Print
Ade Setiawan
Category: Dasar-dasar Rancangan Percobaan

Hubungan antara Metode Ilmiah dan Metode Percobaan

Istilah-istilah dalam Perancangan Percobaan

Hal-hal yg perlu dalam melakukan percobaan:


Perancangan Percobaan

Langkah-langkah dalam kegiatan Penelitian (Prosedur Percobaan untuk mencapai Sasaran)

Tujuan & Sasaran Percobaan


Komponen/Klasifikasi Perancangan Percobaan

Meskipun pemberian perlakuan telah ditentukan dan keadaan lingkungan telah diatur dengan cermat, penelaahan mengenai respons ini tidak akan luput dari gangguan keragaman alami yang khas dimiliki oleh setiap objek serta berbagai pengaruh faktor luar yang memang tidak dapat dibuat persis sama bagi setiap objek dalam percobaan. Dalam hal ini, statistika dapat membantu peneliti untuk memisahkan dan mengusut apa saja yang menimbulkan keragaman respons yang terjadi, berapa bagian yang di sebabkan oleh perlakuan, berapa bagian yang disebabkan oleh lingkungan, dan berapa bagian yang ditimbulkan oleh berbagai pengaruh yang tidak dapat diusut dengan jelas.

B A
1 2 3 4 5 6
1 x x x x x x
2 x x x x x x
3 x x x x x x

 

Atau dalam bentuk mendatar:

A

1

2

3

4

5

6

B

B

B

B

B

B

123

123

123

123

123

123

xxx

xxx

xxx

xxx

xxx

xxx

 

Apabila Perlakuan A dan Perlakuan B juga crossed terhadap Perlakuan C (misal: 2 level):

C

1

2

A

A

1

2

3

4

5

6

1

2

3

4

5

6

B

B

B

B

B

B

B

B

B

B

B

B

123

123

123

123

123

123

123

123

123

123

123

123

xxx

xxx

xxx

xxx

xxx

xxx

xxx

xxx

xxx

xxx

xxx

xxx

 

Perlakuan B bersarang (nested) dalam Perlakuan A jika level yang berbeda dari perlakuan B muncul datu kali dalam salah satu level Perlakuan A, sebagai contoh:

A

1

2

3

4

B

B

B

B

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

 

Perlakuan B yang terdiri dari 12 level, tersarang dalam 4 level Perlakuan A. Pada struktur tersarang ini bisa saja rancangannya tidak seimbang, misalnya pada level 3 perlakuan A hanya mempunyai 2 level B, sedangkan yang lainnya mempunyai 3 level B.

 

A

1

2

3

4

B

B

B

B

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

 

Pola tersarang tidak mempunyai interaksi!

 

alt


Prinsip-prinsip Dasar dalam Perancangan Percobaan

Rancangan Percobaan yang baik adalah yang efektif, terkelola dan efesien serta dapat dipantau, dikendalikan dan dievaluasi. Pengertian efektif adalah berkaitan dengan kemampuan mencapai tujuan, sasaran dan kegunaan yang direncanakan atau digariskan. Terkelola adalah berkenaan dengan kenyataan adanya berbagai keterbatasan atau kendala yang terdapat dalam pelaksanaan percobaan maupun dalam menganalisis data. Sedangkan efesien adalah bersangkut-paut dengan pengrasionalan dalam penggunaan sumber daya, dana dan waktu dalam memperoleh keterangan dari percobaan.

Rancangan Percobaan dibuat berkenaan dengan teknik-teknik dalam mengatasi dan mengendalikan keragaman/peubah-peubah yang mengganggu pengaruh sebenarnya dari perlakuan atau faktor yang kita teliti atau tetapkan disebut Rancangan Lingkungan (Enviromental Design).

Terdapat dua macam sumber keragaman dalam rancangan percobaan :

Berdasarkan uraian di atas untuk meminimumkan galat percobaan (experimental error) guna meningkatkan ketelitian percobaan diperlukan adanya Pengulangan (replication), pengacakan (randomization) dan Pengedalian lingkungan setempat (Local control) yang merupakan asas pokok dalam perancangan percobaan. Asas keortogonalan, pemuatan (confounding) dan keefisienan merupakan asas tambahan.

 

Gambar 1.1 Contoh pengelompokan petak percobaan

alt

Gambar 1.2 Contoh penempatan petak secara sistematik /tidak acak

Penempatan petak yang tidak acak tersebut tidak memberikan penduga galat percobaan yang sah dan akan memberikan hasil yang berbias. Pada contoh diatas, lahan mempunyai arah kesuburan secara bertahap dari kiri ke kanan sehingga hasil akan berkurang dari kiri ke kanan. Jika varietas A selalu ditanam di sebelah kiri varietas B, maka dalam hal ini varietas A akan diuntungkan karena secara relatif perlakuan A berada pada lahan yang lebih subur dibandingkan dengan varietas B. Jadi dalam hal ini penampilan hasil varietas A dan B akan berbias dan lebih menguntungkan A dan jika kita ingin membandingkan varietas A dan B, perbedaan yang terjadi bukan semata-mata disebabkan oleh perbedaan varietas akan tetapi juga disebabkan oleh perbedaan kesuburan tanah. Untuk menghindari hal tersebut petakan harus ditempatkan sedemikian rupa sehingga tidak ada varietas yang diuntungkan atau dirugikan. Hal ini dapat dilakukan dengan menempatkan varietas-varietas secara acak pada petak percobaan.

Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam menentukan jumlah ulangan (1) keragaman alat, bahan, media, dan lingkungan percobaan. Untuk bahan yg sudah terdeskripsi secara jelas seperti pupuk buatan, pestisida, benih varietas unggul, maka diperlukan ulangan yang kecil. Untuk bahan yg belum terdeskripsi seperti pupuk kandang, pupuk alami, benih varietas lokal, maka perlu jumlah ulangan yang besar, (2) biaya dan tenaga yang tersedia.

 


Model Tetap dan Model Acak

Penentuan suatu faktor apakah termasuk model tetap atau model acak sangat berkaitan atau tergantung dari penguasaan bidang ilmu yang sedang diteliti. Namun demikian pengetahuan tentang klasifikasi model tetap dan model acak sangat penting untuk memberikan gambaran kepada para peneliti sehingga dapat memberikan keseragaman definisi dan persepsi.

1. Model Tetap.

Percobaan yang perlakuannya atau taraf faktornya ditetapkan sebelum penelitian oleh peneliti, dalam hal ini peneliti tentunya mempunyai suatu alasan berdasarkan bidang ilmunya menetapkan bahwa, taraf-taraf faktor tersebut mempunyai suatu ciri tertentu yang dapat membedakan dengan taraf yang lain. Jadi tiap taraf dapat mewakili populasi yang dihipotesiskan atau dibayangkan ada.

Sebagai teladan, penelitian pengaruh pejantan sapi Bali terhadap berat lahir anak dari induk yang dikawini. Misalnya digunakan 4 ekor pejantan yang masing-masing dikawinkan dengan 5 ekor sapi betina yang seragam, maka faktor pejantan bisa model tetap bisa juga model acak.

Pejantan sapi Bali dikatakan model tetap, jika tiap-tiap pejantan dapat diidentifikasi mempunyai ciri-ciri tertentu yang dapat ditetapkan oleh peneliti sebelum penelitian dilakukan. Misalnya pejantan pertama umur 2 tahun, pejantan kedua umur 2,5 tahun,pejantan ketiga umur 3 tahun dan pejantan keempat umur 3,5 tahun. Bisa juga diidentifikasi berdasarkan bobot tubuhnya pada umur yang sama, misalkan bobotnya masing-masing 250, 300, 350, dan 400 kg. jadi tiap-tiap pejantan dapat mewakili himpunan populasi yang dihipotesiskan atau dibayangkan oleh peneliti.

Sebaliknya pejantan sapi Bali dikatakan model acak, jika peneliti tidak menetapkan ciri-ciri tertentu dari pejantan yang digunakan sebelum penelitian dilakukan. Peneliti menambil 4 ekor pejantan secara acak dari suatu populasi sapi jantan. Jadi, tiap pejantan tidak dapat mewakili suatu populasi hipotetik, melainkan mewakili populasi sapi jantan. Dalam penelitian ini peneliti ingin menguji apakah ada variasi dari pejantan dalam memberikan berat lahir anak sapi dari induk yang dikawininya. Kesimpulan ditunjukkan kepada populasi pejantan, bukan himpunan dari sapi jantan dengan ciri tertentu.

Pada model tetap, peneliti sebenarnya telah mendefinisikan T=t populasi inferensinya, dalam hal ini dibayangkan ada T=t populasi. Secara statistika suatu faktor model tetap dicirikan sebagai berikut. Misalkan αi (i=1,2,3,…..t) melambangkan pengaruh tetap taraf ke-I factor A. Karena αi dianggap konstan, maka E(αi)= αi, yaitu rataan sebenarnya αi.

2. Model Acak.

Seperti teladan pada model tetap suatu faktor termasuk dalam model acak, jika peneliti mengambil t taraf dari suatu factor (t

Dalam pengertian statistika , suatu faktor model acak dicirikan sebagai berikut. Misalkan Ai (I,1, 2, 3,……..,t) melambangkan pengaruh acak taraf ke-I faktor A, rataan sebenarnya Ai=E(Ai)=0, untuk semua I, karena Ai dianggap sebagai peubah acak. Pengulangan untuk memperoleh t taraf faktor A mengandung unsur ketakpastian. Keragaman timbul bukan karena keragaman nilai-nilai Ai, tetapi juga oleh keragaman contoh-contoh berukuran t berdasarkan penarikan dengan pemilihan. Dalam pengujian hipotesis model acak ditunjukkan kepada variasi antar taraf yang diteliti, bukan perbedaan anta taraf yang diteliti, dengan kata lain uji-uji lanjutan antar taraf ke-I tidak diperlukan lagi.

Dalam percobaan yang melibatkan lebih dari satu factor, baik klasifikasi silang, tersaranr maupun berjanjang yang salah satu faktornya factor tetap dan faktor yang lain faktor acak disebut model campuran.

Hits: 89094