BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Desain
eksperimen merupakan langkah-langkah lengkap yang perlu diambil jauh sebelum
eksperimen dilakukan agar supaya data yang semestinya diperlukan dapat
diperoleh sehingga akan membawa kepada analisis objektif dan kesimpulan yang
berlaku untuk persoalan yang sedang dibahas. (Sudjana, 1997).
Salah satu
penerapan Desain Eksperimen yaitu dengan melakukan percobaan mengukur tinggi
dan berat roti. Percobaan ini menggunakan metode Rancangan Acak Lengkap (RAL),
digunakan metode ini karena satuan percobaan bahan homogen atau
dianggap homogen dan perlakuan berbeda, yang kemudian keragaman respon yang
ditimbulkan hanya melalui perlakuan dan galat.
Pada
eksperimen kali ini digunakan roti sebagai bahan percobaan, dan diberikan perlakuan
yang berbeda. Roti merupakan salah satu produk makanan yang
terbuat dari tepung terigu. Roti termasuk makanan pokok karena kandungan
karbohidratnya yang tinggi. Di dalam ilmu pangan, roti dikelompokkan dalam
produk bakery, bersama dengan cake, donat, biskuit, roll, cracker,
dan pie. Di dalam kelompok bakery, roti merupakan produk yang paling
pertama dikenal dan paling populer di jagat raya hingga saat ini.
Pada percobaan kali ini menggunakan metode Rancangan
Acak Lengkap (RAL) yaitu dengan perlakuan yang berbeda pada roti, kemudian dicatat
pada lembar pengamatan untuk dilakukan pengujian kemudian diukur dan
dibandingkan apakah ada pengaruh yang ditimbulkan akibat pemberian
perlakuan yang berberda terhadap berat dan tinggi rotitersebut dengan menggunakan
metode Rancangan Acak Lengkap (RAL).
1.2 Tujuan Praktikum
1.
Menentukan statistik deskriptif dari data berat dan
tinggi roti dengan perlakuan yang berbeda.
2. Praktikan
mampu memahami teknik random dalam rancangan eksperimen.
3.
Mengatahui hasil uji perbandingan berat dan tinggi roti
setelah diberi perlakuan yang berbeda.
4.
Praktikan mampu menganalisa ragam secara
manual dan dengan software SPSS.
1.3 Manfaat Praktikum
Manfaat
yang dapat diambil dari melakukan percobaan yang telah dilakukan adalah dapat
memahami pengertian dan konsep teori Rancangan Acak Lengkap (RAL), serata dapat
menyelesaikan masalah dari percobaan ini menggunakan Rancangan Acak Lengkap
(RAL).
1.4 Alat dan
Bahan
1.
Alat yang digunakan dalam praktikum ini :
a. Oven
b. Mixer
c. Baskom
d. Loyang
e. Cup/cetakan
f. Jangka sorong
g.
Timbangan digital
2.
Bahan yang digunakan dalam praktikum ini :
a. Tepung terigu 175
gram
b. Gula pasir halus 150
gram
c. Mentega 150 gram
d. Telur 3 butir
e. Backing powder ½ sdt
f. Vanili ½ sdt
g.
Soda kue ½ sdt
1.5 Prosedur Praktikum
Dalam
praktikum design of experiment ini praktikan akan membuat roti bolu. Pada
rancangan acak lengkap ini terdapat 1 faktor yang berpengaruh dengan 2 level
yang berbeda. Level yang pertama sesuai dengan standart pembuatan roti dan
level yang kedua lebih banyak/lebih sedikit dari standart. Replikasi yang
dilakukan adalah sebanyak tiga kali. Kemudian untuk prosedur praktikumnya sebagai
berikut:
a. Mempersiapkan alat dan bahan.
b. Memilih bahan secara random.
c. Kocok mentega dan gula hingga lembut.
d.
Masukkan telur ayam satu per satu sambil kocok terus hingga lembut dan rata.
e.
Masukkan campuran terigu, backing powder, vanili dan soda kue, aduk rata.
f. Tuangkan pada cup/cetakan dalam loyang dengan volum
yang sama.
g. Panggang adonan dalam oven.
h.
Setelah matang ukur tinggi roti dengan menggunakan jangka sorong dan catat pada
ceksheet.
i. Ukur berat roti dengan timbangan digital dan catat
pada ceksheet.
j.
Lakukan tahapan yang serupa terhadap level yang kedua.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Desain eksperimen
Desain
eksperimen merupakan langkah-langkah lengkap yang perlu diambil jauh sebelum
eksperimen dilakukan agar supaya data yang semestinya diperlukan dapat
diperoleh sehingga akan membawa kepada analisis objektif dan kesimpulan yang
berlaku untuk persoalan yang sedang dibahas. (Sudjana, 1997).
Menurut
Sugiyono (2011:73) terdapat beberapa bentuk desain eksperimen, yaitu: (1) pre-experimental
(nondesign), yang meliputi one-shot case studi, one group
pretestposttest,intec-group comparison;(2) true-experimental, meliputi
posttest onlycontrol design, pretest-control group design; (3) factorial
experimental; dan (4)Quasi experimental, meliputi time series
design dan nonequivalent control group design. Penjelasan mengenai bentuk-bentuk
desain tersebut adalah sebagai berikut.
(a)
preexperiments
Disebut
preexperiments karena desain ini belum merupakan desain sungguh - sungguh.Masih
terdapat variabel luar yang ikut berpengaruh terhadap terbentuknya variabel
dependen. Hasil eksperimen yang merupakan variabel dependen itu bukan semata-mata
dipengaruhi oleh variabel independen. Hal ini dikarenakan tidak adanya variabel
kontrol dan sampel tidak dipilih secara random.
(b)
true experiments
Disebut
sebagai true experiments karena dalam desain ini peneliti dapat
mengontrolsemua variabel luar yang mempengaruhi jalannya eksperimen. Jadi,
validitas internal (kualitas pelaksnaaan rancangan penelitian) menjadi tinggi.
Sejalan dengan hal tersebut, tujuan dari true experiments menurut Suryabrata
(2011 : 88) adalah untuk menyelidiki kemungkinan saling hubungan sebab akibat
dengan cara mengenakan perlakuan dan membandingkan hasilnya dengan grup kontrol
yang tidak diberi perlakuan. True experiments ini mempunyai ciri utama
yaitu sampel yang digunakan untuk eksperimen maupun sebagai kelompok kontrol
diambil secara random daripopulasi tertentu. Atau dengan kata lain dalam
true experiments pasti ada kelompokkontrol dan pengambilan sampel secara
random.
Selanjutnya,
jenis penelitian yang termasuk dalam true experiments adalah: pretestposttescontrol
group design, posttest-only control group design, extensions of true experimental
design, multigroup design, randomized block design, latin square design,
factorial design.
c.
Factorial Design
Desain merupakan modifikasi dari design true
experimental, yaitu dengan
memperhatikan
kemungkinan adanya variabel moderator yang mempengaruhi perlakuan terhadap
hasil. Semua grup dipilih secara random kemudian diberi pretest. Grup yang akan
digunakan untuk penelitian dinyatakan baik jika setiap kelompok memperoleh
nilai pretest yang sama.
d.
Quasiexperiments
Quasiexperiments
disebut
juga dengan eksperimen pura-pura. Bentuk desain inimerupakan pengembangan dari trueexperimental
design yang sulit dilaksanakan. Desain ini mempunyai variabel kontrol
tetapi tidak digunakan sepenuhnya untuk mengontrol variabel luar yang mempengaruhi
pelaksanaan eksperimen. Desain digunakan jika peneliti dapat melakukan kontrol
atas berbagai variabel yang berpengaruh, tetapi tidak cukup untuk melakukan
eksperimen yang sesungguhnya. Dalam eksperimen ini, jika menggunakan random tidak
diperhatikan aspekkesetaraan maupun grup kontrol.
Berikut ini adalah penjelasan mengenai
prinsip-prinsip dasar dalam Design of Experiment ( DOE) :
1.
Replikasi
Replikasi adalah pengulangan kembali perlakuan yang
sama dalam suatu
percobaan
dengan kondisi yang sama untuk memperoleh ketelitian yang lebih tinggi. Replikasi
diperlukan karena dapat :
a. Memberikan
taksiran kekeliruan percobaan yang dapat dipakai untuk menentukan panjang
interval konfidensi atau dapat digunakan sebagai satuan dasar pengukuran untuk
penetapan taraf signifikansi dari perbedaan – perbedaan yang diamati.
b. Menghasilkan
taksiran yang lebih akurat untuk kekeliruan percobaan.
c. Memungkinkan
kita untuk memperoleh taksiran yang lebih baik mengenai efek rata-rata dari
suatu faktor.
2.
Pengacakan atau Randomisasi
Dalam
percobaan, selain faktor-faktor yang diselidiki pengaruhnya terhadap suatu
variabel, juga terdapat faktor-faktor lain yang tidak dapat dikendalikan/tidak
diinginkan seperti kelelahan operator, naik/turun daya mesin, dll. Hal tersebut
dapat mempengaruhi hasil percobaan. Pengaruh faktor-faktor tersebut diperkecil
dengan menyebarkan pengaruh selama percobaan melalui randomisasi (pengacakan)
urutan percobaan.
Secara umum randomisasi
dimaksudkan untuk :
a. Meratakan
pengaruh dari faktor-faktor yang tidak dapat dikendalikan pada semua unit
percobaan.
b. Memberikan
kesempatan yang sama pada setiap unit percobaan untuk menerima suatu perlakuan
sehingga diharapkan ada kehomogenan pengaruh d ari setiap perlakuan yang sama.
c. Mendapatkan
hasil pengamatan yang bebas (independen) satu sama lain.
3.
Kontrol Lokal atau Blocking
Kontrol Lokal merupakan sebagian daripada
keseluruhan prinsip percobaan yang harus dilaksanakan. Biasanya merupakan
langkah-langkah atau usaha – usaha yang berbentuk penyeimbangan, pengkotakan
atau pemblokan dan pengelompokkan dari unit-unit percobaan yang digunakan dalam
percobaan. Jika replikasi dan pengacakan pada dasarnya akan memungkinkan
berlakunyauji signifikansi, maka kontrol lokal menyebabkan percobaan lebih
efisien, yaitu menghasilkan prosedur pengujian dengan kuasa yang lebih tinggi.
Dalam Design of Experiment ( DOE) terdapat
beberapa istilah yang sering dipakai yaitu perlakuan, kekeliruan percobaan dan
unit percobaan. Berikut ini adalah penjelasan dari istilah-istilah yang
terdapat Design ofExperiment (DOE) :
1.
Perlakuan atau Treatment
Sekumpulan kondisi percobaan yang akan dikenakan
terhadap unit percobaan dalam ruang lingkup perancangan yang dipilih. Perlakuan
ini bisa berbentuk tunggal atau terjadi dalam bentuk kombinasi. Ketika
melakukan percobaan dalam rangka menyelidiki pengaruh jenis makanan terhadap
sapi misalnya, maka perlakuan bisa berbentuk :
a) jenis sapi,
b) jenis kelamin sapi,
c) umur sapi, atau
d) takaran makanan yang diberikan kepada sapi.
Tiap perlakuan di atas merupakan perlakuan tunggal
yang mungkin memberikan efek sendiri-sendiri terhadap variabel respon (berat
badan, misalnya). Efek perlakuan terhadap variabel respon mungkin saja terjadi
dalam bentuk gabungan atau bentuk kombinasi beberapa perlakuan tunggal yang
terjadi secara bersamaan.
Dalam hal ini, kita mendapatkan kombinasi perlakuan.
Efek gabungan daripada jenis kelamin sapi dan takaran makanan yang diberikan
terhadap berat badan misalnya, merupakan salah satu kombinasi perlakuan yang
mungkin terjadi.
2.
Unit Percobaan
Unit percobaan yang dimaksudkan di sini adalah
sesuatu yang dikenai oleh
perlakuan
baik itu berupa perlakuan tunggal atau merupakan gabungan dari
beberapa
perlakuan. Dalam contoh di atas yang menjadi unit percobaannya
adalah
sapi.
3.
Kekeliruan Percobaan
Kekeliruan percobaan menyatakan kegagalan daripada
dua unit percobaan
identik
yang dikenai perlakuan untuk memberikan hasil yang sama. Ini bisa terjadi
karena, misalnya kekeliruan waktu menjalankan percobaan, kekeliruan pengamatan,
variasi dari bahan percobaan, variasi antara unit percobaan, dan pengaruh
gabungan dari semua faktor tambahan yang mempengaruhi karakteristik yang sedang
dipelajari. Tentu saja kekeliruan percobaan ini hendaknya diusahakan supaya
terjadi sekecil-kecilnya. Cara yang lazim ditempuh untuk menguranginya antara
lain dengan jalan menggunakan bahan percobaan yang homogen, menggunakan
informasi yang sebaik-baiknya tentang variabel yang telah ditentukan dengan
tepat, melakukan percobaan seteliti-telitinya dan menggunakan perancangan
percobaan yang lebih efisien.
4.
Satuan amatan
Satuan amatan adalah anak gugus dari unit percobaan
tempat dimana respon perlakuan diukur. Jika respon yang akan diamati adalah
produksi maka satuan amatannya adalah unit percobaan itu sendiri, tetapi jika
respon yang diukur
adalah
tinggi tanaman maka satuan amatannya adalah satu tanaman jagung di dalam unit
percobaan.
5.
Faktor
Faktor adalah peubah bebas yang dicocokkan dalam
percobaan sebagai penyusun struktur perlakuan. Peubah bebas yang dicobakan
dapat berupa peubah kualitatif maupun peubah kuantitatif. Contoh faktor
kualitatif yaitu jenis pupuk, metode belajar, jenis varietas, dan lain-lain,
sedangkan contoh faktor kuantitatif yaitu dosis pupuk, radiasi, intensitas
sinar (naungan) dan lain-lain.
6.
Taraf (Level)
Taraf adalah nilai-nilai peubah bebas (faktor) yang
dicobakan dalam percobaan.
2.2 RAL (Rancangan Acak
Lengkap)
Menurut
Sastrosupadi (1995), rancangan acak lengkap dilakukan pada media yang homogen.Pada
rancangan acak lengkap (RAL) Penerapan percobaan satu faktor dalam rancangan
acak lengkap biasanya digunakan jika kondisi unit percobaan yang digunakan
relative homogen. Penerapan perlakuan terhadap unit percobaan dilakukan secara
acak terhadap seluruh unit percobaan. Seperti percobaan-percobaan yang
dilakukan di laboratorium atau rumah kaca yang pengaruh lingkungannya lebih
mudah dikendalikan.
Rancangan
acak lengkap dipergunakan jika variabel luar tidak diketahui, atau bila
pengaruh variabel ini yang sengaja tidak dikontrol terhadap variasi subyek,
adalah sangat kecil. Rancangan ini juga dipakai jika diketahui bahwa subyek keadaannya
seragam dan inferensi yang dibuat berdasarkan hasil percobaan tidak dimaksudkan
sebagai inferensi yang bersifat percobaan tidak dimaksudkan sebagai inferensi
yang bersifat luas serta berlaku untuk populasi yang lebih beragam.
Rancangan ini
memiliki satu kelemahan. Yakni, walaupun randomi- sasi dan matching telah
dilakukan sejauh mungkin, namun kemampuan metabolisme di antara subyek itu
mungkin masih tetap ada. Karenanya, dapat dimengerti jika rancangan ini tidak
disarankan jika hasil ujinya dipergunakan untuk inferen- si populasi yang lebih
beragam.
Disimpulkan
bahwa, yang melatarbelakangi
digunakannya rancangan acak lengkap adalah sebagai berikut :
- Satuan percobaan yang digunakan homogen atau
tidak ada faktor lain yang mempengaruhi respon di luar faktor yang dicoba
atau diteliti.
- Faktor luar yang dapat mempengaruhi percobaan
dapat dikontrol. Misalnya percobaan yang dilakukan di laboratorium.
