1. UNSUR DASAR
PERANCANGAN PERCOBAAN,
KERAGAMAN,
MODEL PERCOBAAN
Prof.Dr. Kusriningrum

2. UNSUR DASAR PERANCANGAN
PERCOBAAN
(1) Ulangan (3) Kesalahan percobaan (galat percobaan)
(2) Pengacakan (4) Pengawasan setempat
Ayam ke: Perlakuan Ransum
A B C
(1) ULANGAN ... ... ...
1
Perlakuan diberikan lebih dari 2 ... ... ...
sekali dalam suatu percobaan .
→ perlakuan tsb. dikatakan .
... ... ...
diulang. n
Ulangan
Fungsi Ulangan:
1). Untuk menghasilkan nilai-dugaan bagiFgalat tabel
S.K. d.b. J.K. K.T. hit. F percobaan
Perlakuan t-1 ... ... ... ...
Galat t(n–1) ... ...
Total tn-1 ...

3. 2) Meningkatkan ketelitian / ketepatan percobaan
3) Memperluas daya cakup kesimpulan percobaan
Contoh:
Meneliti 2 varitas rumput pakan ternak di daerah
tertentu.
varitas I
Jenis tanah A
Daerah tsb. varitas II
terdapat
2 jenis tanah varitas I
Jenis tanah B
varitas II
4) mengendalikan ragam galat percobaan
Contoh:
Meneliti pengaruh konsentrat pada domba
Domba: 1 – 2 tahun → 10 ulangan
Domba: 2 – 3 tahun → 10 ulangan
Domba: 3 – 4 tahun → 10 ulangan

4. (2) PENGACAKAN
Dalam percobaan suatu penelitian → penentuan secara acak
berarti setiap perlakuan harus mempunyai kesempatan yang
sama untuk diberikan pada sembarang satuan percobaan.
Harus bertindak seobyektif mungkin
(tidak boleh menurut selera kita)
cara lotre (paling sederhana)
Pengacakan
dengan menggunakan tabel bilangan acak
Fungsi Pengacakan:
Untuk menghindari bias atau untuk memperkecil bias
yang mungkin terdapat dalam percobaan.

5. PENGAMBILAN SAMPEL SECARA ACAK
( PENGACAKAN )
# Penentuan secara acak → satuan percobaan berpeluang sama
untuk mendapat perlakuan (bertindak obyektif).
Pengacakan → kegunaannya untuk menghindari / memperkecil
bias yang terdapat dalam percobaan.
# Sampel mencerminkan populasi → pengambilan sampel harus
seobyektif mungkin, dengan cara random / acak, antara lain di-
dengan lotre
bedakan:
I. Random sampel dengan tabel bilangan acak
(simple random sample)
II. Pengambilan sampel secara sistematik
(sistematic sample)
III. Random sampel berstrata
(stratified random sample)

6. PENGAMBILAN SAMPEL SECARA SISTEMATIK
10 petak tanah, masing-masing ditanami
7 x 12 = 84 rumput gajah → diambil bbrp
tanaman sampel untuk diteliti
.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
1 . . . . . . . . . . . .
2 . x . . . x = . . x . .
3 . . . . . . . . . . . .
4 . . . x = . = x = . . .
5 . . . . . . . . . . . .
6 . x . . . x = . . x . .
7 . . . . . . . . . . . .
Macam-macam cara pengambilan sampel secara sistematik:
- cara diagonal, cara bujursangkar, cara leter L,
- cara hitungan (misalnya tiap hitungan ke 3), Harus
konsisten
- cara bentuk segitiga, dll.

7. PENGAMBILAN SAMPEL SECARA BERSTRATA:
Bila populasi tidak homogen → perlu distratakan terlebih dahulu
menjadi bagian-bagian yang homogen.
↓
Dari bagian-bagian homogen inilah
baru diambil sampelnya
CONTOH:
Suatu penelitian terdiri dari 5 perlakuan dan 4 ulangan →
diperlukan 20 ekor domba jantan yang “seragam”. Namun
yang tersedia dilapangan domba jantan umur ½ s/d 3½ thn.
↓
perlu distratakan menjadi 4 kelompok yang homogen:
kelompok I, domba umur kurang 1 thn
kelompok II, domba umur 1 – 2 thn
kelompok III, domba umur 2 – 3 thn
kelompok IV, domba umur lebih 3 thn

8. RANDOM SAMPEL: (A) Dengan cara lotre
5 satuan percobaan akan memperoleh
perlakuan P, Q, R, S dan T
(I) ( II )
- Satuan percobaan diberi - P,Q, R, S dan T ditulis
nomor 1, 2, 3, 4 dan 5 dikertas, dan digulung
- Ambil 5 potongan kertas kecil, - 1, 2, 3, 4 dan 5 ditulis
tuliskan huruf P, Q, R, S dan T dikertas, dan digulung
↓ ↓
kertas digulung ambil satu persatu: Pengambilan pertama dari
Pengambilan pertama tertulis Q, kertas isi perlakuan → S.
berarti ditempatkan pada Pengambilan pertama dari
satuan percobaan ke 1 kertas isi sat. percob.→ 5
Pengambilan kedua tertulis T, un- ↓
tuk satuan percobaan ke 2 maka S menempati sat.percob. 5
Dan seterusnya. - Dan seterusnya

9. ( B ) Dengan tabel bilangan acak → (lebih dianjurkan)
CONTOH:
Suatu percobaan mendapat perlakuan A, B, C dan D
masing-masing diulang 5 kali
terdapat 4x5 = 20 satuan percobaan yang harus disediakan
untuk:
A1 A2 A3 A4 A5
B1 B2 B3 B4 B5
C1 C2 C3 C4 C5
D1 D2 D3 D4 D5
Cara penempatan perlakuan-perlakuan tersebut ke dalam
satuan-satuan percobaan adalah sbb.:
(a). Satuan-satuan percobaan tersebut diberi nomor urut
1 s/d 20.

10. (b). Dari tabel bilangan acak, tentukan bilangan-bilangan yang
digunakan untuk pengacakan. Misalnya, setelah terpilih titik
mula, didapat gugus bilangan acak:
421658 027639 516240 743165
926304 895421 195237
(c). Yang diperlukan hanya sampai no 20
Dilakukan pengelompokan beranggotakan 2 angka sebanyak
20 gugus (bila ada gugus sama → lewatkan)
42 16 58 02 76 39 51 62
40 74 31 65 92 63 04 89
54 21 19 52
(d). Bilangan tersebut di atas diberi nomor urut sesuai urutannya
(bilangan kecil pertama adalah 02) :
9 3 13 1 18 7 10 14
8 17 6 16 20 15 2 19
12 5 4 11

11. (e). Berdasarkan (d) →
perlakuan A (ulangan 1 s/d 5) ditempatkan pada satuan perco-
baan nomor 9 3 13 1 18, perlakuan B menempati
nomor 7 10 14 8 17. sehingga diperoleh:
1 2 3 4 5
A4 C5 A2 D4 D3
Sudah menghilang-
6 7 8 9 10 kan sifat berbias
C1 B1 B4 A1 B2 dalam penempatan
perlakuan ke dalam
11 12 13 14 15 satuan percobaan
D5 D2 A3 B3 C4
16 17 18 19 20
C2 B5 A5 D1 C3

12. (3) KESALAHAN / GALAT PERCOBAAN
Satu perlakuan diulang pada satuan percobaan yang
berkondisi serba sama
↓
Nilai pengamatan yang diperoleh
tidak akan sama satu dengan yang lain
↓
Kegagalan satuan-satuan percobaan ini
disebut dengan kesalahan / galat percobaan
Keaneka-ragaman yang disebabkan ketidak mampuan materi
percobaan yang diperlakukan sama untuk berperilaku sama
disebut: - Kesalahan percobaan
- Galat percobaan
- Error percobaan
- Sisa percobaan → karena merupakan hasil selisih
Total dan Sumber Keragaman
lainnya.

13. (4) PENGAWASAN SETEMPAT
ialah usaha mengatur / menempatkan unit-unit percobaan
untuk memperkecil kesalahan
D
A
F
C E
B
Tanah ketinggian tak sama
(kesuburan tanah berbeda)

14. Tanah dengan ketinggian / kesuburan berbeda
↓
perlu pembagian lahan kedalam kelompok-kelompok
yang punya “keragaman” sama
I ↓
ke dalam kelompok-kelompok
B F II ini baru ditempatkan perlakuan
D A
E C C D secara acak
E B
III
A F
dibuat kelompok-
kelompok (sebagai
ulangan)
IV
V

15. KERAGAMAN
# Keragaman timbul karena variasi biologi
CONTOH:
- Buah apel → tidak ada yang persis sama.
- Kesuburan sebidang tanah → tak ada yang persis sama
- Babi melahirkan sekaligus 10 ekor anak → tidak sama
Apa yang dipelajari dlm Peranc.Percob.
adalah → karena adanya keragaman

16. # 20 biji jagung (varitas, ukuran, volume, berat, bentuk dan warna
→ seragam)
ditanam dalam waktu sama
setelah 3 minggu tanam, diperoleh bermacam-macam tinggi
(tinggi tanaman bervariasi / beragam)
→ variasi / keragaman besar bila fluk-
tuasi tinggi sangat bergelombang
Keragaman tsb.
→ variasi / keragaman kecil bila tak dapat dihindari
tinggi tersebut hampir sama
Keragaman alamiah (tak dapat dihindari)
Keragaman
Keragaman diperoleh dengan sengaja

17. # Dalam penelitian di lapangan / di laboratorium →
selalu ada penyebab ketidak seragaman tersebut
Sumber-sumber
Keragaman
Di lapangan: Di laboratorium:
- iklim - cahaya
- tanah - temperatur
- manusia - kelembaban
- alat-alat - manusia
- alat-alat
- lingkungan buatan - media buatan
yang diteliti KERAGAMAN yang diteliti
DIPEROLEH
DENGAN SENGAJA

18. Perlu menguasai sumber-sumber keragaman dibuat
yang di lapangan ataupun di laboratorium “seragam”
Kecuali sumber-sumber keragaman
yang akan diteliti, dan keragaman alamiah
yang tidak dapat dihindari
Analisis statistika → mencoba mengetahui penyebab
timbulnya keragaman tsb karena apa?
° Apakah karena perlakuan yang diberikan?
° atau karena keadaan alamiah?

19. MODEL PERCOBAAN
Tanaman jagung tanpa diberi pupuk (tanpa perlakuan) →
pada umur sama, tinggi berbeda-beda
ε1
………………………………............... μ = tinggi seharusnya
ε2 (rata-rata)
y1
y2
Yi = tinggi tanaman ke i
μ = tinggi seharusnya
Yi = μ + εi (tinggi rata-rata)
ε = pengaruh acak / galat / sisa /
i
gangguan pada tanaman ke i

20. Untuk populasi Untuk sampel / contoh
(mis untuk 5 tanaman)
e4
…………………………………….. μ
………………………………… y
e2 y4
…... y1
y2
Yi = μ + εi Model populasi
yi = y + e i Model contoh
i = 1, 2, 3 ….N
i = 1, 2, 3, 4, 5
Yi = tinggi tanaman ke i
μ = rata-rata tinggi tanaman yi = tinggi tanaman ke i
(dari populasi) = y = rata-rata tinggi tanaman
= nilai tengah umum y1 + y2 + . . . . + y5

21. Dari model contoh dan model populasi diperoleh:
Model contoh Model populasi
yi = y + ei Yi = μ + εi
dapat dihitung tidak dapat diketahui
Berdasarkan perhitungan e dapat diperoleh gambaran
variasi ε yang sesungguhnya
Contoh / sampel adalah bayangan populasi

22. # Dua petak tanaman jagung, yang satu tidak diberi pupuk, dan
yang lain diberi pupuk → umur tertentu diukur tinggi
tanamannya:
………………………………. μ2
‫2ז‬
………………….……………………………………………………………………… μ
‫1ז‬
………………………… μ1
tidak dipupuk diberi pupuk
Tinggi rata-rata tanaman: μ1 ≠ μ2 ≠ μ
Pengaruh perlakuan pupuk: 01 ≠ ‫ז ≠ 2ז‬ Terlihat adanya
perbedaan tidak dipupuk
dan diberi pupuk

23. # Seandainya diperoleh:
μ1 = μ2 = μ
1 2
0 = ‫ז‬ = ‫ז‬tidak terlihat efek pemberian pupuk
(pupuk diduga palsu)
μ1
…………………………………………………………………………... μ
μ2
tidak dipupuk diberi pupuk

24. # Suatu populasi diacak menjadi beberapa grup berdasarkan
perlakuan 1 2 3 n
:
x x x ……x menerima perlakuan 1
x x x
x x x x x
x x x x x x x x x ……..x menerima
x x x x x x x perlakuan 2
x x x x x x x
Populasi .
x x x x x x x . dst.
x x x x x x .
x x x x
x x x x x x………x menerima perlakuan t
Yi j = μ + ‫ז‬i + ε i j yi j = y + ti + ei j
# model populasi Model contoh
parameter: μ, ‫ , ז‬ε → besar- variabel: y, t, e → dapat
nya tidak diketahui
dihitung.

25. Model populasi:
Yi j = μ + ‫ז‬i + εi j i = 1, 2, . . . . . .t
j = 1, 2, . . . . . n
Yi j = tinggi tanaman pada perlakuan ke i dari tanaman ke j
μ = nilai tengah umum
‫ ז‬i = pengaruh perlakuan ke i
εi j = pengaruh acak yang bekerja pada perlakuan ke i
dari tanaman ke j.
Model tsb: → Keadaan bahan percobaan “seragam”(kira-kira
sama) dalam segala hal, kecuali perlakuan
Rancangan Acak Lengkap (R.A.L.)
(Completely Randomized Designs )

26. TUTORIAL
TUGAS BAB 3 No II.
(Dikerjakan di lembaran Kertas)
TUGAS PEKERJAAN RUMAH
(Dikerjakan pada Buku Ajar)
- BAB 3 No I
- BAB 3 No II
(Soal sama, jawaban tidak
boleh sama dengan hasil
tutorial)