STATISTIK/PROBABILITAS

1.      Pendahuluan

Chi Kuadrat (χ²) satu sampel adalah teknik statistik yang digunakan untuk menguji hipotesis bila dalam populasi terdiri atas dua atau lebih klas dimana data berbentuk nominal dan sampelnya besar.

Rumus dari Chi Kuadrat adalah seperti rumus 5.4 berikut.

Dimana

χ²    =  Chi Kuadrat

f_o      =  Frekuensi yang di observasi

f_h      =  Frekuensi yang diharapkan

2.      Ketentuan Pemakaian Chi-Kuadrat (χ²)

Agar pengujian hipotesis dengan Chi Kuadrat dapat digunakan dengan baik, maka hendaknya memperhatikan ketentuan-ketentuan sebagai berikut :

a.       Jumlah sampel harus cukup besar untuk meyakinkan kita bahwa terdapat kesamaan antara distribusi teoritis dengan distribusi sampling Chi Kuadrat.

b.      Pengamatan harus bersifat independen (unpaired). Ini berarti bahwa jawaban satu subjek tidak berpengaruh terhadap jawaban subjek lain atau satu subjek hanya satu kali digunakan dalam analisis.

c.       Pengujian Chi Kuadrat hanya dapat digunakan pada data deskrit (data frekuensi atau data kategori) atau data kontinu yang telah dikelompokan menjadi kategori.

d.      Jumlah frekuensi yang diharapkan harus sama dengan jumlah frekuensi yang diamati.

e.       Pada derajat kebebasan sama dengan 1, tidak boleh ada nilai ekspektasi yang sangat kecil. Secara umum, bila nilai yang diharapkan terletak dalam satu sel terlalu kecil (< 5) sebaiknya Chi Kuadrat tidak digunakan karena dapat menimbulkan taksiran yang berlebih (over estimate) sehingga banyak hipotesis yang ditolak kecuali dengan koreksi dari Yates. Bila tidak cukup besar, maka adanya satu nilai ekspektasi yang lebih kecil dari 5 tidak akan banyak mempengaruhi hasil yang diinginkan. Pada pengujian Chi Kuadrat dengan banyak ketegori, bila terdapat lebih dari satu nilai ekspektasi kurang dari 5 maka, nilai-nilai ekspektasi tersebut dapat digabungkan dengan konsekuensi jumlah kategori akan berkurang dan informasi yang diperoleh juga berkurang.

3.      Contoh Soal

Berikut ini dikemukakan Chi Kuadrat untuk menguji hipotesis deskriptif (satu sampel) yang terdiri atas dua kategori dan empat kategori atau kelas.

Contoh 1 untuk dua kategori:

Telah dilakukan pengumpulan data untuk mengetahui bagaimana kemungkinan rakyat dikabupaten pringgodani dalam memilih dua calon kepala desa. Calon yang satu adalah wanita dan calon yang kedua adalah pria. Sampel sebagai sumber data diambil secara random sebanyak 300 orang. Dari sampel tersebut ternyata 200 orang memilih pria dan 100 orang memilih wanita.

Hipotesis yang diajukan adalah:

Ho: peluang calon pria dan wanita adalah sama untuk dapat dipilih menjadi kepala desa.

Ha: peluang calon pria dan wanita adalah tidak sama untuk dapat di pilih menjadi kepala desa.

Untuk dapat membuktikan hipotesis dengan rumus 5.4 tersebut, maka data yang terkumpul perlu disusun ke dalam tabel seperti tabel 5.3 berikut:

TABEL 5.3

KECENDRUNGAN RAKYAT DI KABUPATEN

PRINGGODANI DALAM MEMILIH KEPALA DESA

Alternatif Calon Kepala Desa	Frekuensi yang diperoleh	Frekuensi yang diharapkan
Calon Pria Calon Wanita	200 100	150 150
Jumlah	300	300

Catatan: Jumlah frekuensi yang diharapkan adalah sama yaitu 50% : 50% dari seluruh sampel.

Untuk dapat menghitung besarnya Chi Kuadrat (χ²) dengan menggunakan rumus 5.4, maka diperlukan tabel penolong seperti yang ditunjukkan pada tabel 5.4 berikut.

TABEL 5.4

TABEL PENOLONG UNTUK MENGHITUNG CHI KUADRAT

DARI 300 ORANG SAMPEL

Alternatif Pilihan	fo	fh	fo - fh	(fo – fh)2	(fo – fh)2/ fh
Pria Wanita	200 100	150 150	50 -50	2500 2500	16,67 16,67
Jumlah	300	300	0	5000	33,33

Catatan: Disini frekuensi yang diharapkan (f_h) untuk kelompok yang memilih pria dan wanita = 50%. Jadi, 50% x 300 = 150

Harga Chi Kuadrat dari perhitungan dengan rumus 5.4 ditunjukkan pada tabel di atas yakni jalur paling kanan yang besarnya 33,33.

Untuk dapat membuat keputusan tentang hipotesis yang diajukan diterima atau di tolak, maka harga chi kuadrat tersebut perlu dibandingkan dengan Chi Kuadrat tabel dengan dk dan taraf kesalahan tertentu. Dalam hal ini berlaku ketentuan bila Chi Kuadrat hitung lebih kecil dari tabel, maka Ho diterima, dan apabila lebih besar atau sama dengan (≥) harga tabel maka Ho ditolak.

Derajat kebebasan untuk Chi Kuadrat tidak tergantung pada jumlah individu dalam sampel. Derajat kebebasan akan tergantung pada kebebasan dalam mengisi kolom-kolom pada frekuensi yang yang diharapkan (f_h) setelah disusun kedalam tabel berikut ini.

Kategori

I	A	M
II	B	N
	(a + b)	(m + n)

Dalam hal ini frekuensi yang diobservasi (f_o) harus sama dengan frekuensi yang diharapkan (f_h). Jadi (a + b) = (m + n) dengan demikian kita mempunyai kebebasan untuk menetapkan frekuensi yang diharapkan (f_h) = (m + n). Jadi kebebasan yang dimiliki tinggal satu yaitu kebebasan dalam menetapkan m atau n. Jadi untuk model ini derajat kebebasannya (dk) = 1.

Berdasarkan dk = 1 dan taraf kesalahan yang kita tetapkan 5% maka harga Chi Kuadrat tabel = 3,841. Ternyata harga Chi Kuadrat hitung lebih besar dari tabel (33,33 > 3,841). Sesuai ketentuan kalau harga Chi Kuadrat hitung lebih besar dari tabel, maka Ho ditolak dan Ha diterima. Jadi, kesimpulannya, hipotesis nol yang diajukan bahwa peluang pria dan wanita sama untuk dipilih menjadi kepala desa di kabupaten itu ditolak. Hasil penelitian menunjukkan bahwa masyarakat di kabupaten itu cenderung memilih pria menjadi Kepala Desa.

Contoh 2 untuk empat kategori

Telah dilakukan penelitian untuk mengetahui bagaimana kemungkinan beberapa warna mobil dipilih oleh masyarakat Madura. Berdasarkan pengamatan selama 1 minggu terhadap mobil-mobil pribadi ditemukan 1000 berwarna biru, 900 berwarna merah, 600 berwarna putih, dan 500 berwarna yang lain.

Ho : Peluang masyarakat Madura untuk memilih empat warna mobil adalah sama.

Ha : Peluang masyarakat Madura untuk memilih empat warna mobil tidak sama.

Untuk menguji hipotesis tersebut di atas, maka data hasil pengamatan perlu disusun ke dalam tabel penolong, seperti ditunjukkan pada Tabel 5.5 berikut. Karena dalam penelitian ini terdiri dari empat kategori, maka derajat kebebasannya adalah (dk) = 4 -1 = 3.

TABEL 5.5

FREKUENSI YANG DIPEROLEH DAN DIHARAPKAN

DARI 300 WARNA MOBIL YANG DIPILIH

OLEH MASYARAKAT MADURA

Warna Mobil	fo	fh	fo - fh	(fo – fh)2	(fo – fh)2/ fh
Biru Merah Putih Warna lain	1.000 900 600 500	750 750 750 750	250 150 -150 -250	62.500 22.500 22.500 62.500	83,33 30,00 30,00 83,33
Jumlah	3000	3000	0	170.000	226,67

Catatan: Frekuensi yang diharapkan (f_h) untuk setiap kategori adalah 3000 : 4 = 750

Berdasarkan dk = 3 dan kesalahan 5%, maka diperoleh harga Chi Kuadrat Tabel = 7,815. Ternyata harga Chi Kuadrat hitung lebih besar dari harga Chi Kuadrat Tabel (226,67 > 7,815). Karena (χ²) hitung > dari (χ²) tabel, maka Ho ditolak dan Ha diterima. Ini berarti peluang masyarakat Madura untuk memilih empat empat warna mobil berbeda atau tidak sama. Berdasarkan data sampel ternyata warna mobil biru yang mendapat peluang tertinggi untuk dipilih masyarakat Madura. Ini juga berarti mobil warna biru yang paling laku di masyarakat itu.