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 tinggi badan pria dewasa berdistribusi normal dengan rata-rata 178 cm dan simpangan baku 7 cm. Berapa proporsi yang berada di antara 171,35 dan 186,4 cm? Nyatakan P dalam bentuk desimal.
μ = 178σ = 7x1 = 171,35x2 = 186,4
P =
2.Distribusi normalSulit
Data tinggi badan pria dewasa berdistribusi normal dengan rata-rata 178 cm dan simpangan baku 7 cm. Tentukan nilai x yang di bawahnya terdapat 10% data (persentil ke-10).
μ = 178σ = 7P = 10%
x = cm
3.Selang kepercayaanSedang
Tekanan darah 15 pasien diukur sebelum dan sesudah suatu perawatan. Selisih d = sebelum − sesudah (mmHg) memiliki rata-rata −5 dan simpangan baku 2. Tentukan batas atas selang kepercayaan 99% untuk rata-rata selisih.
n = 15d̄ = −5sd = 299%t(14) = 2,977
batas atas = mmHg
4.Selang kepercayaanSulit
Diameter 21 poros hasil permesinan memiliki simpangan baku sampel 5,1 µm. Dengan anggapan diameternya berdistribusi normal, tentukan batas atas σ selang kepercayaan 95% untuk simpangan baku populasi. Dengan df = 20, 2,5% distribusi χ² berada di bawah 9,591 dan 2,5% berada di atas 34,17.
n = 21s = 5,1 µmχ² = 9,591, 34,17
σ = µm
5.Uji hipotesis & selang kepercayaanSedang
Rata-rata suatu populasi diklaim sebesar 50; simpangan baku populasinya diketahui 24. Sampel acak 36 pengamatan memiliki rata-rata 45,04. Uji H₀: μ = 50 melawan H₁: μ < 50. Tentukan nilai p p.
μ₀ = 50σ = 24n = 36x̄ = 45,04H₁: μ < μ₀
p =
6.Uji hipotesis & selang kepercayaanSulit
Dalam suatu uji klinis, 45 dari 100 pasien dengan perlakuan A sembuh, dan 100 dari 200 pasien dengan perlakuan B. Dengan proporsi gabungan, tentukan statistik uji z untuk H₀: p₁ = p₂.
x₁ = 45n₁ = 100x₂ = 100n₂ = 200
z =
7.Regresi linear & korelasiSedang
Tabel memberikan 6 pasang pengamatan x = jam belajar dan y = nilai ujian. Jumlah-jumlahnya diberikan. Cari koefisien korelasi Pearson r dari jumlah-jumlah ini.
Tabel memberikan 6 pasang pengamatan x = umur mobil dalam tahun dan y = harga dalam k€. Gunakan garis kuadrat terkecil ŷ = a + b·x. Prediksikan ŷ untuk x = 3,5.
n = 6x = 3,5
ŷ =
9.Uji chi-kuadratSedang
Tabel kontingensi menunjukkan frekuensi teramati. Hitung statistik chi-kuadrat χ² untuk uji independensi antara variabel baris dan variabel kolom. Jangan gunakan koreksi kontinuitas.
N = 2002 × 2
χ² =
10.Uji chi-kuadratSulit
Uji independensi chi-kuadrat dilakukan pada tabel kontingensi dengan 2 baris dan 11 kolom (tidak termasuk total). Dengan memakai tabel, cari nilai kritis χ²crit pada taraf signifikansi α = 0,05.
α = 0,05
χ²crit =
3Larutan
1.Distribusi normal
Jawaban: P = 0,7139
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 = (171,35 − 178)/7 = −0,95
z₂ = (186,4 − 178)/7 = 1,2
Luas di antara
P = Φ(1,2) − Φ(−0,95) = 0,8849 − 0,1711 = 0,7139
Jawaban
P = 0,7139
2.Distribusi normal
Jawaban: x = 169 cm
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) = 0,1 → z = −1,282
Kembali ke x
x = 178 + −1,282·7 = 169,03 cm
Jawaban
x = 169,03 cm
3.Selang kepercayaan
Jawaban: batas atas = −3,463 mmHg
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.
Nilai kritis
df = 14, t = 2,977
Margin galat
E = 2,977·2/√15 = 1,537
Selang
−5 ± 1,537 → [−6,537, −3,463]
Jawaban
batas atas = −3,463 mmHg
4.Selang kepercayaan
Jawaban: σ = 7,365 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 = 20·5,1² = 520,2
Batas untuk σ²
520,2/34,17 = 15,22
520,2/9,591 = 54,24
Batas untuk σ
σ = √54,24 = 7,365 µm
Jawaban
σ = 7,365 µm
Selang 95% untuk σ: [3,902, 7,365] µm.
5.Uji hipotesis & selang kepercayaan
Jawaban: p = 0,1075
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.
Statistik uji
SE = σ/√n = 24/√36 = 4
z = (45,04 − 50)/4 = −1,24
Luas ekor
Φ(1,24) = 0,8925
1 − Φ(1,24) = 0,1075
nilai p
p = 0,1075
Jawaban
p = 0,1075
p > 0,05, jadi H₀ tidak ditolak pada taraf 5%.
6.Uji hipotesis & selang kepercayaan
Jawaban: z = −0,817
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 = 45/100 = 0,45
p̂₂ = 100/200 = 0,5
p̂ = 145/300 = 0,4833
Galat baku menurut H₀
SE = √(0,4833·0,5167·(1/100 + 1/200)) = 0,0612
Statistik uji
z = (0,45 − 0,5)/0,0612 = −0,817
Jawaban
z = −0,817
|z| < 1.96, jadi H₀ tidak ditolak pada taraf 5% (dua sisi).
7.Regresi linear & korelasi
Jawaban: r = 0,9927
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.
Jumlah terpusat
Sxy = 4513 − 48·515/6 = 393
Sxx = 454 − 48²/6 = 70
Syy = 46443 − 515²/6 = 2239
Koefisien korelasi
r = 393/√(70·2239) = 0,9927
Jawaban
r = 0,9927
8.Regresi linear & korelasi
Jawaban: ŷ = 18,33
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 = 110/6 = 18,33
Jumlah kuadrat dan hasil kali
Sxx = Σ(x − x̄)² = 17,5
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = −43
Garis regresi
b = −43/17,5 = −2,457
a = 18,33 − (−2,457)·3,5 = 26,93
ŷ = 26,93 − 2,457·x
Prediksi
ŷ = 26,93 + (−2,457)·3,5 = 18,33
Jawaban
ŷ = 18,33
9.Uji chi-kuadrat
Jawaban: χ² = 2,104
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.
df = 1. Pada α = 0,05 nilai kritisnya 3,841, sehingga H₀ (independensi) tidak ditolak.
10.Uji chi-kuadrat
Jawaban: χ²crit = 18,31
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.
Derajat kebebasan
df = (2 − 1)·(11 − 1) = 10
Tabel
χ²crit(df = 10, α = 0,05) = 18,307
Jawaban
χ²crit = 18,307
Tolak H₀ jika χ² yang dihitung lebih besar daripada nilai ini.