Desain Eksperimen

Dalam Statistika

Studi Statistik (Statistical Study)

Studi Observasi (Observational Study)

Seorang peneliti hanya melakukan pengamatan terhadap subjek (e.g., pengukuran karakteristik) tanpa

melakukan tindakan apapun yang dapat mempengharuhi hasil pengamatan.

Studi Eksperimen (Experimental Study)

Seorang peneliti menerapkan suatu treatment tertentu terhadap subjek sebelum melakukan pengamatan untuk

memahami efek dari treatment yang diberikan.

Observational Study: contoh

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.

Experimental Study: contoh

Sebuah penelitian dilakukan untuk mengamati efek dari pemberian suplemen vitamin

D3 terhadap 140 pasien dengan tingkat anti-body rendah.

Sebanyak 70 pasien menerima 4000 IU vitamin D3 perhari selama 1 tahun dan 70

pasien sisanya menerima placebo.

Hasil pengamatan terhadap dua kelompok pasien ini lalu dibandingkan.

Desain Eksperimen (Experimental Design)

● Kendali (Control)

● Pengacakan (Randomisation)

● Replikasi (Replication)

Experimental Design: Control (kendali)

Subjek dalam experimental study yang menerima

treatment sebelum diamati.

Subjek dalam experimental study yang tidak

menerima treatment dan juga diamati.

Subjek seringkali menerima treatment palsu

(placebo/fake treatment).

Experimental Unit

Treatment Group Control Group

Experimental Design: Control (kendali)

● Kendali (control) dapat dilakukan dengan menerapkan:

○ Bliding

○ Double Blinding

● Blinding

○ Subjek eksperimen tidak mengetahui apakah dirinya menerima treatment atau placebo.

● Double Blinding

○ Baik peneliti maupun subjek eksperimen tidak mengetahui apakah seorang subjek menerima

treatment atau placebo.

○ Dibutuhkan pihak ketiga untuk mendistribusikan treatment dan placebo kepada subjek

eksperimen.

Experimental Design: Randomisation (pengacakan)

Penentuan subjek eksperimen ke dalam treatment group dan control group dilakukan

secara acak (random).

Experimental Unit Pemilihan

acak

Treatment

Group

Control

Group

Experimental Design: Randomisation (pengacakan)

Randomised Blocked Design:

● Keseluruhan subjek eksperimen akan

dikelompokkan berdasarkan 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.

 Treatment Group

Control Group

Treatment Group

Control Group

Treatment Group

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.

Desain Eksperimen [contoh]

Sebuah perusahaan mendesain suatu eksperimen untuk menguji efektifitas dari suatu

produk permen karet yang dikembangkan untuk membantu seseorang yang ingin

berhenti merokok.

Sepuluh orang perokok berat dilibatkan sebagai subjek eksperimen. Lima orang di

antaranya diberikan permen karet dan lima sisanya diberikan placebo. Setelah dua

bulan berjalan, kesepuluh subjek eksperimen ini dievaluasi dan didapati kelima subjek

penerima permen karet telah berhenti merokok.

Apakah kita bisa menyimpulkan bahwa produk permen karet ini efektif? Permasalahan

apa yang terdapat pada desain eksperimen ini?

Desain Eksperimen [contoh]

Sebuah perusahaan mendesain suatu eksperimen untuk menguji efektifitas dari suatu

produk 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 diberi permen karet dan kelompok pria

diberi placebo. Setelah dua bulan berjalan, keseribu subjek eksperimen ini dievaluasi

dan didapati adanya jumlah yang cukup signifikan dari kelompok penerima permen

karet yang berhenti merokok.

Apakah kita bisa menyimpulkan bahwa produk permen karet ini efektif? Permasalahan

apa yang terdapat pada desain eksperimen ini?

Tantangan dalam Experimental Study

● Confounding/Lurking variable

○ Faktor eksternal (dan tidak diperhitungkan sebelumnya) yang berpotensi memberikan pengaruh

terhadap hasil eksperimen.

● Placebo effect

○ Subjek eksperimen memberikan reaksi positif walau subjek tersebut menerima placebo (treatment

palsu).

● Hawthorne effect

○ Perubahan perilaku dari subjek eksperimen setelah mengetahui bahwa dirinya terlibat dalam

eksperimen.