I. UNSUR –UNSUR PERCOBAAN 1.1. Pendahuluan Dalam suatu penelitian, pertanyaan kunci untuk dijawab umumnya ditunjukkan dalam suatu pertanyaan hipotesis yang harus dijelaskan dan jawabannya diperoleh dari suatu pengujian melalui suatu percobaan. Hipotesis ini biasanya muncul berdasarkan pengalaman- pengalaman sebelumnya, pengamatan maupun berdasarikan pertimbangan teoritis. Setelah hipotesis disusun langkah selanjutnya adalah membuat suatu rancangan prosedur untuk pengujian atau biasanya dikatakan sebagai prosedur percobaan. Prosedur percobaan ini biasanya meliputi : penentuan bahan yang tepat untuk diuji, sifat yang akan diukur, bagaimana prosedur untuk mengukur sifat tersebut serta prosedur untuk memperoleh jawaban dari apa yang dihipotesiskan. Dua hal yang pertama cukup mudah bagi peneliti untuk menentukannya. Misalnya jika ingin diketahui apakah produksi yang dihasilkan oleh varietas jagung A dan varietas jangung B berbeda atau tidak, maka dapat ditentukan bahwa bahan yang digunakan untuk percobaan ini adalah varietas jagung dan sifat yang akan diukur 1
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
I. UNSUR –UNSUR PERCOBAAN
1.1. Pendahuluan
Dalam suatu penelitian, pertanyaan kunci untuk dijawab umumnya
ditunjukkan dalam suatu pertanyaan hipotesis yang harus dijelaskan dan
jawabannya diperoleh dari suatu pengujian melalui suatu percobaan. Hipotesis ini
biasanya muncul berdasarkan pengalaman-pengalaman sebelumnya, pengamatan
maupun berdasarikan pertimbangan teoritis.
Setelah hipotesis disusun langkah selanjutnya adalah membuat suatu
rancangan prosedur untuk pengujian atau biasanya dikatakan sebagai prosedur
percobaan. Prosedur percobaan ini biasanya meliputi : penentuan bahan yang
tepat untuk diuji, sifat yang akan diukur, bagaimana prosedur untuk mengukur
sifat tersebut serta prosedur untuk memperoleh jawaban dari apa yang
dihipotesiskan.
Dua hal yang pertama cukup mudah bagi peneliti untuk menentukannya.
Misalnya jika ingin diketahui apakah produksi yang dihasilkan oleh varietas
jagung A dan varietas jangung B berbeda atau tidak, maka dapat ditentukan
bahwa bahan yang digunakan untuk percobaan ini adalah varietas jagung dan sifat
yang akan diukur hasil jagung dalam satuan kilogram misalnya. Sedangkan
prosedur pengukuran sifat serta bagaimana hasil pengukuran tersebut dapat
digunakan dalam pengujian hipotesis sangat tergantung pada teknik yang
dikembangkan oleh ahli statistik. Kedua hal ini umumnya disebut sebagai
rancangan percobaan.
1.2. Sumber Keragaman dalam Percobaan
Terdapat dua macam sumber keragaman dalam rancangan percobaan :
1. Faktor utama yaitu faktor-faktor yang akan diteliti dan sengaja diberikan
2. Di luar faktor-faktor yang akan diteliti (faktor eksternal).
1
Faktor-faktor ini diharapkan pengaruhnya sekecil mungkin. Faktor-faktor
ini terdiri dari :
a. Faktor yang dapat diidentifikasi dan diperkirakan pengaruhnya
sebelum percobaan. Misal dalam kasus ingin diketahuinya
perbedaan kedua varietas jagung di atas, jika ternyata kedua
varietas tersebut memberikan hasil yang berbeda, maka berbedaan
hasil tersebut selain disebabkan oleh perbedaan varietas mungkin
juga disebabkan oleh perbedaan kesuburan tanah. Untuk
mengatasi hal ini biasanya dilakukan pengelompokan, sehingga
keragaman di antara kelompok dapat diukur dan dikeluarkan dari
galat percobaan.
b. Faktor yang dapat diidentifikasi tetapi pengaruhnya tidak dapat
diduga.
Misalnya dalam kasus point a, Apabila lahan mempunyai arah
kesuburan secara bertahap dari kiri ke kanan sehingga hasil akan
berkurang dari kiri ke kanan, jika varietas A selalu ditanam di
sebelah kanan varietas B, maka dalam hal ini varietas B akan
diuntungkan karena secara relatif dia berada pada lahan yang lebih
subur daripada varietas A. Jadi dalam hal ini penampilan hasil
varietas A dan B akan berbias dan lebih menguntungkan B dan jika
kita ingin membandingkan varietas A dan B, berbedaan yang
terjadi bukan semata-mata disebabkan oleh perbedaan varietas
akan tetapi juga disebabkan oleh perbedaan kesuburan tanah.
Untuk mengatasi hal ini dilakukan pengacakan.
c. Faktor yang tidak dapat diidentifikasi. Untuk mengatasi hal ini
dilakukan pengulangan.
1.3. Peminimuman Galat Percobaan
Berdasarkan uraian di atas untuk meminimumkan galat percobaan
(experimental error) guna meningkatkan ketelitian percobaan haruslah terdapat :
1. Pengendalian terahadap lingkungan. Hal ini dapat dilakukan dengan
perancangan percobaan, penggunaan peubah pengiring dan memperbesar
ukuran satuan percobaan.
2
Perancangan percobaan. Hal ini biasanya dilakukan dengan cara
mengelompokkan satuan-satuan percoban dan pada setiap kelompok berisi semua
perlakuan sehingga keragaman di dalam kelompok dibuat minimum dan
keragaman antar kelompok dibuat maksimum.
Gambar 1.1 Contoh pengelompokan petak percobaan
Penggunaan peubah pengiring. Hal ini dilakukan apabila terdapat
keragaman diantara satuan-satuan percobaan. Misalnya ingin diketahui perbedaan
pengaruh jenis pakan tertentu terhadap pertambahan bobot ayam. Dalam hal ini
sifat yang diukur adalah bobot ayam setelah diberi pakan. Sebelum diberi pakan,
ayam –ayam tersebut sudah memiliki bobot yang berbeda, sehingga untuk
meningkatkan tingkat ketelitian digunakan peubah pengiring dalam hal ini adalah
bobot ayam sebelum diberi pakan .Analisis dengan menggunakan peubah ini
dalam statistika dikenal dengan analisis peragam (analysis of covariance).
Memperbesar satuan percobaan. Informasi yang diperoleh dari suatu
percobaan berbanding terbalik dengan galat percobaan, atau .
Dengan kata lain semakin kecil galat percobaan ( ) maka informasi yang
diperoleh (I) akan semakin besar atau semakin besar ukuran satuan percobaan (n)
maka galat percobaan semakin kecil dan informasi semakin besar.
2. Pengacakan Hal ini dilakukan dengan memberikan kesempatan yang sama
pada tiap satuan percobaan untuk dikenakan perlakuan Terkadang konsep
pengacakan ini dilakukan untuk menghilangkan bias. Pada contoh kasus
percobaan dua varietas jagung seperti yang dikemukakan di depan dengan
penempatan satuan percoban sebagai berikut :
Arah penurunan kesuburan tanah
3
Penurunan kesuburan
Kelompok 1 Kelompok 2
……..
Kelompok k
Gambar 1.2 Contoh penempatan petak secara sistematik /tidak acak
Penempatan petak yang tidak acak tersebut tidak memberikan penduga
galat percobaan yang sah dan akan memberikan hasil yang berbias. Untuk
menghindari hal tersebut petakan harus ditempatkan sedemikian rupa sehingga
tidak ada varietas yang diuntungkan atau dirugikan. Hal ini dapat dilakukan
dengan menempatkan varietas-varietas secara acak pada petak percobaan.
3. Pengulangan. Ulangan dilakukan dengan memberikan perlakuan yang
sama pada satuan percobaan lebih dari satu kali. Fungsi dari ulangan :
a. Pendugaan galat.
Jika suatu percobaan tidak mengandung ulangan, maka galat percobaan tidak
dapat diduga. Kita tidak dapat menjelaskan secara tepat apakah perbedaan yang
timbul disebabkan oleh perbedaan diantara perlakuan atau perbedaan di antara
satuan-satuan percobaan
b. Meningkatkan ketelitian percobaan
Pengguaan teknik-teknik yang kurang teliti atau pegnggunaan satuan
percobaan yang kurang homogen dapat diatasi dengan menambah jumlah
ulangan. Dengan bertambahnya ulangan, dugaan mean populasi akan semakin
teliti.
c. Memperluas cakupan kesimpulan. Hal ini dilakukan melalui pemilihan satuan
percobaan yang lebih bervariasi, misalnya ulangan yang dilakukan dalam
waktu yang berbeda.
d. Mengendalikan ragam galat.
Dengan membuat kelompok sebagai ulangan, maka satuan percobaan di dalam
kelompok mempunyai keragaman minimum dan satuan percobaan antar
kelompok mempunyai keragaman maksimum, sehingga usaha untuk melihat
perbedaan perlakuan di dalam kelompok akan lebih teliti. Dengan cara ini
keragaman galat dapat dikendalikan.
II. RANCANGAN ACAK LENGKAP (RAL)
4
B A AB B A B A
2.1. Klasifikasi Rancangan Percobaan
Rancangan percobaan terdiri dari : rancangan pengukuran, rancangan
perlakuan serta rancangan lingkungan.
1. Rancangan pengukuran adalah suatu rancangan mengenai prosedur
pengukuran sifat dari satuan percobaan yang diteliti yang kemudian dari
pengukuran ini dihasilkan apa yang disebut sebagai respon percobaan.
2. Rancangan lingkungan merupakan suatu rancangan mengenai bagaimana
perlakuan perlakuan yang dicobakan ditempatkan pada satuan-satuan
percobaan. Yang termasuk dalam rancangan ini adalah rancangan acak
lengkap (RAL), rancangan acak kelompok (RAK) dan rancangan bujur
sangkar latin (RBSL)
3. Rancangan perlakuan merupakan suatu rancangan mengenai bagaimana
perlakuan-perlakuan dibentuk. Sedangkan yang dimaksud dengan
perlakuan adalah taraf dari faktor atau kombinasi taraf dari faktor.
Rancangan perlakuan ini terdiri dari faktor tunggal (rancangan berfaktor
tunggal), dan rancangan berfaktor lebih dari satu. Dari kombinasi
rancangan lingkungan dan rancangan perlakuan kemudian dikenal
berbagai nama-nama rancangan, Misalkan :
a. RAL (satu faktor atau lebih dari satu faktor)
b. RAK (satu faktor atau lebih satu faktor)
Di samping itu ada beberapa rancangan-rancangan lain yang berkembang
karena pertimbangan kemudahan teknis di lapangan, misalkan :
a. Rancangan split plot
b. Rancangan split-split plot
c. Rancangan Strip plot
2.2. Latar Belakang Penggunaan RAL
Rancangan acak lengkap merupakan jenis rancangan percobaan yang
paling sederhana. Adapun yang melatarbelakangi digunakannya rancangan acak
lengkap adalah sebagai berikut :
5
a. satuan percobaan yang digunakan homogen atau tidak ada faktor lain yang
mempengaruhi respon di luar faktor yang dicoba atau diteliti.
b. Faktor luar yang dapat mempengaruhi percobaan dapat dikontrol.
Misalnya percobaan yang dilakukan di laboratorium.
Oleh karena hal-hal tersebut di atas, rancangan acak lengkap ini biasanya
banyak ditemukan di laboratorium atau rumah kaca.
Keuntungan-keuntungan rancangan acak lengkap :
a. Pelaksanaannya mudah
b. Analis data mudah
c. Dapat dilakukan pada ulangan yang tidak sama
Adapun kerugiannya adalah kadangkala rancangan ini tidak efisien.
2.3. Pengacakan Dan Denah Percobaan
Pengacakan dilakukan agar analisis data yang dilakukan menjadi sahih.
Pengacakan dapat dilakukan dengan menggunakan undian atau angka acak.
Misalkan terdapat t perlakuan yang akan dicobakan dan masing-masing perlakuan
diulang r kali. Jadi dalam hal ini terdapat tr satuan percobaan. Dari hasil undian
atau angka acak yang diperoleh perlakuan-perlakuan tersebut ditempatkan pada
satuan percobaan. Misal t = 4 dan r = 3 , setelah diundi, penempatan perlakuan-
perlakuan pada satuan-satuan percobaan, denah percobaannya dapat dilihat
sebagai berikut :
P2 P1 P4 P2
P4 P3 P1 P2
P3 P4 P1 P3
6
Gambar 2.1. Denah percobaan rancangan acak lengkap dengan empat perlakuan (P1, P2, P3, P4) dan masing-masing diulang tiga kali
Dari hasil percobaan yang dilakukan berdasarkan pengacakan dan denah
percobaan di atas akan dihasilkan data sebagai berikut :
Tabel 2.1. Tabulasi Data Rancangan Acak Lengkap Dengan
Output dari sofware minitab untuk analisis ragam di atas adalah sebagai berikut :
Contoh kasus 1 :
One-way ANOVA: KONTROL, P2, P3, P4, P5, P6, P7Analysis of VarianceSource DF SS MS F PFactor 6 2416 403 2.76 0.039Error 21 3063 146Total 27 5479 Individual 95% CIs For Mean Based on Pooled StDevLevel N Mean StDev ---+---------+---------+---------+---KONTROL 4 96.15 11.20 (-------*-------) P2 4 88.25 19.91 (--------*-------) P3 4 75.40 10.57 (-------*--------) P4 4 68.45 7.01 (--------*-------) P5 4 84.90 7.87 (--------*-------) P6 4 78.90 15.30 (--------*-------) P7 4 70.20 6.51 (--------*-------) ---+---------+---------+---------+---Pooled StDev = 12.08 60 75 90 105
Contoh kasus 2 :
One-way ANOVA: P1, P2, P3, P4
Analysis of VarianceSource DF SS MS F PFactor 3 21.053 7.018 38.77 0.000Error 20 3.620 0.181Total 23 24.673 Individual 95% CIs For Mean Based on Pooled StDev