📋 Portal LKM Mahasiswa

Topik: Estimasi Titik & Interval Kepercayaan (CI)


📝 Lembar Kerja Mahasiswa (LKM)

Selamat belajar, dari kelas .

📌 Isilah setiap titik rumpang (______) setelah memahami materi dalam diskusi dengan dosen. LKM ini adalah materi kuliah interaktif, bukan sekadar kumpulan soal.

📖 Bagian 1: Konsep Dasar Estimasi

Estimasi adalah proses teknis statistik untuk menduga nilai parameter populasi menggunakan data sampel. Terdapat dua pendekatan utama:

a) Estimasi Titik (Point Estimation):
Memberikan nilai numerik tunggal untuk memperkirakan parameter populasi. Kelemahan utamanya adalah memberikan karena tidak menginformasikan seberapa jauh angka tersebut kemungkinan meleset dari nilai parameter sebenarnya.

b) Estimasi Interval (Interval Estimation):
Menghasilkan nilai yang masuk akal bagi parameter populasi dengan tingkat kepercayaan tertentu. Interval ini mengakui adanya yang disebabkan oleh variabilitas pengambilan sampel acak.

c) Tingkat Kepercayaan (1−α):
Menyatakan proporsi frekuensi di mana interval yang dikonstruksi dari banyak sampel acak akan parameter sebenarnya. Nilai umum: 90%, 95%, 99%.

🪙 Bagian 2: Contoh Sederhana — Pelemparan Koin (Estimasi Proporsi)

Sebuah koin dilempar sebanyak 30 kali. Hasilnya: muncul Angka sebanyak 18 kali dan Gambar sebanyak 12 kali.

Kita ingin mengestimasi proporsi munculnya Angka pada populasi (yakni proporsi sebenarnya dari koin tersebut).

📐 Langkah-langkah:

  1. Proporsi sampel: = / 30 =
  2. Standar Error: SE = √(p̂(1−p̂)/n) = √( × 0.4 / 30) ≈
  3. Nilai kritis Z untuk CI 95%: z₀.₀₂₅ =
  4. Margin of Error: MoE = z × SE ≈
  5. CI 95%: p̂ ± MoE = [ , ]

💡 Interpretasi: Kita yakin 95% bahwa proporsi sebenarnya munculnya Angka berada dalam rentang tersebut. Karena nilai 0.5 interval, maka koin tersebut belum tentu tidak fair (masih mungkin proporsi sebenarnya 0.5).

🎲 Bagian 3: Contoh Sederhana — Pelemparan Dadu (Estimasi Rata-rata)

Sebuah dadu 6-sisi dilempar sebanyak 20 kali. Rata-rata mata dadu yang muncul adalah 3.55 dengan standar deviasi sampel s = 1.67.

Kita ingin mengestimasi rata-rata populasi (μ) dari dadu tersebut dengan CI 95%.

📐 Langkah-langkah:

  1. Ukuran sampel n = 20 → tergolong sampel
  2. σ populasi tidak diketahui → gunakan distribusi:
  3. Derajat kebebasan: df = n − 1 =
  4. Nilai kritis t₀.₀₂₅,₁₉ ≈ (lihat tabel t)
  5. Standar Error: SE = s/√n = 1.67/√20 ≈
  6. Margin of Error: MoE = t × SE ≈
  7. CI 95%: 3.55 ± MoE = [ , ]

💡 Interpretasi: Rata-rata populasi dadu (jika dilempar tak terbatas) seharusnya 3.5 (nilai tengah 1–6). Karena 3.5 interval, maka hasil sampel kita konsisten dengan asumsi dadu yang fair.

🃏 Bagian 4: Contoh Sederhana — Kartu Remi & Domino

a) Kartu Remi: Dari setumpuk kartu remi standar (52 kartu), diambil satu kartu secara acak. Peluang mendapatkan kartu Hati (Heart) adalah / 52 = . Jika dilakukan pengambilan berulang (dengan pengembalian) sebanyak 40 kali dan didapat 11 kartu Hati, maka estimasi titik proporsinya adalah . Estimasi titik ini mendekati nilai peluang teoretis, namun tidak persis sama karena adanya .

b) Domino: Dalam satu set domino standar (28 kartu), peluang mengambil kartu dobel (kedua sisi sama, misal 0|0, 1|1, ..., 6|6) adalah / 28. Jika dari 15 kali pengambilan acak didapat 4 kartu dobel, maka proporsi sampel = . Untuk menghitung CI proporsi ini, syarat penggunaan distribusi Normal (Z) adalah n × p̂ ≥ 5 dan n × (1−p̂) ≥ 5. Di sini, n×p̂ = 15 × (4/15) = 4, yang berarti sehingga perlu metode alternatif (misal: interval eksak binomial).

🧩 Bagian 5: Cocokkan Istilah dengan Definisi (Drag & Drop)

📌 Tarik (drag) istilah dari kotak biru di bawah ke kotak putus-putus yang sesuai. Di HP, klik istilah hingga tersorot oranye, lalu klik kotak tujuan.

Distribusi Z (Normal Standar)
Distribusi-t Student
Teorema Limit Pusat (CLT)
Estimasi Titik
a) Digunakan jika n ≥ 30 ATAU σ diketahui:
[drop di sini]
b) Digunakan jika n < 30 DAN σ tidak diketahui:
[drop di sini]
c) Menjamin distribusi rata-rata sampel mendekati normal untuk n besar:
[drop di sini]
d) Memberikan satu nilai tunggal tanpa informasi ketidakpastian:
[drop di sini]

💡 Tip: Klik istilah yang sudah ditempatkan untuk memilihnya kembali, lalu klik kotak lain atau kotak sumber untuk memindahkannya. Klik area kosong untuk batal pilih.

📏 Bagian 6: Faktor yang Memengaruhi Lebar Interval Kepercayaan

Lengkapi tabel berikut berdasarkan pemahaman Anda. Tulis "Lebih Sempit" atau "Lebih Lebar" pada setiap rumpang.

Perubahan Efek pada Lebar CI
Ukuran sampel (n) diperbesar
Tingkat kepercayaan dinaikkan (90% → 99%)
Standar deviasi data (σ atau s) semakin besar

💻 Bagian 7: Aplikasi dalam Teknologi Informasi & SRE

Tim Site Reliability Engineering (SRE) mengukur latency sebuah layanan. Dari sampel 50 permintaan, diperoleh:

  • Rata-rata latency: 225 ms
  • Standar deviasi sampel: 18 ms
  • Tingkat kepercayaan: 95% (z = 1.96)

📐 Hitung CI 95% untuk rata-rata latency populasi:

  1. SE = s/√n = 18/√50 ≈ ms
  2. MoE = 1.96 × SE ≈ ms
  3. CI 95% = 225 ± MoE = [ , ] ms

⚖️ Evaluasi SLA: Jika target SLA adalah < 220 ms, maka batas atas CI (≈ ___ ms) sehingga tim tidak bisa menyatakan dengan yakin bahwa sistem telah memenuhi SLA, meskipun rata-rata (225 ms) tampak dekat dengan target.

💡 Pelajaran: Melaporkan estimasi titik saja bisa pengambil keputusan. Dengan CI, tim teknis dapat menunjukkan dari performa sistem secara jujur.

Pastikan semua rumpang telah terisi sebelum mengirim.