perancangan percobaan dan analisis ragam · o rancangan split-plot (split-plotdesign) o rancangan...

38
Dr. Kusman Sadik, M.Si Sekolah Pascasarjana Departemen Statistika IPB Semester Ganjil 2019/2020 Analisis Statistika (STK511) IPB University ─ Bogor Indonesia ─ Inspiring Innovation with Integrity Perancangan Percobaan dan Analisis Ragam (Rancangan Faktorial)

Upload: others

Post on 05-Jan-2020

5 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Perancangan Percobaan dan Analisis Ragam · o Rancangan Split-Plot (Split-PlotDesign) o Rancangan Bujur Sangkar Latin (Latin-SquaresDesign) o Permukaan Respon (Response Surface) o

Dr. Kusman Sadik, M.Si

Sekolah Pascasarjana Departemen Statistika IPB

Semester Ganjil 2019/2020

Analisis Statistika (STK511)

IPB University─ Bogor Indonesia ─ Inspiring Innovation with Integrity

Perancangan Percobaan

dan Analisis Ragam(Rancangan Faktorial)

Page 2: Perancangan Percobaan dan Analisis Ragam · o Rancangan Split-Plot (Split-PlotDesign) o Rancangan Bujur Sangkar Latin (Latin-SquaresDesign) o Permukaan Respon (Response Surface) o

Many experiments involve the study of the effects of

two or more factors.

In general, factorial designs are most efficient for this

type of experiment.

By a factorial design, we mean that in each complete trial

or replicate of the experiment all possible combinations of

the levels of the factors are investigated.

For example, if there are a levels of factor A and b levels

of factor B, each replicate contains all ab treatment

combinations.

2

Page 3: Perancangan Percobaan dan Analisis Ragam · o Rancangan Split-Plot (Split-PlotDesign) o Rancangan Bujur Sangkar Latin (Latin-SquaresDesign) o Permukaan Respon (Response Surface) o

Faktorial itu terkait dengan perlakuan (treatment) yang

terdiri dari dua atau lebih perlakuan.

Misalnya ada tiga perlakuan yaitu pemberian tiga jenis

pupuk : (1) Kalium, (2) Nitrogen, dan (3) Sulfur. Ini

disebut sebagai percobaan tiga faktor.

Apabila rancangan yang digunakan adalah RAL maka

disebut sebagai Faktorial-RAL.

Sedangkan apabila rancangan yang digunakan adalah

RAK maka disebut sebagai Faktorial-RAK.

3

Page 4: Perancangan Percobaan dan Analisis Ragam · o Rancangan Split-Plot (Split-PlotDesign) o Rancangan Bujur Sangkar Latin (Latin-SquaresDesign) o Permukaan Respon (Response Surface) o

Misalnya suatu penelitian dilakukan untuk mengetahui pengaruh

campuran pupuk Nitrogen (N) dengan pupuk Kalium (K) pada

tanaman jagung.

Misalkan pula pupuk Nitrogen ada tiga taraf yaitu 1.0 mg, 1.5 mg,

dan 2.0 mg, sedangkan pupuk Kalium ada dua taraf yaitu 2.5 mg

dan 3.0 mg.

Pupuk Nitrogen dan pupuk Kalium disebut sebagai faktor (factor),

berarti ada dua faktor.

Ukuran atau takaran dari tiap pupuk tersebut disebut sebagai

taraf (level), pupuk Nitrogen ada 3 taraf dan pupuk Kalium ada 2

taraf.

Perlakuan adalah berupa kombinasi dari tiap taraf pada setiap

faktor, berarti ada 3 x 2 = 6 perlakuan.

4

Page 5: Perancangan Percobaan dan Analisis Ragam · o Rancangan Split-Plot (Split-PlotDesign) o Rancangan Bujur Sangkar Latin (Latin-SquaresDesign) o Permukaan Respon (Response Surface) o

Jadi jika disimbolkan untuk faktor : pupuk Nitrogen N

dan pupuk Kalium K.

Nitrogen 3 taraf : N1, N2, dan N3.

Kalium 2 taraf : K1 dan K2.

Perlakuan adalah berupa kombinasi secara lengkap dari

setiap taraf antar faktor, yaitu : N1K1, N1K2, N2K1, N2K2,

N3K1, dan N3K2.

N1K1 artinya pada bibit jagung tersebut diberikan pupuk

Nitrogen 1.0 mg dan pupuk Kalium 2.5 mg.

5

Page 6: Perancangan Percobaan dan Analisis Ragam · o Rancangan Split-Plot (Split-PlotDesign) o Rancangan Bujur Sangkar Latin (Latin-SquaresDesign) o Permukaan Respon (Response Surface) o

1. Suatu penelitian dilakukan untuk mengetahui pengaruh Nitrogen

(N) pada tanaman jagung. Satu faktor (Nitrogen) dengan tiga taraf

yaitu 1.0 mg, 1.5 mg, dan 2.0 mg.

Jika kondisi lingkungan dianggap homogen maka RAL.

Jika kondisi lingkungan dianggap tidak homogen maka RAK.

2. Suatu penelitian dilakukan untuk mengetahui pengaruh campuran

pupuk Nitrogen (N) dengan pupuk Kalium (K) pada tanaman

jagung. Berarti terdapat dua faktor yaitu Nitrogen dan Kalium.

Taraf Nitrogen 1.0 mg, 1.5 mg, dan 2.0 mg, sedangkan taraf

Kalium 2.5 mg dan 3.0 mg.

Jika kondisi lingkungan dianggap homogen maka Faktorial-RAL.

Jika kondisi lingkungan dianggap tidak homogen maka Faktorial-RAK.

6

Page 7: Perancangan Percobaan dan Analisis Ragam · o Rancangan Split-Plot (Split-PlotDesign) o Rancangan Bujur Sangkar Latin (Latin-SquaresDesign) o Permukaan Respon (Response Surface) o

The effect of a factor is defined to be the change in

response produced by a change in the level of the factor.

This is frequently called a main effect because it refers to

the primary factors of interest in the experiment.

In some experiments, we may find that the difference in

response between the levels of one factor is not the

same at all levels of the other factors.

When this occurs, there is an interaction between the

factors.

7

Page 8: Perancangan Percobaan dan Analisis Ragam · o Rancangan Split-Plot (Split-PlotDesign) o Rancangan Bujur Sangkar Latin (Latin-SquaresDesign) o Permukaan Respon (Response Surface) o

8

Page 9: Perancangan Percobaan dan Analisis Ragam · o Rancangan Split-Plot (Split-PlotDesign) o Rancangan Bujur Sangkar Latin (Latin-SquaresDesign) o Permukaan Respon (Response Surface) o

9

Page 10: Perancangan Percobaan dan Analisis Ragam · o Rancangan Split-Plot (Split-PlotDesign) o Rancangan Bujur Sangkar Latin (Latin-SquaresDesign) o Permukaan Respon (Response Surface) o

10

Page 11: Perancangan Percobaan dan Analisis Ragam · o Rancangan Split-Plot (Split-PlotDesign) o Rancangan Bujur Sangkar Latin (Latin-SquaresDesign) o Permukaan Respon (Response Surface) o

11

Page 12: Perancangan Percobaan dan Analisis Ragam · o Rancangan Split-Plot (Split-PlotDesign) o Rancangan Bujur Sangkar Latin (Latin-SquaresDesign) o Permukaan Respon (Response Surface) o

12

Page 13: Perancangan Percobaan dan Analisis Ragam · o Rancangan Split-Plot (Split-PlotDesign) o Rancangan Bujur Sangkar Latin (Latin-SquaresDesign) o Permukaan Respon (Response Surface) o

13

Page 14: Perancangan Percobaan dan Analisis Ragam · o Rancangan Split-Plot (Split-PlotDesign) o Rancangan Bujur Sangkar Latin (Latin-SquaresDesign) o Permukaan Respon (Response Surface) o

14

Page 15: Perancangan Percobaan dan Analisis Ragam · o Rancangan Split-Plot (Split-PlotDesign) o Rancangan Bujur Sangkar Latin (Latin-SquaresDesign) o Permukaan Respon (Response Surface) o

15

Page 16: Perancangan Percobaan dan Analisis Ragam · o Rancangan Split-Plot (Split-PlotDesign) o Rancangan Bujur Sangkar Latin (Latin-SquaresDesign) o Permukaan Respon (Response Surface) o

16

Page 17: Perancangan Percobaan dan Analisis Ragam · o Rancangan Split-Plot (Split-PlotDesign) o Rancangan Bujur Sangkar Latin (Latin-SquaresDesign) o Permukaan Respon (Response Surface) o

17

Page 18: Perancangan Percobaan dan Analisis Ragam · o Rancangan Split-Plot (Split-PlotDesign) o Rancangan Bujur Sangkar Latin (Latin-SquaresDesign) o Permukaan Respon (Response Surface) o

18

Page 19: Perancangan Percobaan dan Analisis Ragam · o Rancangan Split-Plot (Split-PlotDesign) o Rancangan Bujur Sangkar Latin (Latin-SquaresDesign) o Permukaan Respon (Response Surface) o

19

Page 20: Perancangan Percobaan dan Analisis Ragam · o Rancangan Split-Plot (Split-PlotDesign) o Rancangan Bujur Sangkar Latin (Latin-SquaresDesign) o Permukaan Respon (Response Surface) o

20

a. Apakah Material berpengaruh nyata (signifikan)?

b. Apakah Temperatur berpengaruh nyata (signifikan)?

c. Apakah ada pengaruh interaksi antara Material dan Temperatur?

Page 21: Perancangan Percobaan dan Analisis Ragam · o Rancangan Split-Plot (Split-PlotDesign) o Rancangan Bujur Sangkar Latin (Latin-SquaresDesign) o Permukaan Respon (Response Surface) o

21

Page 22: Perancangan Percobaan dan Analisis Ragam · o Rancangan Split-Plot (Split-PlotDesign) o Rancangan Bujur Sangkar Latin (Latin-SquaresDesign) o Permukaan Respon (Response Surface) o

22

Berdasarkan Uji Tukey tersebut Material mana yang paling baik? Jelaskan.

Page 23: Perancangan Percobaan dan Analisis Ragam · o Rancangan Split-Plot (Split-PlotDesign) o Rancangan Bujur Sangkar Latin (Latin-SquaresDesign) o Permukaan Respon (Response Surface) o

23

Berdasarkan Uji Tukey tersebut Temperatur mana yang paling baik? Jelaskan.

Page 24: Perancangan Percobaan dan Analisis Ragam · o Rancangan Split-Plot (Split-PlotDesign) o Rancangan Bujur Sangkar Latin (Latin-SquaresDesign) o Permukaan Respon (Response Surface) o

24

Berdasarkan Uji Tukey tersebut interaksi Material dan Temperatur mana yang

paling baik? Jelaskan.

Page 25: Perancangan Percobaan dan Analisis Ragam · o Rancangan Split-Plot (Split-PlotDesign) o Rancangan Bujur Sangkar Latin (Latin-SquaresDesign) o Permukaan Respon (Response Surface) o

25

Page 26: Perancangan Percobaan dan Analisis Ragam · o Rancangan Split-Plot (Split-PlotDesign) o Rancangan Bujur Sangkar Latin (Latin-SquaresDesign) o Permukaan Respon (Response Surface) o

26

Page 27: Perancangan Percobaan dan Analisis Ragam · o Rancangan Split-Plot (Split-PlotDesign) o Rancangan Bujur Sangkar Latin (Latin-SquaresDesign) o Permukaan Respon (Response Surface) o

Materi yang telah dibahas hanya mencakup RAL, RAK, dan

Faktorial-RAL sebagai materi dasar dalam metode Perancangan

Percobaan (Experimental Design).

Ada banyak materi lain yang mungkin diperlukan dalam penelitian,

diantaranya:

o Faktorial-RAK (Factorial Design)

o Rancangan Split-Plot (Split-Plot Design)

o Rancangan Bujur Sangkar Latin (Latin-Squares Design)

o Permukaan Respon (Response Surface)

o Rancangan Tersarang (Nested Design)

Materi tersebut bisa dipelajari pada buku : Montgomery, D.C. 2013.

Design and Analysis of Experiments 8th. John Wiley & Sons, Inc.,

Canada.

27

Page 28: Perancangan Percobaan dan Analisis Ragam · o Rancangan Split-Plot (Split-PlotDesign) o Rancangan Bujur Sangkar Latin (Latin-SquaresDesign) o Permukaan Respon (Response Surface) o

28

Page 29: Perancangan Percobaan dan Analisis Ragam · o Rancangan Split-Plot (Split-PlotDesign) o Rancangan Bujur Sangkar Latin (Latin-SquaresDesign) o Permukaan Respon (Response Surface) o

29

Lihat : Montgomery, D.C. 2013. Design and Analysis of Experiments 8th. John Wiley & Sons,

Inc., Canada.

Page 30: Perancangan Percobaan dan Analisis Ragam · o Rancangan Split-Plot (Split-PlotDesign) o Rancangan Bujur Sangkar Latin (Latin-SquaresDesign) o Permukaan Respon (Response Surface) o

30

Lihat : Montgomery, D.C. 2013. Design and Analysis of Experiments 8th. John Wiley & Sons,

Inc., Canada.

Page 31: Perancangan Percobaan dan Analisis Ragam · o Rancangan Split-Plot (Split-PlotDesign) o Rancangan Bujur Sangkar Latin (Latin-SquaresDesign) o Permukaan Respon (Response Surface) o

31

Lihat : Montgomery, D.C. 2013. Design and Analysis of Experiments 8th. John Wiley & Sons,

Inc., Canada.

Page 32: Perancangan Percobaan dan Analisis Ragam · o Rancangan Split-Plot (Split-PlotDesign) o Rancangan Bujur Sangkar Latin (Latin-SquaresDesign) o Permukaan Respon (Response Surface) o

32

Page 33: Perancangan Percobaan dan Analisis Ragam · o Rancangan Split-Plot (Split-PlotDesign) o Rancangan Bujur Sangkar Latin (Latin-SquaresDesign) o Permukaan Respon (Response Surface) o

33

Page 34: Perancangan Percobaan dan Analisis Ragam · o Rancangan Split-Plot (Split-PlotDesign) o Rancangan Bujur Sangkar Latin (Latin-SquaresDesign) o Permukaan Respon (Response Surface) o

34

Selesaikan soal ini menggunakan Minitab, kemudian jelaskan dan

interpretasikan hasilnya.

Page 35: Perancangan Percobaan dan Analisis Ragam · o Rancangan Split-Plot (Split-PlotDesign) o Rancangan Bujur Sangkar Latin (Latin-SquaresDesign) o Permukaan Respon (Response Surface) o

35

Selesaikan soal ini menggunakan Minitab, kemudian jelaskan dan

interpretasikan hasilnya.

Page 36: Perancangan Percobaan dan Analisis Ragam · o Rancangan Split-Plot (Split-PlotDesign) o Rancangan Bujur Sangkar Latin (Latin-SquaresDesign) o Permukaan Respon (Response Surface) o

Pustaka

Johnson, R.A. and Bhattacharyya, G.K. 2010.

Statistics, Principles and Methods 6th. John Wiley

& Sons, Inc., New York.

Montgomery, D.C. 2013. Design and Analysis of

Experiments 8th. John Wiley & Sons, Inc., Canada.

Pustaka lain yang relevan.

36

Page 37: Perancangan Percobaan dan Analisis Ragam · o Rancangan Split-Plot (Split-PlotDesign) o Rancangan Bujur Sangkar Latin (Latin-SquaresDesign) o Permukaan Respon (Response Surface) o

Bisa di-download di

kusmansadik.wordpress.com

37

Page 38: Perancangan Percobaan dan Analisis Ragam · o Rancangan Split-Plot (Split-PlotDesign) o Rancangan Bujur Sangkar Latin (Latin-SquaresDesign) o Permukaan Respon (Response Surface) o

Terima Kasih

38