26.12.2014 Views

Probabilitas dan distribusi diskret - Blog untuk staff dan dosen d3ti ...

Probabilitas dan distribusi diskret - Blog untuk staff dan dosen d3ti ...

Probabilitas dan distribusi diskret - Blog untuk staff dan dosen d3ti ...

SHOW MORE
SHOW LESS

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.

<strong>Probabilitas</strong> <strong>dan</strong><br />

<strong>distribusi</strong> <strong>diskret</strong><br />

Hartatik. M.Si<br />

Materi:<br />

1. Pengantar probabilitas<br />

a. pengertian prob<br />

b. permutasi kombinasi<br />

c. populasi , sample, var acak<br />

2. Distribusi prob Diskrit<br />

a. <strong>distribusi</strong> binomial<br />

b. <strong>distribusi</strong> poisson<br />

c. <strong>distribusi</strong> hipergemoetrik<br />

3. Perhitungan dengan spss<br />

Teknik Informatika UNS 2010<br />

A. Pengertian probabilitas<br />

1.1 Arti <strong>dan</strong> Pentingnya <strong>Probabilitas</strong><br />

I. PENGANTAR PROBABILITAS<br />

<strong>Probabilitas</strong> merupakan suatu nilai <strong>untuk</strong> mengukur<br />

besarnya tingkat kemungkinan terjadinya suatu<br />

kejadian yang acak.<br />

Kejadian Acak atau random event ialah suatu kejadian<br />

yang tak dapat ditentukan dengan pasti sebelumnya.<br />

<strong>Probabilitas</strong> merupakan suatu frekuensi relatif dari<br />

suatu sukses yang diperoleh jika suatu percobaan<br />

dilakukan berulang-ulang sampai tak terbatas<br />

didalam situasi <strong>dan</strong> kondisi yang sama.


Bila kejadian A terjadi dalam m cara pada ruang sampel S<br />

yang terjadi dalam n cara, maka probabilitas kejadian A<br />

adalah :<br />

P (A) = n(A)/n(S) = m/n<br />

Perumusan ini harus memenuhi ketentuan :<br />

<strong>Probabilitas</strong> A harus merupakan bilangan non-negatif atau<br />

bukan bernilai negatif, yaitu : P (A) 0 .<br />

Nilai probabilitas suatu peristiwa berkisar antara :<br />

0 P (A) 1<br />

Jumlah probabilitas A ditambah A (bukan A) harus sama<br />

dengan 1.<br />

Atau : P (A) + P (A) = 1 P (A) = 1 – P (A)<br />

Contoh :<br />

Sebuah dadu yang seimbang memiliki enam sisi. Lima<br />

dari keenam sisi tersebut dicat biru se<strong>dan</strong>gkan satu<br />

sisi selebihnya dicat hijau.bila dadu tersebut dilempar<br />

sebanyak satu kali, berapa :<br />

a. probabilitas timbulnya sisi yang bercat biru<br />

b. probabilitas timbulnya sisi yang bercat hijau<br />

Jawab : a. P (Biru) = 5/6<br />

b. P (Hijau) = 1/6<br />

1.2 Peristiwa (event) <strong>dan</strong> Notasi Himpunan<br />

Ruang sampel adalah kumpulan (himpunan) dari semua<br />

hasil yang mungkin muncul atau terjadi pada suatu<br />

percobaan.<br />

Keseluruhan dari titik sampel dinamakan Ruang sampel<br />

<strong>dan</strong> dilambangkan dengan S.<br />

Contoh : S = { 1,2,3,4,5,6} ruang vektor<br />

Kejadian yang dapat terjadi di dalam suatu eksperimen<br />

(percobaan) <strong>dan</strong> biasanya dilakukan berulang kali<br />

dinamakan Titik Sampel. A = { 2 } titik sampel<br />

dimana A S<br />

Peristiwa/kejadian (event)<br />

Kumpulan (himpunan) dari hasil yang muncul<br />

atau terjadi pada suatu percobaan statistik.<br />

Perlu diperhatikan :<br />

Peristiwa A atau B dinotasikan dengan A B<br />

Peristiwa A <strong>dan</strong> B dinotasikan dengan A B<br />

Peristiwa A <strong>dan</strong> B merupakan peristiwa yang<br />

saling lepas, A B =0


1.3 <strong>Probabilitas</strong> Suatu Peristiwa<br />

Gambar peristiwa saling lepas<br />

Kejadian A,B <strong>dan</strong> C tidak mungkin terjadi secara bersamaan<br />

Peristiwa yang saling lepas (Mutually Exclusive)<br />

Bila A <strong>dan</strong> B dua kejadian sembarang pada S <strong>dan</strong> berlaku A <br />

B =Ø, maka A <strong>dan</strong> B dikatakan dua kejadian saling lepas<br />

atau saling terpisah.<br />

Secara matematis dua himpunan A <strong>dan</strong> B dikatakan saling<br />

lepas atau terpisah (disjoint) jika <strong>dan</strong> hanya jika mereka<br />

tidak memiliki unsur yang sama <strong>dan</strong> A B = 0 ( himpunan<br />

kosong ).<br />

A<br />

B<br />

C<br />

Bila A <strong>dan</strong> B saling lepas <strong>dan</strong> merupakan peristiwa dalam<br />

sebuah ruang sampel yang terbatas , maka :<br />

P (A B) = P (A) + P (B)<br />

Dimana : A B = 0 <strong>dan</strong> P (A B) = 0.<br />

Contoh : Bila sebuah dadu dilempar sekali , berapakah<br />

probabilitas timbulnya mata dadu 1 atau 3 <br />

Jawab : Jika A = peristiwa timbulnya mata dadu 1<br />

B = peristiwa timbulnya mata dadu 3<br />

P(A) = 1/6 <strong>dan</strong> P(B) = 1/6<br />

A <strong>dan</strong> B merupakan dua peristiwa yang saling lepas.<br />

P (A B) = P (A) + P (B) = 1/6 + 1/6 = 2/6 = 1/3<br />

Kejadian Majemuk<br />

Bila A <strong>dan</strong> B peristiwa sembarang pada ruang sampel S,<br />

maka gabungan kejadian A <strong>dan</strong> B ditulis A B adalah<br />

kumpulan semua titik sampel yang ada pada A atau B<br />

atau pada kedua-duanya. Kejadian A B disebut<br />

kejadian majemuk, <strong>dan</strong><br />

A B yaitu kumpulan titik sampel yang ada pada A <strong>dan</strong><br />

B disebut kejadian majemuk.<br />

P (A B) = P (A) + P (B) – P (A B)<br />

Dua peristiwa dikatakan tidak saling lepas bila kedua peristiwa<br />

tersebut tidak usah terpisah.


Gambar peristiwa tidak saling lepas<br />

Peristiwa yang saling bebas (independen)<br />

Dua peristiwa dikatakan independen jika <strong>dan</strong><br />

hanya jika terjadi atau tidak terjadinya peristiwa<br />

pertama tidak mempengaruhi peristiwa kedua.<br />

A<br />

B<br />

Dua kejadian A <strong>dan</strong> B dalam ruang sampel S<br />

dikatakan saling bebas jika kejadian A tidak<br />

mempengaruhi kejadian B <strong>dan</strong> sebaliknya kejadian B<br />

tidak mempengaruhi kejadian A. Jika A <strong>dan</strong> B<br />

merupakan dua kejadian saling bebas, maka berlaku<br />

rumus :<br />

P (A B ) = P (A) . P (B)<br />

Contoh Soal<br />

1. Kita ambil satu kartu secara acak dari satu set kartu bridge<br />

yang lengkap. Bila A = kejadian terpilihnya kartu as <strong>dan</strong> B =<br />

kejadian terpilihnya kartu wajik, Hitung P ( A peluang<br />

B )<br />

jawab:<br />

P(A) = 4 /52; P(B) = 13/52;<br />

maka P( A B)<br />

1/ 52<br />

P( AB)<br />

P(<br />

A)<br />

P(<br />

B)<br />

P(<br />

AB)<br />

4/5213/52<br />

1/5216/52<br />

4/13<br />

2. Jika diketahui dua kejadian A <strong>dan</strong> B saling bebas dengan P(A)=<br />

0,3 <strong>dan</strong> P(B)= 0,4 maka berlaku:<br />

3. Sebuah kotak berisi 3 bola merah, 4 bola putih <strong>dan</strong> 3 bola biru. Jika<br />

diambil 1 bola secara acak dengan syarat:<br />

a. Setelah diambil bola dikembalikan lagi, tentukanlah probabilitas<br />

terpilihnya: bola merah, bola putih, bola biru, tidak merah, merah atau<br />

putih.<br />

jawab:<br />

banyaknya bola dlam kotak n = 3+4+3 = 10<br />

- P(bola merah) = 3/10 - P(bola putih) = 4/10<br />

- P(bola biru) = 3/10<br />

- P(tidak merah)= 1- P(bola merah)=1-3/10 = 6/10 = 3/5<br />

- P(merah atau putih) = 3/10 + 4/10 = 7/10<br />

P( A B)<br />

P(<br />

A).<br />

P(<br />

B)<br />

(0,3)(0,4) 0,12


. Setelah diambil bola tidak dikembalikan, tentukan probabilitas<br />

terpilih: merah, putih, biru, merah atau putih, merah <strong>dan</strong><br />

biru.<br />

jawab: P(merah) = 3/10<br />

P(putih) = 4/9<br />

P(biru) = 3/8<br />

P( merah atau putih) = 3/10 + 4/9 = 67/90<br />

P(merah <strong>dan</strong> biru) = 3/10 . 3/8 = 9/80<br />

Latihan soal:<br />

1. Pada pelemparan dua buah dadu, tentukanlah:<br />

a. ruang sampel S<br />

b. Bila A menyatakan kejadian munculnya dua dadu dengan muka<br />

sama, hitung P(A)!<br />

c. Bila B menyatakan kejadian munculnya jumlah muka dua dadu<br />

kurang dari 5, hitunglah P(B)!<br />

2. Peluang seorang mahasiswa lulus kalkulus adalah 2/3 <strong>dan</strong><br />

peluang ia lulus bahasa Inggris adalah 4/9. Bila peluang lulus<br />

sekurang-kurangnya satu mata kuliah di atas adalah 4/5,<br />

berapa peluang ia lulus kedua mata kuliah itu<br />

3. Pada pelemparan dua buah mata dadu, tentukanlah probabilitas<br />

munculnya muka dua dadu dengan jumlah 5 atau 11!<br />

4. Pada pelemparan dua dadu, jika A adalah kejadian munculnya<br />

muka dadu sama, hitunglah probabilitas munculnya muka dua<br />

dadu yang tidak sama!<br />

5. Pada pelemparan dua dadu, apakah kejadian munculnya muka X ≤<br />

3 dadu I <strong>dan</strong> kejadian munculnya muka Y ≥ 3 dadu II saling<br />

bebas <br />

1.4 Pengertian <strong>Probabilitas</strong><br />

bersyarat<br />

<strong>Probabilitas</strong> terjadinya kejadian A dengan syarat<br />

bahwa B sudah terjadi atau akan terjadi disebut<br />

<strong>Probabilitas</strong> bersyarat (conditional probability)<br />

Rumus <strong>Probabilitas</strong> bersyarat<br />

<strong>Probabilitas</strong> bersyarat<br />

P (B A) = P (A) . P (B/A) )<br />

Atau<br />

P(A B) = P (B) . P (A/B)<br />

Bila A <strong>dan</strong> B merupakan peristiwa yang independen<br />

<strong>dan</strong> memiliki probabilitas lebih besar dari nol ,<br />

maka :<br />

P (A/B) = P (A) <strong>dan</strong> P (B/A) = P (B).<br />

Jadi prob bersyarat :<br />

P A<br />

B<br />

PA B<br />

<br />

P(B)<br />

Jadi merupakan kejadian A dengan syarat B,<br />

di mana A <strong>dan</strong> B tidak saling lepas


Contoh soal :<br />

Misalkan<br />

sebuah<br />

dadu<br />

dilemparkan; ; B = kejadian<br />

munculnya<br />

bilangan<br />

kuadrat<br />

murni, <strong>dan</strong><br />

diketahui<br />

bahwa peluang munculnya bilangan ganjil = 1/9 <strong>dan</strong><br />

peluang<br />

munculnya<br />

bilangan<br />

genap = 2/9. Bila<br />

diketahui A = {4,5,6} telah terjadi, tentukanlah P(BA)!<br />

Jawab:<br />

S = {1,2,3,4,5,6}, P(genap) ) = 2/9, P(ganjil) ) = 1/9<br />

B = {1,4}<br />

A = {4,5,6} P(A) = 2/9 + 1/9 + 2/9 = 5/9<br />

AB B ={4} P(AB) = 2/9<br />

P(B/A) = P(AB) = 2/9 = 2/5<br />

P(A) 5/9<br />

Aturan bayes<br />

Contoh bayes:


Hukum probabilitas:<br />

1. Hukum penjulahan<br />

Latihan bayes!<br />

2. Aturan bersyarat:<br />

3. Aturan perkalian:<br />

4. Aturan bayes


Latihan prob!<br />

3. Misalkan diberikan populasi sarjana di suatu kota yang dibagi<br />

menurut jenis kelamin <strong>dan</strong> status pekerjaan sebagai berikut :<br />

Bekerja<br />

Menganggur<br />

Jumlah<br />

Laki-laki<br />

460<br />

40<br />

500<br />

1. Bila dalam suatu keluarga yang mempunyai 4(empat) orang<br />

anak, diketahui paling sedikit mempunyai seorang anak lakilaki,<br />

tentukanlah nilai kemungkinan keluarga tersebut<br />

mempunyai :<br />

a. Dua anak laki-laki<br />

b. Empat anak laki-laki<br />

Wanita<br />

Jumlah<br />

140<br />

600<br />

260<br />

300<br />

Misalkan diambil seorang dari mereka <strong>untuk</strong> ditugaskan<br />

melakukan promosi barang di suatu kota tersebut. Bila<br />

ternyata yang terpilih adalah dalam status telah bekerja,<br />

berapakah probabilitasnya bbahwa dia :<br />

a. laki-laki b. wanita<br />

400<br />

900<br />

B. PERMUTASI DAN KOMBINASI<br />

2.1 Pengertian Permutasi<br />

1. Permutasi dari n obyek seluruhnya :<br />

nP n = n! = n.(n - 1).(n - 2) … 2.1<br />

= n.(n - 1)!<br />

2. Permutasi sebanyak r dari n obyek yang<br />

berbeda<br />

nPr = n !<br />

( n – r ) !<br />

3. Permutasi keliling ( circular permutation )<br />

Sejumlah n obyek yang berbeda dapat disusun secara teratur<br />

dalam sebuah lingkaran dalam ( n – 1 ) ! Cara<br />

4. Permutasi dari n obyek yang tidak seluruhnya dapat dibedakan.<br />

n n !<br />

n 1 , n 2 , …, n k = n 1 ! n 2 !…n k !<br />

<br />

Kalau urutan diperhatikan atau dibedakan , persoalan disebut<br />

permutasi.


Contoh soal<br />

1 . Hitung jumlah permutasi 3 jilid buku A , B , C !<br />

Jawab : 3<br />

P 3<br />

= 3 ! = 3 . 2 . 1 = 6<br />

2. Dalam berapa cara 2 huruf yang berbeda dari kata “Laut“ dapat diatur atau<br />

dipilih dalam suatu urutan tertentu <br />

Jawab : n<br />

P r<br />

= 4<br />

P 2<br />

= 4 ! = 4 ! = 4.3.2.1 = 12 cara<br />

(4-2) ! 2 ! 2.1<br />

3 . Dalam berapa cara kata Tamara dapat dipermutasikan <br />

Jawab : n ! = 6 ! =120 cara<br />

n 1<br />

! n 2<br />

! n 3<br />

! n 4<br />

! 1 ! 3 ! 1 ! 1 !<br />

4. Lima orang anak se<strong>dan</strong>g melakukan siskusi dengan membentuk lingkaran,<br />

ada berapa cara mereka bisa mengatur duduknya<br />

Jawab: (n-1)! = (5-1)! = 4.3.2.1 = 24 cara.<br />

Latihan soal :<br />

1. Berapa banyak susunan huruf yang<br />

dapat dibentuk dari huruf dalam<br />

kata: PEMILU, ALUMNI, STATISTIKA,<br />

PROBABILITAS<br />

2. Ada berapa banyak susunan huruf<br />

dapat dibentuk dari huruf dalam kata<br />

PELUANG bila:<br />

a. semua huruf dipakai;<br />

b. memakai 6 huruf saja;<br />

c. Memakai 5 huruf saja;<br />

d. Memakai kurang dari 5 huruf.<br />

2.2 Kombinasi<br />

Latihan soal<br />

Kombinasi sebanyak r dari n obyek yang berbeda :<br />

n n !<br />

r = r ! . ( n – r ) !<br />

Kalau urutan tak diperhatikan atau tak dibedakan , persoalan<br />

disebut kombinasi.<br />

1. Suatu perguruan tinggi di Jakarta memberikan<br />

kesempatan kepada 3 orang staf <strong>dosen</strong> <strong>untuk</strong><br />

melanjutkan studinya setingkat lebih tinggi. Se<strong>dan</strong>gkan<br />

yang memenuhi persyaratan ada 9 orang <strong>dosen</strong>. Ada<br />

berapa carakah pimpinan perguruan tinggi tersebut<br />

memilih 3 dari 9 orang tersebut <br />

Jawab:<br />

9!<br />

9 C 3 = = 84 cara<br />

6!3!<br />

2. Seorang anak perempuan mempunyai 3 bunga yang<br />

jenisnya berlainan. Berapa banyak cara berbeda yang<br />

dapat dibuat <br />

Jawab: 3!<br />

Ia dapat memilih 1 dari 3 bunga = 3 C 1 = = 3<br />

2!1!


Ia dapat memilih 2 dari 3 bunga = 3 C 2 = 3<br />

Ia dapat memilih 3 dari 3 bunga = 3 C 3 = 1<br />

Maka banyaknya cara membentuk susunan bunga adalah:<br />

3 C 1 + 3 C 2 + 3 C 3 = 3 + 3 + 1 = 7<br />

3. Dari kelompok ahli ada 5 orang sarjana ekonomi <strong>dan</strong> 7 sarjana<br />

hukum. Akan dibuat tim kerja yang terdiri atas 2 sarjana<br />

ekonomi <strong>dan</strong> 3 sarjana hukum. Berapa banyak cara <strong>untuk</strong><br />

membuat tim itu, jika:<br />

a. Tiap orang dapat dipilih dengan bebas;<br />

b. Seorang sarjana hukum harus ikut dalam tim itu;<br />

c. dua orang sarjana ekonomi tidak boleh ikut dalam tim itu<br />

4. Suatu panitia akan dibentuk dengan jumlah anggota 5<br />

orang. Berapa carakah pembentukan panitia tersebut<br />

dapat dilakukan jika calon anggota terdiri dari 4 orang<br />

pria <strong>dan</strong> 3 orang wanita, <strong>dan</strong> panitia harus<br />

a. Terbentuk tanpa persyaratan lain<br />

b. Terdiri dari 3 pria <strong>dan</strong> 2 wanita<br />

c. Terdiri dari 2 pria <strong>dan</strong> 3 wanita<br />

2.3 Aplikasi Excel<br />

Permutasi<br />

Langkah-langkah dengan Excel<br />

Insert fungsi fx <strong>dan</strong> pilih category statisticals<br />

Pilih fungsi permutate<br />

Isilah kotak number dengan banyaknya objek <strong>dan</strong><br />

kotak number_chosen dengan jumlah objek yang<br />

diambil <strong>dan</strong> klik OK<br />

Maka hasilnya akan tampak pada result seperti pada<br />

gambar 2a<br />

kombinasi<br />

Langkah-langkah dengan Excel<br />

Insert fungsi fx <strong>dan</strong> pilih category math&trig<br />

Pilih fungsi combin<br />

Isilah kotak number dengan banyaknya objek <strong>dan</strong><br />

kotak number_chosen dengan jumlah objek yang<br />

diambil <strong>dan</strong> klik OK<br />

Maka hasilnya akan tampak pada result seperti pada<br />

gambar 2b


Gambar 2a (menghitung permutasi)<br />

Gambar 2a (menghitung kombinasi)<br />

C. POPULASI, SAMPEL & DISTRIBUSI TEORITIS<br />

VARIABEL DISKRIT DAN FUNGSI PROBABILITAS<br />

3.1 Variabel Random atau Variabel Acak<br />

Variabel yang nilainya merupakan suatu bilangan yang ditentukan oleh<br />

terjadinya hasil suatu percobaan dinamakan variabel random.<br />

Contoh :<br />

Bila 2 mata uang dilempar 1 x , maka ruang sampelnya :<br />

S = { AA,AG, GA , GG }<br />

Variabel Acak yang terdapat dalam fungsi probabilitas :<br />

a. Variabel diskrit<br />

Variabel diskrit hanya dapat dinyatakan dengan nilai – nilai yang<br />

terbatas jumlahnya , <strong>dan</strong> dinyatakan dengan bilangan bulat.<br />

b. Variabel kontinu<br />

Variabel kontinu dinyatakan dengan harga yang terdapat dalam suatu<br />

interval.<br />

Fungsi Distribusi<br />

PDF (probability distribution Function) : P( X=x )=f(x)<br />

CDF (Cumulative distribution Function) : F ( x ) = P ( X <br />

x )<br />

Jika kita mempunyai variabel acak x maka fungsi<br />

sebenarnya adalah<br />

sigma )<br />

F ( x ) = P ( X x )=<br />

dengan<br />

<br />

f( x ) ; x diskrit (dinyatakan dengan<br />

<br />

f ( x ) dx ; x kontinu (dinyatakan<br />

integral)


3.2 Nilai Harapan (Mean/Rata–rata)<br />

<strong>dan</strong> Varians Dist. Diskrit<br />

Nilai harapan suatu variabel acak x ditulis E (x)<br />

didefinisikan<br />

E (x) = x. f (x)<br />

Var (x) = x2 =E [ x – E (x) ] 2 =E (x 2 ) –{E (x) } 2<br />

Jika k suatu bilangan , maka E ( k ) = k<br />

Contoh : E (3) = 3 <strong>dan</strong> seterusnya.<br />

Latihan Soal<br />

1 .Dua buah dadu dilempar . Jika x = jumlah mata dadu yang timbul ,<br />

berapakah:<br />

a. P (3 < x 6)<br />

b. Rata–rata (Nilai harapan)<br />

Jawab:<br />

a. P (3 < x 6) = P (x = 4) + P (x = 5) + P (x = 6)<br />

= f (4) + f (5) + f (6)<br />

= 3/36 + 4/36 + 5/36 = 12/36 = 1/3<br />

b. E (x) = x . f(x)<br />

= 2.1/36 + 3.2/36 + 4.3/36 + 5.4/36 + 6.5/36 +<br />

7.6/36 + 8 .5/36 + 9 . 4/36 + 10.3/36 +<br />

11.2/36 + 12.1/36 = 252/36 = 7<br />

2 . Jika Nilai E (x) = 1/3 <strong>dan</strong> E (x 2 ) = 1/3 . Tentukan Nilai<br />

Variansnya.<br />

Jawab : Var (x) = E (x 2 ) – { E (x) } 2<br />

= 1/3 – (1/3) 2 = 1/3 – 1/9 = 2/9<br />

3 . Jika E (x) = 2 , berapa nilai dari : a. E [ 3 (x + 2)]<br />

b. E [x – 3 (x + 2)]<br />

Jawab : a. E [ 3 (x + 2) ] = E [ 3x + 6 ]<br />

= E (3x) + E (6)<br />

= 3. E (x) + 6<br />

= 3 . 2 + 6 = 6 + 6 = 12<br />

b. E [ x – 3 (x + 2) ] = E (x) – E [ 3 (x + 2) ]<br />

= 2 – 12 = -10<br />

4. Jika x mata dadu seimbang , berapa nilai harapan (rata – rata) nya <br />

Jawab :<br />

E (x) = x . f (x)<br />

= 1 .1/6 + 2 .1/6 + 3 .1/6 + 4 .1/6 + 5 .1/6 + 6 . 1/6<br />

= 21/6 = 3,5<br />

II. DISTRIBUSI PROB DISKRET


a. Distribusi BINOMIAL<br />

Ciri-ciri Percobaan Bernouli:<br />

• Setiap percobaan menghasilkan dua kejadian:<br />

(a) kelahiran anak: laki-laki-perempuan;<br />

(b) transaksi saham: jual- beli,<br />

(c) perkembangan suku bunga: naik–turun <strong>dan</strong> lain-lain.<br />

• <strong>Probabilitas</strong> suatu kejadian <strong>untuk</strong> suskes atau gagal adalah tetap<br />

<strong>untuk</strong> setiap kejadian. P(p), peluang sukses, P(q) peluang gagal,<br />

<strong>dan</strong> P(p) + P(q)= 1.<br />

• Suatu percobaan dengan percobaan bersifat bebas.<br />

• Data yang dihasilkan adalah data perhitungan.<br />

Distribusi bernoulli yang diulang n kali merupakan <strong>distribusi</strong><br />

BINOMIAL<br />

Rumus Distribusi Binomial :<br />

b (x / n , p) = P (X = x)= n C x p x . q n-x ;<br />

x = 0,1,…n, q = 1 – p<br />

Dimana : - b ( x / n , p ) 0<br />

- b ( x/n , p ) = ( q + p ) n = 1<br />

Rata – rata ( Mean ) = x = n . p<br />

Varians ( x ) = x2 = n . p . q<br />

Distribusi yang dipakai sebagai pendekatan bagi <strong>distribusi</strong><br />

binomial adalah Distribusi Poisson <strong>dan</strong> Distribusi Normal.<br />

Suatu eksperimen Binomial akan memenuhi 4 syarat<br />

sebagai berikut :<br />

Jumlah percobaan harus tetap, n kali<br />

Setiap percobaan harus menghasilkan dua alternatif<br />

yaitu sukses atau tidak sukses merupakan percobaan<br />

Binomial.<br />

Semua percobaan mempunyai nilai probabilitas yang<br />

sama <strong>untuk</strong> sukses.<br />

Percobaan – percobaan tersebut harus bebas satu sama<br />

lain.<br />

Latihan Soal<br />

1. Bila sekeping uang logam yang seimbang dilempar sebanyak 6 kali,<br />

berapa:<br />

a. probabilitas memperoleh 5 sisi gambar<br />

b. probabilitas memperoleh paling sedikit 5 sisi gambar<br />

Jawab : a. n = 6 ; p = ½ ; q = 1 – p = 1 – ½ = ½<br />

b ( x / n , p ) = b ( 5/6 , ½ ) = ( ½ ) 5 . ( ½ ) 6-5<br />

= 6! (½) 5 . (½) 1 = 3/32<br />

5!.1!<br />

b. n = 6 ; x = 6 ; p = 1/2<br />

b ( x/n , p ) = b ( 6/6 , ½ ) = ( ½ ) 6 . ( ½ ) 6-6<br />

= 6 ! ( ½ ) 6 . ( ½ ) 0 = 1/64<br />

6!0!<br />

<strong>Probabilitas</strong> memperoleh 5 sisi gambar adalah :<br />

b ( 5/6 , ½ ) + b ( 6/6 , ½ ) = 3/32 + 1/64 = 6/64 + 1/64 = 7/64


B. Distribusi Poisson<br />

2. Jika x ber<strong>distribusi</strong> Binomial dengan n = 4 <strong>dan</strong> p = 1/6 , berapa :<br />

a. Rata – rata dari x<br />

b. Varians (x)<br />

Jawab : a. n = 4 ; p = 1/6 ; q = 1 – p = 1 – 1/6 = 5/6<br />

E ( x ) = n.p = 4.1/6 = 2/3<br />

b. Var ( x ) = x 2 = n.p.q = 4.1/6.5/6 = 20/36<br />

= 5/9<br />

3. Ada 4000 paku pada sayap . <strong>Probabilitas</strong> kerusakan sebuah paku<br />

khusus pada permukaan sayap pesawat terbang adalah 0,001. Berapa E<br />

( x ) nya <br />

Jawab : E (x) = n . p = 4000 . (0,001) = 4<br />

Ciri-ciri Distribusi Poisson<br />

Digunakan <strong>untuk</strong> menghitung probabilitas terjadinya<br />

kejadian menurut satuan waktu atau ruang.Distribusi<br />

Poisson digunakan sebagai pendekatan dari <strong>distribusi</strong><br />

binomial.<br />

Rumus Distribusi Poisson<br />

f ( x ) = x . e - = p ( x/n , p )<br />

x!<br />

Dimana : x = 0 , 1, 2 … n <strong>dan</strong> e = 2,71828…<br />

Rata – rata = x = n . p<br />

Varians (x) = x 2 = n . p<br />

Dalam <strong>distribusi</strong> Poisson Rata – rata dengan Variansnya<br />

adalah sama<br />

Latihan soal !<br />

1. Bila 5 keping uang logam dilempar sebanyak 64 kali , berapa<br />

probabilitas timbulnya 5 sisi angka sebanyak 0,1, 2 , 3 ,4 , 5<br />

kali <br />

Jawab:<br />

probabilitas memperoleh 5 sisi angka dari pelemparan 5 keping<br />

uang logam sebanyak satu kali adalah :<br />

p = 1.( ½ ) 5 = 1/32<br />

Bila p = 1/32 , n = 64 ; probabilitas memperoleh 5 sisi angka<br />

dari pelemparan 5 keping uang logam sebanyak 64 kalimenjadi :<br />

f( x ) = 64 1/32 x 31 / 32<br />

64-x<br />

x<br />

Rumus ini sulit dikerjakan dengan Distribusi Binomial, maka<br />

diambil =n.p = 64 . 1/32 = 2 diperoleh :<br />

f ( x ) = x . e - = 2 x . e -2 ; x = 0 , 1 , 2 , 3 , 4 , 5<br />

x ! x ! e -2 = 0 ,1353<br />

x 0 1 2 3 4 5<br />

f ( x ) 0,135 0,271 0,271 0,180 0,090 0,036


2. Jika x ber<strong>distribusi</strong> Poisson dengan n = 7 <strong>dan</strong> p = 1/4<br />

berapa :<br />

a. Rata – rata x<br />

b. Varians (x)<br />

jawab : a. E (x) = n . p = 7.1/4 = 7/4<br />

b. Var (x) = n . p = 7 . 1/4 = 7/4<br />

3. Mata uang dilempar 6 kali . Jika x = banyaknya gambar,<br />

berapa E (x) <br />

Jawab : n = 6 ; p = ½<br />

E (x) = n.p = 6.1/2 = 3<br />

Latihan soal:<br />

X<br />

P(X)<br />

8 12 16 20 24<br />

¼ 1/12 1/6 1/8 3/8<br />

1. Dari tabel diatas tentukan:<br />

a. mean X;<br />

b. standar deviasi X;<br />

c. E(2X – 3 ) 2<br />

2. Misalkan X adalah suatu variabel acak dengan<br />

E{(X-1) 2 } =10 <strong>dan</strong> E{(X-2) 2 } = 6 , tentukan mean X <strong>dan</strong><br />

simpangan baku X.<br />

3. Bila sekeping uang logam dilemparkan 6 kali, hitunglah<br />

probabilitas memperoleh:<br />

a. 5 muka b. paling sedikit 5 muka<br />

4. Bila 20 dadu dilemparkan sekaligus, tentukanlah:<br />

a. rata-rata dari banyaknya muncul muka 3;<br />

b. simpangan baku dari banyaknya muncul muka 3!<br />

5. Bila variabel acak X ber<strong>distribusi</strong> binomial dengan n = 100,<br />

p = 0,005, hitunglah P(X=15)!<br />

6. Bila 5 uang logam dilemparkan sebanyak 128 kali,<br />

hitunglah probabilitas munculnya 5 muka sebanyak<br />

0,1,2,3,4 <strong>dan</strong> 5 dari seluruh pelemparan!<br />

C. Distribusi Hipergeometrik<br />

Perbedaan <strong>distribusi</strong> binomial dengan <strong>distribusi</strong> multinomial<br />

terletak pada cara pengambilan sampelnya. Penggunaan <strong>distribusi</strong> ini<br />

hampir sama dengan <strong>distribusi</strong> binomial. Misalnya <strong>distribusi</strong> binomial<br />

diterapkan pada sampling dari sejumlah barang (sekotak kartu,<br />

sejumlah hasil produksi) sampling harus dikerjakan dengan<br />

pengembalian setiap barang setelah diamati. Sebaliknya <strong>distribusi</strong><br />

hipergeometrik tidak memerlukan kebebasan <strong>dan</strong> didasarkan pada<br />

sampling tanpa pengembalian.<br />

Distribusi hipergeometrik mempunyai sifat:<br />

1. Sampel acak berukuran n yang diambil tanpa pengembalian dari N<br />

benda.<br />

2. Sebanyak k-benda dapat diberi nama sukses <strong>dan</strong> sisanya N-k<br />

diberi nama gagal.<br />

60


Distribusi Hipergeometrik<br />

Distribusi probabilitas perubah acak hipergeometrik X yang<br />

menyatakan banyaknya kesuksesan dalam sampel acak dengan<br />

ukuran n yang diambil dari N-obyek yang memuat k sukses <strong>dan</strong> N-k<br />

gagal dinyatakan sebagai:<br />

k<br />

Nk<br />

<br />

<br />

x<br />

<br />

nx<br />

<br />

h(x;N,n,k) <br />

<br />

; x 0, 1, 2,......,n<br />

N<br />

<br />

n<br />

<br />

<br />

Contoh (5.8)<br />

Suatu panitia 5 orang dipilih secara acak dari 3 kimiawan <strong>dan</strong> 5<br />

fisikawan. Hitung <strong>distribusi</strong> probabilitas banyknya kimiawan yang<br />

duduk dalam panitia.<br />

Jawab:<br />

Misalkan: X= menyatakan banyaknya kimiawan dalam panitia.<br />

X={0,1,2,3}<br />

Distribusi probabilitasnya dinyatakan dengan rumus<br />

0 5<br />

x 0 h( 0; 8, 5, 3)<br />

1<br />

56<br />

1 4<br />

x 1 h( 1; 8, 5, 3)<br />

15<br />

56<br />

Tabel 5.6 Distribusi hipergeometrik<br />

;<br />

3 5<br />

<br />

8<br />

5<br />

3 5<br />

<br />

8<br />

5<br />

2 3<br />

x 2 h( 2; 8, 5, 3)<br />

30<br />

56<br />

;<br />

3 2<br />

x 3 h( 3; 8, 5, 3)<br />

10<br />

56<br />

x 0 1 2 3<br />

h(x;8,5,3) 1<br />

56<br />

3 5<br />

x5x<br />

8<br />

5<br />

3 5<br />

<br />

8<br />

5<br />

3 5<br />

<br />

8<br />

5<br />

h(x; 8, 5, 3) ; x 0, 1, 2,<br />

3<br />

15<br />

56<br />

30<br />

56<br />

10<br />

56<br />

61<br />

62<br />

Teorema(5.3)<br />

Distribusi hipergeometrik h(x;N,n,k) mempunyai rata-rata <strong>dan</strong><br />

variansi sbb:<br />

nk <strong>dan</strong> <br />

2<br />

Nn (n)( k )( 1 k )<br />

N<br />

N 1 n n<br />

Contoh (5.9)<br />

Tentukan mean <strong>dan</strong> variansi dari contoh (5.8) kemudikan<br />

gunakan teorema chebyshev <strong>untuk</strong> menafsirkanselang 2<br />

Jawab:<br />

Dari contoh 5.8 diketahui n=15 <strong>dan</strong> p=0.4<br />

( 5)( 3)<br />

Diperoleh<br />

3<br />

2<br />

0,<br />

375 <strong>dan</strong> 405 3 3<br />

40 8<br />

39 ( 5) 401 <br />

40<br />

0,<br />

3113<br />

Menggunakan teorema Chebyshev<br />

2 1, 491 <strong>dan</strong> 2<br />

0,<br />

741<br />

2<br />

adalah<br />

Jadi, selang yang ditanakan adalah dari -0,741 sampai 1,491<br />

63<br />

Contoh_ hipergeometrik:<br />

Suatu pabrik ban mempunyai data bahwa dari pengiriman sebanyak<br />

5000 ban ke sebuah toko tertentu terdapat 1000 cacat. Jika ada<br />

seseorang membeli 10 ban ini secara acak dari toko tersebut, berapa<br />

probabilitasnya memuat tepat 3 yang cacat.<br />

Jawab:<br />

Karena n=10 cukup kecil dibandingkan N=5000, maka probabilitasnya<br />

dihampiri dengan binomial dengan p= 10/5000= 0,2 adalah probailitas<br />

mendapat satu ban. Jadi probabilitas mendapat tepat 3 ban cacat:<br />

h( 3; 5000, 10, 1000) b( 3; 10, 0. 2)<br />

3 2<br />

b(x; 10, 0. 2) b(x; 10, 0. 2)<br />

x0 x0<br />

0, 8791 0,<br />

6778<br />

0,<br />

2013<br />

64


Contoh c2.<br />

Pendekatan Hipergeometrik dapat juga<br />

dilakukan <strong>untuk</strong> menyelesaikan persoalan<br />

binomial :<br />

Binomial <strong>untuk</strong> pengambilan contoh<br />

dengan pemulihan (dengan pengembalian)<br />

Hipergeometrik <strong>untuk</strong> pengambilan contoh<br />

tanpa pemulihan (tanpa pengembalian)<br />

Dalam suatu kotak terdapat 5 bola yang terdiri dari 2 bola<br />

Merah, 2 bola Biru <strong>dan</strong> 1 buah Putih. Berapa peluang<br />

a. terambil 2 bola Merah, dari 4 kali pengambilan yang<br />

dilakukan secara acak dengan pemulihan<br />

b. terambil 2 bola Merah, dari 4 kali pengambilan yang<br />

dilakukan secara acak tanpa pemulihan<br />

Soal a diselesaikan dengan Distribusi Peluang binomial :<br />

p = 2/5 = 0.40 n = 4 x = 2<br />

b(2; 4,0.40) = 0.16 (lihat Tabel atau gunakan rumus<br />

Binomial)<br />

Soal b diselesaikan dengan Distribusi Peluang Hipergeometrik<br />

N = 5 n = 4 k = 2 x = 2<br />

N-k = 3 n-x=2<br />

h(2; 5, 4,2) =<br />

2<br />

C2<br />

C2<br />

5<br />

1 3 3<br />

0.<br />

60<br />

3<br />

C 5 5<br />

4<br />

Aplikasi Excel menghitung <strong>distribusi</strong> Binomial<br />

Langkah-langkahnya sbb:<br />

1. Klik icon fx atau klik icon insert <strong>dan</strong> pilih fx function.<br />

2. Pilih menu statistical pada function category<br />

3. Pilih menu Binomdist pada function name, <strong>dan</strong> OK.<br />

Maka akan keluar kotak dialog seperti berikut:<br />

APLIKASI SOFTWARE<br />

BINOMDIST<br />

Number_s : ………… (masukkan nilai X)<br />

Trials : ……….. (masukkan nilai n)<br />

Probability : ………… (masukkan nilai p)<br />

Cumulative: ………… (tulis kata False)<br />

Nilai P(x) ada pada baris Formula result atau tanda (=)


Contoh 1 :<br />

PT MJF mengirim buah melon ke Hero. Buah yang dikirim 90% diterima<br />

<strong>dan</strong> sisanya ditolak. Setiap hari 15 buah dikirim ke Hero. Berapa peluang<br />

hanya 13 buah diterima<br />

Jawab:<br />

Diketahui n=15; dimana X = 13 dengan p= 0,9 nilai P ( x = 13 ) = …<br />

Untuk menghitung dist. Binomial , contoh 1,dengan SPSS langkahlangkahnya<br />

sbb:<br />

1. Definisikan variabel x, lalu ketik nilai variabelnya<br />

2. Kilk menu transform <strong>dan</strong> pilih compute<br />

3. Ketik ekspresi perhitungan seperti pada layar dibawah ini, tekan<br />

OK (dengan CDF)<br />

maka tampil hasil perhitungan pada data editor seperti pada gambar 2<br />

Gambar 2<br />

Atau dengan PDF:<br />

Klik transform<br />

Klik compute<br />

Ketik di traget variable :’nama variable”<br />

Klik : cdf binomial<br />

Isikan konstanta nya<br />

Klik: OK<br />

P( X=13 )<br />

0,2669


Perhitungan Distribusi Poisson<br />

Langkah-langkahnya<br />

1. Klik icon fx atau klik icon insert <strong>dan</strong> pilih fx function<br />

2. Pilih menu statistical pada function category<br />

3. Pilih menu POISSON pada function name, tekan OK<br />

maka akan keluar kotak dialog seperti berikut:<br />

POISSON<br />

X : ………… (masukkan nilai x)<br />

Mean : ……….. (masukkan nilai )<br />

Cumulative : ………… (tulis FALSE / 0 )<br />

Contoh 2:<br />

Jumlah emiten di BEJ ada 120 perusahaan. Akibat krisis ekonomi,<br />

peluang perusahaan memberikan deviden hanya 0,1. Apabila BEJ<br />

meminta secara acak 5 perusahaan, berapa peluang ke-5 perusahaan<br />

tersebut akan membagikan dividen<br />

Jawab:<br />

Nilai = 12 <strong>dan</strong> nilai X = 5, maka akan didapat nilai P( X = 5 ) = …<br />

Untuk menghitung dist. Poisson langkah-langkahnya sbb:<br />

1. Definisikan variabel x, lalu ketik data misal 1 sampai 5<br />

2. Kilk menu transform <strong>dan</strong> pilih compute<br />

3. Ketik ekspresi perhitungan seperti pada layar dibawah ini, tekan<br />

OK<br />

maka tampil hasil perhitungan pada data editor seperti pada gambar 2


Gambar 2<br />

CONTOH_ DISTRIBUSI HIPERGEOMETRIK<br />

Suatu pabrik ban mempunyai data bahwa dari<br />

pengiriman sebanyak 5000 ban ke sebuah toko<br />

tertentu terdapat 1000 cacat. Jika ada seseorang<br />

membeli 10 ban ini secara acak dari toko<br />

tersebut, berapa probabilitasnya memuat tepat 3<br />

yang cacat<br />

P(X=5) = 0,127<br />

Untuk menghitung dist. hipergeometrik langkah-langkahnya sbb:<br />

1. Definisikan variabel x, lalu ketik data misal 1 sampai 5<br />

2. Kilk menu transform <strong>dan</strong> pilih compute<br />

3. Ketik ekspresi perhitungan seperti pada layar dibawah ini, tekan<br />

OK (pilih PDFHIPERGEOM)<br />

maka tampil hasil perhitungan pada data editor seperti pada gambar 3


Output/hasil:<br />

Lakukan perhitungan!<br />

1. Ada 33 perusahaan di BEJ akan memberikan<br />

deviden <strong>dan</strong> 20 di antaranya akan<br />

membagikan dividen di atas 100/lembar.<br />

Bapepam sebagai pengawas pasar saham<br />

akan melakukan pemeriksaan dengan<br />

mengambil 10 perusahaan. Berapa dari 10<br />

perusahaan tersebut, 5 perusahaan akan<br />

membagikan saham di atas 100/lembarnya<br />

2. CONTOH C2<br />

3. Rata-rata jumlah panggilan lewat telepon<br />

yang masuk bagian pelayanan Telkom per<br />

menit adalah 5 buah. Berapa probabilitas<br />

dalam satu menit tertentu tidak terdapat<br />

panggilan yang masuk dari pelanggan<br />

Berapa probabilitas dalam satu menit lebih<br />

dari 5 panggilan masuk<br />

3.


……..

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!