stdsquare²
🎓 Kelas
stdsquare / materi / slides / pertemuan-02
Tema
Japan
Arcade
Dark Retro
Font
‹ Daftar slide Pertemuan 2: Statistik Non-Parametrik: Tabulasi Silang & Chi-Square
Program Studi Manajemen • FEB UNDIP

Statistika Bisnis II

Pertemuan 2 — Statistik Non-Parametrik:
Tabulasi Silang & Chi-Square

Bagaimana kita mengetahui apakah jenis produk yang dibeli berkaitan dengan tingkat kepuasan pelanggan? Jawabannya ada pada tabulasi silang dan uji chi-square (χ²).

RPS MINGGU 2 • SUB-CPMK 2 • DURASI 2 × 50 MENIT

Tujuan Pembelajaran Hari Ini

Setelah pertemuan ini, Anda diharapkan mampu menjelaskan keterkaitan yang digambarkan data dalam tabulasi silang (Sub-CPMK 2). Secara rinci:

CAPAIAN 1 — TABEL
SUSUN
Menyusun tabulasi silang (contingency table) dari data mentah dan membaca frekuensi observasi (fo).
CAPAIAN 2 — CHI-SQUARE
HITUNG
Menghitung statistik χ², menentukan df (derajat kebebasan), nilai kritis, dan simpulan uji.
CAPAIAN 3 — KEKUATAN
UKUR
Mengukur kekuatan asosiasi dengan Cramer's V dan menginterpretasinya dalam konteks bisnis.
CAPAIAN 4 — GOODNESS OF FIT
TERAPKAN
Menerapkan χ² Goodness of Fit untuk menguji kesesuaian distribusi satu variabel.

Data Survei Bisnis Sering Berskala Nominal — Bagaimana Menganalisanya?

Parametrik (t-test, ANOVA) mensyaratkan data numerik dan distribusi normal. Namun banyak pertanyaan bisnis hanya menghasilkan data kategorikal.

PERTANYAAN BISNIS NYATA
Apakah gender berpengaruh terhadap pilihan merek? Apakah kategori produk berkaitan dengan tingkat kepuasan? Pertanyaan-pertanyaan ini tidak menghasilkan angka rata-rata — hanya label kategori.
MASALAH PARAMETRIK
Data = label (puas/tidak, elektronik/fashion) → tidak ada rata-rata yang bermakna → uji-t tidak berlaku. Skala nominal (skala terendah — hanya membedakan kategori) memerlukan alat yang berbeda.
Solusi: statistik non-parametrik — menggunakan distribusi frekuensi, bukan rata-rata. Uji chi-square (χ²) adalah alatnya.
Bagian 1
Tabulasi Silang &
Frekuensi Harapan
Langkah pertama: susun data kategorikal ke dalam tabel yang bermakna, lalu hitung apa yang diharapkan jika tidak ada hubungan.

Tabulasi Silang (Contingency Table) — Satu Tabel, Dua Variabel

Menampilkan distribusi frekuensi dua variabel kategorikal sekaligus. Baris = variabel pertama; kolom = variabel kedua; sel = frekuensi bersama.

Kepuasan ↓ / Kategori →ElektronikFashionFMCGTotal
Puasfo11fo12fo13R1
Tidak Puasfo21fo22fo23R2
TotalC1C2C3n
fo = frekuensi observasi (data nyata yang tercatat).   R = total baris;  C = total kolom;  n = grand total (jumlah keseluruhan pengamatan).
baris = kepuasankolom = produksel = fo

Tiga Cara Membaca Tabel — Frekuensi, Proporsi Baris, Proporsi Kolom

FREKUENSI
Lihat sel apa saja — berapa orang di kombinasi itu. Mudah dibaca, tapi bisa menyesatkan jika total baris/kolom berbeda ukuran.
PROPORSI BARIS
fo / Ri — dari semua yang Puas, berapa % memilih Elektronik? Sudut pandang dari kelompok baris.
PROPORSI KOLOM
fo / Cj — dari semua pembeli Elektronik, berapa % merasa Puas? Sudut pandang dari kelompok kolom.
Perhatian: Proporsi baris ≠ proporsi kolom. Pertanyaan bisnis menentukan mana yang relevan. Dalam riset kepuasan pelanggan, biasanya proporsi kolom lebih informatif.

fo vs fe — Observasi vs Harapan

fo = yang benar-benar kita catat. fe = yang kita harapkan JIKA kedua variabel benar-benar independen (tidak ada hubungan).

fo — FREKUENSI OBSERVASI
Data riil dari survei atau sensus. Berbeda-beda antar sel tergantung realita di lapangan. Ini yang kita amati.
fe — FREKUENSI HARAPAN
Dihitung dari marginal total (total baris × total kolom). Mewakili dunia di mana kategori produk tidak mempengaruhi kepuasan sama sekali. Ini yang kita prediksi jika independen.
Logika uji: Jika fo sangat berbeda dari fe → ada hubungan. Jika fo ≈ fe → tidak ada hubungan (independen).
χ² mengukur besarnya jarak antara fo dan fe di seluruh tabel.

Menghitung Frekuensi Harapan (fe)

fe(i,j) = (Ri × Cj) / n
Ri
Total frekuensi baris ke-i
Cj
Total frekuensi kolom ke-j
n
Grand total semua observasi
Contoh cepat: Jika baris "Puas" = 200, kolom "Elektronik" = 90, n = 300 →
fe = (200 × 90) / 300 = 60  •  Marginal total = total baris atau kolom di tepi (margin) tabel.

HDN-1 Bagian 1 — Survei Kepuasan Tokopedia: Tabulasi Silang & Frekuensi Harapan

300 responden; variabel: kepuasan (Puas/Tidak Puas) × kategori produk (Elektronik/Fashion/FMCG).

Tabel fo (Observasi)

Kepuasan / ProdukElektronikFashionFMCGTotal
Puas756857200
Tidak Puas153253100
Total90100110300

Hitung fe = Ri × Cj / 300

SelRiCjfe
Puas–Elektronik2009060,00
Puas–Fashion20010066,67
Puas–FMCG20011073,33
Tidak Puas–Elektronik1009030,00
Tidak Puas–Fashion10010033,33
Tidak Puas–FMCG10011036,67

Cek: 60+66,67+73,33 = 200 ✓   30+33,33+36,67 = 100 ✓

Bagian 2
Uji Chi-Square
Independensi
Mengukur jarak antara apa yang kita observasi dan apa yang kita harapkan — lalu memutuskan: signifikan atau kebetulan?
H&sub0; (hipotesis nol): Kedua variabel independen — tidak ada hubungan. Strategi uji: coba tolak H&sub0;. Jika data terlalu janggal hidup berdampingan dengan H&sub0;, kita tolak dan simpulkan ada hubungan.

Statistik Uji Chi-Square (χ²)

χ² = Σ [(fo − fe)² / fe]

Penjumlahan dilakukan atas semua sel dalam tabel.

Komponen Rumus
  • (fo − fe) = deviasi setiap sel terhadap harapan
  • (fo − fe)² = dikuadratkan agar selalu positif
  • (fo − fe)² / fe = deviasi distandarisasi oleh harapan
  • Dijumlahkan atas semua sel → satu angka
χ² ≥ 0 selalu.
Makin besar χ², makin besar bukti ada hubungan antar variabel.

Jika fo = fe di semua sel → χ² = 0 (tidak ada bukti hubungan).

Derajat Kebebasan (df) & Nilai Kritis χ²

df = (r − 1) × (c − 1)    |    Tabel 2×3: df = (2−1)(3−1) = 2

χ² Kritis (α = 0,05 — taraf signifikansi 5%)

dfχ² kritis (α=0,05)
13,841
25,991
37,815
49,488
511,070
Keputusan:
Tolak H&sub0; jika χ² hitung > χ² kritis
atau   p-value < α
χ² kritisarea tolak0

HDN-1 Bagian 2 — Hitung χ², Tentukan Kesimpulan Tokopedia

Selfofefo−fe(fo−fe)²(fo−fe)²/fe
Puas–Elektronik7560,0015,00225,003,750
Puas–Fashion6866,671,331,770,027
Puas–FMCG5773,33−16,33266,673,637
Tidak Puas–Elektronik1530,00−15,00225,007,500
Tidak Puas–Fashion3233,33−1,331,770,053
Tidak Puas–FMCG5336,6716,33266,677,273
χ² =22,240
Keputusan (df = 2, α = 0,05): χ² kritis = 5,991  •  χ² hitung = 22,240 > 5,991 → Tolak H&sub0;
Jenis produk dan kepuasan pelanggan Tokopedia TIDAK independen — ada hubungan yang signifikan secara statistik.

Coba Sendiri: Ubah Tabel, Amati Chi-Square Bergerak

Ubah frekuensi observasi pada tabel kontingensi dan lihat bagaimana fo vs fe, df, serta Cramer's V berubah bersamaan.

p-value: Cara Modern Mengambil Keputusan Uji

p-value = probabilitas mendapatkan χ² sebesar itu (atau lebih besar) JIKA H&sub0; benar. Makin kecil p-value, makin kuat bukti melawan H&sub0;.

p-valueKeputusanBahasa awam
< 0,001Tolak H&sub0;Bukti sangat kuat
0,001 – 0,01Tolak H&sub0;Bukti kuat
0,01 – 0,05Tolak H&sub0;Bukti cukup (α = 5%)
0,05 – 0,10Gagal tolak H&sub0;Bukti lemah (grey area)
> 0,10Gagal tolak H&sub0;Tidak ada bukti cukup
Tokopedia: χ² = 22,240, df = 2 → p-value < 0,001 → bukti sangat kuat.
Penting: "Gagal tolak H&sub0;" ≠ "H&sub0; terbukti benar". Artinya: data tidak memberi cukup bukti untuk menyimpulkan ada hubungan.

Asumsi Kritis: Setiap fe ≥ 5

Uji chi-square tidak valid jika terlalu banyak sel memiliki frekuensi harapan (fe) yang sangat kecil.

Aturan Praktis
  • Seluruh sel: fe ≥ 5 (standar minimum)
  • Beberapa ahli: boleh hingga 20% sel dengan fe < 5, asal tidak ada fe < 1
Jika Asumsi Dilanggar — Tiga Opsi
  • Gabung kategori (collapse) yang frekuensinya kecil
  • Tambah ukuran sampel
  • Uji Fisher's Exact (tabel 2×2, sampel kecil)
Pelanggaran asumsi ini menghasilkan χ² yang terlalu besar → kesimpulan palsu "ada hubungan" (kesalahan Tipe I meningkat). Selalu cantumkan tabel fe dalam laporan dan nyatakan semua sel memenuhi asumsi ≥ 5.

Studi Kasus: Kepemilikan Produk Keuangan × Gender (OJK)

Survei Nasional Literasi Keuangan (SNLIK) OJK (Otoritas Jasa Keuangan) — ilustrasi. 400 responden; gender × kepemilikan asuransi jiwa.

Gender / AsuransiYaTidakTotal
Laki-laki11288200
Perempuan96104200
Total208192400

fe: L-Ya=104 | L-Tidak=96 | P-Ya=104 | P-Tidak=96

χ² = 64/104 + 64/96 + 64/104 + 64/96
= 0,615 + 0,667 + 0,615 + 0,667 = 2,564
df = 1 → χ² kritis = 3,841
2,564 < 3,841 → Gagal tolak H&sub0;
Kepemilikan asuransi tidak berbeda signifikan antar gender.
Bagian 3
Kekuatan Asosiasi:
Koefisien Cramer's V
Chi-square hanya mengatakan "ada" atau "tidak ada" hubungan. Cramer's V mengukur seberapa kuat.
00,51lemahsedangkuat

Koefisien Cramer's V — Rumus dan Interpretasi

V = √[ χ² / (n × min(r−1, c−1)) ]
χ²
Nilai statistik yang sudah dihitung
n
Grand total observasi
min(r−1, c−1)
Nilai terkecil antara (baris−1) dan (kolom−1). Fungsi minimum: pilih angka yang lebih kecil.
Tabel 2×3: min(2−1, 3−1) = min(1, 2) = 1 → rumus menjadi V = √(χ²/n)
Ukuran efek (effect size) yang tidak bergantung pada ukuran sampel. V selalu antara 0 dan 1.

Patokan Interpretasi Cramer's V (Cohen, 1988)

Berlaku untuk min(r−1, c−1) = 1 (tabel 2×k)

VKekuatan Asosiasi
< 0,10Sangat lemah (trivial)
0,10 – 0,30Lemah – sedang
0,30 – 0,50Sedang – kuat
> 0,50Kuat
Patokan ini relatif dan kontekstual — dalam riset bisnis, V = 0,20 sudah sering bermakna praktis. Selalu interpretasikan dalam konteks domain.
Signifikan statistik ≠ bermakna praktis. V kecil tapi p < 0,05 = hubungan lemah yang teramati karena sampel besar. Laporkan keduanya.

Lanjutan HDN-1 — Hitung Cramer's V untuk Kasus Tokopedia

Data yang tersedia: χ² = 22,240  •  n = 300  •  tabel 2×3 → min(r−1, c−1) = 1
LangkahPerhitunganNilai
1. χ² / n22,240 / 3000,07413
2. Bagi min(r−1, c−1) = 10,07413 / 10,07413
3. Akar kuadrat√0,07413V = 0,272
Interpretasi (patokan Cohen, df=1): V = 0,272 → asosiasi lemah–sedang
Kesimpulan lengkap: Ada hubungan signifikan antara kategori produk dan kepuasan pelanggan Tokopedia [χ²(2) = 22,24, p < 0,001], kekuatan asosiasi lemah–sedang (V = 0,272). Elektronik: kepuasan tertinggi; FMCG: paling rendah → prioritas audit kualitas FMCG.
Bagian 4
Chi-Square
Goodness of Fit
Variasi chi-square untuk pertanyaan berbeda: bukan "dua variabel berhubungan?" tapi "satu distribusi sesuai dengan yang diharapkan?"

Chi-Square Goodness of Fit — Konsep & Rumus

Menguji apakah distribusi satu variabel kategorikal sesuai dengan distribusi yang dihipotesiskan.

χ² = Σ [(fo − fe)² / fe]
Cara Hitung fe (Goodness of Fit)
  • Tentukan distribusi harapan (misalnya: seragam = semua proporsi sama)
  • fe = n × proporsi harapan kategori itu
  • Contoh: 4 kuartal merata → fe = n/4 per kuartal
Perbedaan dari Uji Independensi
  • df = k − 1 (k = jumlah kategori)
  • Satu deret data, bukan tabel dua arah
  • Satu variabel vs distribusi harapan
  • Distribusi harapan ditetapkan sebelum melihat data

HDN-2 — Wisatawan Borobudur: Uji Keseragaman Antar Kuartal

Data kunjungan (ilustrasi). Total 3 tahun = 1.200.000. H&sub0;: distribusi merata → fe = 1.200.000 / 4 = 300.000 per kuartal.

Kuartalfofefo−fe(fo−fe)²(fo−fe)²/fe
Q1 (Jan–Mar)250.000300.000−50.0002.500.000.0008.333
Q2 (Apr–Jun)320.000300.00020.000400.000.0001.333
Q3 (Jul–Sep) ▲380.000300.00080.0006.400.000.00021.333
Q4 (Okt–Des)250.000300.000−50.0002.500.000.0008.333
χ² =39.332
df = k − 1 = 4 − 1 = 3 → χ² kritis (α=0,05) = 7,815
39.332 ≫ 7,815 → Tolak H&sub0; — distribusi kunjungan wisatawan Borobudur TIDAK seragam; ada pola musiman (lonjakan Q3, musim liburan sekolah) yang signifikan.

Cheat Sheet — Dua Jenis Uji Chi-Square

DimensiUji IndependensiGoodness of Fit
PertanyaanApakah dua variabel kategorikal berhubungan?Apakah distribusi satu variabel sesuai harapan?
DataTabel kontigensi r × cSatu deret k kategori
fe(Ri × Cj) / nn × proporsi harapan
df(r−1)(c−1)k−1
Rumus χ²Σ(fo−fe)²/fe  — sama persis
TambahanCramer's V untuk kekuatan asosiasi
ContohTokopedia: produk × kepuasanBorobudur: kunjungan per kuartal
Satu rumus χ² — dua aplikasi. Bedakan berdasarkan pertanyaan bisnis dan jumlah variabel.

Latihan & Diskusi — 15 Menit

SOAL A — INDIVIDU (10 menit)
Survei 200 nasabah bank swasta: kepuasan mobile banking (Ya/Tidak) × jenis rekening (Tabungan/Giro/Deposito).

Data: puas–tabungan = 70, puas–giro = 30, puas–deposito = 20, tidak–tabungan = 30, tidak–giro = 30, tidak–deposito = 20.

Tugas: Buat tabel fo, hitung fe, hitung χ², simpulkan pada α = 0,05.
SOAL B — DISKUSI KELAS (5 menit)
Hasil survei menunjukkan χ²(2) = 14,81, p = 0,001, V = 0,27.

Seorang kolega berkata: "Hubungannya sangat kuat karena p sangat kecil."

Apakah Anda setuju? Jelaskan perbedaan p-value dan kekuatan asosiasi (Cramer's V).

Rangkuman & Persiapan Pertemuan 3

POIN KUNCI HARI INI
  • Tabulasi silang menampilkan dua variabel kategorikal bersama
  • fo vs fe: perbedaannya adalah bahan baku χ²
  • χ² = Σ(fo−fe)²/fe; keputusan berdasar df dan nilai kritis
  • Cramer's V mengukur kekuatan; p-value ≠ kekuatan asosiasi
  • GoF: satu variabel vs distribusi harapan; df = k−1
  • Asumsi: semua fe ≥ 5
PERSIAPAN PERTEMUAN 3
  • Baca: Lind, Marchal & Wathen (2015), Bab 16 — Analysis of Variance (ANOVA)
  • Tugas LMS: Cari satu berita bisnis Indonesia yang menyebut "survei" atau "kepuasan pelanggan" — identifikasi apakah datanya bisa dianalisis dengan chi-square. Jawab di forum diskusi LMS.
  • Preview P3: Mengapa ANOVA lebih efisien dari banyak t-test? Apa itu variasi antar kelompok vs dalam kelompok?

ANOVA = Analysis of Variance — analisis ragam; teknik statistik untuk membandingkan rata-rata lebih dari dua kelompok.