25.10.2014 Views

SDP06 Distribusi Probabilitas Variabel Random - istiarto

SDP06 Distribusi Probabilitas Variabel Random - istiarto

SDP06 Distribusi Probabilitas Variabel Random - istiarto

SHOW MORE
SHOW LESS

Create successful ePaper yourself

Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.

DISTRIBUSI PROBABILITAS<br />

VARIABEL RANDOM<br />

Statistika dan <strong>Probabilitas</strong>


2<br />

<strong>Distribusi</strong> <strong>Probabilitas</strong> <strong>Variabel</strong> <strong>Random</strong><br />

q<br />

<strong>Distribusi</strong> probabilitas variabel<br />

random diskrit<br />

q <strong>Distribusi</strong> Hipergeometrik<br />

q Proses Bernoulli<br />

n <strong>Distribusi</strong> Binomial<br />

n <strong>Distribusi</strong> Geometrik<br />

n <strong>Distribusi</strong> Binomial Negatif<br />

q Proses Poisson<br />

n <strong>Distribusi</strong> Poisson<br />

n <strong>Distribusi</strong> Exponensial<br />

n <strong>Distribusi</strong> Gamma<br />

q <strong>Distribusi</strong> Multinomial<br />

q<br />

<strong>Distribusi</strong> probabilitas variabel<br />

random kontinu<br />

q<br />

q<br />

<strong>Distribusi</strong> Normal<br />

<strong>Distribusi</strong> t<br />

q <strong>Distribusi</strong> Chi-kuadrat (χ 2 )<br />

q<br />

<strong>Distribusi</strong> F<br />

Statistika dan <strong>Probabilitas</strong><br />

<strong>Distribusi</strong> <strong>Probabilitas</strong> <strong>Variabel</strong> <strong>Random</strong>


3<br />

<strong>Distribusi</strong> <strong>Probabilitas</strong> <strong>Variabel</strong> <strong>Random</strong> Diskrit<br />

<strong>Distribusi</strong> Hipergeometrik<br />

Statistika dan <strong>Probabilitas</strong><br />

<strong>Distribusi</strong> <strong>Probabilitas</strong> <strong>Variabel</strong> <strong>Random</strong>


4<br />

<strong>Distribusi</strong> Hipergeometrik<br />

q<br />

q<br />

Situasi<br />

q Mengambil sampel (random) berukuran n tanpa pengembalian dari suatu<br />

populasi berukuran N<br />

q Elemen-elemen di dalam populasi tersebut terbagi kedalam dua kelompok,<br />

masing-masing berukuran k dan (N – k)<br />

Contoh<br />

q Suatu populasi berupa<br />

n hari hujan dan hari tak hujan<br />

n stasiun dengan data baik dan stasiun dengan data jelek<br />

n sukses dan gagal<br />

Statistika dan <strong>Probabilitas</strong><br />

<strong>Distribusi</strong> <strong>Probabilitas</strong> <strong>Variabel</strong> <strong>Random</strong>


5<br />

<strong>Distribusi</strong> Hipergeometrik<br />

q<br />

Persamaan/rumus<br />

q<br />

Jumlah cara/hasil dari memilih n elemen dari N objek adalah sebuah kombinasi<br />

⎛N⎞<br />

⎜ =<br />

n<br />

⎟<br />

⎝ ⎠<br />

N!<br />

( N − n) ! n!<br />

q<br />

Jumlah cara/hasil dari memilih/memperoleh x sukses dan (n – x) gagal dari<br />

suatu populasi yang terdiri dari k sukses dan (N – k) gagal adalah:<br />

⎛k<br />

⎞⎛N<br />

− k⎞<br />

⎜ =<br />

x<br />

⎟<br />

⎜<br />

n x<br />

⎟<br />

⎝ ⎠⎝<br />

− ⎠<br />

k!<br />

! x!<br />

( k − x)<br />

( N − k)<br />

!<br />

( N − k − n + x) !( n − x)!<br />

Statistika dan <strong>Probabilitas</strong><br />

<strong>Distribusi</strong> <strong>Probabilitas</strong> <strong>Variabel</strong> <strong>Random</strong>


6<br />

<strong>Distribusi</strong> Hipergeometrik<br />

q<br />

Jadi probabilitas mendapatkan X = x sukses dalam sampel berukuran n yang<br />

diambil dari suatu populasi berukuran N yang memiliki k elemen sukses adalah<br />

⎛k<br />

⎞⎛N<br />

− k⎞<br />

⎛N⎞<br />

( x;<br />

N,<br />

n k) =<br />

⎜<br />

⎟<br />

⎜<br />

⎟<br />

⎜<br />

⎟ ⎝ x ⎠⎝<br />

n − x ⎠ ⎝ n ⎠<br />

f X ,<br />

q<br />

<strong>Distribusi</strong> kumulatif dari probabilitas mendapatkan x sukses atau kurang<br />

adalah:<br />

F<br />

X<br />

( x;<br />

N,<br />

n,<br />

k) = ∑<br />

x<br />

i=<br />

0<br />

⎛k⎞⎛N<br />

− k⎞<br />

⎜<br />

⎟<br />

⎜<br />

⎟<br />

⎝ i ⎠⎝<br />

n − i ⎠<br />

⎛N⎞<br />

⎜<br />

⎟<br />

⎝ n ⎠<br />

Statistika dan <strong>Probabilitas</strong><br />

<strong>Distribusi</strong> <strong>Probabilitas</strong> <strong>Variabel</strong> <strong>Random</strong>


7<br />

<strong>Distribusi</strong> Hipergeometrik<br />

q<br />

q<br />

q<br />

Nilai rerata (mean) suatu distribusi hipergeometrik adalah<br />

( X)<br />

E =<br />

Varian<br />

nk<br />

N<br />

nk<br />

Var( X)<br />

=<br />

2<br />

Catatan:<br />

( N − n)( N − n)<br />

N ( N −1)<br />

x<br />

≤ k;<br />

x ≤ n;<br />

k ≤ N;<br />

n ≤ N;<br />

n − x<br />

≤ N − k<br />

Statistika dan <strong>Probabilitas</strong><br />

<strong>Distribusi</strong> <strong>Probabilitas</strong> <strong>Variabel</strong> <strong>Random</strong>


<strong>Distribusi</strong> Hipergeometrik<br />

8<br />

q<br />

Contoh<br />

q Suatu DAS memiliki 12 stasiun penakar curah hujan dan diketahui bahwa 2<br />

diantaranya dalam keadaan rusak.<br />

q<br />

q<br />

Manajemen telah memutuskan untuk mengurangi jumlah stasiun menjadi 6 saja.<br />

Apabila 6 stasiun dipilih secara acak dari 12 stasiun tersebut, berapakah<br />

peluang terpilihnya stasiun rusak sejumlah 2, 1, atau tidak ada sama sekali?<br />

Statistika dan <strong>Probabilitas</strong><br />

<strong>Distribusi</strong> <strong>Probabilitas</strong> <strong>Variabel</strong> <strong>Random</strong>


9<br />

Hypergeometric Distributions<br />

q<br />

Penyelesaian<br />

q populasi, N = 12<br />

q jumlah stasiun rusak, k = 2<br />

q ukuran sampel, n = 6<br />

q<br />

peluang (probabilitas) mendapatkan stasiun rusak sejumlah x = 2, 1, 0 dalam<br />

sampel berukuran n = 6 yang diambil dari populasi berukuran N = 12 yang<br />

memiliki stasiun rusak sejumlah k = 2 adalah:<br />

⎛k<br />

⎞⎛N<br />

− k⎞<br />

⎛N⎞<br />

( x;<br />

N,<br />

n k) =<br />

⎜<br />

⎟<br />

⎜<br />

⎟<br />

⎜<br />

⎟ ⎝ x⎠⎝<br />

n − x ⎠ ⎝ n ⎠<br />

f X ,<br />

Statistika dan <strong>Probabilitas</strong><br />

<strong>Distribusi</strong> <strong>Probabilitas</strong> <strong>Variabel</strong> <strong>Random</strong>


<strong>Distribusi</strong> Hipergeometrik<br />

<strong>Distribusi</strong> <strong>Probabilitas</strong> <strong>Variabel</strong> <strong>Random</strong><br />

Statistika dan <strong>Probabilitas</strong><br />

10<br />

( ) ⎟ ⎟ ⎠<br />

⎞<br />

⎜<br />

⎜<br />

⎝<br />

⎛<br />

⎟<br />

⎟<br />

⎠<br />

⎞<br />

⎜<br />

⎜<br />

⎝<br />

⎛<br />

−<br />

−<br />

⎟<br />

⎟<br />

⎠<br />

⎞<br />

⎜<br />

⎜<br />

⎝<br />

⎛<br />

=<br />

n<br />

N<br />

x<br />

n<br />

k<br />

N<br />

x<br />

k<br />

k<br />

n<br />

N<br />

x<br />

f X ,<br />

,<br />

;<br />

( )<br />

( )<br />

( ) 2273<br />

0.<br />

6<br />

12<br />

0<br />

6<br />

2<br />

12<br />

0<br />

2<br />

0;12,6,2<br />

0 :<br />

0.5454<br />

6<br />

12<br />

1<br />

6<br />

2<br />

12<br />

1<br />

2<br />

1;12,6,2<br />

1:<br />

0.2273<br />

6<br />

12<br />

2<br />

6<br />

2<br />

12<br />

2<br />

2<br />

2;12,6,2<br />

2:<br />

=<br />

⎟<br />

⎟<br />

⎠<br />

⎞<br />

⎜<br />

⎜<br />

⎝<br />

⎛<br />

⎟<br />

⎟<br />

⎠<br />

⎞<br />

⎜<br />

⎜<br />

⎝<br />

⎛<br />

−<br />

−<br />

⎟<br />

⎟<br />

⎠<br />

⎞<br />

⎜<br />

⎜<br />

⎝<br />

⎛<br />

=<br />

=<br />

=<br />

⎟<br />

⎟<br />

⎠<br />

⎞<br />

⎜<br />

⎜<br />

⎝<br />

⎛<br />

⎟<br />

⎟<br />

⎠<br />

⎞<br />

⎜<br />

⎜<br />

⎝<br />

⎛<br />

−<br />

−<br />

⎟<br />

⎟<br />

⎠<br />

⎞<br />

⎜<br />

⎜<br />

⎝<br />

⎛<br />

=<br />

=<br />

=<br />

⎟<br />

⎟<br />

⎠<br />

⎞<br />

⎜<br />

⎜<br />

⎝<br />

⎛<br />

⎟<br />

⎟<br />

⎠<br />

⎞<br />

⎜<br />

⎜<br />

⎝<br />

⎛<br />

−<br />

−<br />

⎟<br />

⎟<br />

⎠<br />

⎞<br />

⎜<br />

⎜<br />

⎝<br />

⎛<br />

=<br />

=<br />

X<br />

X<br />

X<br />

f<br />

x<br />

f<br />

x<br />

f<br />

x


11<br />

<strong>Distribusi</strong> Hipergeometrik<br />

q<br />

Ekspektasi jumlah stasiun rusak yang ada di dalam sampel adalah:<br />

q<br />

nk<br />

6×<br />

2<br />

E = = N 12<br />

atau<br />

( X) = 1<br />

M<br />

2<br />

1 = ∑ xi<br />

fX<br />

i<br />

=<br />

i= 0<br />

( x ) = 0×<br />

0.2273+<br />

1×<br />

0.5454 + 2×<br />

0.2273 1<br />

Statistika dan <strong>Probabilitas</strong><br />

<strong>Distribusi</strong> <strong>Probabilitas</strong> <strong>Variabel</strong> <strong>Random</strong>


12<br />

<strong>Distribusi</strong> Hipergeometrik<br />

⎛k<br />

⎞⎛N<br />

− k⎞<br />

⎛N⎞<br />

( x;<br />

N,<br />

n k) =<br />

⎜<br />

⎟<br />

⎜<br />

⎟<br />

⎜<br />

⎟ ⎝ x⎠⎝<br />

n − x ⎠ ⎝ n ⎠<br />

f X ,<br />

=HYPGEOM.DIST(x,n,k,N,FALSE)<br />

F<br />

X<br />

( x;<br />

N,<br />

n,<br />

k) = ∑<br />

x<br />

i=<br />

0<br />

⎛k⎞⎛N<br />

− k⎞<br />

⎜<br />

⎟<br />

⎜<br />

⎟<br />

⎝ i ⎠⎝<br />

n − i ⎠<br />

⎛N⎞<br />

⎜<br />

⎟<br />

⎝ n ⎠<br />

=HYPGEOM.DIST(x,n,k,N,TRUE)<br />

f X (2;12,6,2)=HYPGEOM.DIST(2,6,2,12,FALSE) = 0.2273<br />

f X (1;12,6,2)=HYPGEOM.DIST(1,6,2,12,FALSE) = 0.5454<br />

f X (0;12,6,2)=HYPGEOM.DIST(0,6,2,12,FALSE) = 0.2273<br />

Statistika dan <strong>Probabilitas</strong><br />

<strong>Distribusi</strong> <strong>Probabilitas</strong> <strong>Variabel</strong> <strong>Random</strong>


13<br />

<strong>Distribusi</strong> <strong>Probabilitas</strong> <strong>Variabel</strong> <strong>Random</strong> Diskrit<br />

<strong>Distribusi</strong> Binomial<br />

Statistika dan <strong>Probabilitas</strong><br />

<strong>Distribusi</strong> <strong>Probabilitas</strong> <strong>Variabel</strong> <strong>Random</strong>


Contoh Ilustrasi<br />

14<br />

q<br />

Investigasi thd suatu populasi<br />

q<br />

q<br />

karakteristik populasi → variabel<br />

nilai variabel<br />

n nilai ujian: 0 s.d. 100<br />

n status perkawinan: tidak kawin, kawin, cerai, duda/janda<br />

n usia: 0 s.d. ...<br />

n cuaca: cerah, berawan, hujan<br />

Statistika dan <strong>Probabilitas</strong><br />

<strong>Distribusi</strong> <strong>Probabilitas</strong> <strong>Variabel</strong> <strong>Random</strong>


Contoh Ilustrasi<br />

15<br />

q<br />

Contoh lain<br />

q<br />

Jawaban pertanyaan:<br />

n ya / tidak<br />

n benar / salah<br />

n menang / kalah<br />

n lulus / tak-lulus<br />

n sukses / gagal<br />

SUKSES<br />

vs<br />

GAGAL<br />

Statistika dan <strong>Probabilitas</strong><br />

<strong>Distribusi</strong> <strong>Probabilitas</strong> <strong>Variabel</strong> <strong>Random</strong>


16<br />

<strong>Distribusi</strong> Binomial<br />

q<br />

Jika<br />

q variabel hanya memiliki 2 kemungkinan hasil<br />

q probabilitas (peluang) kedua hasil tersebut tidak berubah (tetap) apapun hasil<br />

eksperimen sebelumnya<br />

<strong>Distribusi</strong> Binomial<br />

q<br />

<strong>Probabilitas</strong> hasil suatu distribusi binomial<br />

q prob(sukses) = p<br />

q prob(gagal) = q = 1 – p<br />

Statistika dan <strong>Probabilitas</strong><br />

<strong>Distribusi</strong> <strong>Probabilitas</strong> <strong>Variabel</strong> <strong>Random</strong>


17<br />

<strong>Distribusi</strong> Binomial<br />

q<br />

Ilustrasi<br />

q Peluang sukses (S) dalam suatu eksperimen adalah p → prob(S) = p<br />

q Peluang gagal (G) adalah q = 1 – p → prob(G) = q<br />

q 1x eksperimen:<br />

q<br />

n peluang sukses p<br />

n peluang gagal q<br />

2x eksperimen:<br />

n peluang sukses kmd sukses (S,S): pp<br />

n peluang sukses kmd gagal (S,G): pq<br />

n peluang gagal kmd sukses (G,S): qp<br />

n peluang gagal kmd gagal (G,G): qq<br />

Statistika dan <strong>Probabilitas</strong><br />

<strong>Distribusi</strong> <strong>Probabilitas</strong> <strong>Variabel</strong> <strong>Random</strong>


18<br />

Sukses-Gagal dalam 2x Eksperimen<br />

Jumlah sukses Cara sukses Jumlah cara sukses <strong>Probabilitas</strong> sukses<br />

2 SS 1 pp 1 p 2 q 0<br />

1 SG atau GS 2 pq+qp 2 p 1 q 1<br />

0 GG 1 qq 1 p 0 q 2<br />

Statistika dan <strong>Probabilitas</strong><br />

<strong>Distribusi</strong> <strong>Probabilitas</strong> <strong>Variabel</strong> <strong>Random</strong>


19<br />

Sukses-Gagal dalam 3x Eksperimen<br />

Jumlah<br />

sukses<br />

Cara sukses<br />

Jumlah cara<br />

sukses<br />

<strong>Probabilitas</strong> sukses<br />

3 SSS 1 ppp 1 p 3 q 0<br />

2 SSG, SGS, GSS 3 ppq+pqp+qpp 3 p 2 q 1<br />

1 SGG, GSG, GGS 3 pqq+qpq+qqp 3 p 1 q 2<br />

0 GGG 1 qqq 1 p 0 q 3<br />

Statistika dan <strong>Probabilitas</strong><br />

<strong>Distribusi</strong> <strong>Probabilitas</strong> <strong>Variabel</strong> <strong>Random</strong>


20<br />

Sukses-Gagal dalam 3x atau 5x Eksperimen<br />

q<br />

q<br />

3x eksperimen:<br />

q<br />

q<br />

peluang sukses pada eksperimen ke-3: qqp<br />

peluang sukses di salah satu eksperimen: pqq + qpq + qqp<br />

5x eksperimen:<br />

q<br />

⎛5⎞<br />

⎜ ⎟ p q = 10 p q<br />

⎝2⎠<br />

2 3 2 3<br />

peluang sukses 2x: ppqqq + pqpqq + ... + qqqpp<br />

Statistika dan <strong>Probabilitas</strong><br />

<strong>Distribusi</strong> <strong>Probabilitas</strong> <strong>Variabel</strong> <strong>Random</strong>


21<br />

<strong>Distribusi</strong> Binomial<br />

q<br />

q<br />

Jika<br />

q<br />

q<br />

peluang sukses p dan peluang gagal q = 1 – p<br />

probabilitas sukses p tidak berubah apapun hasil eksperimen yang lain<br />

Maka<br />

q<br />

peluang mendapatkan x kali sukses dalam n kali eksperimen adalah:<br />

⎛n⎞<br />

fX ⎜<br />

...,<br />

x ⎟<br />

⎝ ⎠<br />

x n−x<br />

( x; n,<br />

p) = ⎜ ⎟ p ( 1 − p) , x = 0, 1, 2, n<br />

koefisien binomial<br />

Statistika dan <strong>Probabilitas</strong><br />

=COMBIN(n,x)<br />

<strong>Distribusi</strong> <strong>Probabilitas</strong> <strong>Variabel</strong> <strong>Random</strong>


22<br />

<strong>Distribusi</strong> Binomial<br />

q<br />

<strong>Distribusi</strong> binomial dan distribusi binomial kumulatif<br />

f<br />

F<br />

X<br />

X<br />

;<br />

⎛n⎞<br />

n−x<br />

⎜ ⎟ ,<br />

⎝ x ⎠<br />

x = 0, 1, 2, ..., n =BINOM.DIST(x,n,p,FALSE)<br />

x<br />

⎛n⎞<br />

n−i<br />

∑⎜<br />

⎟<br />

i=<br />

⎝ i<br />

0 ⎠<br />

=BINOM.DIST(x,n,p,TRUE)<br />

x<br />

( x n,<br />

p) = ⎜ ⎟ p ( 1 − p)<br />

i<br />

( x;<br />

n,<br />

p) = ⎜ ⎟ p ( 1 − p)<br />

Statistika dan <strong>Probabilitas</strong><br />

<strong>Distribusi</strong> <strong>Probabilitas</strong> <strong>Variabel</strong> <strong>Random</strong>


23<br />

<strong>Distribusi</strong> Binomial<br />

q<br />

Nilai rerata dan varian<br />

E<br />

( X)<br />

= n p<br />

( X) = n pq<br />

VAR<br />

q<br />

Koefisien skewness<br />

c s<br />

p = q à simetris<br />

q − p<br />

=<br />

q > p à negative skew<br />

n pq<br />

q < p à positive skew<br />

Statistika dan <strong>Probabilitas</strong><br />

<strong>Distribusi</strong> <strong>Probabilitas</strong> <strong>Variabel</strong> <strong>Random</strong>


<strong>Distribusi</strong> Binomial<br />

24<br />

q Contoh #1<br />

q<br />

q<br />

Setiap tahun dalam 5 tahun dilakukan pemilihan acak untuk menetapkan alokasi<br />

dana kepada 1 dari 4 kegiatan (A,B,C,D).<br />

Setiap kali dilakukan pemilihan, masing-masing kegiatan memiliki peluang yang<br />

sama untuk terpilih (mendapatkan dana).<br />

q Berapa persen peluang kegiatan A mendapatkan dana 3x?<br />

q Berapa persen peluang kegiatan A mendapatkan dana 5x, 4x, 3x, 2x, 1x, 0x?<br />

Statistika dan <strong>Probabilitas</strong><br />

<strong>Distribusi</strong> <strong>Probabilitas</strong> <strong>Variabel</strong> <strong>Random</strong>


25<br />

<strong>Distribusi</strong> Binomial<br />

q<br />

q<br />

Setiap kali pemilihan<br />

n prob(As) = probabilitas kegiatan A terpilih<br />

prob(As) = ¼ = 0.25 = p<br />

n prob(Ag) = probabilitas kegiatan A tak terpilih<br />

prob(Ag) = 1 – p = 0.75 = q<br />

Dalam 5x pemilihan, maka probabilitas kegiatan A mendapatkan dana 3x<br />

adalah:<br />

⎛5⎞<br />

3<br />

5−3<br />

fX ( x;<br />

n,<br />

p) = f X<br />

( 3;5,0.25) =<br />

⎜ 0.25 ( 1 − 0.25) = 0. 0879<br />

3<br />

⎟<br />

⎝ ⎠<br />

=BINOM.DIST(3,5,0.25,FALSE)<br />

Statistika dan <strong>Probabilitas</strong><br />

<strong>Distribusi</strong> <strong>Probabilitas</strong> <strong>Variabel</strong> <strong>Random</strong>


26<br />

<strong>Distribusi</strong> Binomial<br />

Jumlah sukses Jumlah cara sukses <strong>Probabilitas</strong><br />

0 1 0.237<br />

1 5 0.396<br />

2 10 0.264<br />

3 10 0.088<br />

4 5 0.015<br />

5 1 0.001<br />

Jumlah = 1.000<br />

Statistika dan <strong>Probabilitas</strong><br />

<strong>Distribusi</strong> <strong>Probabilitas</strong> <strong>Variabel</strong> <strong>Random</strong>


27<br />

<strong>Distribusi</strong> <strong>Probabilitas</strong> <strong>Variabel</strong> <strong>Random</strong> Diskrit<br />

<strong>Distribusi</strong> Poisson<br />

Statistika dan <strong>Probabilitas</strong><br />

<strong>Distribusi</strong> <strong>Probabilitas</strong> <strong>Variabel</strong> <strong>Random</strong>


<strong>Distribusi</strong> Poisson<br />

28<br />

q<br />

Situasi<br />

q<br />

q<br />

Proses Bernoulli dalam suatu selang waktu à p adalah probabilitas terjadinya<br />

suatu event dalam selang waktu tersebut.<br />

Jika selang waktu t sangat pendek, sedemikian hingga probabilitas p menjadi<br />

kecil dan jumlah pengamatan (eksperimen) n bertambah, sedemikian hingga np<br />

konstan, maka<br />

n ekspektasi jumlah kejadian dalam selang waktu total à tetap<br />

Statistika dan <strong>Probabilitas</strong><br />

<strong>Distribusi</strong> <strong>Probabilitas</strong> <strong>Variabel</strong> <strong>Random</strong>


<strong>Distribusi</strong> Poisson<br />

29<br />

q<br />

Sifat<br />

q<br />

Proses Poisson adalah suatu proses diskrit pada skala waktu kontinu.<br />

n Oleh karena itu, distribusi probabilitas jumlah event dalam suatu waktu T adalah<br />

sebuah distribusi diskrit,<br />

n akan tetapi distribusi probabilitas waktu antar events serta waktu sampai ke event ken<br />

adalah distribusi kontinu.<br />

Statistika dan <strong>Probabilitas</strong><br />

<strong>Distribusi</strong> <strong>Probabilitas</strong> <strong>Variabel</strong> <strong>Random</strong>


30<br />

<strong>Distribusi</strong> Poisson<br />

q<br />

<strong>Probabilitas</strong> distribusi Poisson<br />

f<br />

X<br />

x<br />

λ e<br />

x!<br />

−λ<br />

( x; λ) = , x = 0, 1, 2, ... dan λ = n p > 0<br />

q<br />

<strong>Distribusi</strong> Poisson kumulatif<br />

F<br />

X<br />

x<br />

( x;<br />

λ) = ∑<br />

i=<br />

0<br />

λ<br />

i<br />

e<br />

i!<br />

−λ<br />

Statistika dan <strong>Probabilitas</strong><br />

<strong>Distribusi</strong> <strong>Probabilitas</strong> <strong>Variabel</strong> <strong>Random</strong>


31<br />

<strong>Distribusi</strong> Poisson<br />

q<br />

Nilai rerata dan varian<br />

E<br />

( X) = λ VAR( X) = λ<br />

q<br />

Skewness coefficient<br />

c s<br />

− 1 2<br />

= λ<br />

Statistika dan <strong>Probabilitas</strong><br />

<strong>Distribusi</strong> <strong>Probabilitas</strong> <strong>Variabel</strong> <strong>Random</strong>


32<br />

<strong>Distribusi</strong> Poisson<br />

q<br />

q<br />

Contoh<br />

q Suatu printer membuat kesalahan secara random pada kertas cetak rerata 2<br />

kesalahan per halaman.<br />

q<br />

Hitunglah probabilitas terjadi satu salah cetak dalam satu halaman.<br />

Penyelesaian<br />

λ = 2, x = 1<br />

f<br />

X<br />

2 e<br />

1!<br />

−2<br />

2<br />

e<br />

( x λ) = f ( 1;2) = = = 0. 2707<br />

; X<br />

2<br />

1<br />

Statistika dan <strong>Probabilitas</strong><br />

<strong>Distribusi</strong> <strong>Probabilitas</strong> <strong>Variabel</strong> <strong>Random</strong>


33<br />

<strong>Distribusi</strong> <strong>Probabilitas</strong> <strong>Variabel</strong> <strong>Random</strong> Kontinu<br />

<strong>Distribusi</strong> Normal<br />

Statistika dan <strong>Probabilitas</strong><br />

<strong>Distribusi</strong> <strong>Probabilitas</strong> <strong>Variabel</strong> <strong>Random</strong>


Flash-back <strong>Distribusi</strong> Binomial<br />

34<br />

q<br />

Ilustrasi contoh pemilihan kegiatan<br />

q<br />

q<br />

Setiap tahun dalam 5 tahun dilakukan pemilihan secara acak untuk menetapkan<br />

alokasi dana kepada 1 dari 4 kegiatan (A,B,C,D).<br />

Setiap kali dilakukan pemilihan, masing-masing kegiatan memiliki peluang yang<br />

sama untuk terpilih (mendapatkan dana).<br />

q Berapakah probabilitas kegiatan A mendapatkan dana 5×, 4×, 3×, 2×, 1×,<br />

0×?<br />

Statistika dan <strong>Probabilitas</strong><br />

<strong>Distribusi</strong> <strong>Probabilitas</strong> <strong>Variabel</strong> <strong>Random</strong>


35<br />

Flash-back <strong>Distribusi</strong> Binomial<br />

<strong>Distribusi</strong> Binomial<br />

memilih 1 di antara 4 kegiatan untuk diberi dana<br />

Histogram distribusi probabilitas<br />

kegiatan A mendapatkan dana<br />

Statistika dan <strong>Probabilitas</strong><br />

<strong>Distribusi</strong> <strong>Probabilitas</strong> <strong>Variabel</strong> <strong>Random</strong>


36<br />

Flash-back <strong>Distribusi</strong> Binomial<br />

q<br />

q<br />

Setiap kali pemilihan<br />

q<br />

q<br />

prob(As) = probabilitas kegiatan A terpilih<br />

prob(As) = ¼ = 0.25 = p<br />

prob(Ag) = probabilitas kegiatan A tak terpilih<br />

prob(Ag) = 1 – p = 0.75 = q<br />

Dalam 5x pemilihan, maka probabilitas kegiatan A mendapatkan dana 3x<br />

adalah:<br />

f<br />

⎛5⎞<br />

⎜3⎟<br />

⎝ ⎠<br />

3<br />

5−3<br />

( x;<br />

n,<br />

p) = ( 3;5,0.25) = ⎜ ⎟ 0.25 ( 1 − 0.25) = 0. 0879<br />

X f X<br />

=BINOM.DIST(3,5,0.25,FALSE)<br />

Statistika dan <strong>Probabilitas</strong><br />

<strong>Distribusi</strong> <strong>Probabilitas</strong> <strong>Variabel</strong> <strong>Random</strong>


37<br />

Flash-back <strong>Distribusi</strong> Binomial<br />

Jumlah sukses Jumlah cara sukses <strong>Probabilitas</strong><br />

0 1 0.2373<br />

1 5 0.3955<br />

2 10 0.2637<br />

3 10 0.0879<br />

4 5 0.0146<br />

5 1 0.0010<br />

Jumlah = 1.0000<br />

Statistika dan <strong>Probabilitas</strong><br />

<strong>Distribusi</strong> <strong>Probabilitas</strong> <strong>Variabel</strong> <strong>Random</strong>


Flash-back <strong>Distribusi</strong> Binomial<br />

38<br />

<strong>Distribusi</strong> probabilitas kegiatan A mendapatkan dana<br />

<strong>Probabilitas</strong><br />

0.5<br />

0.4<br />

0.3<br />

0.2<br />

0.1<br />

0<br />

0.3955<br />

0.2373<br />

0.2637<br />

0.0879<br />

0.0146 0.0010<br />

0 1 2 3 4 5<br />

Frekuensi perolehan dana<br />

Statistika dan <strong>Probabilitas</strong><br />

<strong>Distribusi</strong> <strong>Probabilitas</strong> <strong>Variabel</strong> <strong>Random</strong>


Flash-back <strong>Distribusi</strong> Binomial<br />

39<br />

q<br />

Apabila pemilihan dilakukan untuk waktu yang lebih panjang<br />

q<br />

q<br />

q<br />

10 tahun<br />

20 tahun<br />

n tahun<br />

n diperoleh n + 1 kemungkinan hasil<br />

n Kegiatan A dapat memperoleh dana sejumlah<br />

n kali, n – 1 kali, ... 0 kali<br />

Statistika dan <strong>Probabilitas</strong><br />

<strong>Distribusi</strong> <strong>Probabilitas</strong> <strong>Variabel</strong> <strong>Random</strong>


40<br />

Flash-back <strong>Distribusi</strong> Binomial<br />

0.3<br />

0.25<br />

0.25<br />

n = 10 n = 20<br />

0.2<br />

<strong>Probabilitas</strong><br />

0.2<br />

0.15<br />

0.1<br />

0.05<br />

<strong>Probabilitas</strong><br />

0.15<br />

0.1<br />

0.05<br />

0<br />

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9<br />

Frekuensi perolehan dana<br />

0<br />

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20<br />

Frekuensi perolehan dana<br />

Statistika dan <strong>Probabilitas</strong><br />

<strong>Distribusi</strong> <strong>Probabilitas</strong> <strong>Variabel</strong> <strong>Random</strong>


<strong>Distribusi</strong> Binomial vs Kurva Normal<br />

41<br />

q Apabila pemilihan (eksperimen) dilakukan sejumlah n kali dan n »<br />

q<br />

q<br />

histogram distribusi probabilitas sukses (Kegiatan A memperoleh dana) memiliki<br />

selang (interval) kecil<br />

garis yang melewati puncak-puncak histogram → kurva mulus berbentuk seperti<br />

lonceng<br />

Kurva Normal<br />

Statistika dan <strong>Probabilitas</strong><br />

<strong>Distribusi</strong> <strong>Probabilitas</strong> <strong>Variabel</strong> <strong>Random</strong>


<strong>Distribusi</strong> probabilitas kegiatan A mendapatkan dana<br />

0.25<br />

n = 20<br />

0.2<br />

Peobabilitas<br />

0.15<br />

0.1<br />

0.05<br />

0<br />

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20<br />

Frekuensi perolehan dana<br />

42<br />

Statistika dan <strong>Probabilitas</strong><br />

<strong>Distribusi</strong> <strong>Probabilitas</strong> <strong>Variabel</strong> <strong>Random</strong>


<strong>Distribusi</strong> probabilitas kegiatan A mendapatkan dana<br />

0.14<br />

0.12<br />

n = 50<br />

0.1<br />

Peobabilitas<br />

0.08<br />

0.06<br />

0.04<br />

0.02<br />

0<br />

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50<br />

Frekuensi perolehan dana<br />

43<br />

Statistika dan <strong>Probabilitas</strong><br />

<strong>Distribusi</strong> <strong>Probabilitas</strong> <strong>Variabel</strong> <strong>Random</strong>


44<br />

Kurva Normal dan <strong>Distribusi</strong> Normal<br />

q<br />

q<br />

q<br />

q<br />

Kurva Normal<br />

q berbentuk seperti lonceng dengan karakteristika tertentu<br />

q tidak setiap kurva berbentuk seperti lonceng adalah kurva normal<br />

Kurva Normal menggambarkan suatu distribusi yang disebut <strong>Distribusi</strong> Normal<br />

Permasalahan distribusi binomial dapat diselesaikan dengan pendekatan<br />

distribusi normal<br />

<strong>Distribusi</strong> normal lebih mudah dilakukan daripada distribusi binomial karena<br />

karakteristika distribusi normal telah diketahui (didefinisikan)<br />

q tabel distribusi normal<br />

q perintah/fungsi dalam MSExcel<br />

Statistika dan <strong>Probabilitas</strong><br />

<strong>Distribusi</strong> <strong>Probabilitas</strong> <strong>Variabel</strong> <strong>Random</strong>


45<br />

<strong>Distribusi</strong> Normal<br />

q<br />

Karakteristika distribusi normal<br />

q<br />

q<br />

q<br />

simetris terhadap nilai rerata (mean)<br />

score mengumpul di sekitar nilai rerata<br />

kisaran score tak terbatas, namun sangat sedikit yang berada di luar kisaran<br />

tiga kali simpangan baku dari nilai rerata<br />

Statistika dan <strong>Probabilitas</strong><br />

<strong>Distribusi</strong> <strong>Probabilitas</strong> <strong>Variabel</strong> <strong>Random</strong>


46<br />

<strong>Distribusi</strong> Normal<br />

luas = 1<br />

−∞<br />

μ−3σ<br />

μ−2σ μ−σ μ μ+σ μ+2σ μ+3σ +∞<br />

X<br />

Statistika dan <strong>Probabilitas</strong><br />

<strong>Distribusi</strong> <strong>Probabilitas</strong> <strong>Variabel</strong> <strong>Random</strong>


47<br />

<strong>Distribusi</strong> Normal<br />

luas = 0.00135<br />

luas = 0.9973<br />

luas = 0.00135<br />

−∞ μ−3σ μ−2σ μ−σ μ+σ μ+2σ μ+3σ<br />

μ +∞<br />

X<br />

Statistika dan <strong>Probabilitas</strong><br />

<strong>Distribusi</strong> <strong>Probabilitas</strong> <strong>Variabel</strong> <strong>Random</strong>


48<br />

pdf <strong>Distribusi</strong> Normal<br />

p X (x)<br />

pdf (probability density function)<br />

N(μ,σ 2 −1<br />

2<br />

) 2 2 −1<br />

( x−µ<br />

) σ<br />

( ) ( )<br />

2<br />

p x = 2πσ<br />

e<br />

X<br />

−∞ μ−3σ μ−2σ μ−σ μ+σ μ+2σ μ+3σ<br />

μ +∞<br />

X<br />

Statistika dan <strong>Probabilitas</strong><br />

<strong>Distribusi</strong> <strong>Probabilitas</strong> <strong>Variabel</strong> <strong>Random</strong>


49<br />

pdf <strong>Distribusi</strong> Normal<br />

p X (x)<br />

μ 1 =μ 2 =μ 3<br />

σ 1 > σ 2 > σ 3<br />

N(μ 1 ,σ 12 )<br />

N(μ 2 ,σ 22 )<br />

N(μ 3 ,σ 32 )<br />

−∞ μ 1 =μ 2 =μ 3 +∞<br />

X<br />

Statistika dan <strong>Probabilitas</strong><br />

<strong>Distribusi</strong> <strong>Probabilitas</strong> <strong>Variabel</strong> <strong>Random</strong>


50<br />

pdf <strong>Distribusi</strong> Normal<br />

p X (x)<br />

μ 1 < μ 2 < μ 3<br />

σ 1 = σ 2 = σ 3<br />

N(μ 1 ,σ 12 )<br />

N(μ 2 ,σ 22 )<br />

N(μ 3 ,σ 32 )<br />

−∞ μ 1 μ 2 μ 3<br />

+∞<br />

X<br />

Statistika dan <strong>Probabilitas</strong><br />

<strong>Distribusi</strong> <strong>Probabilitas</strong> <strong>Variabel</strong> <strong>Random</strong>


51<br />

<strong>Distribusi</strong> Normal<br />

q<br />

Jika X berdistribusi normal, N(µ,σ 2 ), maka prob(X ≤ x) dapat dicari dengan:<br />

x<br />

−1<br />

2 2 −1<br />

( t−µ<br />

)<br />

( X ≤ x) = PX<br />

( x) =<br />

∫<br />

pX<br />

( t) dt<br />

=<br />

∫ ( 2πσ<br />

) e<br />

prob<br />

2<br />

−∞<br />

x<br />

−∞<br />

σ<br />

2<br />

dt<br />

luas di bawah kurva pdf<br />

(dari −∞ s.d. x) à cdf<br />

cdf (cumulative distribution function)<br />

−∞<br />

x<br />

+∞<br />

Statistika dan <strong>Probabilitas</strong><br />

<strong>Distribusi</strong> <strong>Probabilitas</strong> <strong>Variabel</strong> <strong>Random</strong>


52<br />

pdf - cdf<br />

P X (x)<br />

p X (x)<br />

cdf<br />

1<br />

pdf<br />

–∞<br />

µ <br />

Statistika dan <strong>Probabilitas</strong><br />

<strong>Distribusi</strong> <strong>Probabilitas</strong> <strong>Variabel</strong> <strong>Random</strong><br />

0<br />

+∞


53<br />

<strong>Distribusi</strong> Normal<br />

q<br />

Luas di bawah kurva pdf<br />

q<br />

q<br />

menunjukkan probabilitas suatu event<br />

menunjukkan percentile rank<br />

q prob(X ≤ x) = prob(-∞ ≤ X ≤ x)<br />

= luas di bawah kurva antara -∞ s.d. x<br />

q prob(-∞ ≤ X ≤ +∞) = 1<br />

= luas di bawah kurva antara -∞ s.d. +∞<br />

q prob(X ≥ x) = prob(x ≤ X ≤ +∞)<br />

= luas di bawah kurva antara x s.d. +∞<br />

= 1 – prob(X ≤ x)<br />

-∞ x<br />

+∞ <br />

Statistika dan <strong>Probabilitas</strong><br />

<strong>Distribusi</strong> <strong>Probabilitas</strong> <strong>Variabel</strong> <strong>Random</strong>


54<br />

<strong>Distribusi</strong> Normal<br />

q<br />

<strong>Probabilitas</strong><br />

q prob(X ≤ µ) = prob(X ≥ µ) = 0.50<br />

q<br />

prob(µ-x ≤ X ≤ µ) = prob(µ ≤ X ≤ µ+x)<br />

−∞<br />

µ +∞<br />

Statistika dan <strong>Probabilitas</strong><br />

<strong>Distribusi</strong> <strong>Probabilitas</strong> <strong>Variabel</strong> <strong>Random</strong>


<strong>Distribusi</strong> Normal<br />

55<br />

q<br />

<strong>Probabilitas</strong><br />

q<br />

prob(X = x) = luas di bawah kurva antara x s.d. x<br />

= 0<br />

q prob(X ≤ x) = prob(X < x)<br />

q prob(X ≥ x) = prob(X > x)<br />

q prob(x a ≤ X ≤ x b ) = prob(x a < X < x b )<br />

x a<br />

-∞ x b<br />

+∞ <br />

Statistika dan <strong>Probabilitas</strong><br />

<strong>Distribusi</strong> <strong>Probabilitas</strong> <strong>Variabel</strong> <strong>Random</strong>


56<br />

<strong>Distribusi</strong> Normal Standar<br />

q<br />

<strong>Distribusi</strong> normal biasa disajikan dalam bentuk distribusi normal standar<br />

q<br />

dinyatakan dalam variabel Z<br />

Z x<br />

= X − µ<br />

σ<br />

q<br />

Z x berdistribusi normal dengan μ = 0 dan σ = 1, N(0,1)<br />

à disebut dengan nama distribusi normal standar<br />

Statistika dan <strong>Probabilitas</strong><br />

<strong>Distribusi</strong> <strong>Probabilitas</strong> <strong>Variabel</strong> <strong>Random</strong>


57<br />

<strong>Distribusi</strong> Normal Standar<br />

luas = 1<br />

−∞ μ−3σ μ−2σ μ−σ μ μ+σ μ+2σ μ+3σ +∞ X<br />

−∞ −3 −2 −1 0 1 2 3 +∞ Z<br />

Statistika dan <strong>Probabilitas</strong><br />

<strong>Distribusi</strong> <strong>Probabilitas</strong> <strong>Variabel</strong> <strong>Random</strong>


58<br />

Tabel <strong>Distribusi</strong> Normal Standar<br />

q<br />

q<br />

Tabel z vs ordinat kurva normal standar<br />

q z vs ordinat pdf (probability density function) à file1<br />

Tabel z vs luas di bawah kurva<br />

q<br />

z vs cdf (cumulative distribution function)<br />

q luas kurva dari 0 s.d. z x à file2<br />

q luas kurva dari −∞ s.d. z x à file3<br />

Statistika dan <strong>Probabilitas</strong><br />

<strong>Distribusi</strong> <strong>Probabilitas</strong> <strong>Variabel</strong> <strong>Random</strong>


59<br />

Tabel <strong>Distribusi</strong> Normal Standar<br />

q<br />

Contoh<br />

q Suatu variabel random X berdistribusi normal, serta memiliki nilai rerata 12,<br />

dan simpangan baku 3<br />

q<br />

q<br />

q<br />

prob(X < 15)= prob(Z < 1)= … (lihat tabel)<br />

prob(X < 9)= prob(Z < −1)= … (lihat tabel)<br />

prob(9 < X < 15)= prob(−1 < Z < 1)= … (lihat tabel)<br />

Statistika dan <strong>Probabilitas</strong><br />

<strong>Distribusi</strong> <strong>Probabilitas</strong> <strong>Variabel</strong> <strong>Random</strong>


60<br />

Perintah (Fungsi) MS Excel<br />

q<br />

<strong>Distribusi</strong> Normal<br />

q NORM.DIST(x,mean,standard_dev,cumulative)<br />

q<br />

n x = nilai yang diinginkan untuk dicari distribusi normalnya<br />

n mean = nilai rerata (aritmetik)<br />

n standard_dev = nilai simpangan baku<br />

n cumulative = TRUE atau FALSE; TRUE jika ingin menghitung cdf, FALSE jika ingin<br />

menghitung pdf<br />

NORM.INV(probability,mean,standard_dev)<br />

n probability = probabilitas suatu distribusi normal<br />

n mean = nilai rerata (aritmetik)<br />

n standar_dev = nilai simpangan baku<br />

Statistika dan <strong>Probabilitas</strong><br />

<strong>Distribusi</strong> <strong>Probabilitas</strong> <strong>Variabel</strong> <strong>Random</strong>


61<br />

Perintah (Fungsi) MS Excel<br />

q<br />

q<br />

<strong>Distribusi</strong> Normal Standar<br />

q NORM.S.DIST(z,TRUE)<br />

q<br />

q<br />

n menghitung nilai cdf distribusi normal standar<br />

NORM.S.DIST(z,FALSE)<br />

n menghitung nilai pdf distribusi normal standar<br />

NORM.S.INV(probability)<br />

n kebalikan dari NORM.S.DIST(z)<br />

n mencari nilai z apabila probabilitasnya diketahui<br />

Ingat<br />

q <strong>Distribusi</strong> Normal Standar<br />

n mean = 0<br />

n simpangan baku = 1<br />

Statistika dan <strong>Probabilitas</strong><br />

<strong>Distribusi</strong> <strong>Probabilitas</strong> <strong>Variabel</strong> <strong>Random</strong>


Perintah (Fungsi) MS Excel<br />

62<br />

q Contoh 1<br />

q<br />

q<br />

NORM.DIST(15,12,3,TRUE)<br />

n rerata = 12<br />

n simpangan baku = 3<br />

n prob(X < 15) = NORM.DIST(15,12,3,TRUE) = 0.8413<br />

NORM.INV(0.8,12,3)<br />

n prob(X < x) = 0.8<br />

n x = NORM.INV(0.8,12,3) = 14.5249<br />

Statistika dan <strong>Probabilitas</strong><br />

<strong>Distribusi</strong> <strong>Probabilitas</strong> <strong>Variabel</strong> <strong>Random</strong>


63<br />

Perintah (Fungsi) MS Excel<br />

q Contoh 2<br />

q NORM.S.DIST(3,TRUE)<br />

n rerata = 0<br />

n simpangan baku = 1<br />

q<br />

n prob(Z < 3) = NORM.S.DIST(3,TRUE) = 0.9987<br />

n prob(0 < Z < 3) = NORM.S.DIST(3,TRUE) – 0.5 = 0.4987<br />

n prob(1 < Z < 3) = NORM.S.DIST(3,TRUE) – NORM.S.DIST(1,TRUE)<br />

n prob(Z > 1.5) = 1 – NORM.S.DIST(1.5,TRUE)<br />

NORM.S.INV(0.65)<br />

n prob(Z < z) = 0.65<br />

n z = NORM.S.INV(0.65) = 0.3843<br />

Statistika dan <strong>Probabilitas</strong><br />

<strong>Distribusi</strong> <strong>Probabilitas</strong> <strong>Variabel</strong> <strong>Random</strong>


64<br />

Statistika dan <strong>Probabilitas</strong><br />

<strong>Distribusi</strong> <strong>Probabilitas</strong> <strong>Variabel</strong> <strong>Random</strong>

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!