DISTRIBUSI PROBABILITAS NORMAL

(1)

1

DISTRIBUSI PROBABILITAS

NORMAL

(2)

KARAKTERISTIK DISTRIBUSI

KURVA NORMAL

1. Kurva berbentuk genta (= Md= Mo) 2. Kurva berbentuk simetris

(3)

3

LUAS DI BAWAH KURVA NORMAL

-3 -3 =x Z=0 +1₊₁ +2₊₂ +3₊₃ -2 -2 -1-1  68,26% 99,74% 95,44%

(4)

DEFINISI KURVA NORMAL

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, 22 Untuk -<X< di mana  = 3,14159 e = 2,71828

(5)

5

JENIS-JENIS DISTRIBUSI NORMAL

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 m

Mesokurtic Platykurtic Leptokurtic

(6)

(7)

7

TRANSFORMASI DARI NILAI X KE Z

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

(8)

TRANSFORMASI DARI X KE Z

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)/144,7

(9)

9

Contoh Soal:

Misalkan kita memilih 20 saham pada bulan Mei 2011. 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.

TRANSFORMASI DARI X KE Z

Z = (X - ) /  Z1 = (2.500 – 2500) / 400 Z1 = 0 / 400 = 0 Z2 = (2.805 – 2.805) / 400 Z2 = 0.76

(10)

luar daerah antara Z=0 dan Z=1,75

Cara lihat tabel normal

Z 0.00 0.01 … 0.05

0.00 0.0000

0.1 0.0398 0.0438 0.0596

..

(11)

11

luas daerah antara Z = -0,57 dan Z = 1,25

-0,57 _1,25 Cara lihat tabel normal

Z 0.00 0.01 … 0.05 .. 0.07 0.00 0.0000 0.0199 0.0279 0.1 0.0398 0.0438 .. 0.5 0.1915 0.2157 .. 1.2 0.3849 0.3944

(12)

LUAS DI BAWAH KURVA NORMAL

• Luas antara nilai Z (-1<Z<1) sebesar 68,26% dari jumlah data. • Berapa luas antara Z antara 0 dan sampai Z = 0,76 atau biasa

dituis P(0<Z<0,76)?

• Dapat dicari dari tabel luas di bawah kurva normal. Nilainya dihasilkan = 0,2764

(13)

13

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.

SOAL DAN JAWABAN

Z = (X -



)/



Z untuk 8,5 = (8,5 – 5)/1,5 = 2,33

Z untuk 2,5 = (2,5 – 5)/1,5 = -1,67

(14)

PENERAPAN KURVA NORMAL

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.

(15)

15

Jawab:

• Transformasi ke nilai z

AP(x< 250); P(x=250) = (250-350)/50=-2,00 Jadi P(x<250)=P(z<-2,00)

• Lihat pada tabel luas di bawah kurva normal P(z<-2,00)=0,4772

• Luas sebelah kiri nilai tengah adalah 0,5. Oleh sebab itu, nilai daerah yang diarsir menjadi 0,5 – 0,4772=0,0228. Jadi

probabilitas di bawah 250 gram adalah 0,0228 (2,28%).

Dengan kata lain probabilitas konsumen protes karena berat buah mangga kurang dari 250 gram adalah 2,28%.

(16)

PENERAPAN KURVA NORMAL

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!

(17)

17 Jawab: P(800<X<1.000)? • Hitung nilai Z Z₁ = (800-900)/50 = -2,00; Z₂ = (1.000-900)/50 = 2,00 • Jadi: P(800<X<1.000) =P(-2,00<Z<2,00); P(-2,00<Z) = 0,4772 dan P(Z>2,00) = 0,4772

Sehingga luas daerah yang diarsir adalah = 0,4772+0,4772= 0,9544. Jadi P(800<X<1.000) = P(-2,00 < Z<2,00) = 0,9544.

Jadi 95,44% produksi berada pada kisaran 800-1.000 jam. Jadi jika PT Work Electric mengklaim bahwa lampu bohlamnya menyala 800-1.000 jam, mempunyai probabilitas benar 95,44%, sedang sisanya 4,56% harus dipersiapkan untuk garansi.

(18)

CONTOH SOAL

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

(19)

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

(20)

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?

Jawab:

Nilai Z = (20-10)/4 = 2,50

(21)

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?

21

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.

(22)

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

(23)

23

0,4

(24)

PENDEKATAN NORMAL TERHADAP BINOMIAL

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

(25)

25

DALIL PENDEKATAN NORMAL TERHADAP BINOMIAL

Bila nilai X adalah distribusi acak binomial dengan nilai tengah

=np dan standar

deviasi =npq, maka nilai Z untuk distribusi normal adalah:

di mana n  dan nilai p mendekati 0,5

Z = X - np npq

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

(26)

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 ?

CONTOH:

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.

(27)

27

PT GS mengklaim 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.

Langkah-langkah :

 Insert, pilih function, pilih category Statistical  Pilih functionnya NORMDIST, Klik OK

 Isi X dengan nilai yang dicari dalam distribusinya, Pindahkan kursor ke Mean dan isi dengan rata-rata,

Pindahkan kursor ke Standar_dev dan isi dengan standar deviasi atau simpangan baku,

 Pindahkan kursor ke Cumulative dan isi dengan true jika ingin mengetahui peluang kumulatifnya, dan isi False apabila ingin mengetahui peluang pada nilai X saja.  Klik OK

(28)

(29)

29

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!