stdsquare²
Kelas
stdsquare / Kelas / Statistika Bisnis II / Pertemuan 2: Statistik Non-Parametrik: …
Tema
Japan
Arcade
Dark Retro
Font
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 $(\chi^{2})$.

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 $\chi^{2}$, 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 $\chi^{2}$ 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) $\to$ tidak ada rata-rata yang bermakna $\to$ 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 $(\chi^{2})$ 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 $\to$ElektronikFashionFMCGTotal
Puas$fo_{11}$$fo_{12}$$fo_{13}$$R_{1}$
Tidak Puas$fo_{21}$$fo_{22}$$fo_{23}$$R_{2}$
Total$C_{1}$$C_{2}$$C_{3}$n
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
$fo / R_{i} -$ dari semua yang Puas, berapa \% memilih Elektronik? Sudut pandang dari kelompok baris.
PROPORSI KOLOM
$fo / C_{j} -$ 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.

Coba Sendiri: Ubah Sel Tabel, Amati Proporsi Baris & Kolom

Sebelum menguji chi-square, latih intuisi membaca tabulasi silang — geser frekuensi dan lihat proporsi baris serta kolom berubah secara langsung.

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 $fe \to$ ada hubungan. Jika $fo \approx fe \to$ tidak ada hubungan (independen).
$\chi^{2}$ mengukur besarnya jarak antara fo dan fe di seluruh tabel.

Menghitung Frekuensi Harapan (fe)

$$fe_{(i,j)} = \frac{R_{i} \times C_{j}}{n}$$
$R_{i}$
Total frekuensi baris ke-i
$C_{j}$
Total frekuensi kolom ke-j
n
Grand total semua observasi
Contoh cepat: Jika baris "Puas" = 200, kolom "Elektronik$" = 90, n = 300 \to$
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 $fe = R_{i} \times C_{j} / 300$

Sel$R_{i}$$C_{j}$fe
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?
H₀ (hipotesis nol): Kedua variabel independen — tidak ada hubungan. Strategi uji: coba tolak H₀. Jika data terlalu janggal hidup berdampingan dengan H₀, kita tolak dan simpulkan ada hubungan.

Statistik Uji Chi-Square $(\chi^{2})$

$$\chi^{2} = \sum \frac{(fo - fe)^{2}}{fe}$$

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 $\to$ satu angka
$\chi^{2} \geq 0$ selalu.
Makin besar $\chi^{2}$, makin besar bukti ada hubungan antar variabel.

Jika fo = fe di semua sel $\to \chi^{2} = 0$ (tidak ada bukti hubungan).

Derajat Kebebasan (df) & Nilai Kritis $\chi^{2}$

$$\text{df} = (r - 1) \times (c - 1) \qquad \text{Tabel } 2 \times 3\text{: df} = (2-1)(3-1) = 2$$

$\chi^{2}$ Kritis $(\alpha = 0,05 -$ taraf signifikansi 5\%)

df$\chi^{2}$ kritis $(\alpha=0,05)$
13,841
25,991
37,815
49,488
511,070
Keputusan:
Tolak H₀ jika $\chi^{2}$ hitung > $\chi^{2}$ kritis
atau   p-value < $\alpha$
χ² kritisarea tolak0

HDN-1 Bagian 2 — Hitung $\chi^{2}$, Tentukan Kesimpulan Tokopedia

Selfofefo−fe$(fo-fe)^{2}$$(fo-fe)^{2}/fe$
Puas–Elektronik7560,0015,00225,003,750
Puas–Fashion6866,671,331,770,027
Puas–FMCG5773,33−16,33266,673,637
Tidak Puas–Elektronik1530,00−15,00225,007,500
Tidak Puas–Fashion3233,33−1,331,770,053
Tidak Puas–FMCG5336,6716,33266,677,273
$\chi^{2} =$22,240
Keputusan $$(df = 2, \alpha = 0,05)$$: $\chi^{2}$ kritis = 5,991  •  $\chi^{2}$ hitung = 22,240 > $5,991 \to$ Tolak H₀
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.

🧪 Buka kalkulator penuh (rumus + contoh + FAQ)

p-value: Cara Modern Mengambil Keputusan Uji

p-value = probabilitas mendapatkan $\chi^{2}$ sebesar itu (atau lebih besar) JIKA H₀ benar. Makin kecil p-value, makin kuat bukti melawan H₀.

p-valueKeputusanBahasa awam
< 0,001Tolak H₀Bukti sangat kuat
0,001 – 0,01Tolak H₀Bukti kuat
0,01 – 0,05Tolak H₀Bukti cukup $(\alpha = 5\%)$
0,05 – 0,10Gagal tolak H₀Bukti lemah (grey area)
> 0,10Gagal tolak H₀Tidak ada bukti cukup
Tokopedia: $\chi^{2} = 22,240, df = 2 \to$ p-value < 0,001 $\to$ bukti sangat kuat.
Penting: "Gagal tolak H₀" ≠ "H₀ terbukti benar". Artinya: data tidak memberi cukup bukti untuk menyimpulkan ada hubungan.

Coba Sendiri: Geser Nilai Kritis, Lihat Area Ekor (p-value)

Pahami p-value sebagai luas area ekor distribusi $\chi^{2}$ — geser statistik uji dan amati daerah penolakan H₀ menyempit atau melebar.

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 $\chi^{2}$ yang terlalu besar $\to$ kesimpulan palsu "ada hubungan" (kesalahan Tipe I meningkat). Selalu cantumkan tabel fe dalam laporan dan nyatakan semua sel memenuhi asumsi $\geq 5$.

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

$\chi^{2} = 64/104 + 64/96 + 64/104 + 64/96$
= 0,615 + 0,667 + 0,615 + 0,667 = 2,564
$df = 1 \to \chi^{2}$ kritis = 3,841
2,564 < $3,841 \to$ Gagal tolak H₀
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

$$V = \sqrt{ \frac{\chi^{2}}{n \times \min(r-1,\, c-1)} }$$
$\chi^{2}$
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 $\to$ rumus menjadi $V = \sqrt{\chi^{2}/n}$
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: $\chi^{2} = 22,240$  •  n = 300  •  tabel $2\times3 \to$ min(r-1, c-1) = 1
LangkahPerhitunganNilai
$1. \chi^{2} / n$22,240 / 3000,07413
2. Bagi min(r−1, c−1) = 10,07413 / 10,07413
3. Akar kuadrat$\sqrt0,07413$V = 0,272
Interpretasi (patokan Cohen, $df=1): V = 0,272 \to$ asosiasi lemah–sedang
Kesimpulan lengkap: Ada hubungan signifikan antara kategori produk dan kepuasan pelanggan Tokopedia $[\chi^{2}(2) = 22,24, p$ < 0,001], kekuatan asosiasi lemah–sedang (V = 0,272). Elektronik: kepuasan tertinggi; FMCG: paling rendah $\to$ 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.

$$\chi^{2} = \sum \frac{(fo - fe)^{2}}{fe}$$
Cara Hitung fe (Goodness of Fit)
  • Tentukan distribusi harapan (misalnya: seragam = semua proporsi sama)
  • fe = n × proporsi harapan kategori itu
  • Contoh: 4 kuartal merata $\to fe = n/4$ 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. H₀: distribusi merata $\to fe = 1.200.000 / 4 =$ 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
$\chi^{2} =$39.332
df = k - 1 = 4 - 1 = 3 $\to \chi^{2}$ kritis $(\alpha=0,05) = 7,815$
39.332 ≫ $7,815 \to$ Tolak H₀ — distribusi kunjungan wisatawan Borobudur TIDAK seragam; ada pola musiman (lonjakan Q3, musim liburan sekolah) yang signifikan.

Coba Sendiri: Uji Independensi 2×2 pada Kasus Bisnis Anda

Buat tabulasi silang 2×2 sendiri (mis. pembayaran tunai vs QRIS per kelompok usia) dan uji apakah kedua variabel saling independen.

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$(R_{i} \times C_{j}) / n$n × proporsi harapan
df(r−1)(c−1)k−1
Rumus $\chi^{2}$$\sum(fo-fe)^{2}/fe$  — sama persis
TambahanCramer's V untuk kekuatan asosiasi
ContohTokopedia: produk × kepuasanBorobudur: kunjungan per kuartal
Satu rumus $\chi^{2} -$ 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 $\chi^{2}$, simpulkan pada $\alpha = 0,05$.
SOAL B — DISKUSI KELAS (5 menit)
Hasil survei menunjukkan $\chi^{2}(2) = 14,81, p = 0,001, V = 0,27$.

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 $\chi^{2}$
  • $\chi^{2} = \sum(fo-fe)^{2}/fe$; 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.