Top Banner
DISTRIBUSI VARIABEL RANDOM DISKRIT Jurdik Fi si ka FPMIPA UPI Bandung 
56

Distribusi Variabel Random Diskritx

Jul 05, 2018

Download

Documents

Malik Purwoko
Welcome message from author
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
Page 1: Distribusi Variabel Random Diskritx

8/15/2019 Distribusi Variabel Random Diskritx

http://slidepdf.com/reader/full/distribusi-variabel-random-diskritx 1/56

DISTRIBUSI VARIABEL RANDOM DISKRIT

Jurdik Fisika FPMIPA UPI

Bandung 

Page 2: Distribusi Variabel Random Diskritx

8/15/2019 Distribusi Variabel Random Diskritx

http://slidepdf.com/reader/full/distribusi-variabel-random-diskritx 2/56

Proses Bernoulli

Distribusi Binomial

Distribusi Geometrik

Distribusi Variabel Random Diskrit

Distribusi Hipergeometrik

Proses & Distribusi Poisson

Pendekatan untuk Distribusi Binomial

Page 3: Distribusi Variabel Random Diskritx

8/15/2019 Distribusi Variabel Random Diskritx

http://slidepdf.com/reader/full/distribusi-variabel-random-diskritx 3/56

Percobaan Bernoulli adalah percobaan yang memenuhi kondisi-kondisi berikut:

1. Satu percobaan dengan percobaan yang lain independen. Artinya, sebuah hasil tidak mempengaruhi muncul atau tidak

PROSES BERNOULLI

muncu nya as yang a n2. Setiap percobaan memberikan dua hasil yang mungkin, yaitusukses * dan gagal . Kedua hasil tersbut bersifat mutuallyexclusive dan exhaustive.

3. Probabilitas sukses, disimbolkan dengan p , adalah tetap atau

konstan. Probabilitas gagal, dinyatakan dengan q , adalah q =1-p .

* Istilah sukses dan gagal adalah istilah statistik yang tidak memiliki implikasi positif atau negatif 

Page 4: Distribusi Variabel Random Diskritx

8/15/2019 Distribusi Variabel Random Diskritx

http://slidepdf.com/reader/full/distribusi-variabel-random-diskritx 4/56

PROSES BERNOULLI

Beberapa distribusi yang dilandasi oleh proses Bernoulliadalah :

Distribusi binomial,

Distribusi geometrik, dan Distribusi hipergeometrik.

(termasuk kategori tersebut adalah distribusi multinomial

dan negatif binomial).

Page 5: Distribusi Variabel Random Diskritx

8/15/2019 Distribusi Variabel Random Diskritx

http://slidepdf.com/reader/full/distribusi-variabel-random-diskritx 5/56

DISTRIBUSI BINOMIAL

Sebuah variabel random, X, menyatakan jumlah sukses dari npercobaan Bernoulli dengan p adalah probabilitas sukses untuk

setiap percobaan, dikatakan mengikuti distribusi (diskrit) probabilitasdistribusi (diskrit) probabilitasdistribusi (diskrit) probabilitasdistribusi (diskrit) probabilitas

binomialbinomialbinomialbinomial dengan parameter n (jumlah sukses) dan p (probabilitas

su ses .

Selanjutnya, variabel random X disebut variabel random binomialvariabel random binomialvariabel random binomialvariabel random binomial

Page 6: Distribusi Variabel Random Diskritx

8/15/2019 Distribusi Variabel Random Diskritx

http://slidepdf.com/reader/full/distribusi-variabel-random-diskritx 6/56

PERSYARATAN SUATU PERCOBAAN BINOMIAL

1. Percobaan/eksperimen terdiri dari n yang berulang 

2. Setiap usaha memberikan hasil yang dapat ditentukandengan sukses atau gagal

3. Probabilitas sukses, dinyatakan dengan p, tidak

berubah dari usaha yang satu ke usaha yang berikutnya

4. Tiap usaha bebas dengan usaha yang lainnya.

Page 7: Distribusi Variabel Random Diskritx

8/15/2019 Distribusi Variabel Random Diskritx

http://slidepdf.com/reader/full/distribusi-variabel-random-diskritx 7/56

Sebuah sistem produksi menghasilkan produk dari dua mesin A dan B

dengan kecepatan yang sama. Diambil 5 produk dari lantai produksidan nyatakan X sebagai jumlah produk yang dihasilkan dari mesin A.

 Ada 25 = 32 urutan yang mungkin sebagai output dari mesin A dan B (sukses dangagal) yang membentuk ruang sample percobaan. Diantara hasil tersebut, ada 10hasil yang memuat tepat 2 produk dari mesin A (X=2):

 AABBB ABABB ABBAB ABBBA BAABB BABAB BABBA BBAAB BBABA

BBBAA 

Probabilitas 2 produk dari mesin A dari 5 produk yang diambil adalah p 2 q 3 =(1/2)2(1/2)3=(1/32), probabilitas dari 10 hasil tersebut adalah :

P(X = 2) = 10 * (1/32) = (10/32) = 0.3125

10 (1/32)

Jumlah hasil dimana 2

dihasilkan dari mesin A

Probabilitas bahwa sebuah hasil

memiliki 2 produk dari mesin A

Page 8: Distribusi Variabel Random Diskritx

8/15/2019 Distribusi Variabel Random Diskritx

http://slidepdf.com/reader/full/distribusi-variabel-random-diskritx 8/56

P(X=2) = 10 * (1/32) = (10/32) = .3125Perhatikan bahwa probabilitas tersebut dihasilkan dari:

 

10 (1/32)

Jumlah hasil dimana 2dihasilkan dari mesin A 

Probabilitas bahwa sebuah hasilmemiliki 2 produk dari mesin A 

 

1. Probabilitas dari x sukses dari n percobaan denganprobabilitas sukses pdan probabili-tas gagalq adalah:

 p x q (n-x) nCx

n

 x

n

 x n x= 

  

   =

!

!( )!

2. Jumlah urutan dari n percobaan yang menghasilkantepat x sukses adalah jumlahpilihan x elemen dari total n elemen:

Page 9: Distribusi Variabel Random Diskritx

8/15/2019 Distribusi Variabel Random Diskritx

http://slidepdf.com/reader/full/distribusi-variabel-random-diskritx 9/56

)!0(!0

! 0 

)1(1

)0(0

n

n

n

q pn

n

Distribusi probabilitas binomial :

dimana : 

P xn

 x p q

  n

 x n x  p q

 x n x x n x( )

!

!( )!( ) ( )

  

    =

− −

Jumlah Probabilitas P(x)

sukses x

1.00 

)!(!

! n

)!3(!3

! 3 

)!2(!2

! 2 

)!1(!1 

)(

)3(3

)2(2

nnn

n

n

q pnnn

n

q pn

n

q pn

n

n

MM

 p pro a as su ses se ua perco aan,q = 1-p ,n  jumlah percobaan, danx  jumlah sukses.

Page 10: Distribusi Variabel Random Diskritx

8/15/2019 Distribusi Variabel Random Diskritx

http://slidepdf.com/reader/full/distribusi-variabel-random-diskritx 10/56

n=5

p

x   0.01 0.05 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70 0.80 0.90 0.95 0.99

0  .951 .774 .590 .328 .168 .078 .031 .010 .002 .000 .000 .000 .000

1  .999 .977 .919 .737 .528 .337 .187 .087 .031 .007 .000 .000 .000

2 1.000 .999 .991 .942 .837 .683 .500 .317 .163 .058 .009 .001 .000

3 1.000 1.000 1.000 .993 .969 .913 .813 .663 .472 .263 .081 .023 .001

. . . . . . . . . . . . .

a F(h) P(h)

0 0.031 0.031

1 0.187 0.156

2 0.500 0.313

3 0.813 0.313

4 0.969 0.156

5 1.000 0.031

1.000

Distribusi probabilitas kumulatifbinomial dan distribusi

probabilitas variabel random

binomial A, jumlah produkyang dihasilkan oleh mesin A(p=0.5) dalam 5 produk yang

diambil.

313.

500.813.

)2()3()3(

:Contoh

1)-F(x-F(x)=P(X)

)()()(

=

−=

−=

=≤=   ∑≤

F F P

iP x X P xF 

 xiall

Penentuan nilai probabilitas dari

probabilitas kumulatif 

Page 11: Distribusi Variabel Random Diskritx

8/15/2019 Distribusi Variabel Random Diskritx

http://slidepdf.com/reader/full/distribusi-variabel-random-diskritx 11/56

Page 12: Distribusi Variabel Random Diskritx

8/15/2019 Distribusi Variabel Random Diskritx

http://slidepdf.com/reader/full/distribusi-variabel-random-diskritx 12/56

 

dariproduk jumlahadalahA

TI2131Teori Probabilitas -

Bagian 3

12

npq=SD(X)= 

:binomialdistribusidaristandarDeviasi

)(  2

σ 

σ    npq X V    ==

7071.5.0)(

5.0)5)(.5)(.5()(

5.2)5)(.5()(

2

 

===

===

===

 H SD

 H V 

 H  E 

 H 

 H 

 H 

σ 

σ 

 µ 

Page 13: Distribusi Variabel Random Diskritx

8/15/2019 Distribusi Variabel Random Diskritx

http://slidepdf.com/reader/full/distribusi-variabel-random-diskritx 13/56

DISTRIBUSI HIPERGEOMETRIK

Distribusi binomialDistribusi binomialDistribusi binomialDistribusi binomial digunakan pada populasi yang tidak terbatas, sehingga

proporsi sukses diasumsikan diketahui.

Distribusi probabilitas hipergeometrikDistribusi probabilitas hipergeometrikDistribusi probabilitas hipergeometrikDistribusi probabilitas hipergeometrik digunakan untuk menentukan

probabilitas kemunculan sukses jika sampling dilakukan tanpa

en embalian.

Variabel random hipergeometrik adalah jumlah sukses ( x) dalam n pilihan,tanpa pengembalian, dari sebuah populasi terbatas N , dimana D

diantaranya adalah sukses dan (N-D) adalah gagal.

Page 14: Distribusi Variabel Random Diskritx

8/15/2019 Distribusi Variabel Random Diskritx

http://slidepdf.com/reader/full/distribusi-variabel-random-diskritx 14/56

Penurunan fungsi distribusi hipergeometrik diturunkan dengan menghitung 

kombinasi-kombinasi yang terjadi.

Kombinasi yang dapat dibentuk dari populasi berukuran N untuk sampel berukurann adalah kombinasi C (N,n).

Jika sebuah variabel random (diskrit)  X  menyatakan jumlah sukses, selanjutnya

dapat dihitung kombinasi diperoleh x sukses dari sejumlah D sukses dalam populasi

yang diketahui yaitu C (D,x), dan demikian pula halnya dapat dicari (n- ) kombinasi

gagal dari sisanya (N-D), yaitu kombinasi C ((N-D),(n-x)).

Page 15: Distribusi Variabel Random Diskritx

8/15/2019 Distribusi Variabel Random Diskritx

http://slidepdf.com/reader/full/distribusi-variabel-random-diskritx 15/56

DISTRIBUSI HIPERGEOMETRIK (3)

Dengan demikian:

sukses C (D,x). C ((N-D),(n-x)) atau

 

 

 

 

 

 xn

 D N 

 x

 D

yang diperoleh dari total kombinasi yang mungkin C (N,n) atau

TI2131Teori Probabilitas -

Bagian 3

15

 

 

 

n

 N 

Page 16: Distribusi Variabel Random Diskritx

8/15/2019 Distribusi Variabel Random Diskritx

http://slidepdf.com/reader/full/distribusi-variabel-random-diskritx 16/56

DISTRIBUSI HIPERGEOMETRIK (4)

Sebuah variabel random (diskrit)  X  menyatakan jumlah sukses dalam

percobaan bernoulli dan total jumlah sukses D diketahui dari sebuah populasi

berukuran N, maka dikatakan  x mengikuti distribusi hipergeometrik denganfungsi kemungkinan :

 

    −

 

    D N  D

Distribusi kemungkinan hipergeometrik sering pula disimbolkan dengan

h( x;N;n;D).

TI2131Teori Probabilitas -

Bagian 3

16

otherwise 0 

),min(,,2,1 ,)(

=

=

 

  

 

=   Dn x

n

 N  x p   K

Page 17: Distribusi Variabel Random Diskritx

8/15/2019 Distribusi Variabel Random Diskritx

http://slidepdf.com/reader/full/distribusi-variabel-random-diskritx 17/56

DISTRIBUSI HIPERGEOMETRIK (4)

Parameter pemusatan dan penyebaran adalahsebagai berikut :

  

  

  

  

  

  ⋅=   ∑

=   n N 

 xn D N 

 x D x X  E 

 Dn

 x

),min(

0

 / )(    N  Dn  / ⋅=  (jika N  besar maka D/N=p )

Untuk kasus dimana n <D , maka ekspektasi tersebut adalah     −     D N  D

TI2131Teori Probabilitas -

Bagian 3

17

∑=

 

  

      −

  =

n

 x

n

 N  xn x x X  E 

0

)( . Karena)!()!1(

)!1( x D x x

 D D x D

−⋅−⋅

−⋅=  

   , maka diperoleh

∑=

 

  

 

 

  

 

 

  

 

=

n

 x

n

 N 

 xn

 D N 

 x

 D

 D X  E  0

1

1

)( .

Page 18: Distribusi Variabel Random Diskritx

8/15/2019 Distribusi Variabel Random Diskritx

http://slidepdf.com/reader/full/distribusi-variabel-random-diskritx 18/56

DISTRIBUSI HIPERGEOMETRIK (5)

Transformasikan y=x-1 , maka bentuk di atas berubah

menjadi ∑=

 

  

 

  

  

−−

−  

     −

=

n

 y

n

 N 

 yn D N 

 y D

 D X  E 0

11

)( , karena  

  

 

−−

−−−=

 

  

 

−−

 yn

 D N 

 yn

 D N 

1

)1()1(

1 dan

TI2131Teori Probabilitas -

Bagian 3

18

 

  

 

−=

−=

 

  

 

1

1

)!(!

!

n

 N 

n

 N 

n N n

 N 

n

 N  maka diperoleh ∑

=

 

  

 

     −−

−−−

  

=

n

 y

n

 N 

 yn

 D N 

 y

 D

 N 

nD X  E 

0

1

1

1

)1()1(1

)(

Karena penjumlahan tersebut menghasilkan nilai satu (sifat

distribusi kemungkinan), maka N 

nD X  E    =)( .

Page 19: Distribusi Variabel Random Diskritx

8/15/2019 Distribusi Variabel Random Diskritx

http://slidepdf.com/reader/full/distribusi-variabel-random-diskritx 19/56

Dapat dibuktikan bahwa1

)1)(1()1(

−−=−

 N 

 Dn X  E  . Ekspektasi perkalian

X   dan (X-1)  adalah )()()]1([ 2 X  E  X  E  X  X  E    −=− . Karena

 N 

nD X  E    =)(  

dan)1)(1(

)1(−

−−=−

  Dn X  E  , maka

1

)1()1()]1([

−−=−

 N  N 

nn D D X  X  E  . 

 Variansi 222 )(   µ σ    −=   X  E  , hal ini berarti 22 )]1([   µ  µ σ    −+−=   X  X  E   atau

ruas kanan menjadi 2

22

)1(

)1()1(

 N 

 Dn

 N 

nD

 N  N 

nn D D−+

−−. Dengan pengaturan

kembali diperoleh variansi distribusi kemungkinan

hipergeometrik adalah

−⋅

−⋅

⋅==

11)( 2

 N 

n N 

 N 

 D

 N 

 Dn X V    σ   

(untuk N  yang besar hasil ini mendekati npq ).

Page 20: Distribusi Variabel Random Diskritx

8/15/2019 Distribusi Variabel Random Diskritx

http://slidepdf.com/reader/full/distribusi-variabel-random-diskritx 20/56

Contoh:

Sebuah dealer otomotifmenerima lot berukuran 10dimana hanya 5 diantaranyayang mendapat pemeriksaan

( )  ( )

( )   ( )( )P( )

!

! !

!

! !

!

.1

2

1

10 2

5 1

10

5

21

84

10

5

2

1 1

8

4 4

10

5

9

0 556=

= = = =

  

   

e eng apan. en araan

diambil secara random.Diketahui ada 2 kendaraandari lot berukuran 10 yangtidak lengkap. Berapa

kemungkinan sekurangnya ada1 kendaraan dari 5 kendaraanyang diperiksa ternyata tidaklengkap?

( )   ( )( )

( )( )( )( )

P( )

!

! !

!

! !

!

! !

.2

2

1

10 2

5 2

10

5

2

1

8

3

10

5

2

1 1

8

3 5

10

5 5

2

90 222=

= = = =

      

Sehingga, P(1) + P(2) =

0.556 + 0.222 = 0.778.

Page 21: Distribusi Variabel Random Diskritx

8/15/2019 Distribusi Variabel Random Diskritx

http://slidepdf.com/reader/full/distribusi-variabel-random-diskritx 21/56

X = jumlah kendaraan dalam sample berukuran 5 yang ternyata tidak lengkap

Distribusi Hipergeometrik N = 10, D = 2, n = 5

X P(X = x) P(X <= x)

0 0.222222 0.222222

1 0.555556 0.777778

Pemeriksaan kendaraanPemeriksaan kendaraanPemeriksaan kendaraanPemeriksaan kendaraan

0.6

TI2131Teori Probabilitas -

Bagian 3

21

2 0.222222 1

3 0 1

4 0 1

5 0 1

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

1 2 3 4 5 6

# kendaraan tidak lengkap# kendaraan tidak lengkap# kendaraan tidak lengkap# kendaraan tidak lengkap

       P     r     o       b     a       b       i       l       i      t     y

       P     r     o       b     a       b       i       l       i      t     y

       P     r     o       b     a       b       i       l       i      t     y

       P     r     o       b     a       b       i       l       i      t     y

Page 22: Distribusi Variabel Random Diskritx

8/15/2019 Distribusi Variabel Random Diskritx

http://slidepdf.com/reader/full/distribusi-variabel-random-diskritx 22/56

Distribusi probabilitas binomial digunakan untuk

sejumlah sukses dari n percobaan yang independen,dimana seluruh hasil (outcomes) dikategorikan ke dalamdua kelompok (sukses dan gagal). Distribusi probabilitas

DISTRIBUSI MULTINOMIAL

mu nom a guna an un u penen uan pro a as asyang dikategorikan ke dalam lebih dari dua kelompok.

k  xk 

 x x

k    p p p x x x

n x x xP ...!!...!

!),..,,( 22

11

21

21   =

Fungsi distribusi probabilitas multinomial:

Page 23: Distribusi Variabel Random Diskritx

8/15/2019 Distribusi Variabel Random Diskritx

http://slidepdf.com/reader/full/distribusi-variabel-random-diskritx 23/56

Berdasarkan laporan sebuah penelitian tahun 1995, diantara produkmikroprosesor pentium generasi pertama diketahui terdapat cacat yang

mengakibatkan kesalahan dalam operasi aritmatika. Setiap mikroprosesordapat dikategorikan sebagai baik, rusak dan cacat (dapat digunakan dengankemungkinan muncul kesalahan operasi aritmatika). Diketahui bahwa 70%mirkoprosesor dikategorikan baik, 25% cacat dan 5% rusak. Jika sebuahsamp e ran om eru uran 20 iam i , erapa pro a i itas itemu an 15

mikroprosesor baik, 3 cacat dan 2 rusak?

(   )(   )(   )P( , , )! ! !

. . .

.

153220!

15 3 27 25 05

0288

15 3 2=

=

Page 24: Distribusi Variabel Random Diskritx

8/15/2019 Distribusi Variabel Random Diskritx

http://slidepdf.com/reader/full/distribusi-variabel-random-diskritx 24/56

Page 25: Distribusi Variabel Random Diskritx

8/15/2019 Distribusi Variabel Random Diskritx

http://slidepdf.com/reader/full/distribusi-variabel-random-diskritx 25/56

Pada suatu daerah, P-Cola menguasaipangsa pasar sebesar 33.2%(bandingkan dengan pangsa pasarsebesar 40.9% oleh C-Cola). Seorangmahasiswa melakukan penelitian

PP

( ) (. )(. ) .( ) (. )(. ) .

( )

( )

( )

1 332 668 03322 332 668 0222

1 1

2 1

3 1

= =

= =

= =

− 

tentang produk cola baru danmemerlukan seseorang yang terbiasameminum P-Cola. Responden diambilsecara random dari peminum cola.Berapa probabilitas responden

pertama adalah peminum P-cola,berapa probabilitas pada respondenkedua, ketiga atau keempat?

P

. . .

( ) (. )(. ) .( )4 332 668 00994 1= =−

Probabilitas lulus mata kuliah teori

 probabilitas adalah 95%, berapa

 probabilitas anda lulus tahun ini,

tahun depan dan seterusnya? 

Page 26: Distribusi Variabel Random Diskritx

8/15/2019 Distribusi Variabel Random Diskritx

http://slidepdf.com/reader/full/distribusi-variabel-random-diskritx 26/56

DISTRIBUSI BINOMIAL NEGATIFVariabel random binomialVariabel random binomialVariabel random binomialVariabel random binomial X, menyatakan:

Jumlah sukses dari n percobaan independen Bernoulli.

p adalah probabilitas sukses (tetap untuk setiap percobaan

Jika ingin diketahui:

Pada percobaan keberapa (n) sejumlah sukses (c) dapat dicapai dalam

percobaan Bernoulli.

Page 27: Distribusi Variabel Random Diskritx

8/15/2019 Distribusi Variabel Random Diskritx

http://slidepdf.com/reader/full/distribusi-variabel-random-diskritx 27/56

Page 28: Distribusi Variabel Random Diskritx

8/15/2019 Distribusi Variabel Random Diskritx

http://slidepdf.com/reader/full/distribusi-variabel-random-diskritx 28/56

Karena kriteria penolakan adalah ditemukannya 4 produk cacat, maka posisi ke-n

adalah pasti produk cacat. Sehingga jumlah urutan yang mungkin adalah kombinasi

3 dari 9, .

Probabilitas diperlukan 10 percobaan untuk menghasilkan 4 sukses adalah:

 9

Distribusi probabilitas negatif binomial:  

 

 3 ( ) ( )649.01.0

!6!3

!9   

  

...,2,1,dimana, )1(1

1

++=− 

 

 

 

−−

cccn p pc

n cnc

Page 29: Distribusi Variabel Random Diskritx

8/15/2019 Distribusi Variabel Random Diskritx

http://slidepdf.com/reader/full/distribusi-variabel-random-diskritx 29/56

Perhatikan distribusi kumulatif:

 

∑∑=

=

−−

 

  

 =−

 

  

 −

− r

cx

r

cn

)1( )1(1

1  xr  xcnc  p p x

r  p p

c

n

 

yang dapat diperoleh dari distribusi kumulatif binomial

);;1(1)1(11-c

0x

 pr c B p p x

r   xr  x−−=−

 

  

 −∑

=

Page 30: Distribusi Variabel Random Diskritx

8/15/2019 Distribusi Variabel Random Diskritx

http://slidepdf.com/reader/full/distribusi-variabel-random-diskritx 30/56

Page 31: Distribusi Variabel Random Diskritx

8/15/2019 Distribusi Variabel Random Diskritx

http://slidepdf.com/reader/full/distribusi-variabel-random-diskritx 31/56

SIFATSIFATSIFATSIFAT- -- -SIFAT PROSES POISSON:SIFAT PROSES POISSON:SIFAT PROSES POISSON:SIFAT PROSES POISSON:

Jumlah sukses yang terjadi dalam suatu selang waktu (atau daerah tertentu)

tidak dipengaruhi (independent) terhadap kejadian pada selang waktu ataudaerah yang lain.

Kemungkinan terjadinya suatu sukses (tunggal) dalam interval waktu yang 

pendek (∆t mendekati nol) sebanding dengan panjang interval dan tidak

tergantung pada banyaknya sukses yang terjadi di luar interval tersebut.

Kemungkinan terjadinya lebih dari satu sukses dalam interval waktu yang 

pendek dapat diabaikan.

Page 32: Distribusi Variabel Random Diskritx

8/15/2019 Distribusi Variabel Random Diskritx

http://slidepdf.com/reader/full/distribusi-variabel-random-diskritx 32/56

Distribusi probabilitas Poisson bermanfaat dalam penentuan

probabilitas dari sejumlah kemunculan pada rentang waktu atauluas/volume tertentu. Variabel random Poisson menghitungkemunculan pada interval waktu yang kontinyu

DISTRIBUSI PROBABILITAS POISSON

1,2,3,...=untuk x!

)( x

e xP

 x   α α    −

=

dimana α adalah rata-rata distribusi (yang juga merupakan variansi) dane adalah bilangan logaritmik natural (e=2.71828...).

Fungsi distribusi probabilitas Poisson :

Page 33: Distribusi Variabel Random Diskritx

8/15/2019 Distribusi Variabel Random Diskritx

http://slidepdf.com/reader/full/distribusi-variabel-random-diskritx 33/56

Fungsi distribusi poisson dapat diturunkan dengan

memperhatikan asumsi-asumsi berikut:• 

Jumlah kedatangan pada interval yang tidak saling tumpangtindih (nonoverlapping interval ) adalah variabel random

.

• 

 Ada nilai parameter λ  positif sehingga dalam sebuah intervalwaktu yang kecil t ∆  akan diperoleh :i)

 

Kemungkinan bahwa terjadi tepat satu kedatangan pada

interval waktu t ∆

 adalah (   t ∆⋅

λ  ).ii) 

Kemungkinan bahwa terjadi tepat nol kedatangan padainterval waktu t ∆  adalah (   t ∆⋅−λ 1 ).

Page 34: Distribusi Variabel Random Diskritx

8/15/2019 Distribusi Variabel Random Diskritx

http://slidepdf.com/reader/full/distribusi-variabel-random-diskritx 34/56

Perhatikan posisi dan rentang waktu berikut:

  0 t    t t    ∆+  

Untuk suatu titik waktu t  yang tetap (fixed ), kemungkinan

 terjadi nol kedatangan diformulasikan sebagai berikut :[ ] )(1)( 00   t  pt t t  p   ⋅∆⋅−≅∆+   λ   . Dengan melakukan penyusunan

kembali akan diperoleh )()()(

0

00t  p

t  pt t  p⋅−≅

−∆+λ  . Jika interval

waktu sangat kecil (   t ∆  mendekati nol), maka dapat digunakan

diferensial berikut : )()()()(

lim 0

'

000

0t  pt  p

t  pt t  p

t λ −==

−∆+

→∆.

Page 35: Distribusi Variabel Random Diskritx

8/15/2019 Distribusi Variabel Random Diskritx

http://slidepdf.com/reader/full/distribusi-variabel-random-diskritx 35/56

Hal yang sama dapat dilakukan jika terdapat kedatangan0> x , sehingga dapat diformulasikan kemungkinan berikut

[ ]  )(1)()( 1   t  pt t  pt t t  p  x x x   ⋅∆⋅−+∆⋅≅∆+−

  λ λ  .

Dengan melakukan penyusunan kembali akan diperoleh

).()()()(

1   t  pt  pt 

t  pt t  p x x x x ⋅−⋅≅

−∆+

−   λ λ 

Jika interval waktu sangat kecil (   t ∆  mendekati nol), makadapat digunakan diferensial berikut :

)()()()()(lim 1'

0t  pt  pt  p

t t  pt t  p

 x x x x x

t λ λ    −==

−∆+−

→∆.

Page 36: Distribusi Variabel Random Diskritx

8/15/2019 Distribusi Variabel Random Diskritx

http://slidepdf.com/reader/full/distribusi-variabel-random-diskritx 36/56

Dari dua persamaan diferensial yang diperoleh (untuk nol

kedatangan dan ada kedatangan 0> x ), diperoleh solusiberikut ! / )()(

)( xet t  p

  t  x

 x

λ λ    −⋅= . Karena titik waktu t   adalah tetap

(fixed ), maka dapat digunakan notasi t λ α   = , sehingga distribusi probabilitas poisson yang diperoleh adalah:

lainnyax0 

,2,1,0 ,! / )()(

=

=⋅=  −

K x xe x p  x   α α 

Parameter pemusatan dan penyebaran adalah:

∑∞

=

−⋅⋅=

0 !)(

 x

 x

 x

e x X  E 

α α   α =  dan ( )2

1

2

!)(   α 

α    α 

− 

  

    ⋅⋅=

−∞

=

∑ x

e x X V 

 x

 x

  α = .

Page 37: Distribusi Variabel Random Diskritx

8/15/2019 Distribusi Variabel Random Diskritx

http://slidepdf.com/reader/full/distribusi-variabel-random-diskritx 37/56

Perusahaan telepon memberikan 1000 pilihan

pesawat telepon (sebagai kombinasi warna, type,fungsi, dll). Sebuah perusahaan membukacabang baru dan tersedia 200 sambungan telpondimana setiap karyawan boleh memilih pesawat

P  e

( ).

!

.

02

0

0 2

=−

= 0.8187 

telepon sesuka hatinya. Asumsikan bahwa ke-1000 pilihan tersebut adalah equally likely.Berapa probabilitas bahwa sebuah pilihan tidakdipilih, dipilih oleh seorang, dua orang atau tigaorang karyawan?

 n = 200 ; p = 1/1000 = 0.001 ;α αα α = np = (200)(0.001) = 0.2

P

  e

P  e

P  e

( )

.

!

( ).

!

( ).

!

.

.

.

1 1

22

2

32

3

2 2

3 2

=

=

=

= 0.1637

= 0.0164

= 0.0011

Page 38: Distribusi Variabel Random Diskritx

8/15/2019 Distribusi Variabel Random Diskritx

http://slidepdf.com/reader/full/distribusi-variabel-random-diskritx 38/56

Rata-rata pengiriman bahan baku ke suatu pabrik adalah 10 truk 

dan fasilitas bongkar hanya mampu menerima paling banyak 15truk per hari. Pemasok menginkan agar truk pasokannya dapatdibongkar pada hari yang sama. Suatu hari, pemasok mengirimkan

  ,

harus bermalam karena tidak dapat dibongkar?X  adalah variabel random banyaknya truk bahan baku yang tibasetiap hari. Dengan distribusi Poisson, kemungkinan sebuah truk 

harus bermalam adalah ∑=

−=≤−=>

15

0

)10;(1)15(1)15( x

 x p X P X P =0.9513

(dari tabel), maka kemungkinan sebuah truk harus bermalamkarena tidak dapat dibongkar adalah 1-0.9513=0.0487.

Page 39: Distribusi Variabel Random Diskritx

8/15/2019 Distribusi Variabel Random Diskritx

http://slidepdf.com/reader/full/distribusi-variabel-random-diskritx 39/56

X = jumlah karyawan yang memilih pesawat telepon tertentu

Poisson Distribution mean = 0.2

X P(X = x) P(X <= x)

0 0.818731 0.818731

1 0.163746 0.982477

2 0.016375 0.998852

Pesawat TeleponPesawat TeleponPesawat TeleponPesawat Telepon

0.8

0.9

. .

3 0.001092 0.999943

4 0.000055 0.9999985 0.000002 1

6 0 1

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.50.6

0.7

1 2 3 4 5 6 7

# jumlah karyawan yang memilih# jumlah karyawan yang memilih# jumlah karyawan yang memilih# jumlah karyawan yang memilih

pesawat telpon tertentupesawat telpon tertentupesawat telpon tertentupesawat telpon tertentu

       P     r     o       b     a       b       i       l       i      t     y

       P     r     o       b     a       b       i       l       i      t     y

       P     r     o       b     a       b       i       l       i      t     y

       P     r     o       b     a       b       i       l       i      t     y

Page 40: Distribusi Variabel Random Diskritx

8/15/2019 Distribusi Variabel Random Diskritx

http://slidepdf.com/reader/full/distribusi-variabel-random-diskritx 40/56

0.4

0.3

0.2

0.1

       P       (     x       )

µ =1.5

0.4

0.3

0.2

0.1

       P       (     x       )

µ =1.0

20191817161514131211109876543210

0.15

0.10

0.05

0.00

X

       P

       (     x       )

µ =10

109876543210

0.2

0.1

0.0

X

       P       (     x       )

µ =4

76543210

0.0

X

43210

0.0

X

Page 41: Distribusi Variabel Random Diskritx

8/15/2019 Distribusi Variabel Random Diskritx

http://slidepdf.com/reader/full/distribusi-variabel-random-diskritx 41/56

PENDEKATAN BINOMIAL - POISSON

Pada distribusi probabilitas binomial, jika n  sangat besar dan

 p  kecil, maka perhitungan kemungkinannya sulit dilakukan.Pada kondisi tersebut, perhitungan nilai kemungkinan untuk variabel random binomial dapat didekati dengan perhitungan

 (atau tabulasi) pada distribusi poisson.

Teorema : Jika X adalah variabel random binomial dengan distribusi kemungkinan b(x;n,p), dan jika bila ukuran sampel ∞→n  ,

nilai proporsi sukses 0→ p  , dan digunakan pendekatan np= µ   , maka nilai );(),;(   µ  x p pn xb   → .

Page 42: Distribusi Variabel Random Diskritx

8/15/2019 Distribusi Variabel Random Diskritx

http://slidepdf.com/reader/full/distribusi-variabel-random-diskritx 42/56

Bukti :Fungsi distribusi kemungkinan binomial dapat ditulis sebagai berikut

 xn x

q p x

n

 pn xb  −

 

 

 

 =),;( =

  xn x

 p p xn x

n   −

−−

)1()!(!

!

 =  xn x

 p p x

 xnnn   −

+−−

)1(!

)1)...(1(

.

Jika dilakukan transformasi n p  /  µ =  maka diperoleh x x

 xnnn  −

  +−−   µ  µ )1)...(1( 11       −−

  −

  x

nn x      −

  !, ,...

    −

    −

nn

dan dari definisi bilangan natural e , diperoleh hubungan berikut

 µ 

 µ  µ 

 µ 

−−

∞→∞→

=

−+=

 

  

 −   e

nn

n

nn

 / 

 / )(

11

11 limlim .

Dengan memperhatikan syarat limit di atas dapat diperoleh,

!),;(

 x

e pn xb

 x µ  µ −

→  dimana x =0, 1, 2…, yaitu sebuah distribusi poisson

untuk α  µ   =  (rata-rata jumlah sukses=rata-rata kedatangan).

Page 43: Distribusi Variabel Random Diskritx

8/15/2019 Distribusi Variabel Random Diskritx

http://slidepdf.com/reader/full/distribusi-variabel-random-diskritx 43/56

Contoh Besarnya kemungkinan ditemukan cacat pada hasil pengelasan titik adalah

0.001. Pada sebuah produk hasil rakitan terdapat 4000 titik pengelasan,berapa kemungkinan ditemukan lebih dari 6 cacat pada sebuah produk 

hasil rakitan?  ,

maka kemungkinan ditemukan lebih dari 6 cacat tersebut adalah∑

=

−⋅

 

  

 =≤

6

0

4000999.0001.0

 

4000)6(

 x

 x x

 x X P .

Perhitungan ini sulit dilakukan sehingga didekati dengan perhitungan untuk 

fungsi distribusi kemungkinan Poisson (dimana parameter adalah4001.04000   =⋅=α  ) sebagai berikut 889.0! / 4)6(

6

0

4=⋅=≤   ∑

=

 x

 x xe X P , maka

kemungkinan ditemukan lebih dari 6 cacat adalah 1-0.889=0.111.

Page 44: Distribusi Variabel Random Diskritx

8/15/2019 Distribusi Variabel Random Diskritx

http://slidepdf.com/reader/full/distribusi-variabel-random-diskritx 44/56

Page 45: Distribusi Variabel Random Diskritx

8/15/2019 Distribusi Variabel Random Diskritx

http://slidepdf.com/reader/full/distribusi-variabel-random-diskritx 45/56

DISTRIBUSI PROBABILITAS UNIFORM

Distribusi probabilitas diskrit uniform berkaitan dengan variabelrandom dimana semua nilainya memiliki kemungkinan yang

sama.Definisi 

Jika variabel random X memiliki nilai x 1  , x 2  ,…,x k  , dengan  kemungkinan terjadi yang sama maka dikatakan bahwa 

variabel random X mengikuti distribusi uniform diskrit dengan fungsi distribusi kemungkinan sebagai berikut 

k k  x f 

1);(   =  , dimana x = x 1  , x 2  ,…,x k 

Parameter pemusatan dan penyebaran adalah sebagai berikut :

k  x X  E 

ii

1)(

1

⋅==   ∑=

 µ   dank 

 x

k  x

k  x X V 

iik 

ii

ii

∑∑∑   =

==

  

 ⋅−⋅==

1

22

11

22

)(11

)(

 µ 

σ  .

Page 46: Distribusi Variabel Random Diskritx

8/15/2019 Distribusi Variabel Random Diskritx

http://slidepdf.com/reader/full/distribusi-variabel-random-diskritx 46/56

DISTRIBUSI BINOMDISTRIBUSI BINOMDISTRIBUSI BINOMDISTRIBUSI BINOM

Suatu eksperimen, atau setiap usaha dengan dua

kemungkinan hasil sukses atau gagal. Eksperimen

semacam ini dinamakan eksperimen bernoulli, apabila

,

misalnya p, maka banyaknya sukses x dalam eksperimenBernoulli berdistribusi Binomial

p(x) =p(x) =p(x) =p(x) = (n, x) p(n, x) p(n, x) p(n, x) pxxxx (1(1(1(1----p)p)p)p)nnnn----xxxx

Page 47: Distribusi Variabel Random Diskritx

8/15/2019 Distribusi Variabel Random Diskritx

http://slidepdf.com/reader/full/distribusi-variabel-random-diskritx 47/56

PERSYARATAN SUATU PERCOBAAN BINOMIAL

1. Percobaan/eksperimen terdiri dari n yang berulang 

2. Setiap usaha memberikan hasil yang dapat ditentukan

dengan sukses atau gagal

3. Probabilitas sukses, dinyatakan dengan p, tidak

berubah dari usaha yang satu ke usaha yang berikutnya

4. Tiap usaha bebas dengan usaha yang lainnya.

Page 48: Distribusi Variabel Random Diskritx

8/15/2019 Distribusi Variabel Random Diskritx

http://slidepdf.com/reader/full/distribusi-variabel-random-diskritx 48/56

CONTOH :

MELEMPARKAN UANG LOGAM TIGA KALI, LEMPARAN  SUKSES BILA DIPEROLEH

SATU KALI BAGIAN BELAKANG UANG YANG MUNCUL

S ={BBB, BBM, BMB, MBB, BMM, MBM, MMB, MMM}

p(x) =p(x) =p(x) =p(x) = (n, x) p(n, x) p(n, x) p(n, x) pxxxx (1(1(1(1----p)p)p)p)nnnn----xxxx

P(B) = n!/ B!(n-B)!. PB. (1-P)n-b

P (B=1) = (3.2.1)/(1).(2.1) .(1/2)(1/2)3-1

= 3. ½. ¼

= 3/8

Page 49: Distribusi Variabel Random Diskritx

8/15/2019 Distribusi Variabel Random Diskritx

http://slidepdf.com/reader/full/distribusi-variabel-random-diskritx 49/56

( )8

3

 

 

 

 

=  x x f  x = 0,1,2,3

X = variabel acak BINOM

Nilai distribusi Binom dinyatakan dengan b(x:n,p)

contoh sebuah koin dilempar 3 kali

8

3

2

1,3:

  

  

  

    x xb

 

x = 0,1,2,3

P = peluang sukses

q = peluang gagal

N = banyak lemparan atau banyaknya koin sekali lempar

x = sukses

n - x = gagal

Page 50: Distribusi Variabel Random Diskritx

8/15/2019 Distribusi Variabel Random Diskritx

http://slidepdf.com/reader/full/distribusi-variabel-random-diskritx 50/56

UMUM

( )   xn xq p

 x

n pn xb

  −

 

 

 

 =,: x = 0,1,2,3, …,n

Contoh:

 Tentukan peluang untuk mendapatkan

muncul angka 2 sebanyak 3 kali darisebuah dadu yang dilemparkan 5 kali !!!

( )   xn xq p

 x

n pn xb

  −

 

 

 

 =,:

032,06

5.

!2!3

!5

6

5

6

1

3

5

6

1,5:3

5

223

== 

  

  

  

  

  

 =

 

  

 b

solusi

Page 51: Distribusi Variabel Random Diskritx

8/15/2019 Distribusi Variabel Random Diskritx

http://slidepdf.com/reader/full/distribusi-variabel-random-diskritx 51/56

BESARANBESARANBESARANBESARAN- -- -BESARAN UNTUK DISTRIBUSI BINOMBESARAN UNTUK DISTRIBUSI BINOMBESARAN UNTUK DISTRIBUSI BINOMBESARAN UNTUK DISTRIBUSI BINOM

Rerata

Varians

 Np=

 Npq=2σ 

Standar Deviasi

Koefisien Kemiringan Momen

Koefisien Kurtosis Momen

 Npq=σ 

 Npq

 pqa

  −=3

 Npq

 pqa

6134

−+=

Page 52: Distribusi Variabel Random Diskritx

8/15/2019 Distribusi Variabel Random Diskritx

http://slidepdf.com/reader/full/distribusi-variabel-random-diskritx 52/56

DISTRIBUSI MULTINOM

( )   k  x

 x x

k k    p p pn

n p p p x x x f  ...,,...,,;,...,, 21

212121 

  

=

Percobaan mendapatkan kejadian sebanyak k: E1, E2,….,Ek

Peluang masing-masing p1,p2,….,pk

k  x x x ,...,, 21

n xk 

i

i  =∑=1

dengan

11

=∑=

i

i pdan

Page 53: Distribusi Variabel Random Diskritx

8/15/2019 Distribusi Variabel Random Diskritx

http://slidepdf.com/reader/full/distribusi-variabel-random-diskritx 53/56

CONTOH:CONTOH:CONTOH:CONTOH:Sepasang dadu dilempar 6 kali. Tentukan peluang untuk mendapatkan:

a. Jumlah 7 dan 11

b. Angka yang sama satu kali

c. Kombinasi lainnya 3 kali

SolusiSolusiSolusiSolusi

91 = pa. E1: total 7 dan 11

b. E2: sekali berpasangan

c. E3

: tidak berpasangan juga tidak berjumlah 7 atau 11

6

12  = p

18

11

3=

 p

DISTRIBUSI HIPERGEOMETRIKDISTRIBUSI HIPERGEOMETRIKDISTRIBUSI HIPERGEOMETRIKDISTRIBUSI HIPERGEOMETRIK

Page 54: Distribusi Variabel Random Diskritx

8/15/2019 Distribusi Variabel Random Diskritx

http://slidepdf.com/reader/full/distribusi-variabel-random-diskritx 54/56

S US G ODISTRIBUSI HIPERGEOMETRIKDISTRIBUSI HIPERGEOMETRIKS US G O

 

 26

Contoh-1:

Kartu Bridge : 52 kartu

Hitam Club dan spade = 26

Merah Diamond dan HEart = 26

Banyak cara mengambil 3 kartu merah dari 26 kartu merah =

Banyak cara mengambil 2 kartu hitam dari 26 kartu hitam =   

  226

Banyak cara mengambil 5 kartu merah atau hitam tanpa dikembalikan =  

  

 

5

52

Peluang mengambil 5 kartu (3 merah & 2 hitam) tanpa dikembalikan

3251,0

!47!5

!52

!24!2

!26

!23!3

!26

)!552(!5

!52

)!226(!2

!26

)!326(!3

!26

5

52

2

26

3

26

==

−−=

 

 

 

 

 

  

  

  

 

UMUM

Page 55: Distribusi Variabel Random Diskritx

8/15/2019 Distribusi Variabel Random Diskritx

http://slidepdf.com/reader/full/distribusi-variabel-random-diskritx 55/56

UMUM

Bilangan yang menunjukkan X sukses dalam eksperimen Hypergeometrik disebutvariabel acak Hypergeometrik. Distribusi peluang hipergeometrik dinyatakan

dengan h(x;N,n,k) bergantung pada banyaknya sukses k

Sukses x dari k sukses

(N-x) gagal dari (N-k)

Karakteristik percobaanhipergeometrik:

(1) Sampel acak berukuran n diseleksi dari populasi berukuran N

(2) K dari N diklasifikasikan sebagai “SUKSES” dan (N-k) “GAGAL”

Page 56: Distribusi Variabel Random Diskritx

8/15/2019 Distribusi Variabel Random Diskritx

http://slidepdf.com/reader/full/distribusi-variabel-random-diskritx 56/56