I KETUT GORDE YASE MASLABORATORIUM BIOMETRIKA

FAKULTAS PETERNAKAN UNDIP

PENELITIAN ILMIAH

Penelitian ilmiah adl penelitian yg mengikuti kaidahinterrelasi antara logika dan fakta

Kesimpulan dari suatu penelitian ilmiah sangat diten-tukan oleh analisis statistika yg digunakan

Ada 3 peranan statistika dalam penelitian ilmiah, yi.(1) deskripsi (2) analisis dan (3) peramalan

Dalam penelitian ilmiah, pengamatan dilakukan terhadap sampel utk menggeneralisir populasi, baik denganteknik pendugaan maupun pengujian hipotesis

Utk penelitian percobaan maka rancangan percobaandigunakan utk mengumpulkan dan menganalisis datadimana analisis ragam digunakan utk menguraikankeragaman total kedalam komponen2-nya

RANCANGAN PERCOBAAN (EXPERIMENTAL DESIGN)

Percobaan adl penyelidikan terencana utk mendapatkansuatu fakta baru dan utk memperkuat atau menolak hasil2percobaan terdahulu serta digunakan dalam pengambilankeputusan

Rancangan percobaan adl perancangan atas suatu percoba-an dimana setiap langkah atau tindakannya betul2 terdefi-nisikan sedemikian rupa shg informasi yg berhubungandgn masalah yg diteliti menjadi relevan dan obyektivitas hasil analisis stat memiliki validitas yg tinggi

Pada dasarnya ranc.percob. merupakan pengaturan pemberian perlakuan kepada materi percob. dgn tujuan agar keragaman respons yg ditimbulkan oleh lingkungan dan heterogenitas materi percob dapat diwadahi dan dihilangkan.

Gambaran ruang lingkup sebuah rancangan percobaan.

Kasus : Seorang peneliti ingin membandingkan pengaruhpemberian berbagai aras protein dalam ransum (10%, 15%,20% dan 25%) yg diberikan kepada 5 bangsa sapi (A, B, C,D dan E). Sapi2 tsb diletakkan pada 40 kandang yg berbedamasing2 20 ekor didaerah up land dan sisanya di low land.

Ranc.cob. yg digunakan harus mampu menjawab hal2 sbb.(1). Bagaimana cara mengukur pengaruh perlakuan?

(2).Apakah perlakuan memberikan respons yg sama/tidak?

(3).Faktor apa saja yg mempengaruhi sifat tertentu yg hen-dak diukur , faktor mana yg diselidiki, dikendalikan atau diabaikan?

(4).Bentuk analisis statistik yg digunakan?

(5).Perlukah perlakuan kontrol sebagai pembanding?

Pengertian tentang Perlakuan, Satuan percobaan danKesalahan Percobaan.

Perlakuan (treatment) diartikan sbg ber-macam2 proseduryg pengaruhnya diukur dan diperbandingkan satu sama la-in. Berupa : (1).sesuatu yg diberikan pada materi percobaanmis : obat, pupuk, kandang, suhu, dll. dalam bentuk perla-kuan tunggal atau perlakuan jamak (2).materi percob. ygberbeda2, mis: bangsa sapi, umur, jenis kelamin,dll.

Satuan Percobaan (experimental unit), yi sekumpulan ma-teri percob. yg kepadanya diterapkan perlakuan (bisa tung-gal atau jamak) dalam ulangan tunggal berupa individuatau sekumpulan individu (satu flock)

Satuan Contoh (sampling unit) yg dinyatakan sebagai bagi-an dari satuan percob., dapat berupa satu satuan percob. secara lengkap atau dapat berupa sebagian dari satuan perc.

Lanjutan

Kesalahan Percobaan (experimental error) yi berupa kega-galan dari materi percobaan utk memberikan respons yg sama terhadap perlakuan yg sama. Terjadi karena adanya ke-salahan pengukuran, kesalahan dalam melakukan prose-dur penelitian, ketidak seragaman materi percob, adanyapengaruh faktor dari luar seperti adanya variasi tambahanyg cendrung menutupi pengaruh perlakuan.

Kesalah percob. dibagi atas 2 kelompok, yi.(1) kesalahan sistematik, yi kesalahan yg melekat pada prosedur percob. shgbersifat searah terhadap harga benar, dapat diramalkan danpada replikasi akan berulang kembali (2) kesalahan ran-dom adl kesalahan yg tidak searah terhadap harga benar, tidak dapat diramalkan dan pada pengulangan akan salingmengeleminasi

Cara Mengurangi Kesalahan Percobaan

Ada beberapa cara utk mengurangi kesalahan percobaan

(1). Menggunakan satuan percobaan (unit experiment) yanghomogen atau membuat stratifikasi yg cermat

(2). Mencegah semaksimal mungkin masuknya faktor-faktor lain dari luar

(3). Menggunakan rancangan eksperimen yg lebih efisi endan sesuai dengan keragaman dari materi percob.

Catatan :

Semakin besar replikasi, maka presisi atau sensitivitaseksperimen semakin tinggi, juga akan meningkatkankekuatan uji statistik (power test)

Ulangan, Pengacakan dan Pengendalian Lokal

Ada 3 dasar rancangan yg harus dipenuhi dalam ranc.perc.yi (1).Ulangan (replikasi) (2).Pengacakan (randomisasi)dan930.Pengendalian Lokal (lokal kontrol)

Ulangan adl banyaknya satuan percobaan yang mendapatperlakuan yang sama pada kondisi tertentu, atau berapa kali suatu perlakuan yg sama diberikan pada satuan percob.dengan kondisi tertentu. Jika suatu perlakuan muncul le-bih dari satu kali dalam suatu percobaan, maka dikatakanperlakuan itu mempunyai ulangan. Pengertian ulangan da-lam konteks ini adl pengulangan dari perlakuan dasar yangdapat berupa perlakuan tunggal atau perlakuan majemuk.

Catatan : perlu dibedakan antara jumlah ulangan denganjumlah pengulangan pengukuran

Fungsi Ulangan

(1). Diperlukan untuk memberikan nilai dugaan dari kesalahan percobaan yg akan digunakan dalam uji kemaknaan (significance test) atau dugaan batas keyakinan (confidence interval) hasil suatu percob. Pengukur dari kesalahan perco-baan adalah ragam atau varians yg dalam anova dinyatakansebagai KTG dari unit percobaan.

(2). Meningkatkan presisi hasil percob. dengan melalui pe-ngurangan simpangan baku dari nilai tengah perlakuan.Dengan adanya ulangan maka simpangan baku dari nilai tengah perlakuan menjadi kecil.

(3). Meningkatkan dan memperluas jangkauan generalisasihasil percobaan

(4). Mengendalikan ragam atau KTG. Dengan pengulangankesalahan percobaan dapat diperkecil.

Menentukan Jumlah Ulangan

Jumlah ulangan dari suatu percobaan ditentukan oleh :

(1). Tingkat ketelitian yg diinginkan

(2).Tingkat keragaman dari materi percobaan

(3). Sumber2 yg tersedia, termasuk personel dan peralatan

Berikut adalah rumus utk menentukan jumlah ulangan

dimana :

S² = ragam galat percobaan yg diduga

t0,5α = nilai t yg diperoleh dari tabel t-student pada taraf nyata αutk derajat bebas yg sesuai dgn S²

d = besarnya penyimpangan antara nilai dugaan terhadapnilai sebenarnya dari parameter populasi

r = [2(t² 0,5α) S²] / d²

Lanjutan

Dengan mengetahui jumlah ulangan (r), maka banyaknya satuan percobaan yg harus disediakan (n) dapat ditentukan, yi dengan mengalikan nilai (r) dgn banyak-nya perlakuan yg dicobakan (t) n = (r)(t)

Kelayakan suatu percobaan ditentukan berdasarkan derajat bebas galat-nya. Db galat minimal = 12. pada kon-disi ini diharapkan keragaman hasil percobaan akanminimum.

Db. galat untuk RAL = t(r-1), maka jika jumlah perla-kuan yg dicobakan (t) = 4 dan ulangan (r) = 4, ketentuan db galat minimum = 12 akan terpenuhi. Ini berartipercobaan tsb harus menyediakan satuan percobaansebanyak (r)(t)= 4x4 = 16 satuan percobaan.

PENGACAKAN (RANDOMISASI)

Objektivitas dari hasil suatu penelitian ditentukan berdasarkan penempatan perlakuan dari suatu percobaan telahdilakukan secara acak.

Yang dimaksud dengan acak (random) adl keadaan dimanasetiap satuan percobaan mempunyai kesempatan yg samauntuk mendapat perlakuan, artinya setiap perlakuan dapatdiaplikasikan dengan probabilitas yg sama terhadap satuanpercobaan. Jadi randomisasi adl proses utk mewujudkankeadaan random.

Pengacakan dilakukan dalam usaha menjaga validitas generalisasi hasil percobaan terhadap populasinya. Dengan pe-ngacakan maka validitas estimasi kesalahan percobaan, es-timasi harga hasil rata2 perlakuan akan terjamin.

PENGENDALIAN LOKAL ATAU LOKAL KONTROL

Adanya perbedaan antar perlakuan yg dicobakan sangat tergantung pada besarnya galat percobaan. Suatu percobaanyg baik akan berusaha utk meminimumkan galat percoba-an. Salah satu cara utk mengurangi galat adl dengan carapenempatan perlakuan2 materi percobaan yg relatif homogen.

Lokal kontrol merupakan langkah2 atau usaha2 yg berben-tuk penyeimbangan (balancing), pemblokan (blocking)dan pengelompokkan (grouping) dari satuan percobaan ygdigunakan dalam percobaan.

Penelitian dikatakan eksperimental jika dan hanya jikamenggunakan lokal kontrol, sehingga penelitian menjadilebih efisien dan uji kemaknaan menjadi lebih sensitip.

PENGELOMPOKKAN (GROUPING), PEMBLOKAN (BLOCK ING) DAN PENYEIMBANGAN (BALANCING)

(1). Pengelompokkan (Grouping)Diartikan sebagai penempatan himpunan satuan percoba-an yghomogen menjadi kelompok2 (groups) dimana tiap kelompokdimungkinkan mendapat perlakuan yg berbeda, dimana tiapkelompok jumlahnya bisa tidak sama

(2). Pemblokan (blocking)Adl. pembagian himpunan satuan percobaan yg heterogen kedalam blok2(blocks) sehingga satuan percobaan dalam blok secararelatif bersifat homogen dan sebagian besar da-ri variasi yg dapatdiperkirakan telah baur dalam blok. Blok dilakukan oleh penelitiberdasarkan ketentuan pemblokan atas sifat tertentu. Setiapblok mendapat semua perlakuan yg dilakukan secara acak.

Lanjutan :

(1).Penyeimbangan (balancing)

Diartikan sebagai usaha untuk memperoleh konfigurasi ygseimbang dari satuan percobaan yg digunakan. Untuk ran-cangan percobaan tertentu kemungkinan proses penyeim-bangan ini tidak dapat dicapai atau mungkin menghasil-kan keseimbangan parsial. Pada pengendalian lokal (1) pe-ngelompokan menghasilkan bentuk rancangan yg hampirsempurna, sedangkan pengendalian lokal (2) pemblokanmenghasilkan rancangan dengan keseimbangan parsial.

Pengendalian lokal/lokal kontrol dapat dilakukan melalui :

(1). Pemilihan rancangan percobaan

(2). Penggunaan pengamatan pengiring (concomitant var)

(3). Pemilihan ukuran satuan2 percobaan