Rancangan percobaan

 

RANCANGAN PERCOBAAN

Dalam statistika, perancangan percobaan atau rancangan percobaan adalah kajian mengenai penentuan kerangka dasar kegiatan pengumpulan informasi terhadap objek yang memiliki variasi (stokastik), berdasarkan prinsip-prinsip statistika. Bidang ini merupakan salah satu cabang penting dalam statistika inferensial dan diajarkan di banyak cabang ilmu pengetahuan di perguruan tinggi karena berkaitan erat dengan pelaksanaan percobaan (eksperimen).

Perancangan percobaan dapat dikatakan sebagai “jembatan” bagi peneliti untuk bergerak dari hipotesis menuju pada eksperimen agar memberikan hasil yang valid secara ilmiah. Dengan demikian, perancangan percobaan dapat dikatakan sebagai salah satu instrumen dalam metode ilmiah.

Kajian perancangan percobaan adalah pelaksanaan percobaan (eksperimen) terkendali. Dalam percobaan semacam ini, peneliti memberikan sejumlah tindakan (dapat juga “pelabelan” sesuai dengan ciri-ciri objeknya, diistilahkan sebagai perlakuan atau treatment) pada sejumlah objek yang memiliki variasi pada derajat tertentu. Objek ini diistilahkan sebagai satuan percobaan atau experimental unit, yang dapat berwujud hewan, tumbuhan, manusia, atau barang. Apabila perlakuan yang sama dikenakan terhadap sejumlah objek, objek-objek ini merupakan ulangan (replicate) dari perlakuan tadi. Pengamatan dilakukan terhadap sejumlah karakteristik yang diminati sang peneliti terhadap objek-objek tadi. Hipotesis statistis ditentukan (“hipotesis nol”) untuk memaknai pengaruh perlakuan-perlakuan yang diberikan terhadap hasil pengamatan (data) yang ada.

  1. A.   Prinsip-prinsip Pokok Rancangan Percobaan

Agar percobaan dapat memberi fakta yang dapat diolah dan digunakan untuk menarik kesimpulan yang sahih maka di dalam merancang, suatu percobaan harus dipertimbangkan tiga prinsip pokok, yaitu pengulangan (replication), pengacakan (randomization), dan pengendalian lokal (local control) / pengelompokan.

  1. 1.    Pengulangan

Pengulangan adalah percobaan dasar yang dilakukan lebih dari satu kali. Pengulangan berfungsi sebagal berikut:

a. Menghasilkan nilai dugaan bagi galat percobaan.

b. Meningkatkan ketepatan percobaan

c. Memperluas daya cakup kesimpulan, dan

d. Mengendalian ragam galat percobaan.

Dalam pengujian hipotesis tentang ada tidaknya perbedaan pengaruh perlakuan dibutuhkan nilai dugaan bagi ragam galatpercobaan. Selain itu, dugaan juga diperlukan untuk membentuk selang kepercayaan bagi nilai tengah perlakuan. Nilai dugaan bagi ragam galat percobaan tidak dapat diperoleh pada percobaan yang dilakukan tanpa ulangan, kecuali pada keadaan tertentu. Oleh sebab itu, ulangan sangat diperlukan untuk mendapatkan dugaan bagi ragam galat percobaan.

Upaya memperbanyak ulangan sudah tentu akan memperbaiki hasil percobaan. Namun, memperbanyak ulangan juga berarti meningkatkan korbanan berupa waktu, biaya, tenaga, dan bahan percobaan. Sedangkan sumber daya tersedia dalam jumlah yang terbatas. Oleh sebab itu, peningkatan ulangan hanya dapat dilakukan sampai batas tertentu sesuai dengan kendala yang dihadapi. Selain itu, perlu dipertimbangkan berapa besar peningkatan informasi yang diperoleh dari penambahan ulangan. Bila peningkatan informasi yang diperoleh tidak seimbang dengan jurnlah korbanan yang telah dikeluarkan, berarti peningkatan ulangan tidak memberikan manfaat. Sebaliknya, bila ulangan tidak ditingkatkan maka keandalan kesimpulan yang ditarik dari hasil percobaan tidak dapat dipertahankan. Pada kondisi ini ulangan perlu diperbanyak. Yang jelas semakin kecil keragaman populasi, semakin sedikit ulangan yang dibutuhkan. Sebaliknya, semakin tinggi tingkat ketepatan yang diinginkan semakin banyak ulangan yang dibutuhkan.

  1. 2.    Pengacakan

Pengacakan adalah suatu usaha untuk mengalokasikan perlakuan kepada setiap satuan percobaan tanpa pilih kasih. Pengacakan berfungsi:

  1. Menghindarkan bias yaitu menjamin penduga tidak bias untuk nilai tengah perlakuan dan galat percobaan;
  2.  Menjamin adanya kebebasan antarpengamatan;
  3.  Mengatasi sumber keragaman yang diketahui namun tidak dapat diduga pengaruhnya

Pengacakan menjamin pemberian kesempatan yang sama kepada setiap satuan percobaan untuk mendapat perlakuan tertentu. Dengan pengacakan dapat dipastikan bahwa kita akan memperoleh nilai dugaan yang tak bias bagi ragam galat percobaan, nilai tengah, dan beda nilai tengah perlakuan. Disarankan untuk melakukan pengacakan walaupun tidak ada kemungkinan bias yang serius akibat tidak adanya pengacakan. Pengacakan akan menghindari kejadian yang mungkin berbeda dari harapan. Pengacakan dapat dilakukan dengan undian ataumenggunakan bilangan teracak.

  1. 3.    Pengelompokan

Pengelompokan adalah teknik yang digunakan untuk meningkatkan ketelitian percobaan. Fungsi pengelompokan:

  1. Meningkatkan presisi. Pengelompokan meningkatkan presisi (sensitivitas percobaan dalam mendeteksi perbedaan) dengan memisahkan keragaman antarkelompok (sumber keragaman yang dapat diduga pengaruhnya) dari galat percobaan sehingga galat percobaan dapat diperkecil. Dalam hal ini perlakuan dibandingkan pada kondisi yang hampir sama.
  2. Meningkatkan informasi. Pengelompokan dapat meningkatkan informasi karena kelompok dapat diletak-kan pada tempat, waktu, dan bahan yang berbeda.

Pengelompokan dilakukan kalau terdapat sumber keragaman yang dapat diketahui dan pengaruhnya dapat diperkirakan. Bahan percobaan disusun ke dalam kelompok-kelompok satuan percobaan yang relatif seragam.

PERANCANGAN PERCOBAAN YANG BAIK

  1. Kesederhanaan (symplicity). Perlakuan dan metode semudah mungkin dengan tetap mempertahankan obyektivitas.
  2. Derajat ketepatan (degree of precision); Memberi peluang mengukur perbedaan yang ada pada perlakuan-perlakuan menurut derajat ketepatan yang diinginkan peneliti.
  3. Ketiadaan galat sistematis. Harus dirancang agar setiap unit percobaan menerima perlakuan dengan peluang sama besar agar hasilnya tidak bias.
  4. Kisaran keabsahan kesimpulan selebar-lebarnya. Peningkatan kisaran keabsahan kesimpulan dapat diperoleh melalui:
    1. memperbanyak ulangan menurut waktu atau ruang.

b.   Merancang perlakukan secara faktorial (berbagai taraf perlakuan atau tingkat faktor lainnya)

  1. Kalkulasi derajat ketidakpastian (degree of uncertainty). Memungkinkan peneliti menghitung kemungkinan (peluang) terjadinya hasil pengamatan yang menyimpang.

 

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s