Rancangan Percobaan

1. Rancangan Percobaan Diah Indriani Departemen Biostatistika dan Kependudukan Fakultas Kesehatan Masyarakat Universitas Airlangga

2. Tiga Unsur Utama • Ulangan (replikasi) • Pengacakan (randomisasi) • Pengendalian lokal untuk memperkecil kesalahan (galat percobaan)

3. Ulangan • Adalah Pemberian perlakuan lebih dari satu kali dalam satu satuan percobaan • Apa tujuan pengulangan? Supaya memungkinkan adanya kesalahan dalam percobaan (?????)

4. Ulangan Berapa ulangan yang optimal? • Bergantung homogenitas obyek dan tempat percobaan dilakukan • Bergantung dengan sifat perlakuan yang diberikan • Bergantung dengan tingkat presisi yang diinginkan

5. Pengacakan Tujuan • Menghindari subyektifitas peneliti • Memberikan kesempatan yang sama pada semua anggota populasi untuk diambil sebagai sampel • Memberikan kesempatan yang sama pada semua anggota sampel untuk mendapat jenis perlakuan tertentu

6. Pengendalian lokal untuk memperkecil kesalahan / galat percobaan • Galat percobaan adalah ketidak mampuan obyek percobaan yang diperlakukan sama untuk berperilaku sama • Suatu perlakuan yang diberikan pada obyek percobaan secara berulang akan menghasilkan nilai pengamatan yang berbeda • Galat/ kesalahan yang diharapkan peneliti tentunya adalah perbedaan yang terjadi secara alamiah bukan karena kesalahan dalam merancang percobaan

7. Pengendalian lokal untuk memperkecil kesalahan / galat percobaan • Obyek percobaan janganlah dipaksa homogen kalau kenyataannya tidak homogen. Obyek percobaan tersebut dikelompokkan dalam grup/kelompok yang homogen, kemudian barulah perlakuan diberikan • Misalnya: Percobaan pemberian perlakuan pengasapan pada ikan. Ikan terdiri dari berbagai jenis dan berbagai berat ikan. Kondisi yang berbeda tidak boleh dianggap homogen. Ikan harus dikelompokkan dalam beberapa grup, supaya dalam satu grup lebih homogen.

8. Randomized Complete Design • Disebut juga rancangan acak lengkap (RAL) • Penempatan obyek-obyek percobaan pada satuan percobaan diacak secara lengkap • Misalnya: Sebuah penelitian akan meneliti tentang optimalisasi pengawetan dengan garam (penggaraman) pada telur bebek. Terdapat 15 sampel telur bebek dengan 3 kadar garam sebagai perlakuan. Percobaan ini dilakukan dengan 5 kali pengulangan

9. Randomized Complete Design t1 = pemberian garam dosis 1 t2 = pemberian garam dosis 2 t3 = pemberian garam dosis 3

10. Contoh RAL Sebuah penelitian akan meneliti tentang optimalisasi pengawetan dengan garam (penggaraman) pada telur bebek. Terdapat 15 sampel telur bebek dengan 3 kadar garam sebagai perlakuan. Percobaan ini dilakukan dengan 5 kali pengulangan

12. Randomized Block Design • Disebut juga rancangan acak kelompok (RAK) • Penempatan obyek percobaan acak untuk setiap kelompok • Kenapa ada kelompok? Karena obyek percobaan tidak homogen, sehingga diperlukan pengelompokan. Sehingga dalam kelompok homogen

13. Randomized Block Design • Misalnya: Dari percobaan pengawetan telur, ingin diteliti juga perbedaannya untuk jenis telur ayam, telur bebek dan telur itik. Karena terdapat keheterogenan, maka jenis telur dikelompokkan menjadi kelompok.

14. Randomized Block Design Berikut adalah percobaan dengan 2 kali ulangan Kelompok1 Telur ayam Kelompok2 Telur bebek Kelompok3 Telur itik

15. Factorial Design • Merupakan percobaan yang menggunakan lebih dari satu faktor dan perlakuannya merupakan kombinasi dari level-level satu faktor dengan level-level faktor yang lain. • Factorial dengan 2 faktor dapat dituliskan Faktorial A x B

16. Factorial Design • Faktorial A x B Jika A mempunyai 2 level = a1 dan a2 B mempunyai 3 level = b1, b2 dan b3 maka dapat dituliskan Faktorial 2 x 3 dimana A, B, C, … = faktor a, b, c,… = level faktor Sedangkan kombinasi faktor yang dipelajari pada Faktorial 2 x 3 diatas adalah a1b1, a1b2, a1b3 a2b1, a2b2, a2b3

17. Faktor A Faktor B b1 b2 b3 a1 a1b1 a1b2 a1b3 a2 a2b1 a2b2 a2b3 Faktorial A x B / Faktorial (2 x 3)

18. Factorial Design • Rancangan factorial (Factorial Design) dapat disusun secara RAL/ Rancangan Acak Lengkap dan secara RAK/ Rancangan Acak Kelompok/ Randomized Block Design

19. Rancangan Faktorial yang disusun secara RAL Rancangan Faktorial yang disusun secara RAK

20. Contoh Factorial Design Suatu penelitian tentang optimalitas dosis bahan pembentuk vaksin flu burung dicobakan pada 12 unggas yang terinfeksi flu burung yang diambil secara acak dari sebuah peternakan. Terdapat kombinasi 2 zat pembentuk vaksin yang ditelliti yaitu: Zat A dengan dosis 0,1 ml dan dosis 0,2 ml Zat B dengan dosis 1 gr/ml dan dosis 1,5 gr/ml Kombinasi perlakuan yang dipelajari adalah

21. Jika percobaan dilakukan secara RAL dengan asumsi kondisi 12 unggas homogen dan dilakukan dengan 3 kali ulangan maka proses pengacakannya sbb:

22. Jika percobaan dilakukan secara RAK dengan asumsi kondisi 12 unggas dibagi menjadi 3 kelompok umur, maka proses pengacakannya sbb:

23. Proses Pemasakan Kadar Asam Cuka Kadar Penurunan Merkuri Muara Laut Tengah Laut Tanjung Direbus 25% 50% 0,15 0,21 0,12 0,19 0,16 0,17 Digoreng 25% 50% 0,18 0,19 0,16 0,17 0,18 0,20 Contoh Faktorial dengan RAK Pencemaran air laut menjadi ancaman juga bagi kesehatan tubuh manusia. Karena konsumsi masyarakat akan hasil laut cukup tinggi. Peneliti ingin mempelajari pengaruh pemberian asam cuka dan proses pemasakan pada ikan laut yang terbukti tercemari logam berat Merkuri. Diambil sampel acak 12 ikan yang diambil dari ikan di muara laut, di tengah laut, dan daerah tanjung. Hasil pengamatannya sebagai berikut :

24. a R Squared = .997 (Adjusted R Squared = .993)

25. Proses Pemasakan Kadar Asam Cuka Kadar Penurunan Merkuri Direbus 25% 0,15 0,12 0,16 50% 0,21 0,19 0,17 Digoreng 25% 0,18 0,16 0,18 50% 0,19 0,17 0,20 Contoh Faktorial Dengan RAL Pencemaran air laut menjadi ancaman juga bagi kesehatan tubuh manusia. Karena konsumsi masyarakat akan hasil laut cukup tinggi. Peneliti ingin mempelajari pengaruh pemberian asam cuka dan proses pemasakan pada ikan laut yang terbukti tercemari logam berat Merkuri. Diambil sampel acak 12 ikan yang diambil dari ikan di nelayan X. Dengan asumsi keadaan semua ikan homogen. Hasil pengamatannya sebagai berikut :

27. Same Subject Design Merupakan suatu rancangan untuk menganalisis pengaruh perlakuan yang diberikan pada subyek percobaan, dimana setiap subyek mendapat perlakuan lebih dari satu perlakuan dalam percobaan yang sama (pemberian perlakuan secara berpasangan)

28. Same Subject Design Inti dari rancangan : Satu subyek diberi lebih dari satu perlakuan. Terdapat washing out periode (waktu senggang antar perlakuan untuk menghilangkan efek residu perlakuan sebelumnya)

29. Pasien Program Diet A B C 1 2 3 4 5 6 7 8 2,1 1,2 2,2 2,3 1,6 1,9 2,1 2,0 3,2 2,5 2,8 2,5 2,6 2,5 2,4 2,3 1,9 2,1 2,2 2,5 2,3 1,6 1,4 2,4 Same Subject Design Suatu program diet untuk pasien overweight diperuntukkan untuk menjaga kesehatan pasien. Tiga program diet diujikan untuk mengetahui perbedaan rata-rata perubahan berat badan yang dihasilkan.