Distribusi Probabilitas Normal Oleh : Munawar, Ir. MMSI, M.Com., PhD
Distribusi
Probabilitas Normal
Oleh :
Munawar, Ir. MMSI, M.Com., PhD
2
BAGIAN II Probabilitas dan Teori Keputusan
Konsep-konsep Dasar Probabilitas
Distribusi Probabilitas Diskret
Distribusi Normal
Teori Keputusan
Pengertian dan Karakteristik Distribusi Probabilitas Normal
Distribusi Probabilitas Normal Standar
Penerapan Distribusi Probabilitas Normal Standar
Pendekatan Normal Terhadap Binomial
Menggunakan MS Excel untuk Distribusi Probabilitas
Outline
3
1. Kurva berbentuk genta (= Md= Mo)
2. Kurva berbentuk simetris3. Kurva normal berbentuk asimptotis
4. Kurva mencapai puncak pada saat X=
5. Luas daerah di bawah kurva adalah 1; ½ di sisi kanan nilai tengah dan ½ di sisi kiri.
Karakteristik
Distribusi Kurva Normal
Sifat-Sifat Distribusi Normal:
Mean µ
Varians
Deviasi Standar
Koefisien momen kemiringan
Koefisien momen kurtois
Deviasi mean
Sifat-Sifat Distribusi Normal:
1. Rata-ratanya (mean) μ dan standard
deviasinya = σ
2. Mode (maximum) terjadi di x=μ
3. Bentuknya simetrik thd x=μ
4. Titik belok tepat di x=μ±σ
5. Kurva mendekati nol secara asimptotis
semakin x jauh dari x=μ
6. Total luasnya = 1
Sifat-Sifat Distribusi Normal: Bentuk distribusi normal ditentukan oleh μ dan σ.
12
μ1 = μ2 σ1 > σ2
1
2
μ1 < μ2 σ1 = σ2
1
2
μ1 < μ2 σ1 < σ2
Ciri Distribusi Normal
1. NILAI MEAN, MEDIAN DAN MODUS
ADALAH SAMA / BERHIMPIT.
2. KURVANYA SIMETRIS
3. ASIMPTOTIK (fungsi yang dibatasi oleh
suatu fungsi n N yang cukup besar).
4. LUAS DAERAH YANG TERLETAK
DIBAWAH KURVA DAN DIATAS GARIS
MENDATAR = 1
Keluarga Distribusi Normal
SEMAKIN BESAR NILAI , MAKA KURVA
AKAN SEMAKIN LANDAI,
DAN SEMAKIN KECIL NILAI MAKA
KURVA AKAN SEMAKIN MELANCIP
9
Bila X suatu pengubah acak normal dengan nilai tengah
, dan standar deviasi , maka persamaan kurva
normalnya adalah:
N(X; ,) = 1 e –1/2[(x-)/]2,
22
Untuk -
10
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
m
Mesokurtic Platykurtic Leptokurtic
Distribusi kurva normal dengan sama dan berbeda
Jenis-Jenis
Distribusi Kurva Normal
11Distribusi kurva normal dengan berbeda dan sama
Jenis-Jenis
Distribusi Normal
12
Distribusi kurva normal dengan dan berbeda
Jenis-Jenis
Distribusi Normal
13
Transformasi dari X ke Z
x z
Di mana nilai Z:
Z = X -
Distribusi Normal Baku yaitu distribusi probabilitas acak normal dengan nilai tengah
nol dan simpangan baku 1
Z = Skor Z atau nilai normal baku
X = Nilai dari suatu pengamatan atau pengukuran
= Nilai rata-rata hitung suatu distribusi= Standar deviasi
Transformasi dari Nilai X ke Z
14
BAGIAN II Probabilitas dan Teori Keputusan
Konsep-konsep Dasar Probabilitas
Distribusi Probabilitas Diskret
Distribusi Normal
Teori Keputusan
Pengertian dan Karakteristik Distribusi Probabilitas Normal
Distribusi Probabilitas Normal Standar
Penerapan Distribusi Probabilitas Normal Standar
Pendekatan Normal Terhadap Binomial
Menggunakan MS Excel untuk Distribusi Probabilitas
15
Contoh Soal:Harga saham di BEJ mempunyai nilai tengah (X)=490,7 dan standar
deviasinya 144,7. Berapa nilai Z untuk harga saham 600?
Jawab:Diketahui: Nilai = 490,7 dan = 144,7
Maka nilai Z =( X - ) /
Z = (600 – 490,7)/144,7Z = 0,76
Transformasi dari Nilai X ke Z
16
Contoh Soal:
Misalkan kita memilih 20 saham pada bulan Mei 2007. Harga saham
ke-20 perusahaan tersebut berkisar antara Rp. 2.000 – 2.805 per
lembarnya. Berapa probabilitas harga saham antara Rp. 2.500
sampai 2.805 per lembarnya. Diketahui = 2.500 sebagai nilai rata-rata hitung dan standar deviasinya 400.
Z = (X - ) / Z1 = (2.500 – 2500) / 400
Z1 = 0 / 400 = 0
Z2 = (2.805 – 2.805) / 400 Z2 = 0.76
Transformasi dari Nilai X ke Z
17
-3-3
=xZ=0
+1+1
+2+2
+3+3
-2-2
-1-1
68,26%
99,74%
95,44%
• Luas antara nilai Z (-1
18
Buah durian di Kebun Montong Sukabumi,
Jawa Barat mempunyai berat rata-rata 5 kg
dengan standar deviasi 1,5 kg. Berapakah
nilai Z, apabila ada buah durian yang
mempunyai berat 8,5 kg dan 2,5 kg.
Contoh Soal
19
Z = (X - )/
Z untuk 8,5 = (8,5 – 5)/1,5 = 2,33
Z untuk 2,5 = (2,5 – 5)/1,5 = -1,67
Jawaban
20
BAGIAN II Probabilitas dan Teori Keputusan
Konsep-konsep Dasar Probabilitas
Distribusi Probabilitas Diskret
Distribusi Normal
Teori Keputusan
Pengertian dan Karakteristik Distribusi Probabilitas Normal
Distribusi Probabilitas Normal Standar
Penerapan Distribusi Probabilitas Normal Standar
Pendekatan Normal Terhadap Binomial
Menggunakan MS Excel untuk Distribusi Probabilitas
21
Contoh Soal:
PT GS mengklaim rata-rata berat buah mangga “B” adalah 350 gram dengan standar deviasi 50 gram. Bila berat mangga mengikuti distribusi normal, berapa probabilitas bahwa berat buah mangga mencapai kurang dari 250 gram, sehingga akan
diprotes oleh konsumen.
Penerapan Kurva Normal
22
Jawab:
• Transformasi ke nilai z
AP(x< 250); P(x=250) = (250-350)/50=-2,00 Jadi
P(x
23
Contoh Soal:
PT Work Electric, memproduksi Bohlam Lampu yang dapat hidup 900 jam dengan standar deviasi 50 jam. PT Work Electric ingin mengetahui berapa persen produksi pada kisaran antara 800-1.000 jam, sebagai bahan promosi bohlam lampu. Hitung
berapa probabilitasnya!
Penerapan Kurva Normal
24
Jawab:
P(800
PT. Gunung Sari ingin membuat kelas mutu baru untuk mangga yaitu
mutu “Super”. Mutu ini merupakan 12.5 % dari mutu buah mangga
terbaik. Rata-rata berat buah mangga pada saat ini adalah 350 gram
dengan standar deviasi 50 gram. Berapa berat mangga minimal untuk
bisa masuk ke dalam kelas mutu “Super” tersebut ?
Jawab:
Maksud 12.5% terbaik, daerah dibawah kurva normal dengan luas 0.125.
Ingat luas daerah diatas X = 350 adalah 0.5. Sehingga daerah X – X1
adalah 0.5 – 0.125 = 0.375.
Jadi nilai P(0 < Z < .....) = 0.375. Untuk mencari nilai Z dari 0.375 dapat
dicari di tabel kurva normal. Nilai Z untuk 0.375 adalah 1.15 (dalam tabel
dinyatakan 0.3749, diambil yang mendekati). Apabila diketahui Z, dan , maka nilai X1 dapat dicari:
25
Contoh Soal
Contoh Soal
Z =( X - ) /
X1 = (Z x ) +
X1 = (1.15 x 50) + 350
X1 = 57.5 + 350
X1 = 407.5
Jadi berat buah mangga minimal yang termasuk kelas “Super” adalah 407.5 gram
26
27
PT Hari Jaya memproduksi barang pecah belah seperti gelas,
piring, dan lain-lain. Perusahaan memberikan kesempatan
kepada konsumen untuk menukar barang yang telah dibeli
dalam hari itu apabila ditemui barang cacat. Selama pelaksanaan
program ini, ada 10 orang rata-rata yang menukarkan barang
karena cacat dengan standar deviasi 4 orang per hari. Berapa
peluang ada 20 orang yang melakukan penukaran barang pada
suatu hari?
28
Jawab:
Nilai Z = (20-10)/4 = 2,50
P(X>20) = P(Z>2,50) = 0,5 – 0,4938 = 0,0062
Jadi peluang ada 20 orang yang menukarkan barang
dalam 1 hari adalah 0,0062 atau 0,62%.
PT Arthakita Jagaselama memproduksi buah
melon, di mana setiap melon mempunyai
berat sebesar 750 gram dengan standar
deviasi 80 gram. Buah yang termasuk dalam
10% terberat dimasukkan ke dalam kelas
atau mutu A. Berapa berat minimal dari buah
melon supaya dapat masuk ke dalam mutu
A?
29
30
Sepuluh persen terbaik, berarti pada kisaran nilai tertinggi sampai terendah dalam kelompok
tersebut mempunyai luas 0,1 atau 10%. Ingat bahwa luas daerah normal kalau dibagi 2 adalah 0,5,
maka luas sisa dari daerahnya adalah 0,4 yang diperoleh dari 0,5 – 0,1.
Untuk memperoleh nilai Z, maka anda dapat melihat berapa nilai Z untuk luas dibawah kurva
normal sebesar 0,4000. Apabila Anda lihat pada tabel luas di bawah kurva normal, maka yang
mendekati 0,4000 adalah angka 0,3997 dan mempunyai nilai Z = 1,28.
Dari nilai Z, maka dapat diperoleh nilai X yang merupakan nilai terendah dari interval 10%
tertinggi.
Z = (X - ) / S
1,28 = (X – 750) / 8
X = (1,28 X 8) +750
= 760,24
Jadi berat minimal dari buah melon untuk kelas atau mutu A adalah 760,24 gram.
31
0,4
0,1
32
OUTLINE
BAGIAN II Probabilitas dan Teori Keputusan
Konsep-konsep Dasar Probabilitas
Distribusi Probabilitas Diskret
Distribusi Normal
Teori Keputusan
Pengertian dan Karakteristik Distribusi Probabilitas Normal
Distribusi Probabilitas Normal Standar
Penerapan Distribusi Probabilitas Normal Standar
Pendekatan Normal Terhadap Binomial
Menggunakan MS Excel untuk Distribusi Probabilitas
Distribusi Probabilitas Normal Bab 9
33
Apabila kita perhatikan suatu distribusi probabilitas binomial, dengan
semakin besarnya nilai n, maka semakin mendekati nilai distribusi
normal. Gambar berikut menunjukkan distribusi probabilitas binomial
dengan n yang semakin membesar.
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0 1 r 0 1 2 3 r 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 r
Pendekatan Normal
terhadap Binomial
34
Bila nilai X adalah distribusi acak binomial dengan nilai tengah =npdan standar
deviasi =npq, maka nilai Z untuk distribusi normal adalah:
di mana n dan nilai p mendekati 0,5
Z = X - npnpq
Untuk mengubah pendekatan dari binomial ke normal, memerlukan
faktor koreksi, selain syarat binomial terpenuhi: (a) hanya ada dua
peristiwa, (b) peristiwa bersifat independen; (c) besar probabilitas
sukses dan gagal sama setiap percobaan, (d) data merupakan hasil
penghitungan.
Menggunakan faktor koreksi yang besarnya 0.5
Dalil Pendekatan Normal
Terhadap Binomial
35
Adi merupakan pedagang buah di Tangerang. Setiap hari ia membeli 300 kg buah di
Pasar Induk Kramat Jati, Jakarta Timur. Probabilitas buah tersebut laku dijual dalah 80%
dan 20% kemungkinan tidak laku dan busuk. Berapa probabilitas buah sebanyak 250 kg
laku dan tidak busuk ?
Penyelesaian:
n = 300; probabilitas laku p = 0.8, dan q = 1 – 0.8 = 0.2
= np = 300 x 0.80 = 240
= Npq = 300 x 0.80 x 0.20 = 6.93
Diketahui X = 250, dan dikurangi faktor koreksi 0.5 sehingga X = 250 – 0.5 = 249.5.
Dengan demikian nilai Z menjadi:
Z = (249.5 – 240) / 6.93 = 1.37 dan P (Z
LATIHAN
36
Tahun Pendapatan Perkapita Rata-rata (ribuan)
2000 2.751
2001 3.181
2002 4.955
2003 5.915
2004 6.228
2005 7.161
2006 8.140
Rata-Rata 5.476
Standar Deviasi 1.986
37
1. Berikut adalah pendapatan per kapita rata-rata
penduduk Indonesia tahun 2000 sampai 2006
a. Hitunglah Probabilitas Pendapatan dibawah 3.000 !
b. Hitunglah Probabilitas Pendapatan antara 4.000 – 6.000 !
2. Sebuah perusahaan bolam lampu mengetahui bahwa umur
lampunya (sebelum putus) terdistribusi secara normal dengan rata-
rata umurnya 800 jam dan standard deviasinya 40 jam. Carilah
probabilitas bahwa sebuah bolam produksinya akan:
Berumur antara 778 jam dan 834 jam
Berumur kurang dari 750 jam atau lebih dari 900 jam
3. Variaber X terdistribusi normal dengan mean 50 dan standard
deviasi =10. Carilah probabilitas untuk menemukan X bernilai antara
45 dan 62?
Latihan