Tabel ANOVA untuk pengujian simultan")
Tabel ANOVA untuk pengujian simultan
Df Sum Sq Mean Sq F value Pr(>F)
X1 1 556.501766 556.501766 1724.88194 0.000000
X2 1 104.357837 104.357837 323.45800 0.000000
X3 1 6.213029 6.213029 19.25734 0.000123
Residuals 31 10.001586 0.322632 NA NA

Keputusan uji F dilakukan dengan membandingkan p-value dengan 0,05. Jika p-value kurang dari 0,05, maka \(H_0\) ditolak. Artinya, variabel independen secara simultan berpengaruh signifikan terhadap IPM.

4.5.2 Uji Parsial (Uji t)

Hipotesis uji t untuk setiap variabel independen adalah:

  • \(H_0\): koefisien regresi variabel yang diuji sama dengan nol.
  • \(H_1\): koefisien regresi variabel yang diuji tidak sama dengan nol.
tabel_t <- summary(model_regresi)$coefficients
knitr::kable(tabel_t, digits = 6,
             caption = "Hasil uji t untuk setiap koefisien regresi")
Hasil uji t untuk setiap koefisien regresi
Estimate Std. Error t value Pr(>|t|)
(Intercept) 41.747249 0.863822 48.328535 0.000000
X1 0.000856 0.000098 8.753560 0.000000
X2 2.752386 0.151130 18.212056 0.000000
X3 -0.000248 0.000057 -4.388318 0.000123

Variabel independen dinyatakan signifikan secara parsial apabila p-value koefisiennya lebih kecil dari 0,05. Interpretasi dilakukan untuk X1, X2, dan X3 berdasarkan nilai p-value masing-masing.

4.6 Identifikasi Pencilan dan Pengamatan Berpengaruh

4.6.1 Influence Plot

Influence Plot digunakan untuk melihat pengamatan yang memiliki residual terstudentisasi besar, leverage tinggi, atau Cook’s distance besar.

car::influencePlot(model_regresi,
                   id.method = "noteworthy",
                   main = "Influence Plot",
                   sub = "Ukuran titik menunjukkan Cook's distance")
StudRes Hat CookD
7 -2.567407 0.0914889 0.1405879
30 -1.688474 0.3055532 0.2959311
31 2.659235 0.4934683 1.4402150
32 -1.344521 0.3170256 0.2044531

Pengamatan yang terletak jauh dari kumpulan titik lainnya perlu diperiksa lebih lanjut. Keberadaan titik pada plot tidak secara otomatis menjadi alasan untuk menghapus pengamatan.

4.6.2 Uji Bonferroni

hasil_bonferroni <- car::outlierTest(model_regresi)
hasil_bonferroni
#> No Studentized residuals with Bonferroni p < 0.05
#> Largest |rstudent|:
#>    rstudent unadjusted p-value Bonferroni p
#> 31 2.659235           0.012444      0.43554

Uji Bonferroni menguji apakah terdapat pengamatan yang memiliki studentized residual ekstrem setelah penyesuaian terhadap banyaknya pengamatan. Pengamatan dinyatakan sebagai pencilan yang signifikan apabila p-value Bonferroni lebih kecil dari 0,05.

4.6.3 DFFITS

DFFITS digunakan untuk mengukur pengaruh suatu pengamatan terhadap nilai prediksi model. Batas pembanding yang digunakan adalah:

\[ \\left|DFFITS_i\\right| > 2\\sqrt{\\frac{p}{n}} \]

dengan \(p\) merupakan jumlah parameter model termasuk intersep dan \(n\) merupakan jumlah pengamatan.

n <- nobs(model_regresi)
p <- length(coef(model_regresi))
batas_dffits <- 2 * sqrt(p/n)
nilai_dffits <- dffits(model_regresi)

tabel_dffits <- data.frame(
  Pengamatan = seq_along(nilai_dffits),
  DFFITS = as.numeric(nilai_dffits),
  Batas = batas_dffits,
  Berpengaruh = abs(as.numeric(nilai_dffits)) > batas_dffits
)
knitr::kable(tabel_dffits, digits = 6,
             caption = "Hasil perhitungan DFFITS")
Hasil perhitungan DFFITS
Pengamatan DFFITS Batas Berpengaruh
1 0.158907 0.676123 FALSE
2 0.063620 0.676123 FALSE
3 -0.341482 0.676123 FALSE
4 -0.044621 0.676123 FALSE
5 -0.181260 0.676123 FALSE
6 0.001158 0.676123 FALSE
7 -0.814730 0.676123 TRUE
8 -0.329583 0.676123 FALSE
9 -0.075152 0.676123 FALSE
10 -0.027130 0.676123 FALSE
11 0.052852 0.676123 FALSE
12 0.301247 0.676123 FALSE
13 0.439623 0.676123 FALSE
14 0.442075 0.676123 FALSE
15 0.129234 0.676123 FALSE
16 0.173572 0.676123 FALSE
17 -0.132204 0.676123 FALSE
18 0.284668 0.676123 FALSE
19 -0.131772 0.676123 FALSE
20 0.032349 0.676123 FALSE
21 0.202798 0.676123 FALSE
22 0.196328 0.676123 FALSE
23 0.225573 0.676123 FALSE
24 0.096643 0.676123 FALSE
25 0.197655 0.676123 FALSE
26 -0.120340 0.676123 FALSE
27 0.150269 0.676123 FALSE
28 -0.134231 0.676123 FALSE
29 -0.707484 0.676123 TRUE
30 -1.120001 0.676123 TRUE
31 2.624721 0.676123 TRUE
32 -0.916036 0.676123 TRUE
33 -0.035852 0.676123 FALSE
34 -0.593625 0.676123 FALSE
35 0.134678 0.676123 FALSE

Pengamatan dengan nilai absolut DFFITS yang lebih besar daripada batas pembanding ditandai sebagai pengamatan yang berpotensi berpengaruh terhadap nilai prediksi.

4.6.4 DFBETAS

DFBETAS digunakan untuk mengetahui pengaruh setiap pengamatan terhadap masing-masing koefisien regresi. Batas pembanding yang digunakan adalah:

\[ \\left|DFBETAS_{ij}\\right| > \\frac{2}{\\sqrt{n}} \]

batas_dfbetas <- 2/sqrt(n)
nilai_dfbetas <- dfbetas(model_regresi)

tabel_dfbetas <- as.data.frame(nilai_dfbetas)
tabel_dfbetas$Pengamatan <- seq_len(nrow(tabel_dfbetas))
tabel_dfbetas <- tabel_dfbetas[, c("Pengamatan", colnames(nilai_dfbetas))]
knitr::kable(tabel_dfbetas, digits = 6,
             caption = "Hasil perhitungan DFBETAS")
Hasil perhitungan DFBETAS
Pengamatan (Intercept) X1 X2 X3
1 0.065433 0.059260 -0.091196 0.000189
2 -0.001783 0.039711 -0.030113 -0.013833
3 -0.216513 0.089680 0.054706 -0.063365
4 -0.034805 0.008191 0.015874 -0.012551
5 -0.052254 0.156557 -0.114029 0.006648
6 -0.000195 -0.000648 0.000839 -0.000549
7 -0.324489 -0.473841 0.633490 -0.067869
8 -0.102626 0.236918 -0.163869 0.019871
9 0.026806 -0.064338 0.034644 0.029503
10 0.017308 -0.000080 -0.014991 0.015615
11 -0.025548 -0.027810 0.047568 -0.024410
12 0.123030 -0.176107 0.094575 -0.035804
13 -0.223223 -0.094607 0.292358 -0.276793
14 -0.100844 0.388931 -0.258196 -0.128462
15 0.054741 0.014640 -0.042538 -0.011656
16 0.100680 -0.015483 -0.046369 -0.001174
17 -0.028853 -0.034441 0.040072 0.034415
18 0.020121 -0.025379 0.039102 -0.104581
19 0.049001 0.067919 -0.107647 0.051397
20 -0.000578 -0.012837 0.015358 -0.011383
21 0.016286 -0.113456 0.109262 -0.046433
22 -0.061446 0.138655 -0.065986 -0.085147
23 0.114167 -0.137117 0.057106 0.004895
24 -0.008989 0.066580 -0.046883 -0.029173
25 0.148679 -0.020182 -0.080579 0.052950
26 -0.053864 0.001869 0.027871 -0.000137
27 0.137468 -0.055382 -0.047780 0.078517
28 -0.104674 0.051011 0.025348 -0.058912
29 -0.452020 -0.313208 0.603731 -0.244842
30 0.217815 0.731751 -0.827495 -0.234502
31 0.326204 0.060514 -0.441401 2.088388
32 0.801871 -0.478408 -0.191438 0.462785
33 0.029622 -0.018619 -0.005999 0.013354
34 -0.160412 -0.017793 0.155936 -0.477929
35 0.050093 0.021153 -0.062610 0.116629
cat("Batas pembanding absolut DFBETAS =", batas_dfbetas, "\n")
#> Batas pembanding absolut DFBETAS = 0.3380617

Pengamatan yang memiliki nilai absolut DFBETAS lebih besar daripada batas pembanding menunjukkan adanya potensi pengaruh terhadap koefisien yang bersangkutan. Hasil DFFITS dan DFBETAS perlu dibaca bersama Influence Plot dan uji Bonferroni.

4.7 Ringkasan Hasil Pengujian

p_bp <- hasil_bp$p.value
p_dw <- hasil_dw$p.value
p_shapiro <- hasil_shapiro$p.value
p_f <- summary(model_regresi)$fstatistic
p_f_value <- pf(p_f[1], p_f[2], p_f[3], lower.tail = FALSE)

ringkasan_uji <- data.frame(
  Pengujian = c("Breusch-Pagan", "Durbin-Watson (autokorelasi positif)",
                "Shapiro-Wilk", "Uji F"),
  P_value = c(p_bp, p_dw, p_shapiro, p_f_value)
)
ringkasan_uji$Keputusan <- ifelse(ringkasan_uji$P_value < 0.05,
                                  "Tolak H0", "Tidak menolak H0")
knitr::kable(ringkasan_uji, digits = 6,
             caption = "Ringkasan hasil pengujian pada taraf 5%")
Ringkasan hasil pengujian pada taraf 5%
Pengujian P_value Keputusan
Breusch-Pagan 0.448487 Tidak menolak H0
Durbin-Watson (autokorelasi positif) 0.126338 Tidak menolak H0
Shapiro-Wilk 0.692603 Tidak menolak H0
Uji F 0.000000 Tolak H0

Tabel ringkasan digunakan untuk memudahkan pembacaan keputusan setiap pengujian. Untuk uji multikolinieritas, keputusan dilihat dari nilai VIF. Untuk pengujian pencilan dan pengamatan berpengaruh, keputusan dilihat dari hasil uji Bonferroni, DFFITS, dan DFBETAS.

Catatan konsistensi hasil: Output pada laporan praktikum Pertemuan III menunjukkan model dengan \(R^2=0{,}9852\), adjusted \(R^2=0{,}9838\), dan F-statistic 689,2 dengan p-value kurang dari \(2{,}2\\times10^{-16}\). Koefisien X1, X2, dan X3 pada output tersebut masing-masing memiliki p-value 6,96e-10, kurang dari 2e-16, dan 0,000123. Uji VIF yang tercantum adalah 3,316515; 3,875405; dan 2,116571. Uji Breusch–Pagan menghasilkan p-value 0,4485, Durbin–Watson menghasilkan statistik 1,6758 dengan p-value 0,1263 untuk alternatif autokorelasi positif, dan Shapiro–Wilk menghasilkan W 0,97798 dengan p-value 0,6926.

Sebaliknya, output pada dokumen Pertemuan VI memperlihatkan model dengan nilai koefisien, residual, dan hasil uji yang berbeda, termasuk hasil uji Bonferroni pada pengamatan ke-17. Oleh karena itu, angka Pertemuan VI tidak langsung digabungkan ke dalam kesimpulan model di atas. Seluruh pemeriksaan pencilan dalam dokumen ini dihitung kembali dari satu dataset yang sama agar hasil model, uji asumsi, uji hipotesis, dan deteksi pengamatan berpengaruh konsisten.

BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Analisis regresi linear berganda dilakukan menggunakan data sekunder sebanyak 35 pengamatan kabupaten/kota di Provinsi Jawa Tengah, dengan IPM sebagai variabel dependen serta X1, X2, dan X3 sebagai variabel independen. Tahapan analisis meliputi pemeriksaan data, statistik deskriptif, pembentukan model regresi, pengujian asumsi klasik, uji F, uji t, serta identifikasi pencilan dan pengamatan berpengaruh. Berdasarkan output model pada laporan praktikum Pertemuan III, model memiliki nilai koefisien determinasi sebesar 0,9852 dan uji F yang signifikan. Ketiga variabel independen juga memiliki p-value di bawah 0,05 sehingga signifikan secara parsial pada output tersebut. Pengujian asumsi yang tercantum menunjukkan VIF seluruh variabel di bawah 10, uji Breusch–Pagan tidak signifikan, uji Durbin–Watson untuk autokorelasi positif tidak signifikan, dan uji Shapiro–Wilk tidak menolak normalitas residual. Hasil identifikasi pencilan dan pengamatan berpengaruh perlu mengacu pada output yang dihitung ulang dari dataset yang sama melalui bagian analisis Bab IV.

5.2 Saran

Sebelum laporan dikumpulkan, nama variabel dan satuan pengukuran perlu dicocokkan kembali dengan publikasi BPS yang menjadi sumber data. Dataset yang digunakan pada seluruh tahapan analisis harus sama agar hasil estimasi model, uji asumsi klasik, uji hipotesis, dan deteksi pencilan dapat dibandingkan secara tepat. Selain itu, hasil Influence Plot, uji Bonferroni, DFFITS, dan DFBETAS sebaiknya diperiksa secara bersamaan sebelum memutuskan apakah suatu pengamatan perlu diteliti lebih lanjut. Pengamatan tidak sebaiknya dihapus hanya karena teridentifikasi sebagai pencilan tanpa alasan substantif yang jelas.

DAFTAR PUSTAKA

Daniel, F. (2020). Mengatasi pencilan pada pemodelan regresi linear berganda dengan metode regresi robust penaksir LMS. BAREKENG: Jurnal Ilmu Matematika dan Terapan, 13(3), 145–156.

Godfrey. (2021). Rujukan mengenai pengujian signifikansi parameter sebagaimana dikutip dalam laporan praktikum sumber.

Mardiatmoko, G. (2020). Pentingnya uji asumsi klasik pada analisis regresi linier berganda (Studi kasus penyusunan persamaan allometrik kenari muda [Canarium indicum L.]). BAREKENG: Jurnal Ilmu Matematika dan Terapan, 14(3), 333–342.

Montgomery, D. C., Peck, E. A., & Vining, G. G. (2021). Introduction to linear regression analysis (6th ed.). John Wiley & Sons.

Padilah, T. N., & Adam, R. I. (2020). Analisis regresi linier berganda dalam estimasi produktivitas tanaman padi di Kabupaten Karawang. Jurnal Pendidikan Matematika dan Matematika, 5(2), 117–128.

Qomusuddin, I. F., & Romlah, S. (2021). Analisis data kuantitatif dengan program IBM SPSS Statistic 20.0. CV Budi Utama.

Setiarini, Z. (2020). Analisis regresi robust estimasi-S menggunakan pembobot Welsch dan Tukey Bisquare. Jurnal Kajian dan Terapan Matematika, 6(1), 48–55.

Wooldridge, J. M. (2020). Rujukan mengenai pengujian hipotesis regresi sebagaimana dikutip dalam laporan praktikum sumber.

Yuliara, I. M. (2022). Modul regresi linier sederhana. Jurusan Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Udayana.