DESAIN EKSPERIMEN

DESAIN EKSPERIMEN DESAIN EKSPERIMEN

Desain penelitian mempunyai dua batasan, yaitu secara luas dan secara sempit. Secara Desain penelitian mempunyai dua batasan, yaitu secara luas dan secara sempit. Secara sem

sempit pit berberarti arti penpenggaggambambaran ran secasecara ra jelajelas s tentantentang g hubhubungungan an antara antara varvariabiabel el sehsehinginggaga diperoleh gambaran keterkaitan antara variabel. Sedangkan secara luas berarti semua proses diperoleh gambaran keterkaitan antara variabel. Sedangkan secara luas berarti semua proses yang diperlukan dalam penelitian, yang bermula dari penemuan ide sampai dengan pengujian yang diperlukan dalam penelitian, yang bermula dari penemuan ide sampai dengan pengujian hipotesis dan pengambilan kesimpulan atas hasil pengujian tersebut.

hipotesis dan pengambilan kesimpulan atas hasil pengujian tersebut.

Dikenal sejumlah desain penelitian eksperimen, yang dibagi dalam tiga kelompok besar, Dikenal sejumlah desain penelitian eksperimen, yang dibagi dalam tiga kelompok besar, yaitu: des

yaitu: desain praain praeksperimen, eksperimen, desain desain eksperimen eksperimen mumi, dmumi, dan desaian desain ekspen eksperimen semrimen semua.ua. Desain Eksperimen adalah penelitian yang dilakukan untuk mempelajari

Desain Eksperimen adalah penelitian yang dilakukan untuk mempelajari atau menemukanatau menemukan sesuatu mengenai proses yang ada atau membandingkan efek dari beberapa kondisi terhadap sesuatu mengenai proses yang ada atau membandingkan efek dari beberapa kondisi terhadap suatu fenomena (Montgomery,!!". Salah satu rancangan penelitian yang ada di dalam suatu fenomena (Montgomery,!!". Salah satu rancangan penelitian yang ada di dalam desain eksperime

desain eksperimen n yaitu #ercobaan $aktorial. #ercobaan faktorial adalah suatu yaitu #ercobaan $aktorial. #ercobaan faktorial adalah suatu percobpercobaanaan yang perlakuannya terdiri atas semua kemungkinan kombinasi taraf dari beberapa faktor. yang perlakuannya terdiri atas semua kemungkinan kombinasi taraf dari beberapa faktor.

Desain Faktorial (Factorial Design) Desain Faktorial (Factorial Design)

%e

%ebeberarapa pa dedesasain in yayang ng tetelalah h didibabahahas s sebelsebelumumnynya a memerurupapakakan n dedesasain in yayang ng hahanynyaa menggunakan variabel tunggal. Dalam desain&desain tersebut, peneliti memanipulasi satu menggunakan variabel tunggal. Dalam desain&desain tersebut, peneliti memanipulasi satu variabel bebas untuk mendapatkan eveknya terhadap variabel terkait. 'amun dalam kasus variabel bebas untuk mendapatkan eveknya terhadap variabel terkait. 'amun dalam kasus gejala sosial yang lebih rumit biasanyaterdapat beberapa variabel yang saling berinteraksi gejala sosial yang lebih rumit biasanyaterdapat beberapa variabel yang saling berinteraksi secara simultan, sehingga usaha untuk membatasi kajian hanya satu variabel tertentu akan secara simultan, sehingga usaha untuk membatasi kajian hanya satu variabel tertentu akan sama artinya dengan penyederhanaan situasi sosial yang seharusnya jauh lebih kompleks. sama artinya dengan penyederhanaan situasi sosial yang seharusnya jauh lebih kompleks. ariabel bebas itu sendiri mungkin berinteraksi dengan variabel lainnya, sehingga penelitian ariabel bebas itu sendiri mungkin berinteraksi dengan variabel lainnya, sehingga penelitian ya

yang ng didicapcapai ai dadari ri dedesaisain n sasatu tu vavaririababel el tungtunggagal l mumungngkikin n titidak dak memembmberierikakan n artarti i yayangng signifikan. Sebagai contoh, koeefektifan metode pembelajaran tertentu mungkin tergantung signifikan. Sebagai contoh, koeefektifan metode pembelajaran tertentu mungkin tergantung  pada sejumlah

 pada sejumlah variabel, misalnya variabel, misalnya tingkat kecerdasan tingkat kecerdasan sis)a, keperibadian sis)a, keperibadian guru, kondisi ruangguru, kondisi ruang kelas, dan sebagainya. #engajaaran terprogram misalnya, mungkin lebih efektif bagi sis)a kelas, dan sebagainya. #engajaaran terprogram misalnya, mungkin lebih efektif bagi sis)a yang kurang cerdas daripada sis)a yang cerdas. Desain satu variabel tunggal tidak akan dapat yang kurang cerdas daripada sis)a yang cerdas. Desain satu variabel tunggal tidak akan dapat mengu

mengungkapngkapkan kan pengapengaruh ruh interakinteraksi si antara antara metodmetode e pembelpembelajaran dengan ajaran dengan tingktingkat at kecerdakecerdasansan tersebut.

tersebut. *nform

*nformasi asi yang diberikayang diberikan n terhadterhadap ap suaatu eksperimesuaatu eksperimen n dapat ditingkatdapat ditingkatkan secara kan secara nyatanyata de

dengngan an cacara ra mmenenegegasaskakan n efefek ek sisimumultltan an dadari ri dudua a atatau au lelebibih h vavaririababel el bebebabas s dedengnganan me

mengnggugunanakakan n dedesaisain n faktofaktoriarial. l. DaDalam lam dedesaisain n faktfaktororial ial dudua a ataatau u lebilebih h vavariariabebel l bebebabass dim

dimanianipulpulasi asi secasecara ra simultsimultan an untuntuk uk menymenyelidelidiki iki penpengargaruhnuhnya ya terhterhadaadap p varvariabeiabel l terkterkait,ait, disamping itu juga pengaruh yang disebabkan oleh interaksi antara beberapa variabel itu disamping itu juga pengaruh yang disebabkan oleh interaksi antara beberapa variabel itu sekaligus dapat diukur melalui desain faktorial ini.

sekaligus dapat diukur melalui desain faktorial ini.

Dalam desain faktorial peneliti memungkinkan untuk memanipulasi hanya satu variabel Dalam desain faktorial peneliti memungkinkan untuk memanipulasi hanya satu variabel  bebas

 bebas namu dengan mengontrol namu dengan mengontrol variabel&variabel variabel&variabel atribut atribut yang mempengaruhi yang mempengaruhi variabel variabel bebasbebas it

itu. u. %e%ebeberaprapa a cocontntoh oh varivariabeabel l atatribribut ut yayang ng dikodikontntrorol l ititu u adadalaalah h umurumur, , jejeninis s kekelamlaminin,, kecerdasan, sikap, motivasi, presepsi, status sosial ekonomi, dan debagainya. #enggunaan kecerdasan, sikap, motivasi, presepsi, status sosial ekonomi, dan debagainya. #enggunaan variabel atribut dalam desain eksperimen faktorial dimaksud untuk meningkatkan keakuratan variabel atribut dalam desain eksperimen faktorial dimaksud untuk meningkatkan keakuratan dan ketergeneralisasian hasil penelitian.

Pengaruh interaksi

Dalam desain faktorial, fariabel eksperimen dan variabel atribut biasanya dibagi atas  beberapa level. +ontoh desaim faktorial - (  level variabel eksperimen dan  level

variabel atribut, sebagai berikut ariabel tribut (%" ariabel eksperimen (" /umlah #erlakuan  #erlakuan  0evel % % % % 0evel % % % % /umlah  

%erdasarkan desain faktorial - tersebut peneliti dapat menentukan :

. #engaruh utama (main effect" variabel eksperimen (" terhadap variabel terikat tanpa mempertimbangkan pengaruh variabel tersebut.

. #engaruh utama (main effect" variabel atribut (%" terhadap variabel terkait tamoa mempertimbangkan pengaruh variabel eksperimen

1. #engaruh ineraksi antara variabel eksperimen (" dan variabel atribut (%" terhadap variabel terikat

2. #engaruh sederhana (simple effect" perlakuan  terhadap masing&masing level variabel atribut % (%,%,%1"

3. #engaruh sederhana (simple effect" perlakuan  terhadap maing&masing level variabel atribut % (%,%,%1"

Dalam desain fariabel eksperimen faktorial memungkinkan pula bagi peneliti untuk  memanipulasi lebih dari satu variabel bebas secara bersamaan. +ontoh : desain faktorial - yang memanipulasi dua variabel bebas adalah sebagai berikut

ariabel Eksperimen (%" ariabel eksperimen (" /umlah #erlakuan  #erlakuan  #erlakuan % % % % #erlakuan % % % % /umlah  

Melalui desainini dapat diuji :

. #engaruh utama (main effect" variabel eksperimen (" terhadap variabel terkait tanpa mempertimbangkan pengaruh variabel eksperimen (%"

. #engaruh utama (main efect" variabel eksperimen (%" terhadap variabel terikat tanpa mempertimbangkan variabel eksperimen ("

1. #engaruh interaksi antara variabel eksperimen (" dan variabel eksperimen (%" terhadap variabel terkait

2. #engaruh sederhana (simple effect" perlakuan  terhadap masing&masing level variabel eksperimen % n(% dan b"

3. #engaruh sederhana (simple effect" perlakuan  terhadap masing&masing level variabel eksperimen % (% dan b"

Desain faktorial dapat diperluas menjadi desain eksperimen yang lebih rumit yaitu dengan melibatkan lebih dari dua variabel bebas, misalnya desain fariabel --. ngka&angka

dalam desain ini menunjukan banyaknya lefel variabel bebas yang dilibatkan. /adi desain eksperimen faktorial -- berarti digunakan tiga variabel bebas yang memiliki  level,  level dan  level.

Keuntungan

Secara teoritis dalam desain fakatorial dapaat dilibatkan variabel bebas berapapun  banyaknya dengan level yang bervariasi pula dan dengan menggunakan rangan faktorial yang

lebih rumit. 4ambatan yang mungkin ditemui peneliti jika menggunakan desain faktorial yang lebih kompleks adalah akan kesultan dalam mengatur subyek dalam kelompok& kelompok penelitian serta analisis statistiknya akan menjadi rumit. 'amun dengan demikian, dengan menggunakan desain faktorial ini maka memungkinkan bagi peneliti untuk 5

. Menguji pengaruh interaksi antara fariabel bebas terhadap fariabel terkait, menguji pengaruh utama (main effect" variabel bebas terhadap variabel terkait, dan menguji pengaruh sederhana (simple effect" masing&masing level variabel bebas terhadap variabel terkait.

. #enggunaan beberapa variabel bebas dengan level yang berbeda menyebabkan variabel& variabel tersebut saling mengintrol antara satu dengan yang lainnya, sehingga hasial  pengujian hipotesis penelitian menjadi lebih akurat.

http://fathullahna.blogspot.com/2012/10/penelitian-eksperimen.html https://smartstat.wordpress.com/ smartat.info

Percobaan Dua aktor Percobaan aktorial

!"ukan rancangan namun susunan perlakuan#$ Pengertian

%iri

Plot

Pembagian faktorial dalam &'( dan &'K(

#ercobaan faktorial adalah suatu percobaan yang perlakuannya terdiri atas semua kemungkinan kombinasi taraf dari beberapa faktor. #ercobaan dengan menggunakan f faktor  dengan t taraf untuk setiap faktornya disimbolkan dengan percobaan faktorial f t_{. Dalam} melaksanakan percobaan faktorial, digunakan rancangan dasar, apakah 60, 67, 6%S0,

6%80, dan sebagainya (8asper, !!!". 'amun, pada makalah ini hanya akan membahas faktorial dalam 60.

aktorial dalam &'(

Sebuah penelitian yang menggunakan #ercobaan $aktorial dengan 6ancangan Dasar 60 dikarenakan penelitian tersebut dikelompokkan menjadi dua pengaruh utama (noda tinta dan deterjen" dan bertujuan untuk mengetahui adakah interaksi antara noda tinta dengan deterjen. &'(# )ow# (atar belakang *w 1h %ontoh "agan  +abulasi data

,odel linear dari faktorial &'(

2.1.1 Model Linear dan Analisis Raga Perco!aan "ang #erdiri dari D$a Faktor dengan RAL

Model statistika untuk percobaan faktorial yang terdiri dari dua factor (factor   dan %" dengan menggunakan rancangan dasar 60 adakah sebagai berikut :

(

)

_{ij ijk}   j i ijk  Y  = _µ +_α  +_β  + _αβ  +∈ (." dimana : ijk  Y 

9 'ilai pengamatan pada satuan percobaan ke&k  yang memperoleh kombinasi  perlakuanij (taraf ke&i dari faktor  dan taraf ke& j dari faktor %".

 µ 

9 'ilai tengah populasi (rata&rata yang sesungguhnya". i

α 

9 #engaruh aditif taraf ke&i dari faktor .  j

β 

9 #engaruh aditif taraf ke& j dari faktor %.

(

αβ 

)

_ij

9 #engaruh interaksi taraf ke&i pada faktor  dan taraf ke& j faktor %. ijk 

∈

9 #engaruh galat dari satuan percobaan ke&k   yang memperoleh kombinasi  perlakuanij.

(8asper, !!!".

AN%&A ( Analysis of Variance)

. *nteraksi 4 :

(

_αβ 

)

_ij =:

4 : da pengaruh interaksi terhadap respon yang diamati.

. #engaruh ;tama $aktor  4 :

:

= i

α 

4 : da perbedaan respon diantara taraf faktor  yang dicobakan.

1. #engaruh ;tama $aktor % 4 :

:

=

 j β 

4 : da perbedaan respon diantara taraf faktor % yang dicobakan.

Dalam percobaan faktorial, hipotesis tentang interaksi perlu diuji terlebih dahulu. /ika terdapat pengaruh interaksi (4 ditolak", maka tidak perlu lagi melakukan pengujian hipotesis

 pengaruh utama (hipotesis  dan 1". <etapi jika pengujian terhadap hipotesis mengenai interaksi (4 diterima", maka pengujian terhadap hipotesis mengenai pengaruh utama faktor 

 dan pengaruh utama faktor % menjadi bermanfaat.

#a!el 2.' Struktur  Analysis of Variance (ANOVA)

Sumber 

7eragaman Derajat %ebas

/umlah 7uadrat 7uadrat <engah $hitung #erlakuan ab& /7# 7<# 7<#=7<8  a& /7(" 7<(" 7<("=7<8 % b& /7(%" 7<(%" 7<(%"=7<8 % (a&"(b&" /7(%" 7<(%" 7<(%"=7<8 8alat ab(r&" /78 7<8

<otal rab& /7< &

7eterangan : $7 9 rab Y _...   (." /7< 9

∑

− k   j i ijk  FK  Y  , ,    (.1" /7# 9  FK  r  Y   j i ij −

∑

,  .   (.2" /78 9  JKP   JKT  −   (.3" /7(" 9

( )

 FK  rb a i i −

∑

   (.>"

/7(%" 9

( )

 FK  ra b  j  j −

∑

   (.?" /7(%" 9 " ( " ( A  JK  B  JK   JKP − −   (.@" (8asper, !!!".

2.2 i Per!andingan *erganda (Uji Tukey)

;ji <ukey sering juga disebut dengan uji beda nyata jujur, diperkenalkan oleh <ukey (!31". #rosedurpengujiannya mirip dengan 0SD, yaitu mempunyai satu pembanding dan digunakan sebagaialternatif pengganti 0SD apabila kita ingin menguji seluruh pasangan rata& rata perlakuan tanparencana. ;ji Tukey digunakan untuk membandingkan seluruh pasangan rata&rata perlakuan setelahuji nalisis 6agam di lakukan.

#rosedur pengujian dengan ;ji Tukey 4SD : . 0angkah pengujian :

• ;rutkan rata&rata perlakuan (urutan menaik=menurun". • <entukan nilai <ukey 4SD (A" dengan formula:

(

)

r   KTG v   !_α  , ω = dimana :  p 9 jumlah perlakuan 9 t. v 9 derajat bebas galat. r 9 banyaknya ulangan.

α 9 taraf nyata.

Bα(p,v" 9 nilai kritis diperoleh dari tabel )ilayah nyata student.

. 7riteria pengujian :

• %andingkan nilai mutlak selisih kedua rata&rata yang akan kita lihat perbedaannya

dengannilai 4SD dengan kriteria pengujian sebagai berikut : C 4SD.3 maka hasil ui menjadi nyata

/ika

D D µ _i −µ  _j

 4SD.3 maka hasil uji tidak nyata

,odel tetap ,odel 'cak

,odel %ampuran !acak dan lengkap$ )ipotesisna

Perhitungan 'nalisis P

Dasar-Dasar Perancangan Percobaan

ritten b 'de etiawan

Published on 1 anuar 2011

%ategor: Dasar-dasar &ancangan Percobaan

• Dasar-Dasar Perancangan Percobaan

• Perancangan Percobaan

• Komponen/Klasifikasi Perancangan Percobaan

• Prinsip-prinsip Dasar dalam Perancangan Percobaan

• Model Tetap dan Model Acak.

•  All Pages

Page 1 of 5

Hubungan antara Metode Ilmiah dan Metode Percobaan

• ,etode 3lmiah adalah studi terhadap kebenaran ang diatur oleh

pertimbangan logis.

• ,etode Percobaan adalah salah satu metode ilmiah dalam pengumpulan data empiris untuk memperoleh pengetahuan baru. adi metode ilmiah itu bermacam-macam 4enisna salah satuna adalah metode percobaan.

Istilah-istilah dalam Perancangan Percobaan

• Percobaan :

• uatu keadaan g dicoba pada kondisi/situasi tertentu g tetapkan

oleh si pencoba.

• uatu u4i atau sederetan u4i ang bertu4uan merubah peubah input

men4adi suatu output ang merupakan respon dari percobaan tersebut

• uatu kegiatan ang dilakukan untuk membangkitkan data ang

merupakan respon dari ob4ek/indi5idu/unit ang dikondisikan tertentu

• Perancangan : 6saha atau seluk beluk pembuatan rancangan.

• &ancangan : u4ud/hasil dari merancang.

• 64i %oba : Digunakan untuk masalah situasi ang bersifat periodik atau

tidak terus menerus. 78. K3& mobil.

• Pengu4ian : Diarahkan terhadap keberhasilan9 bukan untuk men4awab

bagaimana keberhasilanl itu ter4adi. 78. Pengu4ian daa tumbuh benih.

• Percobaan : Diarahkan untuk memahami masalah melalui struktur-struktur

u4i g dianalisis secara keseluruhan. 78. Percobaan pemupukan.

Hal-hal g perlu dalam melakukan percobaan!

• 'pa g men4adi tu4uan percobaan

• 'pa g men4adi perlakuan#

• ,etode

• 'pa g men4adi atuan Percobaan#

• 'pa g men4adi atuan Pengamatan#

• 6kuran apa g akan dicatat#

• 'pa rancanganna#

•  ustikasi untuk rancangan ; 6langan

• &encana

• 'nalisis tatistik g diusulkan

• 'pa g men4adi tu4uan percobaan#

•  +u4uan percobaan ditulis secara 4elas9 dapat berbentuk pertanaan9 hipotesis g hendak diu4i atau pengaruh g hendak diu4i

•  +eladan: <6ntuk menduga seberapa 4auh perbedaan pemupukan dengan pupuk ' dibanding dengan pupuk " dalam meningkatkan produksi 5arietas 4agung hibrida<

• 'pa g men4adi perlakuan#

• ,etode atau prosedur ang akan diterapkan kepada unit percobaan

• Kadang-kadang sederhana9 kadang-kadang berupa kombinasi

• truktur perlakuan:

•  +idak terstruktur

• "eberapa perlakuan baru dengan kontrol

• emua kombinasi dua faktor

• emua kombinasi dua faktor = kontrol

• emua kombinasi tiga faktor atau lebih

• Deskripsikan secara 4elas perlakuan g men4adi perhatian

• ,etode

• "erisi pen4elasan bagaimana menerapkan perlakuan ke dalam unit percobaan9 dan apa g dilakukan sampai seluruh pengukuran diambil

• "iasa dilakukan bukan oleh statistisi

• 'pa g men4adi unit percobaan#

• "isa berupa petak lahan9 indi5idu9 sekandang ternak9 dll tergantung

dari penelitianna

• 'pa g men4adi unit amatan#

• 'nak gugus dari unit percobaan tempat dimana respons perlakuan

diukur

• Pada beberapa kasus9 unit percobaan > unit amatan

•  +entuna9 harus diketahui terlebih dahulu ukuran apa g akan

dicatat

• 6kuran apa g akan dicatat#

• Persiapkan ukuran ang akan dicatat

• )al g baik adalah dengan membuat data sheet9

• baris untuk unit amatan dan kolom untuk setiap pengukuran

• )indari melakukan kalkulasi sewaktu mencatat pengukuran

• ,isal 4angan melakukan rata-rata sewaktu mengukur unit

amatan

• 'pa rancanganna#

• "erisi deskripsi rancangan percobaan ang akan diterapkan

• "aku : &+(9 &K+(9 &"(9 'K+?&3'(9 dll

•  +idak baku : model linier

• dibahas lebih lan4ut dalam pertemuan selan4utna

• &ancob 3 : rancangan-rancangan baku

•  ustikasi &ancangan ; 6langan

•  ika terlalu banak ulangan ; boros waktu dan uang

•  ika terlalu sedikit ; perbedaan antar perlakuan tertutupi oleh

perbedaan antara unit percobaan

• Pengacakan# • ,engapa perlu# • 6ntuk menghindari : • "ias sistematik • "ias seleksi • "ias ketidaksenga4aan

• Kecurangan oleh pelaksana percobaan

• "agaimana carana#

•  +uliskan rencana secara sistematik

• Pilih bilangan acak

•  +erapkan bil. 'cak dalam rencana sistematik

• &encana

• "erisi deskripsi secara detail bagaimana perlakuan dialokasikan ke dalam unit percobaan ; biasana dalam gambar skema

• dibahas lebih lan4ut untuk setiap rancangan

• 'nalisis tatistik g diusulkan

• "erisi panduan untuk analisis statistika ang akan diusulkan sebelum data dikumpulkan

• ,is : ekplorasi9 'no5a9 64i (an4ut9 &egresi9 dll

"A# $aktorial

ritten b 'de etiawan

Published on 1@ anuar 2011 %ategor: &'( aktorial

#ada pembahasan sebelumnya kita sudah mendiskusikan mengenai pengaruh perlakuan tunggal terhadap res+ons tertentu. #erlakuan tunggal tersebut dinamakan,aktor, dan taraf atau level dari faktor tersebut dinamakan tara, . Faktor disimbolkan dengan -$r$,

ka+italsedangkan tara, dari faktor tersebut disimbolkan dengan -$r$, kecil. pabila secara serempak kita mengamati pengaruh beberapa faktor dalam suatu penelitian yang sama, maka  percobaan tersebut dinamakan dengan+erco!aan ,aktorial.

Perco!aan ,aktorial adalah suatu percobaan yang perlakuannya terdiri atas semua

kemungkinan kombinasi taraf dari beberapa faktor. #ercobaan dengan menggunakan f faktor dengan t taraf untuk setiap faktornya disimbolkan dengan percobaan faktorial f t. Misalnya,

 percobaan faktorial artinya kita menggunakan  faktor dan taraf masing&masing faktornya

terdiri dari  taraf. #ercobaan faktorial  juga sering ditulis dalam bentuk percobaan

faktorial -. #enyimbolan yang terakhir sering digunakan untuk percobaan faktorial dimana taraf dari masing&masing faktornya berbeda, misalnya  taraf untuk faktor  dan 1 taraf untuk faktor %, maka percobaannya disebut percobaan faktorial -1. #ercobaan

faktorial --1 maksudnya percobaan faktorial yang terdiri dari 1 faktor dengan taraf untuk masing&masing faktornya berturut&turut , , dan 1. Dengan demikian, dalam percobaan faktorial, ada dua tahap yang perlu dilakukan, pertama yaitu rancangan perlakuannya, seperti yang sudah diuraikan sebelumnya, dan selanjutnya tahap pemilihan rancangan lingkungannya yaitu yang menyangkut bentuk desain percobaan seperti 60, 67 , 6ancangan %ujur

Sangkar 0atin (6%S0", 6ancangan #etak <erbagi (Split #lot", 6ancangan #etak %erjalur (Strip #lot".