MAKALAH BIOSTATISTIK DESKRIPTIF
DISTRIBUSI
BINOMIAL
DOSEN: NIA MUSNIATI, SKM., MKM
DISUSUN OLEH:
OLETHA MAYDYANI (1905015074)
KELAS 1B
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH PROF. DR. HAMKA
FAKULTAS ILMU-ILMU KESEHATAN
KESEHATAN MASYARAKAT
2019/2020
DISTRIBUSI
BINOMIAL
A. Pengertian
Distribusi Binomial ditemukan
oleh seorang ahli matematika berkebangsaan Swiss bernama Jacob Bernauli.Oleh
karena itu distribusi binomial ini dikenal juga sebagai distribusi bernauli.
Distribusi binomial berasal dari
percobaan binomial yaitu suatu proses Bernoulli yang diulang sebanyak n kali
dan saling bebas. Suatu distribusi Bernoulli dibentuk oleh suatu percobaan
Bernoulli (Bernoulli trial). Sebuah percobaan Bernoulli harus memenuhi syarat: Keluaran yang mungkin hanya salah
satu dari “sukses” atau “gagal”, Jika probabilitas sukses p, maka
probabilitas gagal q = 1 – p.
Distribusi binomial adalah
distribusi probabilitas diskrit jumlah keberhasilan dalam n percobaan ya/tidak
(berhasil/gagal) yang saling bebas, dimana setiap hasil percobaan memiliki
probabilitas p. Eksperimen berhasil/gagal juga disebut percobaan bernoulli.
Ketika n = 1, distribusi binomial adalah distribusi bernoulli. Distribusi
binomial merupakan dasar dari uji binomial dalam uji signifikansi statistik.
Distribusi Binomial digunakan untuk
data diskrit (bukan data kontinu) yang dihasilkan dari eksperimen Bernouli,
mengacu kepada matematikawan JacobBernouli. Peristiwa pelemparan mata uang
(koin) yang dilakukan beberapa kaliadalah contoh dari proses bernouli, dan
hasil keluaran dari tiap-tap pengocokan
dapat dinyatakan sebagai distribusi probabilitas binomial. Kejadiansukses atau
gagal calon pegawai dalam psikotest merupakan contoh lain dari proses Bernouli.
Sebaliknya distribusi frekuensi hidupnya lampu neon di pabrik anda harus diukur
dengan skala kontinu dan bukan dianggap sebagai distribusi binomial.
Secara formal, suatu eksperimen
dapat dikatakan eksperimen binomial jika memenuhi empat persyaratan:
1. Terdapat n kali percobaan.
2. Masing-masing percobaan hanya dapat
menghasilkan dua kemungkinan, atau hasil yang diperoleh dapat disederhanakan
menjadi dua kemungkinan. Hasil yang diperoleh tersebut dapat dianggap sebagai
hasil yang sukses atau gagal.
3. Hasil dari masing-masing percobaan
haruslah saling bebas.
4. Peluang untuk sukses harus sama
untuk setiap percobaan.
Untuk membentuk suatu distribusi
binomial diperlukan dua hal :
1. Banyaknya/jumlah
percobaan/kegiatan;
2. Probabilitas
suatu kejadian baik sukses maupun gagal.
Rumus Distribusi Binomial
dimana x = 0,1,2,3,…,n
n : banyaknya ulangan
x : banyaknya keberhasilan dalam peubah acak x
p : peluang berhasil dalam setiap ulangan
q : peluang gagal, dimana q = 1-p dalam setiap ulangan
n : banyaknya ulangan
x : banyaknya keberhasilan dalam peubah acak x
p : peluang berhasil dalam setiap ulangan
q : peluang gagal, dimana q = 1-p dalam setiap ulangan
B. Distribusi Binomial Negatif
Suatu distribusi binomial negatif
dibentuk oleh suatu eksperimen yang memenuhi kondisi-kondisi berikut:
Eksperimen terdiri dari serangkaian
percobaan yang saling bebas
Setiap percobaan (trial) hanya dapat
menghasilkan satu dari dua keluaran yang mungkin, sukses atau gagal.
Probabilitas sukses p, dan demikian pula probabilitas gagal
q = 1 - p selalu konstan dalam setiap percobaan
(trial)
Eksperimen terus berlanjut
(percobaan terus dilakukan) sampai sejumlah total k sukses diperoleh, dimana k
berupa bilangan bulat tertentu.
Jadi pada suatu eksperimen binomial
negatif, jumlah suksesnya tertentu sedangkan jumlah percobaannya yang acak.
C. Ciri-ciri Distribusi Binomial
1.
Ciri
pertama distribusi binomial adalah bila jumlah n tetap dan p kecil maka
distribusi yang dihasilkan akan miring ke kanan dan bila p makin besar maka
kemiringan akan berkurang dan bila p mencapai 0,5 maka distribusi akan menjadi
simetris. Bila p lebih besar dari 0,5, maka distribusi yang dihasilkan akan
miring ke kiri.
2. Ciri kedua nya adalah bila p tetap
dengan jumlah n yang makin besar maka akan dihasilkan distribusi yang mendekati
distribusi simetris.
3. Percobaan diulang sebanyak n kali.
4. Hasil setiap ulangan dapat
dikategorikan ke dalam 2 kelas, misal :
1. “BERHASIL” atau “GAGAL”;
2. “YA” atau “TIDAK”;
3. “SUCCESS” or “FAILED”.
5. Peluang berhasil / sukses dinyatakan
dengan p dan dalam setiap ulangan nilai p tetap. Peluang gagal dinyatakan
dengan q, dimana q = 1-p.
6. Setiap ulangan bersifat bebas
(independen) satu dengan lainnya.
7. Percobaannya terdiri atas n ulangan
(Ronald.E Walpole)
8.
Nilai
n < 20 dan p > 0.05
D. Contoh Soal
Untuk mengetahui bagaimana
ilustrasi dari rumus peluang binomial tersebut bermula, perhatikan Contoh berikut.
Melempar Koin
Suatu koin dilempar sebanyak tiga kali. Tentukan
peluang mendapatkan tepat dua angka.
Pembahasan Permasalahan ini dapat
diselesaikan dengan melihat ruang sampelnya. Ruang sampel dari pelemparan satu
koin sebanyak tiga kali adalah
S = {AAA, AAG, AGA, GAA, GGA, GAG, AGG, GGG}
Dari ruang sampel, kita dapat melihat bahwa ada tiga cara
untuk mendapatkan tepat dua angka, yaitu AAG, AGA, dan GAA. Sehingga peluang
kita mendapatkan tepat dua angka adalah 3/8 atau 0,375.
Dengan melihat kembali Contoh 1 dari sudut pandang percobaan
binomial, maka contoh tersebut memenuhi keempat kriteria percobaan binomial.
1.
Terdapat
tiga kali percobaan.
2.
Setiap
percobaan hanya memiliki dua kemungkinan, yaitu angka (A) atau gambar (G).
3.
Hasil
dari masing-masing percobaan saling bebas (hasil dari suatu pelemparan tidak
mempengaruhi hasil pelemparan lainnya).
4.
Peluang
percobaan sukses (angka) adalah ½ di setiap percobaannya.
Dalam kasus ini, n =
3, X = 2, p = ½, dan q = ½.
Sehingga dengan mensubstitusi nilai-nilai tersebut ke dalam rumus, kita
mendapatkan
Jawaban
tersebut sama dengan jawaban kita sebelumnya yang menggunakan ruang sampel.
Contoh
tersebut juga dapat digunakan untuk menjelaskan rumus peluang binomial.
Pertama, perhatikan bahwa terdapat tiga cara untuk mendapatkan tepat dua angka
dan satu gambar dari delapan kemungkinan. Ketiga cara tersebut adalah AAG, AGA,
dan GAA. Sehingga, dalam kasus ini banyaknya cara kita mendapatkan dua angka
dari pelemparan koin sebanyak tiga kali adalah 3C2, atau 3. Secara umum, banyak cara untuk
mendapatkan X sukses dari n percobaan tanpa memperhitungkan urutannya
adalah
Ini merupakan
bagian pertama rumus binomial. (Beberapa kalkulator dapat digunakan untuk
menghitung kombinasi tersebut).
Selanjutnya, masing-masing sukses memiliki
peluang ½ dan muncul sebanyak dua kali. Demikian juga masing-masing gagal
memiliki peluang ½ dan muncul sekali. Sehingga akan memberikan,
pada rumus binomial. Sehingga apabila masing-masing
percobaan sukses sukses memiliki peluang p dan muncul X kali serta peluang gagalnya adalah q dan muncul n – X kali, maka
dengan menuliskan peluang percobaan sukses kita akan mendapatkan rumus binomial.
DAFTAR PUSTAKA