Perancangan Eksperimen

Pertemuan 1Dani Leonidas Sumarna ST. MT

Perancangan Eksperimen (1) Sasaran :Meningkatkan pengetahuan mengenai aplikasi statistik dalam memecahkan masalah problematik analisis data dalam penelitianMemberikan wawasan dan menanamkan dasar-dasar aplikasi statistik dalam suatu penelitianMeningkatkan pemahaman mengenai makna data hasil suatu pengamatanMengenalkan berbagai rancangan eksperimen yang ditujukan untuk mencari jawaban atas research question tertentu

Perancangan Eksperimen (2)Pokok Isi Mata Kuliah :Tinjauan Peran Statistik Dalam Dunia PenelitianPrinsip-Prinsip Perancangan EksperimenPengenalan Model-Model EksperimenKendala Yang Harus Dipertimbangkan Dalam Pengembangan Model EksperimenPengumpulan Data dan Pemilihan Teknik Statistik Yang Relevan Untuk Keperluan Analisis

Perancangan Eksperimen (3)SejarahEksperimen menjadi suatu prosedur yang terorganisasi mulai pada abad ke 13 Metode Eksperimen mendapat mendapatkan perhatian yang serius sejak munculnya perkembangan ilmu pengetahuan pada abad 16 dan 17 (penemuan teori gravitasi oleh Sir Issac Newton)Sekitar 1935, Sir Ronald Fisher mempublikasikan bukunya The Design of Experiments. Fisher mengembangkan ide dasar dari Analysis of variance (ANOVA)Sebelumnya, para ilmuwan menggunakan metode eksperimen klasik, yaitu menganggap semua variabel konstan kecuali satu yaitu variabel yang akan diteliti

Perancangan Eksperimen (4)Fisher juga mengenalkan Anova untuk dua treatment factorial design, dan Latin Square DesignPenerbitan buku Statistical Methods for Research Worker dan buku The Design of Experiment pada tahun 1935 secara bertahap membuat para ahli statistik menerima apa yang sekarang disebut dengan metode desain eksperimen

Perancangan Eksperimen (5)Penelitian & Rancangan EksperimenPenelitian merupakan usaha manusia untuk mengisi kekosongan-kekosongan dalam pengetahuan yang di dalamnya terkait cara-cara memandang persoalan, berpikir dan bertindak secara ilmiahStatistika merupakan suatu alat yang dapat digunakan untuk pengambilan keputusan dalam keadaan yang tidak menentu (uncertainty)

Perancangan Eksperimen (6)Keadaan tidak menentu = Hasil eksperimen atau kejadian dasar yang pasti dari keadaan itu tidak dapat diramalkan secara sempurna oleh manusia. Namun resiko akibat dilakukannya pengambilan keputusan tersebut dapat diperhitungkan.

Perancangan Eksperimen (7)Tujuan dilakukannya rancangan eksperimen untuk mengurangi atau memperkecil galat eksperimen (experimental error) yang mungkin dapat terjadiHarus dilakukan usaha untuk menyisihkan atau kalau mungkin menghapuskan faktor-faktor yang dapat mengganggu hasil eksperimen

Perancangan Eksperimen (8)Bagaimana kita mengukur respon dari bahan hasil eksperimen adalah dengan melihat data yang diperolehData = Nilai atau hasil pengamatan (observasi) berdasarkan kenyataanDiperoleh dengan cara dibangkitkan melalui diberikannya perlakuan-perlakuan tertentuData yang dihasilkan merupakan respon dari bahan eksperimen yang menerima perlakuan tertentu yang dicoba untuk diukur

Desain Penelitian EksperimenDesain penelitian memberikan rancangan dan struktur bagi peneliti untuk menjawab pertanyaan penelitian secara sahih, objektif dan akurat. Langkah pertama yang harus dilakukan adalah memahami pertanyaan penelitian yang harus dijawab dan mengidentifikasi faktor atau variabel yang ingin kita pahami

Desain Penelitian Eksperimen 1Langkah kedua adalah memilih variabel-variabel yang dianggap mempengaruhi variabel yang hendak kita pahami (pada langkah satu) Hal ini membantu kita dalam mengembangkan hipotesis.

Variabel Variabel yang hendak kita pahami kadang disebut variabel dependenKarakteristik dari variabel dependen :Tidak dimanipulasi penelitiDihipotesakan dipengaruhi oleh variabel independenLevel variabel tergantung dari level variabel sebelumnya

VariabelVariabel yang dianggap mempengaruhi variabel yang ingin kita pahami disebut variabel independenKarakteristik :Variabel tersebut dimanipulasi penelitiPerubahannya diduga menghasilkan perubahan terhadap variabel lainnya

Desain Penelitian Eksperimen 2Langkah ketiga adalah menetralisir pengaruh hipotesis rival sebanyak mungkin dengan cara mengontrol pengaruh variabel lain yang mungkin berpengaruh terhadap variabel yang ingin kita pahami tetapi tidak menjadi perhatian utama dari penelitian tersebutDengan kata lain, kita ingin mengetahui pengaruh variabel yang kita anggap berpengaruh terhadap variabel yang ingin kita pahami

Menentukan apa yang akan ditelitiLangkah terpenting dalam proses penelitian adalah memformulasikan hipotesis penelitianNamun sebelum kita membuat hipotesis penelitian, kita harus menentukan dahulu apa yang hendak kita teliti

Menentukan apa yang akan diteliti 1Bagaimana kita menentukan apa yang hendak kita teliti dapat berasal dari dua sumber :Teori yang adaPengalaman seseorang

Menentukan apa yang akan diteliti 2Teori yang ada :Misal, terdapat teori yang mempostulatkan bahwa kita semua memerlukan kebutuhan kuat akan rasa aman, timbul pertanyaan apa saja hal-hal yang dapat mempengaruhi rasa aman tersebut, misalnya kita anggap bahwa dengan bergabung dengan kelompok tertentu dapat memberikan rasa aman, maka kita dapat melakukan penelitian untuk menginvestigasi apakah kebutuhan akan rasa aman menimbulkan keinginan seseorang untuk bergabung dengan suatu kelompok

Menentukan apa yang akan diteliti 3Pengalaman seseorangMisalnya, berdasarkan pengamatan pada perilaku diri sendiri atau orang lain, anda menarik kesimpulan bahwa mood seseorang mempengaruhi kinerja anda dalam mengerjakan ujian.

HipotesisSetelah mengetahui apa yang hendak diteliti, maka kita siap untuk menterjemahkan masalah penelitian menjadi hipotesis penelitianUntuk contoh sebelumnya, hipotesis yang dapat kita kembangkan bisa menjadi semakin positif rasa mood seseorang, semakin baik kinerja intelek mereka

Pengujian HipotesisUpaya mencari bukti empiris yang dapat menegaskan bahwa hipotesis kita adalah benarBukti empiris ini harus diamati terhadap banyak orang, tidak hanya terhadap diri anda sendiri.Cara mengumpulkan bukti empiris untuk mendukung hipotesis dapat dilakukan dengan berbagai cara, seperti metode eksperimen

Metode EksperimenEksperimen merupakan teknik untuk menginvestigasi hubungan sebab akibat antara dua atau lebih dan metode ini sangat ideal untuk menguji hipotesis

Perancangan EksperimenLanjutan dari hipotesis semakin positif rasa mood seseorang, semakin baik kinerja intelek merekaFilm lucu dianggap akan memberikan mood lebih positif kepada partisipan dibandingkan dengan film netralJika hipotesis yang diajukan benar, partisipan yang menonton film lucu akan dapat menyelesaikan jumlah test logika yang lebih tinggi daripada partisipan yang menonton film netral

Perancangan EksperimenLangkah Melakukan EksperimenMelibatkan 40 partisipanPara partisipan diberi informasi akan melaksanakan eksperimen berkaitan dengan pengaruh menonton film terhadap kinerjaTanpa diketahui partisipan, 20 partisipan disuruh untuk melihat film lucu, dan 20 lainnya disuruh untuk melihat film netral selama 15 menit.Setelah selesai menonton, semua partisipan diminta menjawab pertanyaan dengan cara menunjukkan jawaban yang benar dari 10 masalah logika

Perancangan EksperimenVariabel mood (variabel independen)Variabel yang kita manipulasi dan perubahannya diduga menghasilkan perubahan terhadap terhadap variabel lainVariabel Kinerja Intelektual (variabel dependen)Tingkatannya tidak ditentukan oleh penelitiDihipotesakan bahwa variabel dependen (kinerja intelektual) tergantung dari variabel independen (mood) partisipan

Perancangan EksperimenVariabel NuisanceVariabel-variabel lain yang dapat mempengaruhi variabel dependenContoh: Kinerja intelektual tidak hanya dipengarui oleh mood,juga dipengaruhi oleh situasi saat melakukan test, keadaan fisik peserta saat mengerjakan test, dan lain-lain.Pengaruh variabel nuisance terhadap variabel dependen menyebabkan terjadinya error measurement

Perancangan EksperimenVariabel Nuisance dapat menyebabkan timbulnya dua jenis kesalahan:Kesalahan Sistematis : Kesalahan yang berakibat fatal terhadap validitas internalKesalahan Acak :Kesalahan yang tidak berakibat fatal terhadap validitas internal

Perancangan EksperimenVariabel Nuisance harus dapat dikendalikan untuk mempertahankan validitas internal dari eksperimenContoh: Pengendalian terhadap dua variabel time of day dan lokasi

Validitas EksperimenDalam desain eksperimen selalu timbul pertanyaan apakah desain eksperimen kita sudah betul dan apakah hasil eksperimen memungkinkan kita untuk menarik kesimpulan yang tepatDesain eksperimen harus memiliki validitas

Jenis ValiditasTiga jenis validitas:Validitas konstruk : Mengukur seberapa jauh variabel penelitian mencerminkan konstruk teoritisnya yang kita ukurValiditas Internal: Mengukur sampai seberapa jauh variasi di dalam variabel dependen yang benar-benar dapat diatribusikan atau disebabkan oleh variasi di dalam variabel independenValiditas Eksternal: Menggambarkan sampai seberapa jauh hasil penelitian kita dapat digunakan untuk melakukan generalisasi pada sampel lain.

Ancaman Terhadap ValiditasCampbell dan Stanley menyatakan terdapat 8 ancaman terhadap validitas internal antara lain:History : Kejadian yang timbul antara pretest dan postest, diluar perlakukan eksperimen yang mungkin memberikan penjelasan lain dari pengaruh variabel independen terhadap variabel dependenMaturation : Proses dalam diri responden yang akan menghasilkan perubahan seperti kelelahan, pembelajaran, dan lain-lainInstability : Tidak reliabilitasnya alat ukur, terjadinya fluktuasi dalam smapling orang atau komponenTesting : Pengaruh test pertama terhadap skor test kedua, pengaruh publikasi yang terkait

Ancaman Terhadap ValiditasInstrumentation : Ukuran yang tidak ekuivalen yang dianggap ekuivalen, perubahan kalibrasi instrument pengukuran, atau perubahan dari diri pengamat yang menghasilkan perubahan hasil pengukuranRegression artifact : Pergeseran semu yang terjadi ketika orang atau unit perlakuan telah terpilih berdasarkan niali skor ekstrimSelection : Bias yang timbul dari perbedaan pemilihan kelompok pembanding sehingga menimbulkan perbedaan tingkat rata-rataExperimental mortality : Bias perbedaan yang timbul karena tingkat perbedaan maturity atau perubahan otonom

Perancangan Eksperimen (23)Latihan :Rancanglah sebuah eksperimen sederhanaTerdapat research questionNyatakan variabel respon/ Dependen dan variabel independennyaRancang langkah-langkah pelaksanaan eksperimen untuk menjawab research question