Rancangan Percobaan

RANCANGAN PERCOBAAN

(EXPERIMENTAL DESIGN)

Rancangan Percobaan (Experimental Design) bertujuan mengkaji pengaruh pemberian perlakuan (treatment) terhadap satuan percobaan (unit of experiment). Pengaruh dari perlakuan terhadap satuan percobaan ditandai oleh bervariasinya nilai variabel respon (response variable) yang diduga karena pemberian perlakuan yang berbeda.

Contoh

Dilakukan percobaan penentuan obat penurun tekanan darah terbaik dengan mencobakan 3 macam obat, dan dilakukan pengukuran tekanan darah systolic dan diastolic sebelum diberi obat dan setengah jam setelah minum obat pada kelompok umur 30-40 tahun, 40-50 tahun dan 50-60 tahun.

Perlakuan Kelompok (Block) Variabel respon Covariate Satuan percobaan

Pemberian obat penurun tekanan darah Kelompok umur Tekanan darah setengah jam setelah minum obat Tekanan darah sebelum minum obat Pasien

 Klasifikasi

Rancangan Lingkungan (Environmental design)

a.  Rancangan Acak Lengkap (Completely Random Design), dipakai pada kasus satuan percobaan bersifat homogen

b.    Rancangan Acak Kelompok (Block Random Design), dipakai pada kasus satuan percobaan bersifat heterogen, kemudian dilakukan pengelompokan sedemikian hingga satuan percobaan di dalam kelompok yang sama masih bersifat homogen.

Rancangan Perlakuan (Treatment design)

a.       Dilihat dari penentuan perlakuan :fixed dan random, dikatakan random jika penentuan perlakuan dipilih secara acak dan kesimpulannya nanti berlaku untuk populasi perlakuan.

b.      Dilihat dari macam perlakuan : tunggal dan faktorial, dikatakan faktorial, jika perlakuan terdiri dari beberapa factor dan antar fakor dimungkinkan terjadi interaksi

Rancangan Acak Lengkap :

Contoh 1 :

Untuk meneliti efektifitas obat penurun tekanan darah tinggi, dilakukan percobaan pemberian obat yang terdiri dari tiga macam obat yaitu obat A: placebo, obat B, dan obat C, setiap obat dicobakan pada 10 orang, dan pada setiap orang diukur tekanan darah systolic sebellum minum obat (y₁) dan 30 menit setelah minum obat (y₂). Respon yang diamati adalah nilai y₁-y₂.

Pelaksanaan Percobaan

Untuk melakukan percobaan ini dibutuhkan 30 orang yang mempunyai kondisi kesehatan yang sama dan dari kelompok umur yang sama serta berjenis kelamin sama misalkan perempuan. Kemudian untuk menentukan perlakuan ke setiap orang dibutukan pengacakan yang dapat  dilakukan dengan cara  berikut.

Ambil 30 buah kartu yang ditandai a₁,a₂,…,a₁₀, b₁,…,b₁₀, c₁,…,c₁₀ kemudian dikocok kemudian berikan pada setiap orang satu kartu, beri perlakuan yang sesuai dengan kartu yang diperoleh setiap orang.

 Nilai variabel respon yang diamati adalah

Obat	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
A	2	6	7	3	0	1	4	5	10	4
B	11	9	11	11	11	10	15	8	9	9
C	17	18	16	18	23	25	20	22	17	16

Model yang sesuai untuk kasus ini adalah :

,i=1,…,t dan j=1,..,r

 

: Nilai penurunan tekanan darah setelah diberi obat ke-i untuk orang ke-j

 : Rata-rata penurunan tekanan darah

 : Pengaruh pemberian obat ke-i

: Galat Percobaan (Experimental Error)

Asumsi :  beristribusi normal dengan rata-rata = 0 dan varians konstan

Hipotesis :

H₀ : Tidak ada pengaruh pemberian obat terhadap penurunan tekanan darah

H₁ : Ada pengaruh pemberian obat terhadap penurunaan tekanan darah

atau

                                        
Statistik uji :


                                        

Sumber Variasi	derajat bebas	Jumlah Kuadrat (Sum of Squares)	Kuadrat Tengah (Mean of squares)	F-hitung
Perlakuan	t
Sisa (residual)	rt-t-1
Total	rt-1

Dengan bantuan SPSS, pengujian pengaruh pemberian obat terhadap penurunan tekanan darah dapat dilakukan dengan cara :

a. Pemasukan Data

b. Analysis of variance klik analyze+compare means+oneway ANOVA

c. Pengujian kesamaan varians klk options

d. Pembandingan berganda (multiple comparison) klik post-hoc

dan hasilnya adalah :

Nilai sig. lebih besar dari 5%, sehingga H₀ diterima yang berarti varians penurunan tekanan darah untuk ketiga macam perlakuan pemberian obat adalah sama.

Nilai sig.<5% sehingga dapat disimpulkan ada pengaruh pemberian obat terhadap penurunan tekanan darah atau rata-rata penurunan tekanan darah dari perlakuan tiga macam obat tidak bisa dikatakan sama, untuk menguji pasangan rata-rata yang berbeda dari perlakuan pemberian tiga macam obat dapat dilakukan pembandingan berganda dengan menggunakan statistik uji Least Significance Difference sebagai berikut :

Dari hasil pembandingan berganda, diperoleh informasi bahwa ketiga macam obat memberikan rata-rata penurunan tekanan darah yang berbeda, urutan penurunan tekanan darah adalah A<B<C.