E = row total × column total / grand total, df = (r − 1)(c − 1)
Nilai kritis (α = 0,05)
df 1: 3,841, 2: 5,991, 3: 7,815, 4: 9,488
Keputusan
tolak H0 jika χ² > χ²crit
2Soal latihan
1.Distribusi normalSedang
Data berat kantong berdistribusi normal dengan rata-rata 250 g dan simpangan baku 5 g. Berapa proporsi yang berada di antara 242 dan 256 g? Nyatakan P dalam bentuk desimal.
μ = 250σ = 5x1 = 242x2 = 256
P =
2.Distribusi normalSulit
Data nilai ujian berdistribusi normal dengan rata-rata 65 poin dan simpangan baku 10 poin. Tentukan nilai x yang di bawahnya terdapat 95% data (persentil ke-95).
μ = 65σ = 10P = 95%
x = poin
3.Selang kepercayaanSedang
Daya tahan baterai dua model ponsel dibandingkan. Model 1: 80 ponsel, rata-rata 66 h, simpangan baku diketahui 19 h. Model 2: 30 ponsel, rata-rata 71 h, simpangan baku diketahui 6 h. Tentukan batas atas selang kepercayaan 95% untuk μ₁ − μ₂.
Diameter 11 poros hasil permesinan memiliki simpangan baku sampel 8,2 µm. Dengan anggapan diameternya berdistribusi normal, tentukan batas atas σ selang kepercayaan 95% untuk simpangan baku populasi. Dengan df = 10, 2,5% distribusi χ² berada di bawah 3,247 dan 2,5% berada di atas 20,483.
n = 11s = 8,2 µmχ² = 3,247, 20,483
σ = µm
5.Uji hipotesis & selang kepercayaanSedang
Dua lini produksi membuat komponen yang sama. Lini 1: sampel 100 komponen memiliki rata-rata panjang 53 mm, dan simpangan baku lini yang diketahui 17 mm. Lini 2: sampel 80 komponen memiliki rata-rata 49,4 mm, simpangan baku diketahui 3 mm. Tentukan statistik uji z untuk H₀: μ₁ = μ₂, dengan selisih x̄₁ − x̄₂ (lini 1 dikurangi lini 2).
Dalam suatu uji klinis, 90 dari 150 pasien dengan perlakuan A sembuh, dan 105 dari 150 pasien dengan perlakuan B. Dengan proporsi gabungan, tentukan statistik uji z untuk H₀: p₁ = p₂.
x₁ = 90n₁ = 150x₂ = 105n₂ = 150
z =
7.Regresi linear & korelasiSedang
Tabel memberikan 5 pasang pengamatan x = belanja iklan dalam k€ dan y = penjualan dalam k€. Cari koefisien determinasi r² dari garis kuadrat terkecil.
n = 5
r² =
8.Regresi linear & korelasiSulit
Tabel memberikan 6 pasang pengamatan x = umur mobil dalam tahun dan y = harga dalam k€. Gunakan garis kuadrat terkecil ŷ = a + b·x. Untuk nilai x berapa garis memprediksi ŷ = 26?
n = 6ŷ = 26
x =
9.Uji chi-kuadratSedang
Tabel kontingensi menunjukkan frekuensi teramati. Untuk uji independensi chi-kuadrat, cari frekuensi harapan E untuk sel “shift malam, tanpa cacat”.
total baris = 80total kolom = 43N = 165
E =
10.Uji chi-kuadratSulit
Tabel menunjukkan frekuensi teramati. Uji pada α = 0,05 apakah kedua variabel independen (tanpa koreksi kontinuitas). Hitung statistik uji χ², lalu bandingkan dengan nilai kritis dari tabel.
N = 3003 × 2α = 0,05
χ² =
3Larutan
1.Distribusi normal
Jawaban: P = 0,8301
Distribusi normal: ubah nilai x menjadi skor z, z = (x − μ)/σ, yang menghitung berapa simpangan baku dari rata-rata. Tabel z (atau Φ(z)) memberikan luas di sebelah kiri z, yaitu P(X < x). Luas di sebelah kanan adalah 1 − Φ(z), dan luas di antara dua nilai adalah selisih kedua luasnya.
Skor z
z₁ = (242 − 250)/5 = −1,6
z₂ = (256 − 250)/5 = 1,2
Luas di antara
P = Φ(1,2) − Φ(−1,6) = 0,8849 − 0,0548 = 0,8301
Jawaban
P = 0,8301
2.Distribusi normal
Jawaban: x = 81,45 poin
Distribusi normal: ubah nilai x menjadi skor z, z = (x − μ)/σ, yang menghitung berapa simpangan baku dari rata-rata. Tabel z (atau Φ(z)) memberikan luas di sebelah kiri z, yaitu P(X < x). Luas di sebelah kanan adalah 1 − Φ(z), dan luas di antara dua nilai adalah selisih kedua luasnya.
z untuk persentil
Φ(z) = 0,95 → z = 1,645
Kembali ke x
x = 65 + 1,645·10 = 81,45 poin
Jawaban
x = 81,45 poin
3.Selang kepercayaan
Jawaban: batas atas = −0,3154 h
Interval for a difference: estimate ± critical value × standard error. For two independent means with known σ: SE = √(σ₁²/n₁ + σ₂²/n₂) and z. With equal unknown variances: pooled s_p and t with n₁ + n₂ − 2 degrees of freedom. For paired data, work with the differences: d̄ ± t·s_d/√n.
Estimasi titik
x̄₁ − x̄₂ = 66 − 71 = −5
Galat baku
SE = √(19²/80 + 6²/30) = 2,39
Margin galat
E = 1,96·2,39 = 4,685
Selang
−5 ± 4,685 → [−9,685, −0,3154]
Jawaban
batas atas = −0,3154 h
Selang tidak memuat 0, jadi rata-ratanya berbeda secara signifikan.
4.Selang kepercayaan
Jawaban: σ = 14,39 µm
Selang untuk varians: (n − 1)s²/σ² berdistribusi χ² dengan derajat bebas n − 1. Selang 95% untuk σ² berjalan dari (n − 1)s² dibagi nilai χ² atas (2,5% di atasnya) sampai (n − 1)s² dibagi nilai χ² bawah (2,5% di bawahnya); selang untuk σ adalah akar kuadrat kedua batas itu. Selang ini tidak simetris terhadap s.
Jumlah kuadrat
(n − 1)s² = 10·8,2² = 672,4
Batas untuk σ²
672,4/20,483 = 32,83
672,4/3,247 = 207,1
Batas untuk σ
σ = √207,1 = 14,39 µm
Jawaban
σ = 14,39 µm
Selang 95% untuk σ: [5,73, 14,39] µm.
5.Uji hipotesis & selang kepercayaan
Jawaban: z = 2,078
Hypothesis test: the test statistic = (estimate − value under H₀)/(standard error under H₀). The p-value is the probability, assuming H₀ is true, of a statistic at least as extreme as the one observed: the area in one tail for a one-sided H₁, twice the tail area for a two-sided H₁. Reject H₀ when p ≤ α.
Galat baku selisih
SE = √(17²/100 + 3²/80) = √3,003 = 1,733
Statistik uji
z = (53 − 49,4)/1,733 = 2,078
Jawaban
z = 2,078
|z| > 1,96, jadi H₀ ditolak pada taraf 5% (dua sisi).
6.Uji hipotesis & selang kepercayaan
Jawaban: z = −1,816
Hypothesis test: the test statistic = (estimate − value under H₀)/(standard error under H₀). The p-value is the probability, assuming H₀ is true, of a statistic at least as extreme as the one observed: the area in one tail for a one-sided H₁, twice the tail area for a two-sided H₁. Reject H₀ when p ≤ α.
Proporsi sampel
p̂₁ = 90/150 = 0,6
p̂₂ = 105/150 = 0,7
p̂ = 195/300 = 0,65
Galat baku menurut H₀
SE = √(0,65·0,35·(1/150 + 1/150)) = 0,05508
Statistik uji
z = (0,6 − 0,7)/0,05508 = −1,816
Jawaban
z = −1,816
|z| < 1.96, jadi H₀ tidak ditolak pada taraf 5% (dua sisi).
7.Regresi linear & korelasi
Jawaban: r² = 0,821
Regresi kuadrat terkecil: dengan x̄ dan ȳ sebagai rata-rata, Sxx = Σ(x − x̄)², Syy = Σ(y − ȳ)² dan Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ), garis ŷ = a + b·x memiliki kemiringan b = Sxy/Sxx dan intersep a = ȳ − b·x̄, sehingga garis selalu melalui (x̄, ȳ). Koefisien korelasi Pearson r = Sxy/√(Sxx·Syy) terletak antara −1 dan 1; r² adalah fraksi variasi y yang dijelaskan oleh garis.
Rata-rata
x̄ = 20/5 = 4
ȳ = 232/5 = 46,4
Jumlah kuadrat dan hasil kali
Sxx = Σ(x − x̄)² = 10
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 43
Syy = Σ(y − ȳ)² = 225,2
Koefisien determinasi
r² = 43²/(10·225,2) = 0,821
Jawaban
r² = 0,821
Sekitar 82,1% variasi y dijelaskan oleh garis.
8.Regresi linear & korelasi
Jawaban: x = 1,625
Regresi kuadrat terkecil: dengan x̄ dan ȳ sebagai rata-rata, Sxx = Σ(x − x̄)², Syy = Σ(y − ȳ)² dan Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ), garis ŷ = a + b·x memiliki kemiringan b = Sxy/Sxx dan intersep a = ȳ − b·x̄, sehingga garis selalu melalui (x̄, ȳ). Koefisien korelasi Pearson r = Sxy/√(Sxx·Syy) terletak antara −1 dan 1; r² adalah fraksi variasi y yang dijelaskan oleh garis.
Rata-rata
x̄ = 21/6 = 3,5
ȳ = 138/6 = 23
Jumlah kuadrat dan hasil kali
Sxx = Σ(x − x̄)² = 17,5
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = −28
Garis regresi
b = −28/17,5 = −1,6
a = 23 − (−1,6)·3,5 = 28,6
ŷ = 28,6 − 1,6·x
Selesaikan untuk x
x = (26 − 28,6)/(−1,6) = 1,625
Jawaban
x = 1,625
9.Uji chi-kuadrat
Jawaban: E = 20,85
Uji chi-kuadrat: bandingkan frekuensi teramati O dengan frekuensi E yang diharapkan di bawah H₀ menggunakan χ² = Σ(O − E)²/E. Uji kecocokan: E = n·p untuk setiap kategori, df = k − 1 (dikurangi satu lagi untuk setiap parameter yang diestimasi dari data). Independensi dalam tabel r × c: E = total baris × total kolom / total keseluruhan, df = (r − 1)(c − 1). Tolak H₀ bila χ² melebihi nilai kritis untuk α yang dipilih.
Frekuensi harapan
E = 80·43/165 = 20,85
Jawaban
E = 20,85
10.Uji chi-kuadrat
Jawaban: χ² = 54,13
Uji chi-kuadrat: bandingkan frekuensi teramati O dengan frekuensi E yang diharapkan di bawah H₀ menggunakan χ² = Σ(O − E)²/E. Uji kecocokan: E = n·p untuk setiap kategori, df = k − 1 (dikurangi satu lagi untuk setiap parameter yang diestimasi dari data). Independensi dalam tabel r × c: E = total baris × total kolom / total keseluruhan, df = (r − 1)(c − 1). Tolak H₀ bila χ² melebihi nilai kritis untuk α yang dipilih.