stdsquare²
🎓 Kelas
stdsquare / materi / slides / pertemuan-08
Tema
Japan
Arcade
Dark Retro
Font
‹ Daftar slide Pertemuan 8: Analisis Korelasi
Program Studi Manajemen • FEB • Statistika Bisnis II

Statistika Bisnis II

Pertemuan 8 — Analisis Korelasi

Mengukur seberapa kuat dan ke arah mana dua variabel bergerak bersama — dari scatter plot hingga uji signifikansi koefisien korelasi.

RPS MINGGU 9 • SUB-CPMK 5 • DURASI 2 × 50 MENIT

Tujuan Pembelajaran Hari Ini

Setelah pertemuan ini, Anda diharapkan mampu menganalisis hubungan dua variabel (Sub-CPMK 5). Secara rinci:

CAPAIAN 1 — PEARSON
Menghitung koefisien r, , dan melakukan uji signifikansi-t untuk korelasi Pearson dari data mentah.
CAPAIAN 2 — SIGNIFIKANSI
Menentukan p-value dan mengambil keputusan tolak/gagal tolak H₀ pada α = 0,05 menggunakan df (derajat kebebasan) = n − 2.
CAPAIAN 3 — RANK CORRELATION
Menghitung Spearman ρ dan Kendall τ untuk data ordinal atau non-normal; memilih metode yang tepat sesuai skala data.
CAPAIAN 4 — INTERPRETASI
Membedakan korelasi vs kausalitas; membaca matriks korelasi dan menerapkan korelasi parsial.

Iklan Mahal = Penjualan Naik? Bagaimana Membuktikannya?

PT Unilever Indonesia Tbk (UNVR, tercatat di BEI — Bursa Efek Indonesia) menghabiskan ratusan miliar rupiah per kuartal untuk iklan. Apakah belanja iklan yang lebih besar benar-benar berkorelasi dengan penjualan yang lebih tinggi?

PERTANYAAN BISNIS
Manajer pemasaran ingin tahu: setiap kenaikan Rp 1 miliar belanja iklan, penjualan naik berapa? Tanpa alat statistik, jawabannya hanya tebakan atau intuisi.
ALAT YANG KITA PELAJARI
Scatter plot → koefisien r → uji signifikansi → keputusan data-driven (berbasis data, bukan opini). Angka yang bisa dipertanggungjawabkan di hadapan direksi.
Di akhir pertemuan ini, Anda akan bisa menjawab pertanyaan tersebut dengan data 20 kuartal laporan keuangan UNVR yang tercatat di BEI — dikerjakan tuntas dalam sesi Hitung dari Nol (HDN).
Bagian 1 dari 4
Hubungan Dua Variabel & Scatter Plot
Sebelum menghitung koefisien, visualisasikan dulu — scatter plot adalah langkah pertama yang wajib dilakukan.
+kuat−sedangr ≈ 0nonlinear!

Pilih Metode Korelasi Berdasarkan Data

Tiga metode utama, dipilih berdasarkan skala data dan normalitas distribusi:

Kondisi DataMetodeSimbol
Interval/Rasio + distribusi normal (atau n besar)Pearsonr
Ordinal, atau interval/rasio dengan distribusi sangat tidak normalSpearmanρ (rho)
Ordinal, sampel kecil, atau data banyak ties (nilai kembar)Kendallτ (tau)
Glos: Skala interval = jarak antar nilai bermakna tapi tidak punya nol mutlak (mis. suhu Celsius). Skala rasio = interval + nol mutlak (mis. penjualan Rp). Skala ordinal = berperingkat, jarak tidak bermakna (mis. kepuasan 1–5). Lakukan uji normalitas (Shapiro-Wilk atau Kolmogorov-Smirnov) sebelum memilih. Jika ragu → Spearman lebih aman daripada memaksakan Pearson.

Scatter Plot: Baca Pola Sebelum Hitung

Scatter plot (diagram pencar) menempatkan setiap pasangan (X, Y) sebagai titik. Polanya memberi petunjuk arah, kekuatan, dan bentuk hubungan.

Korelasi positif kuat (r ≈ +0,90)
titik rapat → hubungan erat
Korelasi negatif sedang (r ≈ −0,55)
lebih tersebar → lebih lemah
Tidak ada korelasi linear (r ≈ 0)
acak → tidak ada pola linear
⚠ Hubungan nonlinear (r ≈ 0 tapi ada pola U)
pola U → Pearson tidak menangkap!
Bagian 2 dari 4
Korelasi Pearson
Rumus r, rentang interpretasi, koefisien determinasi r², dan uji signifikansi statistik-t dengan df = n − 2.
r = Σ[(Xᵢ−X̄)(Yᵢ−Ȳ)] / √[Σ(Xᵢ−X̄)² × Σ(Yᵢ−Ȳ)²]

Koefisien Korelasi Pearson (r)

r mengukur arah dan kekuatan hubungan linear antara dua variabel interval/rasio. Rentang: −1 ≤ r ≤ +1.

r = Σ[(Xᵢ−X̄)(Yᵢ−Ȳ)] / √[Σ(Xᵢ−X̄)² · Σ(Yᵢ−Ȳ)²]

Glos: Σ (sigma) = jumlahkan semua suku • X̄/Ȳ (X-bar/Y-bar) = rata-rata X/Y • Xᵢ−X̄ = deviasi (selisih dari rata-rata) • Pembilang = kovarians (apakah X dan Y bergerak bersama) • Penyebut = normalisasi ke skala −1..+1.

Nilai |r|Interpretasi
0,90 – 1,00Sangat kuat
0,70 – 0,89Kuat
0,50 – 0,69Sedang
0,30 – 0,49Lemah
0,00 – 0,29Sangat lemah / tidak ada
Tanda (+/−) = arah; besar angka = kekuatan. r = −0,85 lebih kuat dari r = +0,40.

Koefisien Determinasi r²

r² (r kuadrat) = proporsi variasi Y yang dapat dijelaskan oleh variasi X. Interpretasinya lebih intuitif daripada r sendiri.

r² = r × r     (kuadratkan koefisien korelasi)
CONTOH A: r = 0,80
0,64
= r² = 64%
"64% variasi penjualan UNVR dijelaskan oleh variasi belanja iklan; 36% dijelaskan faktor lain (musim, daya beli, dsb)."
CONTOH B: r = 0,40
0,16
= r² = 16%
"Hanya 16% variasi Y yang dijelaskan X. Meski r = 0,40 terasa cukup baik, kontribusinya ternyata kecil."
r² selalu positif dan ≤ 1. r = 0,7 terasa "kuat", tetapi r² = 0,49 artinya lebih dari separuh variasi Y masih tidak terjelaskan oleh X.

Coba Sendiri: Geser Titik Data, Amati r Berubah

Ubah pola sebaran titik data pada scatter plot dan lihat bagaimana koefisien korelasi r dan r² berubah secara langsung.

Hitung dari Nol — HDN-1: Korelasi Iklan vs Penjualan UNVR

Data ilustratif 20 kuartal UNVR (Q1 2019–Q4 2023): Iklan X (Rp miliar) vs Penjualan Y (Rp miliar). Hitung r Pearson.

Data ringkas (2 dari 20 baris)
KuartalX (Iklan)Y (Penjualan)(X−X̄)(Y−Ȳ)(X−X̄)²
Q1 201942010.200574.43863.756
Q2 201951010.850264.06326.406
Σ13.450249.5003.327.750329.575
Data lengkap 20 baris + verifikasi: Lampiran A materi.
Langkah perhitungan
LangkahPerhitunganNilai
13.450 / 20672,5
249.500 / 2012.475
Σ(X−X̄)(Y−Ȳ)3.327.750
√[Σ(X−X̄)² × Σ(Y−Ȳ)²]√[329.575 × 33.752.500]≈ 3.335.263
r3.327.750 / 3.335.263≈ 0,998
0,998²≈ 0,996
r ≈ 0,998: korelasi positif sangat kuat. r² ≈ 0,996 → 99,6% variasi penjualan dijelaskan belanja iklan. Catatan: angka ilustratif yang sengaja dibuat rapi; korelasi bisnis nyata jarang setinggi ini.

Uji Signifikansi Korelasi: Apakah r Benar-Benar ≠ 0?

Korelasi sampel bisa muncul secara kebetulan. Uji-t menguji apakah korelasi populasi ρ (rho populasi) = 0.

Hipotesis
  • H₀: ρ = 0 — tidak ada korelasi di populasi
  • H₁: ρ ≠ 0 — ada korelasi di populasi → uji dua sisi (two-tailed)
t = r√(n−2) / √(1−r²)
df (derajat kebebasan) = n − 2
Aturan Keputusan
KondisiKeputusan
|tₕ𝑖ₜ𝜢𝜫𝜬| > tₜ𝑚𝑿𝒆𝒉(α/2, df)Tolak H₀ — korelasi signifikan
|tₕ𝑖ₜ𝜢𝜫𝜬| ≤ tₜ𝑚𝑿𝒆𝒉Gagal tolak H₀ — tidak signifikan
df = n − 2 karena dua parameter (rata-rata X dan rata-rata Y) diestimasi dari sampel, masing-masing "menghabiskan" satu derajat kebebasan.

HDN-1 Lanjutan: Uji Signifikansi untuk r UNVR

Dari HDN-1: r ≈ 0,998, n = 20, α = 0,05. Apakah korelasi ini signifikan?

LangkahPerhitunganNilai
Hitung 1 − r²1 − 0,9960,004
Hitung √(1 − r²)√0,0040,0632
Hitung r√(n−2)0,998 × √18 = 0,998 × 4,24264,2341
tₕ𝑖ₜ𝜢𝜫𝜬4,2341 / 0,0632≈ 63,0
dfn − 2 = 20 − 218
tₜ𝑚𝑿𝒆𝒉 (α/2 = 0,025, df = 18)dari tabel distribusi-t≈ 2,101
Keputusan|63,0| > 2,101Tolak H₀
Tolak H₀. Korelasi antara belanja iklan dan penjualan UNVR signifikan secara statistik pada α = 5%. Kita cukup yakin korelasi positif ini bukan kebetulan sampel — ia mencerminkan hubungan nyata di populasi data kuartal UNVR.

Studi Kasus: IKK Bank Indonesia vs Pertumbuhan Penjualan Ritel

IKK (Indeks Keyakinan Konsumen — survei Bank Indonesia yang mengukur optimisme masyarakat terhadap kondisi ekonomi, basis = 100) vs pertumbuhan penjualan ritel.

DATA (ilustratif, 12 bulan)
IKK rata-rata = 115 (range 95–130)
Pertumbuhan ritel YoY (year-on-year = dibanding periode sama tahun lalu) rata-rata = 6,2% (range 2%–12%)
HASIL ANALISIS
r ≈ +0,72 (korelasi positif kuat)
r² ≈ 0,52 (52% variasi penjualan)
tₕ𝑖ₜ𝜢𝜫𝜬 ≈ 3,28 > tₜ𝑚𝑿𝒆𝒉 (df=10) = 2,228
→ Signifikan pada α = 5%
IKK dapat menjadi leading indicator (indikator terdepan — berubah sebelum tren ekonomi berubah) bagi perencana penjualan. Namun ingat: korelasi bukan kausalitas — sentimen tinggi mungkin muncul karena kondisi ekonomi baik, bukan penyebab penjualan naik. r² = 52% mengingatkan bahwa hampir separuh variasi penjualan masih dijelaskan faktor lain: daya beli, harga, musim, diskon.

Korelasi Parsial: Mengontrol Variabel Ketiga

Korelasi parsial mengukur hubungan X dan Y setelah mengeluarkan pengaruh variabel ketiga Z (dikontrol). Berguna mendeteksi korelasi palsu (spurious correlation).

r(XY.Z) = (rXY − rXZ · rYZ) / √[(1 − r²XZ)(1 − r²YZ)]
Contoh: Belanja Iklan (X) & Penjualan (Y) — dikendalikan Musim (Z)
rXY = 0,80 • rXZ = 0,60 • rYZ = 0,50
r(XY.Z) = (0,80 − 0,60 × 0,50) / √[(1−0,36)(1−0,25)]
= 0,50 / √(0,48) ≈ 0,72
Setelah musim dikontrol, korelasi turun dari 0,80 → 0,72.
XYZr(XY.Z) = korelasi bersihr_XZr_YZ

Matriks Korelasi: Banyak Variabel Sekaligus

Ketika ada lebih dari dua variabel, ringkas semua pasangan korelasi dalam matriks korelasi — tabel simetris yang menampilkan koefisien untuk semua pasangan sekaligus.

Contoh: 4 variabel keuangan BNI (ilustratif)

PendapatanBiaya PromosiKepuasan NasabahLoyalitas
Pendapatan1,000,820,670,71
Biaya Promosi0,821,000,540,58
Kepuasan Nasabah0,670,541,000,89
Loyalitas0,710,580,891,00
Tiga aturan matriks korelasi: (1) Diagonal = 1,00 (setiap variabel sempurna berkorelasi dengan dirinya sendiri). (2) Matriks simetris — rXY = rYX. (3) Baca pasangan dengan nilai tertinggi: di sini Kepuasan Nasabah & Loyalitas = 0,89 (korelasi tertinggi — konsisten dengan teori pemasaran).

Korelasi ≠ Kausalitas: Jangan Terjebak

Korelasi tinggi hanya berarti dua variabel bergerak bersama. Ia tidak membuktikan bahwa satu menyebabkan yang lain.

CONTOH KELIRU
"Penjualan payung & kasus flu berkorelasi tinggi → apakah payung menyebabkan flu?" — Tidak. Keduanya naik karena musim hujan (variabel ketiga — confounding variable).
CONTOH BISNIS
"Perusahaan dengan lebih banyak karyawan berbaju merah memiliki profitabilitas lebih tinggi" → korelasi ada, tetapi warna baju bukan penyebab; ukuran perusahaan adalah confounding variable.
Tiga Kondisi Kausalitas (Mill's Method)
  • Korelasi ada — perlu tapi tidak cukup
  • Urutan temporal — X mendahului Y secara waktu
  • Tidak ada confounding — tidak ada variabel lain yang menjelaskan hubungan
Untuk membuktikan kausalitas, butuh desain riset yang lebih kuat: eksperimen, DiD (Difference-in-Differences — metode ekonometrika membandingkan perubahan dua kelompok), atau IV/RDD — di luar lingkup korelasi bivariate.
Bagian 3 dari 4
Korelasi Rank: Spearman & Kendall
Alternatif nonparametrik (tidak mengasumsikan distribusi tertentu) ketika data ordinal atau distribusi jauh dari normal — tetap kuat, tetap bermakna.
ρ = 1 − 6Σdᵢ² / n(n²−1)

Kapan Gunakan Korelasi Rank?

GUNAKAN SPEARMAN/KENDALL JIKA:
  1. Data ordinal (peringkat, skor Likert, rating)
  2. Interval/rasio tetapi distribusi sangat tidak normal (skewed — condong, outlier ekstrem)
  3. Sampel kecil (n < 30) dengan data tidak normal
  4. Ada outlier yang mempengaruhi hasil Pearson
TETAP GUNAKAN PEARSON JIKA:
  1. Data interval/rasio (harga, pendapatan, volume)
  2. Distribusi mendekati normal atau n besar (n > 30, CLT)
  3. Tidak ada outlier ekstrem
  4. Ingin interpretasi langsung dengan unit asli
Spearman vs Kendall: keduanya valid untuk data ordinal. Spearman lebih umum dan mudah dihitung; Kendall lebih stabil untuk sampel kecil dengan banyak ties (nilai yang sama persis antar observasi dalam ranking). CLT = Central Limit Theorem (teorema batas sentral — rata-rata sampel besar mendekati distribusi normal).

Coba Sendiri: Tambah Outlier, Bandingkan Pearson vs Spearman

Tambahkan titik outlier ekstrem pada data dan amati bagaimana r Pearson goyah sementara rho Spearman tetap stabil.

Korelasi Spearman (ρ): Ubah ke Rank, Lalu Hitung

Spearman mengganti nilai asli dengan peringkat (rank), lalu menghitung selisih peringkat.

Langkah Prosedur
  • 1. Ranking X — beri peringkat 1 (terkecil) s.d. n (terbesar). Jika ada ties, beri rata-rata peringkat.
  • 2. Ranking Y — sama untuk variabel Y.
  • 3. Hitung dᵢ = Rank(Xᵢ) − Rank(Yᵢ) untuk tiap observasi.
  • 4. Kuadratkan dᵢ² untuk tiap observasi.
  • 5. Jumlahkan Σdᵢ².
  • 6. Masukkan ke rumus di bawah.
ρ = 1 − 6Σdᵢ² / [n(n²−1)]
di mana: dᵢ = selisih peringkat X dan Y untuk observasi ke-i • Berlaku tepat jika tidak ada ties.
ρ = +1 → urutan X dan Y identik
ρ = −1 → urutan terbalik sempurna
ρ = 0 → tidak ada konsistensi urutan

Hitung dari Nol — HDN-2: Spearman ρ (Garuda Indonesia, 15 Karyawan)

Data peringkat kepuasan kerja (X) dan loyalitas (Y) dari 15 karyawan Garuda Indonesia (ilustratif). Hitung ρ Spearman.

Tabel Data & Perhitungan
KaryawanRank XRank Ydᵢdᵢ²
112−11
23124
324−24
45324
546−24
6–14±24 tiap
151415−11
Σ054
Hitung ρ
LangkahPerhitunganNilai
6 × Σdᵢ²6 × 54324
n(n²−1)15 × (225−1) = 15 × 2243.360
6Σdᵢ²/n(n²−1)324 / 3.3600,0964
ρ1 − 0,0964≈ 0,904
ρ ≈ 0,904: korelasi positif sangat kuat antara kepuasan kerja dan loyalitas karyawan.

HDN-2 Lanjutan: Uji Signifikansi ρ Spearman

Apakah ρ = 0,904 dengan n = 15 signifikan pada α = 0,05?

Pendekatan statistik-t untuk Spearman — valid untuk n > 10; rumus sama dengan Pearson (gunakan ρ sebagai pengganti r).

LangkahPerhitunganNilai
1 − ρ²1 − 0,904² = 1 − 0,8170,183
√(1 − ρ²)√0,1830,4279
ρ√(n−2)0,904 × √13 = 0,904 × 3,60563,2594
tₕ𝑖ₜ𝜢𝜫𝜬3,2594 / 0,4279≈ 7,62
dfn − 2 = 15 − 213
tₜ𝑚𝑿𝒆𝒉 (α/2 = 0,025, df = 13)dari tabel-t≈ 2,160
Keputusan|7,62| > 2,160Tolak H₀
Tolak H₀. Korelasi rank antara kepuasan kerja dan loyalitas signifikan pada α = 5%. Laporan: "Terdapat korelasi Spearman yang positif dan sangat kuat antara kepuasan kerja dan loyalitas karyawan (ρ = 0,904, p < 0,05)."

Kendall's Tau (τ): Ide Konkordansi

Kendall τ mengukur proporsi pasangan konkordansi (urutan sama) minus pasangan diskordansi (urutan terbalik) dari semua pasangan yang mungkin.

τ = (C − D) / [n(n−1)/2]
C = pasangan konkordansi (urutan relatif X dan Y sama antar dua observasi) • D = pasangan diskordansi (urutan terbalik) • n(n−1)/2 = total pasangan.
Kendall τ umumnya lebih kecil dari Spearman ρ untuk data yang sama — jangan dibandingkan langsung angkanya. Arah dan signifikansinya yang perlu disamakan.
Contoh Mini (n = 3: A, B, C)
PasanganXYC / D
(A, B)A<B (1<2)A<B (1<3)C
(A, C)A<C (1<3)A<C (1<2)C
(B, C)B<C (2<3)B>C (3>2)D
C = 2, D = 1 • Total pasangan = 3
τ = (2−1)/3 ≈ 0,333
Bagian 4 dari 4
Perluasan & Keputusan
Peta keputusan metode, cheat sheet rumus, dan persiapan materi berikutnya.
Pearson
Spearman
Kendall

Peta Keputusan: Pilih Metode Korelasi

Apa skala kedua variabel?Mulai di siniInterval / RasioDistribusi normalatau n > 30?YaPEARSON (r)interval/rasio, normalTidak / outlierSPEARMAN (ρ)non-normal / outlierOrdinalBanyak ties atausampel sangat kecil?TidakSPEARMAN (ρ)ordinal, tidak banyak tiesYaKENDALL (τ)ties / sampel kecilSetelah dapat koefisien:Selalu uji signifikansi • r atau ρ besar tapi tidak signifikan = tidak cukup bukti

Cheat Sheet — Analisis Korelasi

KonsepRumusKeterangan
Pearson rΣ[(Xᵢ−X̄)(Yᵢ−Ȳ)] / √[Σ(Xᵢ−X̄)² · Σ(Yᵢ−Ȳ)²]Interval/rasio, distribusi normal
Determinasi r²r² = r × r% variasi Y yang dijelaskan X
Uji-t korelasit = r√(n−2) / √(1−r²), df = n−2Sama untuk Pearson & Spearman
Spearman ρ1 − 6Σdᵢ² / [n(n²−1)]dᵢ = selisih rank; data ordinal
Kendall τ(C−D) / [n(n−1)/2]C = konkordansi, D = diskordansi
Korelasi parsial(rXY−rXZ·rYZ) / √[(1−r²XZ)(1−r²YZ)]Kontrol variabel Z
6 Langkah Wajib Analisis Korelasi:
1 Scatter plot → 2 Pilih metode → 3 Hitung koefisien → 4 Hitung r² → 5 Uji signifikansi → 6 Interpretasi + ingat batas kausalitas

Persiapan Pertemuan Berikutnya

YANG SUDAH DIKUASAI HARI INI
  • Scatter plot & pemilihan metode korelasi
  • Pearson r, r², uji-t signifikansi
  • Korelasi parsial & matriks korelasi
  • Spearman ρ & Kendall τ
  • Korelasi vs kausalitas
PERTEMUAN BERIKUTNYA — REGRESI LINEAR
  • Dari korelasi ke prediksi kuantitatif
  • Persamaan garis: Ŷ = a + bX
  • Estimasi koefisien a dan b (OLS — Ordinary Least Squares, metode kuadrat terkecil biasa)
  • r² dalam konteks regresi = goodness of fit (seberapa baik model menjelaskan data)
  • Prasyarat: korelasi linear yang kuat
Tugas Mandiri: Ambil data dua variabel keuangan dari laporan tahunan satu emiten BEI (min. 8 tahun). Hitung r Pearson dan uji signifikansinya menggunakan prosedur yang sudah dipelajari. Kumpulkan di pertemuan berikutnya.