definisi: bernoulli perilaku distribusi...

7
1 Definisi: Bernoulli Percobaan Bernoulli: Hanya terdapat satu kali percobaan dengan peluang sukses p dan peluang gagal 1-p Peluang Sukse: Peluang Gagal: p p p X P = - = = -1 1 1 1 1 ) 1 ( ) 1 ( p p p X P - = - = = - 1 ) 1 ( ) 0 ( 0 1 0 1 0 Perilaku Distribusi Bernoulli E(X) = p Var (X) = p(1-p) ) 1 ( )] 1 ( 0 1 [ )] 1 ( 0 1 [ ) ( ) ( ) ( 2 2 2 2 2 2 p p p p p p p p Y E Y E Y Var - = - = - + - - + = - = Contoh Binomial Melempar koin sebanyak 5 kali. Berapa peluang mendapatkan tepat 3 kepala? Catatan: - Percobaan Diskrit - Mempunyai keluaran biner (ya dan tidak atau 1 dan 0) - mempunyai peluang yang sama tiap kali lemparan Penyelesaian: Satu cara mendapat tepat 3 kepala: HHHTT Peluangnya adalah: P(heads)xP(heads) xP(heads)xP(tails)xP(tails) =(1/2) 3 x (1/2) 2 Cara lain mendapatkan tepat 3 kepala: THHHT Peluangnya = (1/2) 1 x (1/2) 3 x (1/2) 1 = (1/2) 3 x (1/2) 2 Contoh Binomial

Upload: vothuy

Post on 06-Feb-2018

215 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Definisi: Bernoulli Perilaku Distribusi Bernoullimath.unsyiah.ac.id/ridha/images/teori_peluang/binomial.pdf · 2 Jadi, (1/2) 3 x (1/2) 2 merupakan peluang untuk mendapatkan tepat

1

Definisi: Bernoulli

Percobaan Bernoulli: Hanya terdapat satu kali percobaan dengan peluang sukses p dan peluang gagal 1-p

Peluang Sukse:

Peluang Gagal:

pppXP =−

== −1111

1)1()1(

pppXP −=−

== − 1)1()0( 0101

0

Perilaku Distribusi Bernoulli

E(X) = p

Var (X) = p(1-p)

)1(

)]1(01[)]1(01[

)()()(

2

222

22

pp

pp

pppp

YEYEYVar

−=−=

−+−−+=

−=

Contoh Binomial

Melempar koin sebanyak 5 kali. Berapa peluang mendapatkan tepat 3 kepala?

Catatan:- Percobaan Diskrit- Mempunyai keluaran biner (ya dan tidak atau 1 dan 0)- mempunyai peluang yang sama tiap kali lemparan

Penyelesaian:

Satu cara mendapat tepat 3 kepala: HHHTTPeluangnya adalah:P(heads)xP(heads) xP(heads)xP(tails)xP(tails)

=(1/2)3 x (1/2)2

Cara lain mendapatkan tepat 3 kepala: THHHTPeluangnya = (1/2)1 x (1/2)3 x (1/2)1 = (1/2)3 x

(1/2)2

Contoh Binomial

Page 2: Definisi: Bernoulli Perilaku Distribusi Bernoullimath.unsyiah.ac.id/ridha/images/teori_peluang/binomial.pdf · 2 Jadi, (1/2) 3 x (1/2) 2 merupakan peluang untuk mendapatkan tepat

2

Jadi, (1/2)3 x (1/2)2 merupakan peluang untuk mendapatkan tepat 3 kepala dan 2 ekor

Sehingga, peluang untuk mendapat 3 kepala dan 2 ekor (sejauh yang kita dapat sekarang) adalah:1/2)3 x (1/2)2 + (1/2)3 x (1/2)2 + (1/2)3 x (1/2)2 + …..

Namun, terdapat lebih dari satu pengaturan 3 kepala dan 2 ekor. Ada berapa cara untuk mengaturnya?

Contoh Binomial

Keluaran PeluangTHHHT (1/2)3 x (1/2)2

HHHTT (1/2)3 x (1/2)2

TTHHH (1/2)3 x (1/2)2

HTTHH (1/2)3 x (1/2)2

HHTTH (1/2)3 x (1/2)2

HTHHT (1/2)3 x (1/2)2

THTHH (1/2)3 x (1/2)2

HTHTH (1/2)3 x (1/2)2

HHTHT (1/2)3 x (1/2)2

THHTH (1/2)3 x (1/2)2

HTHHT (1/2)3 x (1/2)2

10 pengaturanx (1/2)3 x (1/2)2

Peluang dari tiap pengaturan yang unikCat: peluangnya sama

cara untuk mengatur 3 kepala dalam 5 percobaan

5

3

5C3 = 5!/3!2! = 10

Contoh Binomial

∴∴∴∴P(3 kepala dan 2 ekor) = x P(heads)3 x P(tails)2 =

10 x (½)5=31.25%

5

3

Atau lihat tabel Binomialx

p(x)p(x)p(x)p(x)

0000 3333 4444 55551111 2222

Binomial distribution function:

p(x)p(x)p(x)p(x)

banyaknya kepala

X= banyaknya keluar kepala dari 5 kali percobaan

Page 3: Definisi: Bernoulli Perilaku Distribusi Bernoullimath.unsyiah.ac.id/ridha/images/teori_peluang/binomial.pdf · 2 Jadi, (1/2) 3 x (1/2) 2 merupakan peluang untuk mendapatkan tepat

3

Distribusi Peluang Binomial• Banyak yang tepat dari sejumlah observasi (percobaan),

n– Contoh: koin dilempar 15 kali, 20 pasien, 1000 orang

yang ikut survei

• Peubah Acak Biner– Contoh: kepala atau ekor, rusak atau baik, laki atau

perempuan– Secara umum disebut “sukses” atau “gagal”– Peluang sukses adalah p, peluang gagal adalah 1 – p

• Untuk setiap observasi percobaan adalah konstan– Contoh: pe;uang mendapatkan kepala adalah sama

untuk tiap percobaan

Distribusi Binomial, secara umum

XnXn

Xpp −−

)1(

1-p = peluang gagal

p = peluang sukses

X = # banyak sukses dari n percobaan

n = banyak percobaan

Bentuk umum dari distribusi Binomial adalah:

Definisi: Binomial

• Binomial: Misal terdapat n percobaan yang saling bebas, dan tiap percobaan menghasilkan sebuah sukses dengan peluang pdan gagal dengan peluang 1-p. Jika total banyaknya sukses, X, merupakan peubah acak Binomial dengan parameter n dan p.

• Penulisannya adalah: X ~ Bin (n, p) {dibaca: “X iberdistribusi binomial dengan parameter n dan p}

• Dan peluang bahwa X=r (i.e., terdapat tepat r sukses) adalah:

rnrn

rpprXP −−

== )1()(

Jika X mengikuti distribusi binomial denganparameter n dan p: X ~ Bin (n, p)

Maka:

µx= E(X) = npσx

2 =Var (X) = np(1-p)σx =SD (X)= )1( pnp −

catatan: varians akan

berada antara

0*N - 0.25 *N

p(1-p) mencapai maks

saat p=.5

P(1-p)=.25

Definisi: Binomial

Page 4: Definisi: Bernoulli Perilaku Distribusi Bernoullimath.unsyiah.ac.id/ridha/images/teori_peluang/binomial.pdf · 2 Jadi, (1/2) 3 x (1/2) 2 merupakan peluang untuk mendapatkan tepat

4

For X~Bin (N,p)

∑∑

==

=

−====

−==

n

i

n

i

n

iBernouilli

pnpYVarYVarXVar

ppYVarYX

11

1

)1()()()(

)1()(;

Definisi: Binomial

14

Distribusi Geometric

• Distribusi geometric biasanya diterjemahkan sebagai banyaknya percobaan sampai kejadian gagal terjadi.

• Banyaknya koin dilempar sampai keluar ekor untuk pertama kalinya.

• Peubah acak X adalah banyaknya lemparan samapi ekor muncul pertama kalinya

• Peluang muncul kepala (sukses) adalah p.

Fungsi peluang dari distribusi Geometric

( ) ( )( ) ( )( ) ( )( ) ( )pppppP

ppP

pP

X

X

X

−=−=

−=−=

113

12

11

2

( ) ( )ppxP xX −= − 11

seterusnya.

Jadi, ( ) ?XP x = (x bil. Bulat positif)

Distribusi Geometric

16

• Perhatikanbahwa tidak terdapat batas atas untuk X

• Ingat penjumlahan semua peluang adalah 1:

( ) ( ) ( )

( ) ( ) ( ) 11

111

11

0

1

1

1

1

1

=−

−=−=

−=−=

∑∑∑∞

=

=

−∞

=

−∞

=

pppp

ppppxP

x

x

x

x

x

x

xX

Deret Geometric

Distribusi Geometric

Page 5: Definisi: Bernoulli Perilaku Distribusi Bernoullimath.unsyiah.ac.id/ridha/images/teori_peluang/binomial.pdf · 2 Jadi, (1/2) 3 x (1/2) 2 merupakan peluang untuk mendapatkan tepat

5

17

0

1

1x

x

pp

=

=−∑ (| | 1)p <

Turunkan kedua sisi terhadap p:

12 2

0

1 11 1

(1 ) (1 )x

x

xpp p

∞−

=

= − × × − =− −∑

Distribusi Geometric

• lanjutan

Expectation:

( ) ( ) ( )

( ) ( ) ppp

xpppxpxxPx

x

x

x

xX

−=

−−=

−=−= ∑∑∑∞

=

−∞

=

−∞

=

1

1

1

11

11

2

1

1

1

1

1

Distribusi Geometric

• Lanjutan

Variance:

( ) ( )21 p

pXV

−=

Distribusi Geometric Contoh: Geometric

Sebuah dadu dilempar sampai mata 6 didapatkan. Jika X adalah banyaknya percobaan sampai sukses didapatkan, maka tabel peluangnya adalah

X 1 2 3 4 5 n

P(X=x)

1

6

5

6

1

6

5

6

2

1

6

5

6

3

1

6

5

6

4

1

6

5

6

n−11

6

Gunakan tabel diatas untuk mendapatkan mean dan varians.Apa hasilnya?

Page 6: Definisi: Bernoulli Perilaku Distribusi Bernoullimath.unsyiah.ac.id/ridha/images/teori_peluang/binomial.pdf · 2 Jadi, (1/2) 3 x (1/2) 2 merupakan peluang untuk mendapatkan tepat

6

Distribusi Negative Binomial (Pascal’s)

Definisi (versi pertama):

Negatif Binomial digunakan untuk memberikan r sukses dalam x percobaan, dimana sukses terakhir merupakan akhir percobaan. Peluang sukses adalah p, sedangkan peluang gagal adl q.

Distribusi Negative Binomial (Pascal’s)

Definisi (versi kedua):

Negatif Binomial digunakan untuk memberikan r gagal dalam x percobaan sebelum sukses yang ke-r. Peluang sukses adalah p, sedangkan peluang gagal adl q.

Apa yang dimaksud Negatif?

Nama Negatif dimaksudkan sebagai aplikasi bentuk umum Teorema Binomial dengan Pangkat Negatif

Negatif Binomial

Mean

Varians

Page 7: Definisi: Bernoulli Perilaku Distribusi Bernoullimath.unsyiah.ac.id/ridha/images/teori_peluang/binomial.pdf · 2 Jadi, (1/2) 3 x (1/2) 2 merupakan peluang untuk mendapatkan tepat

7

Negatif Binomial (Contoh)

Sebuah dadu yang adil dilempar sampai mata 6 (enam) keluar 2 kali. Tentukan peluang bahwa 5 kali lemparan dibutuhkan untuk mendapatkan 2 kali angka 6.

Hypergeometric

Distribusi Hypergeometric terjadi ketika n sampel diambil tanpa pengembalian dari sebuah populasi (N). Banyaknya sukses pada populasi diberikan oleh r. Banyaknya sukses pada sampel diberikan oleh y.

Dimana max (0, n+r-N) ≤ k ≤min (r,n)

Hypergeometric

Mean

E(Y) = np = nr/N

Varians

Hypergeometric

Contoh: 10 kartu diambil dari satu paket kartu. Tentukan peluang terdapat tepat 1 ace dari 10 kartu.

N = 10, r = 4, k = 1, N = 52, p = 1/13