Desain Eksperimen Pada Statistika

Selamat siang semua, kembali lagi kita pada artikel ke dua di series pembelajaran Statistika. mari kita bahas materi selanjutnya yaitu Desain Eksperimen pada Statistika. untuk lebih lanjut mari kita bahas di bawah untuk penjelasannya.

Studi Statistik (Statistical Study)

Pada Studi kasus statistik, kita biasanya akan memilih studi apa yang paling cocok disesuaikan dengan sample. berikut adalah jenis studi yang umum.

Study Observasi (Observational Study)

seorang peneliti hanya melakukan pengamatan terhadap subjek (e.g., pengukuran karakteristik) tanpa melakukan tindakan apapun yang dapat mempengaruhi hasil pengamatan.

Study Eksperimen (Experimental Study)

Seorang peneliti menerapkan suatu treatment tertentu terhadap subjek sebelum melakukan pengamatan untuk memahami efek dari treatment yang diberikan.

Contoh Study Observational

Sebuah penelitian dilakukan untuk mengamati laju kecepatan kendaraan yang melintas di jalan merdeka pada pukul 10 sampai dengan 12 malam. pengukuran kecepatan kendaraan dilakukan dengan bantuan speed gun selama 90 hari.

Contoh study Experimental

Sebuah penelitian dilakukan untuk mengamati efek dari pemberian suplemen vitamin D3 terhadap 140 pasien dengan tingkat anti-body rendah.Sebanyak 70 pasien menerima 4000IU vitamin D3 perhari selama 1 tahun dan 70 pasien sisanya menerima placebo.

Hasil pengamatan terhadap dua kelompok pasien ini lalu dibandingkan

Desain Eksperimen

- Kendali (Control)

- Pengacakan (Randomization)

- Replikasi (Replication)

Eksperimental Unit

Pada pelaksanaan eksperimen Studi, Eksperimental unit sangat penting di pahami agar dalam pelaksanaan eksperimen tidak ada kesalahan . dengan kata lain, eksperimental unit ini dapat memberi tahu kita sebelum tahap eksperimen sebelum melakukan pengamatan. Hal yang harus kita ketahui diantaranya :

- Treatment Group

subjek dalam experimental study yang menerima treatment sebelum diamati

- control Group

subjek dalam experimental study yang tidak menerima treatment dan juga di amati

subjek seringkali menerima treatment palsu (placebo/fake treatment)

Eksperimental Desain

Penentuan subjek eksperimen ke dalam treatment group dan control group dilakukan secara acak atau random :

kendali (control) dapat dilakukan dengan menerapkan : 

blinding, double blinding

Blinding

subjek eksperimen tidak mengetahui apakah dirinya menerima treatment atau placebo.

Double Blinding

baik peneliti, maupun subjek eksperimen tidak mengethaui apakah seorang subjek menerima treatment atau placebo dibutuhkan pihak ketiga untuk mendistribusikan treatment dan placebo kepada subjek eksperimen.

Experimental Design: Randomized Blocked Design

keseluruhan subjek eksperimen akan dikelompokkan berdasrkan kesamaan karakteristik tertentu (e.g., rentang usia, jenis kelamin). Subjek di tiap kelompok lalu dipilih secara acak untuk dimasukkan dalam treatment group dan control group.

Experimental Design: Replication (replikasi)

untuk meningkatkan validitas dari hasil eksperimen, dibutuhkan replikasi atau pengulangan eksperimen dengan kondisi serupa atau mirip.

Replikasi melibatkan subjek eksperimen yang berbeda, dengan demikian replikasi juga akan memperbesar ukuran dari subjek eksperimen (sample size) yang juga dapat menunjang validitas dari hasil eksperimen.

Studi Kasus Desain eksperimen

Setelah pembahasan materi di atas, mari kita lihat beberapa contoh desain eksperimen dimana kita akan melihat pula letak kesalahan nya.

Desain Eksperimen (Contoh 1)

Sebuah perusahaan mendesain suatu eksperimen untuk menguji efektifiats dari suatu produk permen karet yang di kembangkan untuk membantu seseorang yang ingin berhenti merokok.

sepuluh orang perokok berat di libatkan sebagai subjek eksperimen. lima orang di antaranya di berikan permen karet dan lima sisanya di berikan placebo. setelah dua bulan berjalan. kesepuluh subjek ekseperimen ini dievaluasi dan di dapati kelima subjek pnerima permen karet telah berhenti merokok.

Pertanyaan :

Apakah kita bisa menyimpulkan bahwa produk permen karet ini efektif? permasalahan apa yang terdapat pada desain eksperimen ini ?

Jawaban : 

Permalasahan utama pada eksperimen pada kasus ini terdapat pada sample size terlalu kecil. disini tidak ideal untuk melakukan pengujian terhadap efektifitas permen karet pada perokok berat hanya dengan melibatkan 10 orang pada eksperimen 

Desain Eksperimen (Contoh 2)

Sebuah perusahaan mendesain suatu eksperimen unutk menguji efektifitas dari suatu peroduk permen karet yang dikembangkan untuk membantu seseorang yang ingin berhenti merokok.

seribu orang perokok berat dilibatkan sebagai subjek eksperimen yang dikelompokkan berdasarkan jenis kelamin. kelompok wanita di beri permen karet dan kelompok pria diberi placebo. setelah dua bulan berjalan, keseribu subjek eksperimen ini dievaluasi dan didapatai adanya jumlah yang cukup signifikan dari kelompok penerima permen karet yang berhenti merokok.

Pertanyaan :

Apakah kita bisa menyimpulkan bahwa produk permen karet ini efektif? permasalahan apa yang terdapat pada desain eksperimen ini ?

Jawaban : 

permalasahan utama pada eksperimen ini terdapat pada pembagian kelompok berdasarkan kesamaan jenis kelamin. bisa saja kelompok perokok dengan jenis kelamin wanita banyak yang akhirnya berhenti merokok karena mereka sedang hamil. ini adalah suatu kondisi yang tidak mungkin terjadi bagi perokok pria. disini terdapat kesalahan dalam penerapan randomize block design. mestinya setelah subjek eksperimen telah di kelompokkan berdasarkan jenis kelamin dengan jumlah yang proporsional untuk kedua kelompok. lalu kedua kelompok jenis kelamin ini di kelompokkan kembali ke dalam control group dan treatment group. alternatif lain pengelompokkan berdasarkan rentan usia bukan berdasarkan jenis kelamin.

dari kedua contoh eksperimen di atas, mengingatkan kita akan pentingnya sebuah perencangan atau design sebelum melakukan eksperimen.

Tantangan pada eksperimental study

confounding variable faktor eksternal (dan tidak diperhitungkan sebelumnya) yang berpotensi memberikan pengaruh terhadap hasil eksperimen Placebo Effcet Subjek eksperimen memberikan reaksi positif walau subjek tersebut menerima placebo (treatment palsu) contoh : Hawthorne Effect Perubahan perilaku dari subjek eksperimen setelah mengetahui bahwa dirinya terlibat dalam eksperimen

Sekian untuk materi desain eksperimen dalam series statistika ini, harapan nya adalah materi mudah di mengerti. mohon maaf bila mana ada salah penyampaian kata atau penjelasan materi. sampai bertemu di artikel selanjutnya, adios....