Mengenal Lebih Dekat Perancangan Percobaan Part 2

Dipublikasikan oleh Dias Perdana Putra

26 Februari 2024, 10.13

Gambar: EMMA International

Perancangan percobaan

Desain Eksperimen atau Design of Experiments adalah suatu penelitian yang menentukan kerangka dasar kegiatan pengumpulan informasi tentang variabel-variabel (stokastik) berdasarkan prinsip-prinsip statistik. Bidang ini merupakan salah satu cabang penting dari statistika inferensial dan memiliki banyak kurikulum keilmuan di perguruan tinggi karena berkaitan erat dengan pelaksanaan eksperimen.

Desain eksperimental dapat disebut sebagai "jembatan" yang memungkinkan peneliti untuk: anjing. Beralih dari hipotesis ke eksperimen untuk menghasilkan hasil yang valid secara ilmiah. Oleh karena itu, dapat dikatakan bahwa desain eksperimen merupakan salah satu alat metode ilmiah.

Penelitian desain eksperimental merupakan pelaksanaan suatu percobaan (eksperimen). Dalam eksperimen jenis ini, peneliti memberikan beberapa tindakan (diberi label sesuai dengan ciri-ciri bendanya, disebut perlakuan) pada benda-benda yang berbeda pada titik-titik tertentu. Entitas ini dapat disebut sebagai satuan percobaan, hewan, tumbuhan, orang atau benda. Ketika prosesor yang sama diterapkan ke beberapa objek, objek tersebut merupakan duplikat dari prosesor sebelumnya. Pengamatan dilakukan terhadap beberapa aspek yang disukai peneliti dari objek tersebut. Hipotesis statistik ("hipotesis nol") dibuat untuk menentukan pengaruh perlakuan terhadap observasi (data) saat ini.

Beberapa artikel menjelaskan desain eksperimen sebagai desain yang dirancang untuk aktivitas pengumpulan informasi yang tidak terkontrol, seperti: istilah . Jajak pendapat, jajak pendapat (survei), studi observasional (tes lingkungan), dan tes kepribadian. Ada dasar statistik untuk hal ini, namun penelitian desain eksperimen klasik tidak mencakup jenis penelitian tersebut.

Prinsip-prinsip perancangan percobaan

Desain eksperimen didasarkan pada sejumlah prinsip dasar statistik untuk memudahkan analisis berdasarkan observasi. Ronald Fisher adalah orang pertama yang mengusulkan konsep ini pada awal tahun 1900an. Fisher, C. S. Peirce, Frank Yates, Gertrude M. Cox, Kalyampudi R. Rao, R.C. Bose, Oscar Kempton, William T. Federer, William G. Cochran, dan Genichi Taguchi.

Prinsip-prinsip perancangan percobaan mencakup pengacakan (randomisasi), pengendalian sesatan/galat (error), dan ortogonalitas.

  • Pengacakan (Randomization)
    • Pengacakan adalah proses memasangkan masing masing level pada tiap faktor dengan acak dalam sebuah percobaan. Pengacakan dilakukan sebagai jaminan akan peluang yang sama bagi setiap satuan percobaan untuk mendapat suatu perlakuan. Lebih jauh lagi, tanpa pengacakan hampir semua rumusan statistika yang diterapkan dalam analisis akan menjadi tidak valid karena digunakannya asumsi independensi dalam setiap pengaruh galat yang muncul. Tanpa pengacakan tidak ada jaminan bagi munculnya kovarians antargalat.
  • Pengulangan(Replication)
    • Pengukuran biasanya selalu memiliki variasi dan ketidakpastian. Dengan mengulangi keseluruhan percobaan, akan bisa membantu mengidentifikasi sumber dari variasi tersebut.
  • Pemblokkan
    • Pemblokkan adalah mengatur percobaan menjadi beberapa group (blok) yang masing masing group berisi faktor yang sejenis. Pemblokkan membantu untuk mengetahui apakah ada pengaruh blok terhadap hasil percobaan.
  • Ortgonal (Orthogonality)
    • Ortogonalitas adalah prinsip yang penting dalam hal rancangan-rancangan berblok tidak lengkap atau data tidak setimbang (unbalanced). Ortogonalitas menjamin bahwa pendugaan (estimation) dapat dilakukan. Selain itu, ortogonalitas akan menjaga agar efisiensi suatu rancangan tetap tinggi.
  • Factorial experiments
    • Factorial experiment berati, dalam percobaan semua level dari tiap faktor di perhitungkan, bukan mengubah satu persatu faktor yang ada. Metode ini membuat percobaan menjadi lebih efisien.

Pengambilan keputusan

Desain eksperimental berkaitan erat dengan inferensi statistik. Penelitian klasik dengan desain eksperimen menggunakan pendekatan frequentist yaitu menggunakan analisis varians sebagai metode statistik utama untuk menarik kesimpulan. Sejak tahun 1970-an, pendekatan Bayesian (adj. Bayesian) telah berkembang seiring dengan kemajuan pesat dalam informasi dan komputasi sebagai pendekatan yang lebih andal dalam pengambilan keputusan.

Beberapa rancangan percobaan dasar

Rancangan percobaan mencakup rancangan lingkungan untuk mengendalikan pengaruh lingkungan dan rancangan perlakuan untuk memperoleh informasi sebanyak mungkin dari kombinasi perlakuan. Keduanya dapat digabungkan dengan berfokus pada konsep ortogonalitas.

Rancangan lingkungan yang paling populer adalah rancangan acak sederhana dan rancangan blok lengkap. Desain ini berkaitan erat dengan ANOVA satu arah dan ANOVA dua arah tanpa interaksi. Desain alami lainnya mencakup desain persegi Latin dan desain persegi Yunani-Latin.

Desain akhir mengenali desain satu bagian dan banyak bagian (ilustrasi kasus). Karena ada banyak perawatan serupa. Dimasukkannya kombinasi perlakuan pada masing-masing satuan percobaan dalam suatu percobaan masih merupakan kajian yang luas, terutama ketika peneliti dihadapkan pada kombinasi yang tidak lengkap atau kondisi yang tidak konsisten. Matematika terintegrasi digunakan secara luas dalam bidang studi ini.

Disadur dari : https://id.wikipedia.org/wiki/Perancangan_percobaan