Distribusi Sampling
               Tujuan Pembelajaran :
Mampu memahami tentang Distribusi
      sampling, baik untuk rata-rata,
proporsi, beda 2 rata-rata dan beda 2
                             proporsi.
Distribusi Sampling

Distribusi Sampling adalah
 distribusi probabilita dengan statistik sampel
  sebagai variabel acaknya.

Statisik sampel antara lain :
   X : (rata-rata sampel),
   P : (proporsi sampel),
  X − X : (Beda 2 rata-rata),
    1       2


  P −P
   1    2  : (Beda 2 rata-rata),
Populasi
 Populasiadalah keseluruhan unsur yang
 menjadi obyek pengamatan.

 Populasi
         finite : populasi yang jumlah
 unsurnya (N) terbatas, misalnya : 5, 10, 1000

 Populasi
         Infinite : popiulasi yang jumlah
 unsurnya tidak terbatas
Metode Sampling
    Sampel adalah bagian dari obyek pengamatan
     yang akan diteliti.

    Cara memperoleh sampel :
1.   Simple Random Sample
2.   Stratified Random Sample
3.   Cluster Random Sample
4.   Systematic Random Sample
5.   Non Random Sample
Populasi dan Sampel


       Populasi
       N, μ, P,σ

                   Proses       Sampel
                   Inferensia   n, x, p, s
Dalil Limit Pusat
(The Central Limit Theorem) :

 Bila  sampel acak berukuran n diambil dari
    suatu populasi dengan rata-rata μ dan
    deviasi standar σ, maka
   1. µ x = µ                        σ    N −n
                                 σ x=
   2. σ x  populasi terbatas         n   N −1

                                      σ
             populasi besar      σx =
                                       n
                      X −µ
 Sehingga       Z=
             :        σx
Distribusi Sampling Rata-rata

   Membuat distribusi Sampling rata-rata sampel
    dengan sampel berukuran n = 2 dari suatu populasi
    berukuran N = 4 yaitu ( 3, 4, 6, 7)
   Rata-rata dan deviasi standar populasi :
        ∑x = 3+4+6+7 =5                       ∑ (x − µ)
                                                          2

     µ=                               σ=                      = 2,5
         N         4                              N


   Dengan sampling without replacement, maka
    banyaknya kemungkinan sampel yang terjadi
    adalah sebanyak :          4!
                        C2 =
                        4
                                             =6
                               2! (4 − 2)!
Ilustrasi
Distribusi Sampling Rata-rata
 Kombinasi Kemungkinan
 Hasil Sampel
                         Dist Sampling Rata-rata dg n = 2
  Nilai  Rata-rata
sampel x sampel x        Rata-rata     Frek-      Proba
                         sampel x      wensi      bilita
 3     4        3,5
 3     6        4,5          3,5           1        1/6
 3     7         5           4,5           1        1/6
 4     6         5            5            2        2/6
 4     7        5,5          5,5           1        1/6
 6     7        6,5          6,5           1        1/6

                30                         6          1
Ilustrasi
Distribusi Sampling Rata-rata
   Berdasarkan tabel ilustrasi diatas, maka :

                  30
             µX =    =5                       ternyata       µx = μ
                   6
     (3,5 − 5) 2 + (4,5 − 5) 2 + (5 − 5) 2 + (5 − 5) 2 + (5,5 − 5) 2 + (6,5 − 5) 2   5
σX =                                                                               =
                                           6                                         6

  atau
                                                                    ternyata
      σ            N − n 2,5 4 − 2   5                                  σ      N −n
 σX =                   =          =                            σ x=
       n           N −1    2 4 −1    6                                   n     N −1
Contoh soal 1
 Platbaja yg diproduksi oleh sebuah pabrik
  baja memiliki daya regang rata-rata 500µ
  dan deviasi standar sebesar 20µ jika sample
  random yg terdiri dari 100 plat dipilih dari
  populasi yg terdiri dari 100.000 plat.
  Berapakah probabilita rata-rata sample akan
  kurang dari 496µ ?
 Diket:   µ = 500 σ =20          n= 100
          N = 100.000 (populasi besar)
 Ditanya: P ( X < 496) ?
Jawaban soal 1
   µx     = μ = 500

           σ    20
    σX =      =     =2
            n   100

        x − µ x 496 − 500
     Z=        =          = −2
          σx        2
                                      496   500   X
    Sehingga
                                      -2     0    Z
    P ( X < 496) = P (Z < -2) = ?
                  = 0,5 – 0,4772 = 0,0228
Distribusi t Student
   Dalam Dalil Limit Pusat dinyatakan bahwa rata-rata
    sampel acak akan mendekati dist normal dengan deviasi
    standar σ = σ
                X
                      n

   Akan tetapi jarang sekali nilai σ diketahui, sehingga
    biasanya σ diduga dengan deviasi standar sampel s

   Untuk n ≥ 30, nilai-nilai ( X − µ ) /( s /   n)   masih akan
    mendekati dist normal standar (z)

   Untuk n < 30, nilai-nilai ( X − µ ) /( s / n ) akan      X −µ
    mendekati dist student (t) dengan                     t=
                                                              s
    derajat bebas db = n -1 sehingga :                          n
Distribusi Sampling Proporsi
 Proporsi     Populasi
     K                     Proporsi Sampel
  P=
     N
                                   k
                                P=
                                   n




    = sukses
Distribusi Sampling Proporsi
   Membuat distribusi Sampling proporsi sampel
    dengan sampel berukuran n = 3 dari suatu populasi
    berukuran N = 5 yaitu ( 1 2 3 4 5 ) dimana
    anggota ke 1 , 3 dan 5 adalah anggota ‘sukses’

   Sehingga Proporsi Populasi :
                P (sukses) = 3/5 = 0,6
   Dengan sampling without replacement, maka
    banyaknya kemungkinan sampel yang terjadi
    adalah sebanyak : 5     5!
                      C3 =                = 10
                             3!(5 − 3)!
Ilustrasi
Distribusi Sampling Proporsi
Kemungkinan sampel terpilih
No. Sampel         Proporsi
                            P
     yg terpilih   sampel       Distribusi Probabilita Proporsi,
1       1, 2 ,3        2/3      dg n = 3
2       1, 2, 4        1/3
                                P           Frek         Prob
3       1, 2, 5        2/3
4       1, 3, 4        2/3      1/3           3           0,3
5       1, 3, 5        3/3      2/3           6           0,6
6       1, 4, 5        2/3
                                3/3           1           0,1
7       2, 3, 4        1/3
8       2, 3, 5        2/3                   10            1
9       2, 4, 5        1/3
10      3, 4, 5        2/3
Ilustrasi
Distribusi Sampling Proporsi
 Berdasarkan      tabel dist sampling proporsi di
 atas :
          µ P = (1 / 3)(0,3) + (2 / 3)(0,6) + (3 / 3)(0,1) = 0,6

     Ternyata :     µP = P                    q=1-p


              pq   N−n    (0,6)(0,4)   5−3
     σP =        ×      =            ×     = 0,2
              n    N −1       3        5−1
Distribusi Sampling Proprsi
              k
   Bila P=    , dimana k menyatakan banyaknya
              n
    peristiwa sukses dari sampel yang berukuran n
    yang besar, maka p akan menyebar normal
    dengan :
                                            pq
                  µP = P      dan    σP =
                                            n
Maka :
                        P − µP       P− P
                  Z =            =
                         σP          σP
Contoh soal 2
 Diketahuibahwa 2% barang kiriman adalah
 cacat. Berapa probabilitas bahwa suatu
 pengiriman sebanyak 400 barang terdapat
 3% atau lebih yg cacat ? P ( P ≥ 0,03) = ?

  µ P = p = 2% = 0,02
           pq   0,02 x0,98
  σP =        =            = 0,007
           n       400                               0    1,43

         P − P 0,03 − 0,02
   Z=         =            = 1,43
          σP      0,007           P (Z>1,43) = 0,5 – 0,4236 = 0,0764
Distribusi Sampling Beda 2 Rata-rata

   Bila sampel-sampel bebas berukuran n1 dan n2 diambil
    dari dua populasi yang besar dengan nilai tengah μ1
    dan μ2 dan dev. standar σ1 dan σ2, maka :
   Beda rata-rata sampel akan menyebar mendekati
    distribusi normal dengan :

                                                    σ 12 σ 22
    µ x1 − x 2 = µ1 − µ 2         dan   σ x1 − x2 =     +
                                                    n1 n2

      Shg :
                 Z =
                     (x   1        )
                              − x 2 − ( µ1 − µ1 )
                                σ x1 − x 2
Distribusi Sampling Beda 2 Proporsi

   Bila P − P2 menyatakan beda dua proporsi peristiwa
          1
    sukses yang diperoleh dari dua sampel acak yang
    diambil dari dua populasi yang mempunyai dist. Binom
    dengan prob sukses masing-masing, p1 dan p2 , dan
    prob gagal q1 dan q2, maka P1 − P2 akan menyebar
    normal dengan :
                                                     p1q2 p2 q2
     µ P 1 − P 2 = P1 − P2            σ P1 − P 2 =       +
                                                      n1   n2

       Shg :       Z =
                       (P − P ) − ( P − P )
                          1     2     1    2

                              σ P1 − P 2
Latihan Soal 1
 Misalkan  rata-rata pendapatan keluarga per
 hari di daerah kota adalah 10.000 dengan
 deviasi standar 3000 dan rata-rata
 pendapatan di daerah pedesaan 4.000
 dengan deviasi standar 500. jika diambil
 sampel random keluarga kota sebanyak 50
 dan keluarga pedesaan sebanyak 200,
 berapa probabilitas beda antara pendapatan
 keluarga per hari antara kota dan pedesaan
 lebih dari 5.000 ?
Latihan soal 2
 5%  produksi shift pagi cacat dan 10%
 produksi shift malam cacat. Bila diambil
 sampel random sebanyak 200 barang dari
 shift pagi dan 300 barang dari shift malam,
 berapa probabilitas beda persentase barang
 yang cacat pada shift malam lebih besar 2%
 dari shift pagi?
Tugas
 Bangkitkan  distribusi sampling untuk rata-rata
  (berat badan) dan proporsi wanita.
 Ambil data dari kelas anda, sebanyak 7 data
  sebagai N populasi dan dari populasi yang
  telah anda kumpulkan bangkitkan distribusi
  sampling sampel sebesar n = 4
 Dikumpulkan ketika masuk kelas setelah
  UTS.

Distribusi sampling

  • 1.
    Distribusi Sampling Tujuan Pembelajaran : Mampu memahami tentang Distribusi sampling, baik untuk rata-rata, proporsi, beda 2 rata-rata dan beda 2 proporsi.
  • 2.
    Distribusi Sampling Distribusi Samplingadalah distribusi probabilita dengan statistik sampel sebagai variabel acaknya. Statisik sampel antara lain : X : (rata-rata sampel), P : (proporsi sampel), X − X : (Beda 2 rata-rata), 1 2 P −P 1 2 : (Beda 2 rata-rata),
  • 3.
    Populasi  Populasiadalah keseluruhanunsur yang menjadi obyek pengamatan.  Populasi finite : populasi yang jumlah unsurnya (N) terbatas, misalnya : 5, 10, 1000  Populasi Infinite : popiulasi yang jumlah unsurnya tidak terbatas
  • 4.
    Metode Sampling  Sampel adalah bagian dari obyek pengamatan yang akan diteliti.  Cara memperoleh sampel : 1. Simple Random Sample 2. Stratified Random Sample 3. Cluster Random Sample 4. Systematic Random Sample 5. Non Random Sample
  • 5.
    Populasi dan Sampel Populasi N, μ, P,σ Proses Sampel Inferensia n, x, p, s
  • 6.
    Dalil Limit Pusat (TheCentral Limit Theorem) :  Bila sampel acak berukuran n diambil dari suatu populasi dengan rata-rata μ dan deviasi standar σ, maka  1. µ x = µ σ N −n σ x=  2. σ x  populasi terbatas n N −1 σ populasi besar σx = n X −µ  Sehingga Z= : σx
  • 7.
    Distribusi Sampling Rata-rata  Membuat distribusi Sampling rata-rata sampel dengan sampel berukuran n = 2 dari suatu populasi berukuran N = 4 yaitu ( 3, 4, 6, 7)  Rata-rata dan deviasi standar populasi : ∑x = 3+4+6+7 =5 ∑ (x − µ) 2 µ= σ= = 2,5 N 4 N  Dengan sampling without replacement, maka banyaknya kemungkinan sampel yang terjadi adalah sebanyak : 4! C2 = 4 =6 2! (4 − 2)!
  • 8.
    Ilustrasi Distribusi Sampling Rata-rata Kombinasi Kemungkinan Hasil Sampel Dist Sampling Rata-rata dg n = 2 Nilai Rata-rata sampel x sampel x Rata-rata Frek- Proba sampel x wensi bilita 3 4 3,5 3 6 4,5 3,5 1 1/6 3 7 5 4,5 1 1/6 4 6 5 5 2 2/6 4 7 5,5 5,5 1 1/6 6 7 6,5 6,5 1 1/6 30 6 1
  • 9.
    Ilustrasi Distribusi Sampling Rata-rata  Berdasarkan tabel ilustrasi diatas, maka : 30 µX = =5 ternyata µx = μ 6 (3,5 − 5) 2 + (4,5 − 5) 2 + (5 − 5) 2 + (5 − 5) 2 + (5,5 − 5) 2 + (6,5 − 5) 2 5 σX = = 6 6 atau ternyata σ N − n 2,5 4 − 2 5 σ N −n σX = = = σ x= n N −1 2 4 −1 6 n N −1
  • 10.
    Contoh soal 1 Platbaja yg diproduksi oleh sebuah pabrik baja memiliki daya regang rata-rata 500µ dan deviasi standar sebesar 20µ jika sample random yg terdiri dari 100 plat dipilih dari populasi yg terdiri dari 100.000 plat. Berapakah probabilita rata-rata sample akan kurang dari 496µ ?  Diket: µ = 500 σ =20 n= 100  N = 100.000 (populasi besar)  Ditanya: P ( X < 496) ?
  • 11.
    Jawaban soal 1  µx = μ = 500 σ 20 σX = = =2 n 100 x − µ x 496 − 500 Z= = = −2 σx 2 496 500 X Sehingga -2 0 Z P ( X < 496) = P (Z < -2) = ? = 0,5 – 0,4772 = 0,0228
  • 12.
    Distribusi t Student  Dalam Dalil Limit Pusat dinyatakan bahwa rata-rata sampel acak akan mendekati dist normal dengan deviasi standar σ = σ X n  Akan tetapi jarang sekali nilai σ diketahui, sehingga biasanya σ diduga dengan deviasi standar sampel s  Untuk n ≥ 30, nilai-nilai ( X − µ ) /( s / n) masih akan mendekati dist normal standar (z)  Untuk n < 30, nilai-nilai ( X − µ ) /( s / n ) akan X −µ mendekati dist student (t) dengan t= s derajat bebas db = n -1 sehingga : n
  • 13.
    Distribusi Sampling Proporsi Proporsi Populasi K Proporsi Sampel P= N k P= n = sukses
  • 14.
    Distribusi Sampling Proporsi  Membuat distribusi Sampling proporsi sampel dengan sampel berukuran n = 3 dari suatu populasi berukuran N = 5 yaitu ( 1 2 3 4 5 ) dimana anggota ke 1 , 3 dan 5 adalah anggota ‘sukses’  Sehingga Proporsi Populasi : P (sukses) = 3/5 = 0,6  Dengan sampling without replacement, maka banyaknya kemungkinan sampel yang terjadi adalah sebanyak : 5 5! C3 = = 10 3!(5 − 3)!
  • 15.
    Ilustrasi Distribusi Sampling Proporsi Kemungkinansampel terpilih No. Sampel Proporsi P yg terpilih sampel Distribusi Probabilita Proporsi, 1 1, 2 ,3 2/3 dg n = 3 2 1, 2, 4 1/3 P Frek Prob 3 1, 2, 5 2/3 4 1, 3, 4 2/3 1/3 3 0,3 5 1, 3, 5 3/3 2/3 6 0,6 6 1, 4, 5 2/3 3/3 1 0,1 7 2, 3, 4 1/3 8 2, 3, 5 2/3 10 1 9 2, 4, 5 1/3 10 3, 4, 5 2/3
  • 16.
    Ilustrasi Distribusi Sampling Proporsi Berdasarkan tabel dist sampling proporsi di atas : µ P = (1 / 3)(0,3) + (2 / 3)(0,6) + (3 / 3)(0,1) = 0,6 Ternyata : µP = P q=1-p pq N−n (0,6)(0,4) 5−3 σP = × = × = 0,2 n N −1 3 5−1
  • 17.
    Distribusi Sampling Proprsi k  Bila P= , dimana k menyatakan banyaknya n peristiwa sukses dari sampel yang berukuran n yang besar, maka p akan menyebar normal dengan : pq µP = P dan σP = n Maka : P − µP P− P Z = = σP σP
  • 18.
    Contoh soal 2 Diketahuibahwa 2% barang kiriman adalah cacat. Berapa probabilitas bahwa suatu pengiriman sebanyak 400 barang terdapat 3% atau lebih yg cacat ? P ( P ≥ 0,03) = ? µ P = p = 2% = 0,02 pq 0,02 x0,98 σP = = = 0,007 n 400 0 1,43 P − P 0,03 − 0,02 Z= = = 1,43 σP 0,007 P (Z>1,43) = 0,5 – 0,4236 = 0,0764
  • 19.
    Distribusi Sampling Beda2 Rata-rata  Bila sampel-sampel bebas berukuran n1 dan n2 diambil dari dua populasi yang besar dengan nilai tengah μ1 dan μ2 dan dev. standar σ1 dan σ2, maka :  Beda rata-rata sampel akan menyebar mendekati distribusi normal dengan : σ 12 σ 22 µ x1 − x 2 = µ1 − µ 2 dan σ x1 − x2 = + n1 n2 Shg : Z = (x 1 ) − x 2 − ( µ1 − µ1 ) σ x1 − x 2
  • 20.
    Distribusi Sampling Beda2 Proporsi  Bila P − P2 menyatakan beda dua proporsi peristiwa 1 sukses yang diperoleh dari dua sampel acak yang diambil dari dua populasi yang mempunyai dist. Binom dengan prob sukses masing-masing, p1 dan p2 , dan prob gagal q1 dan q2, maka P1 − P2 akan menyebar normal dengan : p1q2 p2 q2 µ P 1 − P 2 = P1 − P2 σ P1 − P 2 = + n1 n2 Shg : Z = (P − P ) − ( P − P ) 1 2 1 2 σ P1 − P 2
  • 21.
    Latihan Soal 1 Misalkan rata-rata pendapatan keluarga per hari di daerah kota adalah 10.000 dengan deviasi standar 3000 dan rata-rata pendapatan di daerah pedesaan 4.000 dengan deviasi standar 500. jika diambil sampel random keluarga kota sebanyak 50 dan keluarga pedesaan sebanyak 200, berapa probabilitas beda antara pendapatan keluarga per hari antara kota dan pedesaan lebih dari 5.000 ?
  • 22.
    Latihan soal 2 5% produksi shift pagi cacat dan 10% produksi shift malam cacat. Bila diambil sampel random sebanyak 200 barang dari shift pagi dan 300 barang dari shift malam, berapa probabilitas beda persentase barang yang cacat pada shift malam lebih besar 2% dari shift pagi?
  • 23.
    Tugas  Bangkitkan distribusi sampling untuk rata-rata (berat badan) dan proporsi wanita.  Ambil data dari kelas anda, sebanyak 7 data sebagai N populasi dan dari populasi yang telah anda kumpulkan bangkitkan distribusi sampling sampel sebesar n = 4  Dikumpulkan ketika masuk kelas setelah UTS.