Varian Dan Standar Deviasi (Simpangan Baku)


CHAPTER 11
Varian Dan Standar Deviasi (Simpangan Baku)

Varian dan standar deviasi (simpangan baku) adalah ukuran-ukuran keragaman (variasi) data statistik yang paling sering digunakan. Standar deviasi (simpangan baku) merupakan akarkuadrat dari varian.
Description: Description: https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEjooqFRBMB6HRz4gUZsOC7gFCf4vweXcNTDhqZqAEjw1GT1F-U1nOo_s7M1NBarFhPIZAXsJCGsZdQ935WlkCOMF2C9QtvDXMg5EcmufjHvIYgA6fg2dVHehpaz720t1lH42VZhkt9sWpjw/s1600/varian+dan+standar+deviasi+6.png
Jadi jika salah satu nilai dari kedua ukuran tersebut diketahui maka akan diketahui juga nilai ukuran yang lain.

Penghitungan

Dasar penghitungan varian dan standar deviasi adalah keinginan untuk mengetahui keragaman suatu kelompok data. Salah satu cara untuk mengetahui keragaman suatu kelompok data adalah dengan mengurangi setiap nilai data dengan
rata-rata kelompok data tersebut, kemudian semua hasilnya dijumlahkan.

Namun cara seperti itu tidak bisa digunakan karena hasilnya akan selalu menjadi 0.
Description: Description: https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEglSBzF_74QRkUka1NUIfl_8zCf_y3QDAUZmMrgTvd0PAfXplZSy6Ldn20v4DKvfP2_YCCzzfm7HkDI9HXkr03el8ZQBwpCKYMMvOep1xU1JUDz_tHrHEFhE8IYgn5-_aGQTwbMa19lOAjb/s1600/varian+dan+standar+deviasi+1.png

Oleh karena itu, solusi agar nilainya tidak menjadi 0 adalah dengan mengkuadratkan setiap pengurangan nilai data dan rata-rata kelompok data tersebut, kemudian dilakukan penjumlahan. Hasil penjumlahan kuadrat (sum of squares) tersebut akan selalu bernilai positif.
Description: Description: https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEg5DDL2SbKW_RTtfCAbbuyZ-JyFEv9UslWY6TbwMEhjElxsVgFS-9hiY7zip3ng0v234IeATBldAuHsoAnaZxHXbcwdnzp_Tbh79YgtPVOcOnJkPF1oWBrZgopwFu8JhyphenhyphenrJY3nNppAtV55L/s1600/varian+dan+standar+deviasi+7.png

Nilai varian diperoleh dari pembagian hasil penjumlahan kuadrat (sum of squares) dengan ukuran data (n).
Description: Description: https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEh0Tg7AUeibrgZPFO62WlRu5w-adEx1kDIC5Gy8Kv9QpdtY0rzU7n8ZZTYkSHzTNMX6jq8Rn1FNDWs_JciHH-pJDXUtny0ZC6NY502lz_Ehs5ko3uzMUdgl6zNZlpOoNuGjW4AWTae3Tn2K/s1600/varian+dan+standar+deviasi+2.png

Namun begitu, dalam penerapannya, nilai varian tersebut bias untuk menduga varian populasi. Dengan menggunakan rumus tersebut, nilai varian populasi lebih besar dari varian sampel.

Oleh karena itu, agar tidak bias dalam menduga varian populasi, maka n sebagai pembagi penjumlahan kuadrat (sum of squares) diganti dengan n-1 (derajat bebas) agar nilainya menjadi lebih besar dan mendekati varian populasi. Oleh karena itu rumus varian menjadi : 
Description: Description: https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEhqySLyeroVZvZ_rV11ThBztaELg3nNPZVDYlyI-yc4NGGgG2LvjiEQVqmI-ujznrXK9GiEWj_DQICEbnLvQitW306yfjkGy7pF9bIza0MUu63Ra3trB7M8AdV0Oc0wNWQPVswn0aVnk1M7/s1600/varian+dan+standar+deviasi+8.png

Nilai varian yang dihasilkan merupakan nilai yang berbentuk kuadrat. Jika satuan nilai rata-rata adalah gram, maka nilai varian adalah gram kuadrat. Untuk menyeragamkan nilai satuannya maka varian diakarkuadratkan sehingga hasilnya adalah standar deviasi (simpangan baku).
Description: Description: https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEjNIfMAQrsCn7O94oRd3hzZkKSMQFiCTdjS3EVXtEgqylwBmDisYh1PuOPdAWJBZeJXkR-MT9uubXzgkbO6oZRqulQMVh0BBU5bfM50mkvcFDDSPABWNMUAYjIddu6BaZ_MzVgW6xZ2npS4/s1600/varian+dan+standar+deviasi+3.png

Untuk mempermudah penghitungan, rumus varian dan standar deviasi (simpangan baku) tersebut bisa diturunkan :

Rumus varian :
Description: Description: https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEhQY6fk0mZn99-GMVnuZjbuGeCBlVRlwDNGoYxPC8JM39oS1c03yk76Qut0YDZUpS0kKzjXnrt_-nd7fHm_9XbNvxwWz49b0P8_BPdB9Er1hsYv83-CX6oR8phleJKRhsABIzmY-C06K5jb/s1600/varian+dan+standar+deviasi+9.png

Rumus standar deviasi (simpangan baku) :
Description: Description: https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEg7rARHKwdD1iQEddkWQ_Lru01AVd5-3NqYpkvezOVX-nWQZuOjUP5QvO3kGxR0N1h7LclrzQH0hovhVlp0VFmbA0YlD2mnfi3vnOIYmEUGEAgX5_06t-daOHdCU76Xm7lbg9Y7shJI7KrD/s1600/varian+dan+standar+deviasi+4.png

Contoh Penghitungan

Misalkan dalam suatu kelas, tinggi badan beberapa orang siswa yang dijadikan sampel adalah sebagai berikut. 

172, 167, 180,170, 169, 160, 175, 165, 173, 170

Dari data tersebut dapat dihitung varian dengan menggunakan rumus varian di atas.
Description: Description: https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEidQpG5SajOFJxkbjb3olvtCpIUti4U8Xg6_w3PJw2k3mUGhkB1S1iKRwvvEw-uuJ563y-I-ZitbeBzD48xsyeSsFfRowVswHDV9eAuUSXwmirF1OZDipaxealEIKN5_e6u4lMq5JVkFRzn/s1600/varian+dan+standar+deviasi+10.png

Dari penghitungan, diperoleh nilai varian sama dengan 30,22.

Dari nilai tersebut bisa langsung diperoleh nilai standar deviasi (simpangan baku) dengan cara mengakarkuadratkan nilai varian.
Description: Description: https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEiuFXfkIJnfs8bLF62-xhBV6KLStuwqeQm3np7u3f8eWRFzG5tSj7Tfr_8L8MSN7JMc0obsDYH5zPXpH8x0OLO52EvpWvrDVENSyt_6s8lahsxf3YSDV0osnMDFXDOtmDEDNyGEshyabl3p/s1600/varian+dan+standar+deviasi+5.png

Keterangan:
s2 = varian
s = standar deviasi (simpangan baku)
xi = nilai x ke-i
n = ukuran sampel

Dispersi (Ukuran Penyebaran Data)
      Dispersi / Ukuran penyebaran Data adalah suatu ukuran baik parameter atau statistika untuk mengetahui seberapa besar penyimpangan data. Melalui ukuran penyebaran dapat diketahui seberapa jauh data-data menyebar dari titik pemusatannya/ suatu kelompok data terhadap pusat data.Ukuran ini kadang – kadang dinamakan pula ukuran variasi yang mnggambarkan berpencarnya data kuantitatif. Beberapa ukuran dispersi yang terkenal dan akan diuraikan disini ialah : Rentang, Rentang natar kuartil, simpangan kuartil/deviasi kuartil, rata-rata simpangan/rata-rata deviasi, simpangan baku atau standar deviasi, variansi dan koefisien variansi, jangkauan kuartil, dan jangkauan persentil.

Rentang (range)
Rentang (Range) dinotasikan sebagai R, menyatakan ukuran yang menunjukkan selisih nilai antara maksimum dan minimum atau selisih bilangan terbesar dengan bilangan terkecil.

 Rentang merupakan  ukuran penyebaran yang sangat kasar, sebab hanya bersangkutan dengan bilangan terbesar dan terkecil.Semakin kecil nilai R maka kualitas data akan semakin baik, sebaliknya semakin besar nilai R, maka kualitasnya semakin tidak baik.
Rentang cukup baik digunakan untuk mengukur penyebaran data yang simetrik dan nilai datanya menyebar merata. Ukuran ini menjadi tidak relevan jika nilai data maksimum dan minimumnya merupakan nilai ekstrim.
Rentang = Xmax – Xmin,
Xmax adalah data terbesar dan Xmin adalah data terkecil.


Deviasi Rata-rata : penyebaran Berdasarkan harga mutlak simpangan bilangan-bilangan terhadap rata-ratanya. Makin besar simpangan, makin besar nilai deviasi rata-rata.

Varians : penyebaran berdasarkan jumlah kuadrat simpangan bilangan-bilangan terhadap rata-ratanya ; melihat ketidaksamaan sekelompok data

Deviasi Standar : penyebaran berdasarkan akar dari varians dan menunjukkan keragaman kelompok data

Pengolahan Data Secara Manual
Mengolah data dengan perhitungan manual. Berikut ini akan kami berikan satu contoh data mentah atau data belum dikelompokkan agar bisa kita pahami bersama. Data sekunder ini kami dapatkan dari Buku Statistika  yang berjudul Analisis Statistika karya Purbayu Budi Santosa. Dalam  bukunya Diketahui data mentahnya sebagai berikut:
Contoh berikut adalah data penjualan komputer  per- 10 bulan pada tahun 2010 di toko komputer KOMPISHOP
Tabel II.1 Penjualan Komputer per- 10 bulan
63
68
71
74
76
78
81
84
85
89
66
70
73
75
76
79
82
84
85
90
67
71
73
75
76
79
82
85
86
92
68
71
74
75
77
79
84
85
86
94

Simpangan rata- rata
1) Simpangan rata-rata data tunggal
Simpangan rata-rata data tunggal dirumuskan sebagai berikut.
X = 78,2
SR = 1 /40 ∑|63-78,2| + |66 – 78,2| + |67-78,2| +2 |68 – 78,2| + |70 – 78,2 | + 3 |71 -78,2|
          + 2 | 73 -78,2 | + 2 |74 – 78,2| + 3 |75 -78,2| + 3 |76- 78,2| + |77 – 78,2 | + |78-78,2|
          + 3 |79 – 78,2| + |81 – 78,2| + 2 |82 – 78,2| + 3 84-78,2| + 4 |85- 78,2| + 2 |86-78,2|
          + |89-78,2| + |90-78,2| + |92-78,2| + |94-78,2|

SR = 1/40∑ |-15,2| + |-12,2|  + |-11,2| + 2 |-10,2| + |-8,2| + 3 | -7,2| + 2 |-5,2|+ 2|-4,2| + 3 |
                       -3,2| +3 |-2,2| + |-1,2| + |-0,2| + 3 |0,8| +|2,8| + 2 |3,8| + 3 |5,8| + 4 |6,8| + 2 |
                        7,8| + |10,8| + |11,8| + | 13,8| + |15,8|

SR =1/40  ∑ 15,2 +12,2  + 11,2 + 2 (10,2) + 8,2 + 3 (7,2) + 2 (5,2)+ 2(4,2) + 3(3,2) +
                 3 (2,2) + 1,2 + 0,2 + 3 (0,8) +2,8 + 2 (3,8) + 3 (5,8) + 4 (6,8) + 2(7,8) + 10,8
                 + 11,8 + 13,8 + 15,

SR = 1/40 ∑ 15,2 +12,2  + 11,2 + 20,4 + 8,2 + 21,6 + 10,4+ 8,4 + 9,6 +6,6 + 1,2 + 0,2 +    2,4+2,8 + 7,6 + 17,4 + 27,2 + 15,6 + 10,8 + 11,8 + 13,8 + 15,8
SR = 1/40 x 250,4
SR = 6,26


VARIANS
Keterangan:                                                                                       Keterangan :
:  data ke-I, : rata-rata,  s²: ragam n : ukuran sampel
sampel                                                         
 = 1/40-1 ∑ (-15,2)  +(-12,2)   +  (-11,2 ) + 2 (-10,2)  +(- 8,2 ) + 3 (-7,2)  + 2 (-5,2) + 2(-4,2)  + 3(-3,2)  + 3 (-2,2)  + (-1,2)  + (-0,2)  + 3 (0,8)  +(2,8)  + 2 (3,8)  + 3 (5,8)  + 4 (6,8)  + 2(7,8)  + (10,8)  + (11,8)  + (13,8)  +( 15,8)

s = 1/39 X 231,04 + 148,84 + 125,44 + 2(104,04) + 67,24 + 3(51,84) + 2(27,04) + 2(17,64) + 3(10,24) + 3(4,84) + 1,44 + 0,04 + 3(0,64) + 7,84 + 2(14,44) + 3(33,64) + 4(46,24) + 2(60,84) + 116,64 + 139,24 + 190,44 + 249,64

S= 1/39 X 231,04 + 148,84 + 125,44 + 208,08 + 67,24 + 155,52 + 54,08 + 35,28 + 30,72 + 14,52 + 1,44 + 0,04 + 1,92 + 7,84 + 28,88 + 100,92 + 184,96 + 121,68 + 116,64 + 139,24 + 190,44 + 249,64

S = 1/39 (2214,4)
S = 56,7794

SIMPANGAN BAKU
S =   = 7,53

Jangkauan kuartil
Disebut juga Simpangan kuartil / rentang semi antar kuartil / deviasi kuartil yaitu setengah dari selisih antara kuartil atas (Q3) dengan kuartil bawah (Q1).
Dengan Rumus :
  JK = ½ (Q3 – Q1)
Keterangan :
Q1 = Kuartil pertama
Q3 = Kuartil ketiga

Qi     = i ( n + 1 ) /4
Q1    = 1 ( 40 + 1 ) /4
        = 1 ( 41) /4
        = 41 / 4
        = 10,25                                                                                                               
X10 + 0,25 ( X11 – X10 )
73 + 0,25  ( 73 – 73 )
73 + 0,25 ( 0 ) = 73

Q3  = 3 (40 + 1) /4
        =  3(41) / 4
        = 30,,75
X30+0,75 (X31-X30)
84 + 0,75 ( 85 – 84 )
84 + 0,75 (1)
84,75
        
        Jk = ½ ( 84,75 – 73 )
             = ½ (11,75)
             = 5,875

Share:

No comments:

Post a Comment

Keep Traveling

Total Pageviews

Popular

Blog Archive

Recent Posts