One-sample t test

Problem

Misalkan suatu sampling terhadap air sungai di Kota X dilakukan oleh Dinas Kesehatan Kota X untuk menentukan apakah rata‐rata jumlah bakteri per unit volume air di sungai tersebut masih di bawah ambang batas aman yaitu 200. Kemudian, peneliti di dinas tersebut mengumpulkan 10 sampel air per unit volume dan menemukan jumlah bakteri sebagai berikut. Lakukan pengujian menggunakan taraf signifikansi \(\alpha =5\%\).

Sampel ke 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Jumlah bakteri 175 190 215 198 184 207 210 193 196 180

Hipotesis

\(\text{H}_0: \mu \geq 200\) (rata-rata jumlah bakteri per unit volume tidak kurang dari 200)

\(\text{H}_1: \mu < 200\) (rata-rata jumlah bakteri per unit volume kurang dari 200)

Taraf Signifikansi

\(\alpha =5\%\)

Statistik Uji

Langkah 1: Input Data

data <- c(175, 190, 215, 198, 184, 207, 210, 193, 196, 180)

Langkah 2: Perhitungan statistik rata-rata dan standar deviasi

xbar <- mean(data)
stdev <- sd(data)
cat('rata-rata =', xbar)
## rata-rata = 194.8
cat('standar deviasi =', stdev)
## standar deviasi = 13.13858

Langkah 3: Perhitungan statistik uji t

\(\displaystyle {t = \frac{\overline{X}- \mu_0}{S/\sqrt{n}}}\),

di mana \(\mu_0=200\) adalah rata-rata dugaan, \(\overline{X}\) adalah statistik rata-rata, \(S\) adalah statistik standar deviasi, dan \(n\) adalah ukuran sampel.

stat_uji <- (xbar-200)/(stdev/sqrt(length(data)))
cat('t = ', stat_uji)
## t =  -1.25157

Daerah Kritis

Tolak \(\text{H}_0\) jika:

\(\text{p-value} \leq \alpha\)

di mana \(\text{p-value} = P(T \leq t) = F(t) = \int_{-\infty}^{t} f(x)dx\) dengan \(f(x)\) adalah probability density function dari distribusi t.

Atau

Tolak \(\text{H}_0\) jika:

\(t \leq -t_{\alpha,n-1}\) dengan \(t_{\alpha,n-1}\) adalah nilai kritis dari tabel distribusi t dengan derajat bebas \(n-1\).

Keputusan

pval <- pt(stat_uji, df=length(data)-1)
cat('p-value = ', pval)
## p-value =  0.1211388

Karena \(\text{p-value} > 0.05\), maka gagal tolak \(\text{H}_0\). Disimpulkan bahwa rata-rata jumlah bakteri per unit volume tidak kurang dari 200.