E N D
MK. Statistika Kehutanan (02) KONSEP DASAR PROBABILITAS
A. PENDAHULUAN • Bilangan Faktorial Bila n bilangan bulat, maka bilangan faktorial ditulis sebagai n! dan didefenisikan sebagai: n! = n(n-1)(n-2)...3.2.1 0! = 1 1! = 1
A. PENDAHULUAN • Permutasi (P) Susunan-susunan yg dibentuk dr anggota-anggota suatu himpunan dengan mengambil seluruh atau sebagian anggota himpunan dan memberi artipada urutan anggota dari masing-masing susunan tersebut. nPr =n ! (n-r)!
Contoh: Suatu himpunan beranggotakan a, b, dan c. Bila diambil satu, berapa banyak susunan yang dapat diperoleh? Jawab: 3P1 =3 ! = 3! = 3 susunan (3-1)! 2!
PENDAHULUAN • Kombinasi (C) Susunan-susunan yang dibentuk dari anggota-anggota suatu himpunan dengan mengambil seluruh atau sebagian anggota himpunan tanpa memberi artipada urutan anggota dari masing-masing susunan tersebut. nCr = =
Contoh: Ada 4 orang bernama A, B, C, dan D? bila dipilih dua orang. Ada berapa banyak pilihan yang diperoleh? Jawab: 4C2 = 4 = 4! = 6 pilihan 2 2! 2! ( AB, AC, AD, BC, BD, CD )
B. KONSEP DASAR PELUANG • Perumusan Klasik Jika kejadian E terjadi dalam n caradari seluruh N carayang mungkin terjadi, dan masing-masing cara itu mempunyai kesempatan atau kemungkinan yang samauntuk muncul, maka: P(E) =n N
Contoh: Hitunglah peluang memperoleh kartu hati bila sebuah kartu diambil secara acak dari seperangkat kartu bridge lengkap? Jawab: Jumlah seluruh kartu = N = 52 Jumlah kartu hati = n = 13 Misalkan E = kejadian munculnya kartu hati. Semua kartu kartu hati memiliki kemungkinan yg sama untuk muncul, maka: P(E) = n/N = 13/52
B. KONSEP DASAR PELUANG • Perumusan dengan Frekuensi Relatif Jika kejadian E terjadi sebanyak fkalidari keseluruhan pengamatan sebanyak n, di mana n mendekati tak terhingga (n ∞), maka probablitias kejadian E dirumuskan: P(E) = lim f n∞ n
Contoh: Dari 100 mahasiswa yang mengikuti ujian statistik, distribusi frekuensi nilai mahasiswa: Berapa peluang mahasiswa memperoleh nilai 85? Jawab: P(E) = P(X=85) = 15/100 = 0,15
C. RUANG SAMPEL & KEJADIAN • Ruang Sampel Kumpulan (himpunan) dari semua hasil yang mungkin muncul atau terjadi pada suatu percobaan statistik, dilambangkan himpunan S. S = { 1, 2, 3, 4, 5, 6} Anggota-anggota dari himpunan S disebut titik sampel.
C. RUANG SAMPEL & KEJADIAN • Kejadian/Peristiwa/Event Kumpulan (himpunan) dari hasil yang muncul atau terjadi pada suatu percobaan statistik, dilambangkan himpunan A. S = { 1, 2, 3, 4, 5, 6} A = { 2 } A S Anggota-anggota dari himpunan A disebut titik sampel.
C. RUANG SAMPEL & KEJADIAN • Hubungan Kejadian A dengan Ruang Sampel S S A A S Teori Himpunan Konsep Peluang Ruang sampel S Himpunan semesta S Kejadian A Himpunan bagian A Titik sampel Anggota himpunan
C. RUANG SAMPEL & KEJADIAN • Peluang Kejadian A Bila kejadian A terjadi dalam m cara pada ruang sampel S yang terjadi dalam n cara, maka: P(E) = =
Contoh: Pada pelemparan sebuah dadu, berapakan peluang kejadian A yang menyatakan munculnya muka dadu genap pada S? Jawab: Anggota kejadian A = {2,4,6}, sehingga peluang kejadian A adalah: P(A) = 3/6 = 0,5
D. SIFAT-SIFAT PELUANG KEJADIAN A • Sifat 1 0 < P(A) < 1 A merupakan himpunan bagian dari S, yaitu A S, maka banyaknya anggota A selalu lebih sedikit dari banyaknya anggota S, yaitu n(A) ≤ n(S), sehingga: 0 < n(A) < 1 atau 0 < P(A) < 1 n(S)
D. SIFAT-SIFAT PELUANG KEJADIAN A • Sifat 2 Dalam hal A = , himpunan kosong, artinya A tidak terjadi pada S, maka n(A) = 0, sehingga: P(A) = n(A) = 0 = 0 n(S) n P(A) = 0, dikatakan kejadian yang mustahil terjadi.
D. SIFAT-SIFAT PELUANG KEJADIAN A • Sifat 3 Dalam hal A = S, maksimum banyaknya anggota A sama dengan banyaknya anggota S, maka n(A) = n(S) = n, sehingga: P(A) = n(A) = n = 1 n(S) n P(A) = 1, dikatakan kejadian yang pasti terjadi.
D. SIFAT-SIFAT PELUANG KEJADIAN A Bila sifat 1, 2 dan 3 digabungkan maka akan diperoleh sifat: 0 ≤ P(A) ≤ 1
E. PERUMUSAN PELUANG KEJADIAN MAJEMUK AUB DAN A∩B Dalam teori himpunan, bila A dan B dua himpunan dalam himpunan semesta S, maka: • Gabungan/union dari A dan B • AUB adalah himpunan baru yang anggotanya terdiri atas anggota A atau B atau anggota keduanya. S A B AUB = {xϵS│xϵA atau xϵB}
E. PERUMUSAN PELUANG KEJADIAN MAJEMUK AUB DAN A∩B (2) Irisan dari A dan B A∩B adalah himpunan baru yang anggotanya terdiri atas anggota A yang juga anggota B. S A B o o I A∩B = {xϵS│xϵA dan xϵB}
E. PERUMUSAN PELUANG KEJADIAN MAJEMUK AUB DAN A∩B Banyaknya anggota himpunan AUB adalah: S A B A o o I v n(AUB) = n(A) + n(B) – n(A∩B)
E. PERUMUSAN PELUANG KEJADIAN MAJEMUK AUB DAN A∩B Bila A dan B adalah kejadian pada ruang sampel S, maka gabungan kejadian A dan B (AUB) adalah himpunan semua titik sampel yang ada pada A atau B atau pada keduanya; kejadianA∩B adalah kumpulan titik sampel yang ada pada A dan B. Peluang kejadian AUB dirumuskan: P(AUB) = P(A) + P(B) – P(A∩B)
F. DUA KEJADIAN SALING LEPAS Bila A dan B kejadian sembarang pada ruang sampel S dan berlaku (A∩B) = , maka A dan B dikatakan dua kejadian saling lepas atau saling bertentangan atau saling terpisah (mutually exclusive). S A B P(AUB) = P(A) + P(B)
Contoh: Pada pelemparan dua dadu, tentukanlah peluang munculnya muka dua dadu dgn jumlah 7 dan 11? Jawab: A = kejadian munculnya jumlah 7 = { (6,1), (5,2), (4,3), (3,4), (2,5), (1,6) } B = kejadian munculnya jumlah 11 = { (6,5), (5,6) } A ∩ B = Ø Jadi : P(A U B) = P(A) + P(B) = 6/36 + 2/36 = 8/36
G. DUA KEJADIAN SALING KOMPLEMENTER Kejadian A’ adalah kumpulan titik sampel yang merupakan titik sampel S tetapi bukan merupakan titik sampel A. A dan A’ adalah dua kejadian yang saling lepas karena A∩A’ = Ø. Bila kejadian A dan A’ dalam S saling komplementer, maka peluangnya: S A’ A P(A’) = 1 - P(A)
Contoh: Pada pelemparan dua dadu, jika A adalah kejadian munculnya muka dadu sama, hitunglah peluang munculnya muka dua dadu yang tidak sama? Jawab: A = kejadian munculnya muka dadu sama = { (1,1), (2,2), (3,3), (4,4), (5,5), (6,6) } P(A) = 6/36 = 1/6 maka: P(A’) = 1 - P(A) = 1 - 1/6 = 5/6
H. DUA KEJADIAN SALING BEBAS/ INDEPENDENT Dua kejadian A dan B dalam ruang sampel S dikatakan saling bebas jika kejadian A tidak mempengaruhi kejadian B dan sebaliknya. P(A∩B) = P(A) . P(B)
Contoh: Pada pelemparan dua uang logam atau coin, apakah kejadian munculnya muka dari coin pertama dan coin kedua saling bebas? Jawab: S = { (m,m), (m,b), (b,m), (b,b) } A = kejadian muncul muka m dari coin 1 = { m } P(A) = 1/2 B = kejadian muncul muka m dari coin 2 = { m } P(B) = 1/2
A ∩ B = { (m,m) } P(A∩B) = ¼ Namun, juga berlaku: P(A∩B) = 1/4 = ½ . ½ = P(A) . P(B) Jadi: Kejadian A dan B pada pelemparan dua coin merupakan kejadian saling bebas / independent
I. PELUANG BERSYARAT Suatu kejadian A terjadi dengan syarat kejadian B lebih dulu terjadi atau akan terjadi atau diketahui terjadi, dikatakan kejadian A bersyarat B, ditulis A/B P(A/B) = P(A ∩ B), P(B) > 0 P(B)
Contoh: Pada pelemparan satu dadu; B adalah kejadian munculnya bilangan kuadrat murni, dan diketahui peluang munculnya bilangan ganjil = 1/9 dan bilangan genap = 2/9. Bila diketahui A = {4,5,6} telah terjadi, tentukan P(B/A)? Jawab: S= { 1, 2, 3, 4, 5, 6 } P(ganjil) = 1/9 P(genap) = 2/9 B = { 1 , 4 }
A= { 4, 5, 6 } P(A) = 2/9 + 1/9 + 2/9 = 5/9 A ∩ B = { 4 } P(A ∩ B) = 2/9 Jadi: P(B/A) = P(A ∩ B) / P(A) = 2/9 5/9 = 2/5
J. PELUANG KEJADIAN MARGINAL & HUKUM BAYES Misalkan A1, A2, dan A3 adalah tiga kejadian saling lepas dalam ruang sampel S dan B adalah kejadian sembarang lainnya dalam S. S B A3 A1 A2
Kejadian B dapat dinyatakan sebagai: B = (B ∩ A1) U (B ∩ A2) U (B ∩ A3) Akan tetapi, kejadian (B ∩ A1), (B ∩ A2), dan (B ∩ A3) adalah saling lepas, sehingga peluang kejadian B menjadi: P(B) = P(B ∩ A1) + P(B ∩ A2) + P(B ∩ A3) Sedangkan: P(B ∩ A1) = P(B/A1).P(A1) P(B ∩ A2) = P(B/A2).P(A2) P(B ∩ A3) = P(B/A3).P(A3)
Sehingga peluang marginal kejadian B menjadi: P(B) = P(B/A1).P(A1) + P(B/A2).P(A2) + P(B/A3).P(A3) = Σ P(B/Ai). P(Ai) Adapun peluang kejadian bersyarat A1/B, A2/B dan A3/B yaitu: P(A1/B) = P(B ∩ A1) / P(B) P(A2/B) = P(B ∩ A2) / P(B) P(A3/B) = P(B ∩ A3) / P(B)
Secara umum, bila A1, A2, ……, An kejadian saling lepas dalam ruang sampel S dan B kejadian lain yang sembarang dalam S, maka peluang kejadian bersyarat Ai/B dirumuskan: P(Ai/B) = P(B ∩ Ai) / P(B) = P(B/Ai) . P(Ai) P(B)
Contoh: Misalkan ada tiga kotak masing-masing berisi 2 bola. Kotak 1 berisi 2 bola merah, kotak 2 berisi 1 bola merah dan 1 bola putih, dan kotak 3 berisi 2 bola putih. Dengan mata tertutup anda diminta mengambil 1 kotak secara acak dan kemudian mengambil 1 bola secara acak dari kotak yang terambil. Anda diberitahu bahwa bola yang terambil terambil ternyata berwarna merah. Berapakah peluangnya bola tersebut terambil dari kotak 1, kotak 2 dan kotak 3?
Misakan: A1 = kejadian terambilnya kotak 1 A2 = kejadian termabilnya bola 2 A3 = kejadian terambilnya bola 3 B = kejadian terambilnya bola merah Tanya : P(A1/B), P(A2/B) dan P(A3/B)? Jawab: Pengambilan secara acak: P(A1) = P(A2) = P(A3) = 1/3 P(B/A1) = 2/2 P(B/A2) = 1/2 P(B/A3) = 0/2
Peluang terambilnya bola merah: P(B) = P(B/A1).P(A1) + P(B/A2).P(A2) + P(B/A3).P(A3) = 1. 1/3 + ½. 1/3 + 0. 1/3 = 1/2 Jadi: Peluang bola merah terambil dari kotak 1, 2 dan 3 adalah: P(A1/B) = P(B ∩ A1) = P(B/A1).P(A1) = (1. 1/3) = 2/3 P(B) P(B) ½ P(A2/B) = P(B ∩ A2)= P(B/A2).P(A2)= (½.1/3) = 1/3 P(B) P(B) ½ P(A3/B) = P(B ∩ A3)= P(B/A3).P(A3)= (0. 1/3) = 0 P(B) P(B) ½
T U G A S - 1 • Individu 1. Membuat soal-soal latihan dan penyelesaiannya untuk setiap item pokok bahasan Kertas A4 / kuarto (bisa ditulis tangan tapi harus rapi)
Terima kasih “Tugas kita bukanlah melihat yang samar-samar di kejauhan, tetapi mengerjakan yang sudah ada di depan mata” Thomas Carlyle