Distribusi Normal (Distribusi Gaus)
 Distribusi Normal (Distribusi Gauss)  merupakan
distribusi probabilitas yang paling penting baik
dalam teori maupun aplikasi statistik.
 Terminology “normal”  karena memang distribusi
ini adalah yang paling banyak digunakan sebagai
model bagi data riil diberbagai bidang :
- antara lain karakteristik fisik mahluk hidup (berat,
tinggi badan manusia, hewan dll),
- kesalahan-kesalahan pengukuran dalam eksperimen
ilmiah pengukuran-pengukuran intelejensia dan
perilaku,
- nilai skor berbagai pengujian dan berbagai ukuran
dan indikator ekonomi.
Alasan mengapa distribusi normal
menjadi penting:
 Distribusi normal terjadi secara alamiah. Seperti
diuraikan sebelumnya banyak peristiwa di dunia nyata
yang terdistribusi secara normal.
 Beberapa variable acak yang tidak terdistribusi secara
normal dapat dengan mudah ditranformasikan menjadi
suatu distribusi variabel acak yang normal.
 Banyak hasil dan teknik analisis yang berguna dalam
pekerjaan statistik hanya bisa berfungsi dengan benar
jika model distribusinya berupa distribusi normal
 Ada beberapa variabel acak yang tidak menunjukkan
distribusi normal pada populasinya Namun distribusi
rata-rata sampel yang diambil secara random dari
populasi tersebut ternyata menunjukkan distribusi
normal.
Fungsi Kepadatan Probabilitas Fungsi Distribusi
Kumulatif Normal
 Sebuah variabel acak kontinu X dikatakan
memiliki distribusi normal dengan parameter x
dan x dengan - < x <  dan x >0 jika fungsi
kepadatan probabilitas (pdf) dari X adalah :
 
 
  


xexf x
xx
x
xx
2
2
2
2
1
,; 



• Distribusi normal kumulatif didefinisikan sebagai
probabilitas variabel acak normal x tertentu.
Fungsi distribusi kumulatif (cdf – cumulative
distribution function) dari distribusi normal ini
dinyatakan sebagai :
F(x; x, x) = P(X  x)
=
• F(x), hanya bisa ditentukan dari integrasi secara
numerik, karena persamaan tersebut tidak bisa
diintegrasi secara analitik.
 
 
  dtedttf
x x t
x
xx
x
x
  


2
2
2
2
1
,; 



 Untuk setiap distribusi populasi dari suatu
variabel acak yang mengikut sebuah
distribusi normal, maka
 68,26% dari nilai-nilai variabel berada dalam
± 1 x dari x ,
 95,46% dari nilai-nilai variabel berada dalam
± 2 x dari x ,
 99,73% dari nilai-nilai variabel berada dalam
± 3 x dari x 
Gambar hubungan antara luasan
dan N(,2)
Statistik Deskriptif Normal
 Untuk suatu distribusi normal dengan nilai-nilai
parameter mean x dan deviasi standard x akan
diperoleh suatu distribusi yang simetris terhadap nilai
mean x,
 sehingga kemencengan (skewness) = 0 dan dapat
ditunjukkan bahwa keruncingan (kurtosis) kurva
distribusi adalah 3.
Sifat-Sifat Distribusi Normal:
 Bentuk distribusi normal ditentukan oleh μ dan σ.
1
2
μ1 = μ2 σ1 > σ2
1
2
μ1 < μ2 σ1 = σ2
1
2
μ1 < μ2 σ1 < σ2
Distribusi Normal Standard
 Untuk menghitung probabilitas P(a  X  b) dari suatu
variable acak kontinu X yang berdistribusi normal
dengan parameter  dan  maka fungsi kepadatan
probabilitasnya harus diintegralkan mulai dari x=a
sampai x =b.
 Namun, tidak ada satupun dari teknik-teknik
pengintegralan biasa yang bisa digunakan untuk
menentukan integral tersebut.
 Untuk itu diperkenalkan sebuah fungsi kepadatan
probabilitas normal khusus dengan nilai mean = 0 dan
deviasi standart = 1.
 Variabel acak dari distribusi normal standard
ini biasanya dinotasikan dengan Z. Fungsi
kepadatan probabilitas dari distribusi normal
standard variabel acak kontinu Z :
 Fungsi distribusi kumulatif :
  

zezf
z
N
2
2
2
1
1,0;

      


z t
N dtezzZPzf 2
2
2
1
1,0;

Menstandardkan distribusi Normal
 Distribusi normal variable acak kontinu X dengan
nilai-nilai parameter  dan  berapapun dapat diubah
menjadi distribusi normal kumulatif standard jika
variable acak X diubah menjadi variable acak standard
Z menurut hubungan :



x
Z
 Jika X distribusi normal dengan mean  dan
deviasi standard  maka
 
 
  




 





 





 






 





 





 








 





 

x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
ab
ZP
b
ZPbXP
abb
Z
a
PbxaP
ax
ZPaXP


















11
Z > 0 jika x > 
Z < 0 jika x < 
Simetri : P(0 ≤ Z ≤ b) = P(-b ≤ Z ≤ 0)
Contoh :
1. Diketahui data berdistribusi normal dengan
mean  = 55 dan deviasi standar = 15
a) P(55≤x≤75) =
=
= P(0≤Z≤1,33)
= 0,4082 (Tabel Z)
Atau
Tabel Z  A = 0,4082
b) P(60≤x≤80) =
= P(0,33≤Z≤1,67)
= P(0≤Z≤1,67) – P(0≤Z≤0,33)
= 0,4525 – 0,1293 = 0,3232
Z1 = = 0,33  B = 0,1293
Z2 = = 1,67  A = 0,4525
C = A – B = 0,3232
c) P(40≤x≤60)= A + B
=
= P(-1,00≤Z≤0,33)
= P(-1,00≤Z≤0) + P(0≤Z≤0,33)
= 0,3412 + 0,1293
= 0,4705
Atau : Z1 = = = -1,00
 A = 0,3412
Z2 = = 0,33
 B = 0,1293
d) P(x ≤ 40) = 0,5 – A
= 0,5 – 0,3412
= 0,1588
e. P(x ≥ 85)
f. P(x ≤ 85) = 0,5 + A
= 0,5 + 0,4772
= 0,9772
2) Diketahui rata-rata hasil ujian adalah 74 dengan
simpangan baku 7. Jika nilai-nilai peserta ujian
berdistribusi normal dan 12% peserta nilai tertinggi
mendapat nilai A, berapa batas nilai A yang terendah ?
Jawab:
Jika 5% peserta terendah mendapat nilai E,
berapa batas atas nilai E ?
P( ≤ x ≤ 0) = 0,45
P( ≤ Z ≤ 0) = = -1,645  (x<)
= . + 
= (-1,645)7 + 74
= 62,485
Distribusi normal

Distribusi normal

  • 2.
    Distribusi Normal (DistribusiGaus)  Distribusi Normal (Distribusi Gauss)  merupakan distribusi probabilitas yang paling penting baik dalam teori maupun aplikasi statistik.  Terminology “normal”  karena memang distribusi ini adalah yang paling banyak digunakan sebagai model bagi data riil diberbagai bidang : - antara lain karakteristik fisik mahluk hidup (berat, tinggi badan manusia, hewan dll), - kesalahan-kesalahan pengukuran dalam eksperimen ilmiah pengukuran-pengukuran intelejensia dan perilaku, - nilai skor berbagai pengujian dan berbagai ukuran dan indikator ekonomi.
  • 3.
    Alasan mengapa distribusinormal menjadi penting:  Distribusi normal terjadi secara alamiah. Seperti diuraikan sebelumnya banyak peristiwa di dunia nyata yang terdistribusi secara normal.  Beberapa variable acak yang tidak terdistribusi secara normal dapat dengan mudah ditranformasikan menjadi suatu distribusi variabel acak yang normal.  Banyak hasil dan teknik analisis yang berguna dalam pekerjaan statistik hanya bisa berfungsi dengan benar jika model distribusinya berupa distribusi normal  Ada beberapa variabel acak yang tidak menunjukkan distribusi normal pada populasinya Namun distribusi rata-rata sampel yang diambil secara random dari populasi tersebut ternyata menunjukkan distribusi normal.
  • 4.
    Fungsi Kepadatan ProbabilitasFungsi Distribusi Kumulatif Normal  Sebuah variabel acak kontinu X dikatakan memiliki distribusi normal dengan parameter x dan x dengan - < x <  dan x >0 jika fungsi kepadatan probabilitas (pdf) dari X adalah :          xexf x xx x xx 2 2 2 2 1 ,;    
  • 5.
    • Distribusi normalkumulatif didefinisikan sebagai probabilitas variabel acak normal x tertentu. Fungsi distribusi kumulatif (cdf – cumulative distribution function) dari distribusi normal ini dinyatakan sebagai : F(x; x, x) = P(X  x) = • F(x), hanya bisa ditentukan dari integrasi secara numerik, karena persamaan tersebut tidak bisa diintegrasi secara analitik.       dtedttf x x t x xx x x      2 2 2 2 1 ,;    
  • 6.
     Untuk setiapdistribusi populasi dari suatu variabel acak yang mengikut sebuah distribusi normal, maka  68,26% dari nilai-nilai variabel berada dalam ± 1 x dari x ,  95,46% dari nilai-nilai variabel berada dalam ± 2 x dari x ,  99,73% dari nilai-nilai variabel berada dalam ± 3 x dari x 
  • 7.
    Gambar hubungan antaraluasan dan N(,2)
  • 8.
    Statistik Deskriptif Normal Untuk suatu distribusi normal dengan nilai-nilai parameter mean x dan deviasi standard x akan diperoleh suatu distribusi yang simetris terhadap nilai mean x,  sehingga kemencengan (skewness) = 0 dan dapat ditunjukkan bahwa keruncingan (kurtosis) kurva distribusi adalah 3.
  • 9.
    Sifat-Sifat Distribusi Normal: Bentuk distribusi normal ditentukan oleh μ dan σ. 1 2 μ1 = μ2 σ1 > σ2 1 2 μ1 < μ2 σ1 = σ2 1 2 μ1 < μ2 σ1 < σ2
  • 10.
    Distribusi Normal Standard Untuk menghitung probabilitas P(a  X  b) dari suatu variable acak kontinu X yang berdistribusi normal dengan parameter  dan  maka fungsi kepadatan probabilitasnya harus diintegralkan mulai dari x=a sampai x =b.  Namun, tidak ada satupun dari teknik-teknik pengintegralan biasa yang bisa digunakan untuk menentukan integral tersebut.  Untuk itu diperkenalkan sebuah fungsi kepadatan probabilitas normal khusus dengan nilai mean = 0 dan deviasi standart = 1.
  • 11.
     Variabel acakdari distribusi normal standard ini biasanya dinotasikan dengan Z. Fungsi kepadatan probabilitas dari distribusi normal standard variabel acak kontinu Z :  Fungsi distribusi kumulatif :     zezf z N 2 2 2 1 1,0;           z t N dtezzZPzf 2 2 2 1 1,0; 
  • 12.
    Menstandardkan distribusi Normal Distribusi normal variable acak kontinu X dengan nilai-nilai parameter  dan  berapapun dapat diubah menjadi distribusi normal kumulatif standard jika variable acak X diubah menjadi variable acak standard Z menurut hubungan :    x Z
  • 13.
     Jika Xdistribusi normal dengan mean  dan deviasi standard  maka                                                                    x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x ab ZP b ZPbXP abb Z a PbxaP ax ZPaXP                   11
  • 14.
    Z > 0jika x >  Z < 0 jika x <  Simetri : P(0 ≤ Z ≤ b) = P(-b ≤ Z ≤ 0)
  • 16.
    Contoh : 1. Diketahuidata berdistribusi normal dengan mean  = 55 dan deviasi standar = 15 a) P(55≤x≤75) = = = P(0≤Z≤1,33) = 0,4082 (Tabel Z) Atau Tabel Z  A = 0,4082
  • 17.
    b) P(60≤x≤80) = =P(0,33≤Z≤1,67) = P(0≤Z≤1,67) – P(0≤Z≤0,33) = 0,4525 – 0,1293 = 0,3232 Z1 = = 0,33  B = 0,1293 Z2 = = 1,67  A = 0,4525 C = A – B = 0,3232
  • 18.
    c) P(40≤x≤60)= A+ B = = P(-1,00≤Z≤0,33) = P(-1,00≤Z≤0) + P(0≤Z≤0,33) = 0,3412 + 0,1293 = 0,4705 Atau : Z1 = = = -1,00  A = 0,3412 Z2 = = 0,33  B = 0,1293
  • 19.
    d) P(x ≤40) = 0,5 – A = 0,5 – 0,3412 = 0,1588
  • 20.
    e. P(x ≥85) f. P(x ≤ 85) = 0,5 + A = 0,5 + 0,4772 = 0,9772
  • 21.
    2) Diketahui rata-ratahasil ujian adalah 74 dengan simpangan baku 7. Jika nilai-nilai peserta ujian berdistribusi normal dan 12% peserta nilai tertinggi mendapat nilai A, berapa batas nilai A yang terendah ? Jawab:
  • 22.
    Jika 5% pesertaterendah mendapat nilai E, berapa batas atas nilai E ?
  • 23.
    P( ≤ x≤ 0) = 0,45 P( ≤ Z ≤ 0) = = -1,645  (x<) = . +  = (-1,645)7 + 74 = 62,485