Muhammad Iqbal
211810462
2ST5

Soal Pertemuan 11 Statistika NonParametrik Bu Nofita Istiana

Soal 1

Seorang peneliti ingin mengetahui apakah ada perbedaan prestasi belajar mahasiswa yang diajar oleh dosen A, dosen B, dan dosen C. Setelah diadakan pengambilan sample, terkumpul data sebagai berikut ;

Dosen A Dosen B Dosen C
36 50 62
45 50 90
59 40 45
61 77 70
NA 60 90
NA 45 NA

Dengan \(\alpha = 5\)% dapatkah kita simpulkan bahwa terdapat perbedaan prestasi belajar antara kelompok mahasiswa yang diajar oleh Dosen A, Dosen B, dan Dosen C ?

Jawaban
Hipotesis

\(H\)0 : \(\theta\)A \(=\) \(\theta\)B \(=\) \(\theta\)C
\(H\)a : \(\theta\)i \(\ne\) \(\theta\)j untuk i \(= (A, B, C)\) dan i \(\ne\) j

atau

\(H\)0 : Tidak ada perbedaan prestasi belajar antara kelompok mahasiswa yang diajar oleh Dosen A, Dosen B, dan Dosen C

\(H\)a : Setidaknya ada satu kelompok mahasiswa yang yang diajar Dosen A, Dosen B, atau Dosen C yang memiliki perbedaan prestasi belajar

Statistik Uji
dosenA <- c(36,45,59,61)
dosenB <- c(50,50,40,77,60,45)
dosenC <- c(62,90,45,70,90)
kruskal.test(list(dosenA, dosenB, dosenC))
## 
##  Kruskal-Wallis rank sum test
## 
## data:  list(dosenA, dosenB, dosenC)
## Kruskal-Wallis chi-squared = 4.0239, df = 2, p-value = 0.1337

Nilai Pvalue sebesar 0.1337, dimana nilai ini lebih besar dari \(\alpha\)= 0,05, sehingga gagal tolak \(H\)0. Dengan demikian, dengan tingkat signifikansi sebesar 5%, kita tidak memiliki cukup bukti untuk dapat menyatakan bahwa terdapat perbedaan prestasi belajar antara kelompok mahasiswa yang diajar oleh Dosen A, Dosen B, atau Dosen C

Soal 2

Seorang penyelidik mencatat berat anak tikus ketika lahir berdasarkan jumlah anak tikus yang dilahirkan induknya dalam satu kehamilan. Berdasarkan data sample diperoleh data sebagai berikut ;

Induk Melahirkan 1 Anak Induk Melahirkan 2 Anak Induk Melahirkan 3 Anak Induk Melahirkan 4 Anak Induk Melahirkan 5 Anak
2.0 3.5 3.3 2.6 3.1
2.8 2.8 3.6 2.6 2.9
3.3 3.2 2.6 2.9 3.1
4.4 3.5 3.1 2.0 2.5
3.6 2.3 3.2 NA NA
1.9 NA NA NA NA
3.3 NA NA NA NA

Peneliti ingin mengetahui apakah berat anak tikus ketika lahir dipengaruhi oleh dari jumlah kandungan anak tikus pada kehamilan induknya. Gunakan \(\alpha\) = 5%

Hipotesis

\(H\)0 : Tidak ada perbedaan berat kelompok anak tikus yang dilahirkan berdasarkan jumlah jumlah kandungan induk tikus

\(H\)a : Setidaknya ada satu kelompok anak tikus yang dilahirkan oleh induk yang mengandung 1, 2, 3, 4, atau 5 ekor anak tikus yang memiliki berat yang berbeda

Statistik Uji

tikus1 <- c(2.0,2.8,3.3,4.4,3.6,1.9,3.3)
tikus2 <- c(3.5,2.8,3.2,3.5,2.3)
tikus3 <- c(3.3,3.6,2.6,3.1,3.2)
tikus4 <- c(2.6,2.6,2.9,2.0)
tikus5 <- c(3.1,2.9,3.1,2.5)
kruskal.test(list(tikus1,tikus2,tikus3,tikus4,tikus5))
## 
##  Kruskal-Wallis rank sum test
## 
## data:  list(tikus1, tikus2, tikus3, tikus4, tikus5)
## Kruskal-Wallis chi-squared = 4.2048, df = 4, p-value = 0.379

Nilai Pvalue sebesar 0.379, dimana nilai ini lebih besar dari \(\alpha\)= 0,05, sehingga gagal tolak \(H\)0. Dengan demikian, dengan tingkat signifikansi sebesar 5%, kita tidak memiliki cukup bukti untuk dapat menyatakan bahwa terdapat perbedaan berat kelompok anak tikus yang dilahirkan berdasarkan jumlah kandungan induk tikus

Soal 3

Tujuh kelompok pasien sakit jiwa diberi injeksi berturut - turut dengan dosis 0.5mg, 1.0mg, 1.25mg, 1.5mg, 1.75mg, 2.0mg, dan 2.5mg transquiliser/obat penenang. Banyaknya waktu yang diperlukan untuk membuat mereka tidur adalah (dalam detik)

0,5 mg 1,0 mg 1,25 mg 1,50 mg 1,75 mg 2,0 mg 2,5 mg
8.2 9.7 7.5 12.0 5.6 2.5 2.5
10.0 13.1 7.9 7.2 4.3 3.0 1.5
10.2 11.0 8.5 8.0 6.6 5.0 1.0
13.7 7.5 12.6 9.4 7.5 2.5 NA
14.0 13.3 NA 11.3 NA NA NA
7.8 12.5 NA 9.0 NA NA NA
12.7 8.8 NA 11.5 NA NA NA
10.9 13.9 NA 8.5 NA NA NA
NA 7.9 NA NA NA NA NA
NA 10.5 NA NA NA NA NA

Dengan taraf uji \(5\)%, apakah perbedaan pemberian dosis mempengaruhi pasien tertidur ?

pada soal ini, kita dapat melakukan 2 uji yang berbeda. Uji Kruskal Wallis digunakan apabila kita hanya ingin mengetahui apakah ada perbedaan cepatnya tertidur pasien terhadap dosis obat yang diberikan, sedangkan Uji Jonckheere digunakan apabila kita ingin mengetahui apakah jumlah dosis obat mempengaruhi kecepatan pasien tertidur, dalam artian, semakin banyak dosis yang diberikan semakin cepat waktu tertidur pasien

Uji Kruskal Wallis
Hipotesis

\(H\)0 : Tidak terdapat perbedaan kelompok waktu pasien tertidur untuk tiap dosis yang diberikan

\(H\)1 : Setidaknya ada satu kelompok waktu pasien tertidur yang berbeda untuk dosis tertentu yang diberikan

Statistik Uji
dosis0.5 <- c(8.2,10,10.2,13.7,14,7.8,12.7,10.9)
dosis1.0 <- c(9.7,13.1,11,7.5,13.3,12.5,8.8,13.9,7.9,10.5)
dosis1.25 <- c(7.5,7.9,8.5,12.6)
dosis1.50 <- c(12,7.2,8,9.4,11.3,9,11.5,8.5)
dosis1.75 <- c(5.6,4.3,6.6,7.5)
dosis2.00 <- c(2.5,3,5,2.5)
dosis2.50 <- c(2.5,1.5,1)
kruskal.test(list(dosis0.5,dosis1.0,dosis1.25,dosis1.50,dosis1.75,dosis2.00,dosis2.50))
## 
##  Kruskal-Wallis rank sum test
## 
## data:  list(dosis0.5, dosis1.0, dosis1.25, dosis1.50, dosis1.75, dosis2.00,     dosis2.50)
## Kruskal-Wallis chi-squared = 25.389, df = 6, p-value = 0.0002893

Nilai Pvalue sebesar 0,0002893, dimana nilai ini lebih kecil dari \(\alpha\)= 0,05, sehingga tolak \(H\)0. Dengan demikian, dengan tingkat signifikansi sebesar 5%, kita memiliki cukup bukti untuk dapat menyatakan bahwa setidaknya ada satu kelompok pasien tertidur yang berbeda untuk dosis tertentu yang diberikan

Uji Jonckheere
Hipotesis

\(H\)0 : Pemberian dosis obat tidak mempengaruhi waktu pasien tertidur

\(H\)1 : Waktu pasien untuk dapat tertidur lebih cepat untuk dosis obat yang lebih besar

Untuk memakai uji ini, download dan aktifkan terlebih dahulu library yang dibutuhkan install.packages(“clinfun”)

Statistik Uji
library(clinfun)
dosis <- c(dosis0.5,dosis1.0,dosis1.25,dosis1.50,dosis1.75,dosis2.00,dosis2.50)
gdosis <- c(rep(1,8),rep(2,10),rep(3,4),rep(4,8),rep(5,4),rep(6,4),rep(7,3))
jonckheere.test(dosis,gdosis,alternative = "decreasing")
## Warning in jonckheere.test(dosis, gdosis, alternative = "decreasing"): Sample size > 100 or data with ties 
##  p-value based on normal approximation. Specify nperm for permutation p-value
## 
##  Jonckheere-Terpstra test
## 
## data:  
## JT = 130.5, p-value = 2.879e-07
## alternative hypothesis: decreasing

Nilai Pvalue sebesar 2.879e-07, dimana nilai ini sangat lebih kecil dari \(\alpha\)= 0,05, sehingga tolak \(H\)0. Dengan demikian, dengan tingkat signifikansi sebesar 5%, kita memiliki cukup bukti untuk dapat menyatakan bahwa Waktu pasien untuk dapat tertidur lebih cepat untuk dosis obat yang lebih besar

Soal 4

Seorang peneliti ingin mengetahui apakah seorang perokok dapat disembuhkan dengan melihat berapa lama mereka dapat menahan untuk tidak merokok. Diketahui jeda waktu menghisap rokok setelah yang pertama selesai kemudian menghisap rokok berikutnya (kemampuan menahan diri untuk tidak merokok). Pengamatan ini dibedakan menurut perokok ringan, sedang ,dan berat. Interval waktu telah dicatat dalam satuan menit untuk setiap subjek. Perhitungan waktu dimulai setelah rokok yang pertama selesai dihisap sampai perokok menyalakan rokok berikutnya. Data pengamatan sebagai berikut

Ringan Sedang Berat
6 13 13
13 22 15
7 12 18
19 14 23
8 17 27
9 19 8
12 20 11
23 11 17
16 12 13
10 25 21

Apakah ada perbedaan waktu antara 3 kelompok perokok tersebut untuk menghabiskan 1 batang rokok

Jawaban
Hipotesis

\(H\)0 : Pemberian dosis obat tidak mempengaruhi waktu pasien tertidur

\(H\)1 : Pemberian dosis obat mempengaruhi waktu pasien tertidur

Statistik Uji
Ringan <- c(6,13,7,19,8,9,12,23,16,10)
Sedang <- c(13,22,12,14,17,19,20,11,12,25)
Berat <- c(13,15,18,23,27,8,11,17,13,21)
kruskal.test(list(Ringan,Sedang,Berat))
## 
##  Kruskal-Wallis rank sum test
## 
## data:  list(Ringan, Sedang, Berat)
## Kruskal-Wallis chi-squared = 4.1129, df = 2, p-value = 0.1279

Nilai Pvalue sebesar 0,1279, dimana nilai ini lebih besar dari \(\alpha\)= 0,05, sehingga gagal tolak \(H\)0. Dengan demikian, dengan tingkat signifikansi sebesar 5%, kita tidak memiliki cukup bukti untuk dapat menyatakan bahwa Pemberian dosis obat mempengaruhi waktu pasien tertidur