Dari dua variabel yang berkorelasi menuju persamaan prediksi: membangun, mengestimasi, dan mengevaluasi model Ŷ = a + bX.
RPS MINGGU 10 • SUB-CPMK 6 • DURASI 2 × 50 MENIT
Tujuan Pembelajaran Hari Ini
Setelah pertemuan ini, Anda mampu (Sub-CPMK6):
Capaian 1
Membangun Model
Menuliskan persamaan Ŷ = a + bX dan menjelaskan makna setiap parameternya secara lisan maupun tertulis.
Capaian 2
Menghitung OLS
Mengestimasi b dan a dari data mentah menggunakan rumus OLS (Ordinary Least Squares — metode kuadrat terkecil biasa).
Capaian 3
Mengevaluasi Model
Menghitung dan menginterpretasikan R², Se, uji F, dan uji t pada taraf signifikansi α = 5%.
Capaian 4
Prediksi & Tafsir
Menghasilkan prediksi titik dan menginterpretasikan slope secara ekonomis dalam konteks bisnis Indonesia.
Dari Korelasi ke Prediksi: Pertanyaan Bisnis
"Korelasi menjawab Ada hubungan? — Regresi menjawab Berapa prediksinya?"
Pertanyaan Korelasi (P7–8)
"Apakah pengeluaran iklan berhubungan dengan penjualan?"
r = 0,87
Hubungan positif kuat — tapi tidak memberi angka prediksi.
Pertanyaan Regresi (P9)
"Jika iklan bulan ini Rp 500 juta, berapa prediksi penjualan?"
Ŷ = a + bX → angka spesifik
Menghasilkan nilai prediksi yang bisa masuk anggaran.
Regresi = korelasi + kemampuan prediksi kuantitatif
Bagian 1
Apa Itu Regresi dan Mengapa Penting
Variabel bebas vs terikat · Scatter diagram · Garis regresi
Hubungan Linear: Variabel Bebas dan Terikat
X = Variabel Bebas
X
independent variable / prediktor
Variabel yang kita ketahui atau kita kontrol. Contoh: jumlah pengunjung, capex, jam belajar.
Y = Variabel Terikat
Y
dependent variable / respons
Variabel yang kita prediksi. Contoh: pendapatan, laba, nilai ujian.
Aturan: X selalu di sumbu horizontal (mendatar), Y selalu di sumbu vertikal (tegak) — konvensi universal.
Model Regresi: Ŷ = a + bX
Model populasi (tidak teramati):
Y = α + βX + ε
Persamaan estimasi dari data:
Ŷ = a + bX
Simbol
Nama
Makna
Ŷ
Y-hat
Nilai Y yang diprediksi model
a
Intercept
Nilai Ŷ saat X = 0
b
Slope
Perubahan rata-rata Ŷ per 1 satuan X
e
Residu
Y aktual − Ŷ (kesalahan prediksi)
Penting: Ŷ adalah nilai prediksi, bukan nilai aktual Y. Selisihnya, e = Y − Ŷ, disebut residu.
Prinsip OLS: Garis yang Meminimumkan SSE
Dari tak terhingga garis yang bisa digambar, OLS memilih garis yang meminimumkan:
SSE = Σeᵢ² = Σ(Yᵢ − Ŷᵢ)² → minimum
SSE (Sum of Squares Error — jumlah kuadrat kesalahan/residu)
Mengapa dikuadratkan? Agar residu positif & negatif tidak saling menghapus, dan residu besar mendapat "hukuman" lebih berat. Hasil: satu garis OLS unik untuk setiap dataset.
Coba Sendiri: Geser α dan β, Kalahkan OLS
Garis putus-putus = error tiap titik data. Perkecil SSE sekecil mungkin dengan dua slider, lalu klik ⌖ Optimum — bisakah Anda mengalahkannya?
Bagian 2
Menghitung Parameter OLS
Rumus b dan a · Hitung dari nol · Verifikasi aritmetika
Rumus OLS: b dan a dari Data Mentah
Dua rumus OLS yang wajib dikuasai:
b = Σ(Xᵢ−X̄)(Yᵢ−Ȳ) ÷ Σ(Xᵢ−X̄)²
Intuisi: b = "kovarians X-Y" ÷ "sebaran X" — seberapa banyak Y bergerak per unit X
a = Ȳ − b · X̄
Intuisi: garis regresi selalu melewati titik (X̄, Ȳ) — a menyesuaikan posisi vertikal garis
Urutan hitung: X̄ & Ȳ → deviasi (Xᵢ−X̄) & (Yᵢ−Ȳ) → Σ(Xᵢ−X̄)(Yᵢ−Ȳ) & Σ(Xᵢ−X̄)² → b → a X̄ (X-bar) = rata-rata variabel bebas | Ȳ (Y-bar) = rata-rata variabel terikat | Σ = notasi penjumlahan seluruh i
HDN-1: Gerai Mall Semarang — Hitung b & a
Konteks: Data 12 bulan gerai fashion di Trans Studio Mall Semarang. X = pengunjung (ribu orang), Y = pendapatan gerai (Rp juta). Data ilustrasi.
Bulan
X
Y
Xᵢ−X̄
Yᵢ−Ȳ
(Xᵢ−X̄)(Yᵢ−Ȳ)
(Xᵢ−X̄)²
Jan
30
120
−10
−36,67
366,67
100
Feb
35
138
−5
−18,67
93,33
25
Mar
28
112
−12
−44,67
536,00
144
Apr
42
165
+2
+8,33
16,67
4
Mei
38
150
−2
−6,67
13,33
4
Jun
45
175
+5
+18,33
91,67
25
Jul
50
195
+10
+38,33
383,33
100
Agt
33
130
−7
−26,67
186,67
49
Sep
40
158
0
+1,33
0,00
0
Okt
36
142
−4
−14,67
58,67
16
Nov
48
185
+8
+28,33
226,67
64
Des
55
210
+15
+53,33
800,00
225
Σ
480
1.880
0
0
2.773
756
X̄ = 480/12 = 40 | Ȳ = 1.880/12 = 156,67 | Deviasi (Xᵢ−X̄): selisih nilai observasi dari rata-ratanya.
Interpretasi: Setiap tambahan 1.000 pengunjung → pendapatan rata-rata naik Rp 3,668 juta. Model menjelaskan 99,89% variasi pendapatan. Rata-rata meleset Rp 1,065 juta (Se).
Koefisien Determinasi R² — Seberapa Pas Garis?
R² mengukur proporsi variasi Y yang dijelaskan oleh X:
R² = 1 − SSE/SST = SSR/SST
SSR = SST − SSE (Sum of Squares Regression — variasi Y yang berhasil dijelaskan model) SST = SSR + SSE (Sum of Squares Total — total variasi Y) Untuk regresi sederhana: R² = r² (kuadrat koefisien korelasi Pearson)
Interpretasi: R² = 0 → X tidak menjelaskan variasi Y sama sekali R² = 1 → X menjelaskan 100% variasi Y R² = 0,75 → "75% variasi Y dijelaskan oleh X"
Standard Error of Estimate (Se) — Simpangan Tipikal
Se mengukur rata-rata besarnya kesalahan prediksi dalam satuan Y:
Se = √(SSE / (n−2)) = √(Σ(Yᵢ−Ŷᵢ)² / (n−2))
Derajat kebebasan = n − 2 (karena dua parameter a dan b sudah diestimasi dari data)
Contoh: Se = 1,065 Rp juta → prediksi model rata-rata meleset ±Rp 1,065 juta dari pendapatan aktual.
Se vs R²: R² mengukur proporsi variasi yang dijelaskan; Se mengukur besaran absolut kesalahan dalam satuan Y.
Interpretasi praktis: Se kecil → prediksi rapat ke nilai aktual → model presisi Se besar → prediksi sering meleset jauh → model kurang presisi
Bagian 3
Menilai Signifikansi Model
Uji F (model keseluruhan) · Uji t (koefisien slope) · Interpretasi ekonomis
Uji F: Apakah Model Secara Keseluruhan Bermakna?
Hipotesis Uji F: H₀: Model tidak bermakna (β = 0; X tidak memengaruhi Y) H₁: Model bermakna (β ≠ 0; X memengaruhi Y)
Sumber
SS
df
MS
F hitung
Regresi (SSR)
SST − SSE
1
SSR/1
MSR/MSE
Error (SSE)
Σ(Yᵢ−Ŷᵢ)²
n−2
SSE/(n−2)
—
Total (SST)
Σ(Yᵢ−Ȳ)²
n−1
—
—
Kriteria tolak H₀: F hitung > F tabel (df₁=1, df₂=n−2, α=0,05) atau p-value < 0,05
ANOVA (Analysis of Variance — analisis variansi, mempartisi total variasi Y menjadi komponen yang bisa dan tidak bisa dijelaskan model)
MS (Mean Square — rata-rata kuadrat, SS dibagi derajat kebebasannya)
p-value — nilai probabilitas mendapatkan statistik uji yang setidaknya se-ekstrim yang teramati jika H₀ benar
Uji t: Apakah Slope b Bermakna?
Hipotesis: H₀: β = 0 (slope nol — X tidak memengaruhi Y) H₁: β ≠ 0 (two-tailed, α = 0,05)
t = b / Sb Sb = Se / √Σ(Xᵢ−X̄)²
Sb (standard error of b — simpangan baku estimasi koefisien slope) df (degrees of freedom — derajat kebebasan) = n − 2 Tolak H₀ jika |t hitung| > t tabel (df=n−2, α/2=0,025, two-tailed)
Hubungan dengan r: t = r√(n−2) / √(1−r²) — sama persis dengan uji t korelasi di P7–8.
Semakin jauh b dari nol relatif terhadap Sb, semakin kuat bukti bahwa β ≠ 0 di populasi. Semakin besar variasi X, semakin kecil Sb, semakin mudah menemukan signifikansi.
HDN-2: Capex vs Laba Pertamina — OLS
Konteks: Data 10 tahun (ilustrasi) PT Pertamina (Persero). X = capex (Capital Expenditure — pengeluaran modal, Rp triliun); Y = laba operasional (Rp triliun).
Thn
X (capex)
Y (laba)
Xᵢ−X̄
Yᵢ−Ȳ
(Xᵢ−X̄)(Yᵢ−Ȳ)
(Xᵢ−X̄)²
T1
28
18
−8,5
−6,1
51,85
72,25
T2
35
22
−1,5
−2,1
3,15
2,25
T3
42
28
+5,5
+3,9
21,45
30,25
T4
38
25
+1,5
+0,9
1,35
2,25
T5
30
20
−6,5
−4,1
26,65
42,25
T6
25
16
−11,5
−8,1
93,15
132,25
T7
32
21
−4,5
−3,1
13,95
20,25
T8
40
27
+3,5
+2,9
10,15
12,25
T9
45
30
+8,5
+5,9
50,15
72,25
T10
50
34
+13,5
+9,9
133,65
182,25
Σ
365
241
0
0
405,50
568,50
X̄ = 365/10 = 36,5
Ȳ = 241/10 = 24,1
b = 405,50/568,50 = 0,713 a = 24,1 − 0,713×36,5 = −1,936
Ŷ = −1,936 + 0,713·X | Setiap kenaikan capex Rp 1 T → laba operasional rata-rata naik Rp 0,713 T
Kesimpulan: Pada α = 0,05, terdapat bukti kuat bahwa capex berpengaruh positif signifikan terhadap laba operasional Pertamina (t = 37,28; F = 1.390,4; p < 0,001).
Interpretasi Slope Secara Ekonomis
Template interpretasi: "Setiap kenaikan 1 [satuan X], rata-rata [variabel Y] [naik/turun] sebesar [|b|] [satuan Y], jika faktor lain konstan (ceteris paribus)."
Model
b
Interpretasi ekonomis
Mall Semarang
3,668
Setiap tambahan 1.000 pengunjung, pendapatan gerai rata-rata naik Rp 3,668 juta, ceteris paribus.
Pertamina
0,713
Setiap kenaikan capex Rp 1 T, laba operasional rata-rata naik Rp 0,713 T, ceteris paribus.
Frasa wajib: • "rata-rata" — karena b adalah ekspektasi, bukan kepastian • "ceteris paribus" (dengan hal lain sama/konstan) — karena model hanya memasukkan satu X
Regresi ≠ Kausalitas Hubungan X dan Y mungkin terjadi karena keduanya dipengaruhi variabel perancu (confounding variable — variabel ketiga yang memengaruhi baik X maupun Y, menghasilkan korelasi semu).
Estimasi rentang rata-rata Y populasi untuk X tertentu.
Ŷ ± t·Se·√(1/n + (X₀−X̄)²/Σ(Xᵢ−X̄)²)
"Berapa rata-rata pendapatan gerai yang punya 50.000 pengunjung?"
Interval Prediksi (lebih lebar)
Estimasi rentang Y untuk satu observasi baru pada X tertentu.
Ŷ ± t·Se·√(1 + 1/n + (X₀−X̄)²/Σ(Xᵢ−X̄)²)
"Berapa pendapatan gerai ini bulan depan jika pengunjung 50.000?"
Keduanya melebar di ujung (jauh dari X̄) — prediksi ekstrapolasi sangat tidak andal.
Residual dan Plot Residual — Memeriksa Asumsi
Residu: eᵢ = Yᵢ − Ŷᵢ | Plot residual: eᵢ vs Ŷᵢ (atau vs Xᵢ)
"Pola bermasalah": (b) hubungan nonlinear — model perlu transformasi | (c) heteroskedastisitas (heteroscedasticity — variansi residu tidak konstan, melanggar asumsi OLS) | (d) variabel X lain terlewat
R² tinggi tidak menjamin residu acak. Selalu buat plot residual!
Studi Kasus: Penjualan Ritel vs UMP Jawa Tengah
Konteks: Seorang analis di PT Ramayana Lestari Sentosa (kode BEI: RALS) ingin memodelkan penjualan ritel (Rp miliar/tahun) gerai-gerai di Jawa Tengah sebagai fungsi UMP (Upah Minimum Provinsi — batas minimum upah yang ditetapkan pemerintah provinsi setiap tahun), selama 8 tahun terakhir.
Komponen output
Nilai
Interpretasi
Model
Ŷ = 120 + 0,015·X
X = UMP (ribu Rp/bulan), Y = penjualan (Rp miliar/tahun)
R²
0,82
82% variasi penjualan dijelaskan UMP
Se
18,5 miliar
Prediksi rata-rata meleset ±Rp 18,5 miliar
p-value uji F
0,003
< 0,05 → model signifikan
1
Interpretasikan slope 0,015
Dalam bahasa bisnis untuk manajer yang tidak paham statistika.
2
Prediksi UMP 2024 Jateng
UMP 2024 Jawa Tengah = Rp 2.036.947/bulan (BPS). Berapa prediksi penjualan? Ŷ = 120 + 0,015 × 2.037 ≈ Rp 150,56 miliar
3
Kausalitas?
Apakah kenaikan UMP menyebabkan penjualan naik? Atau keduanya tumbuh karena tren waktu?
4
18% tidak dijelaskan
Sebutkan dua faktor lain yang mungkin memengaruhi penjualan ritel di Jateng.
Lima Jebakan Regresi yang Sering Bikin Salah
1
Ekstrapolasi berbahaya
Memprediksi jauh di luar rentang X sampel — model tidak valid di luar data latih. Garis regresi hanya berlaku di dalam rentang data yang digunakan membangunnya.
2
Kausalitas vs korelasi
R² tinggi ≠ bukti sebab-akibat. Selalu tanya "ada variabel ketiga?" Mungkin keduanya dipengaruhi faktor lain (variabel perancu / omitted variable).
3
Konstanta a diklaim bermakna selalu
Kalau X = 0 tidak logis dalam konteks bisnis (tidak ada gerai tanpa pengunjung), nilai a hanyalah parameter matematis, bukan prediksi yang bermakna.
4
Mengabaikan plot residual
R² tinggi tidak menjamin asumsi linearitas dan homoskedastisitas (homoscedasticity — variansi residu konstan, asumsi OLS) terpenuhi. Selalu periksa plot residual.
5
Overgeneralisasi dari sampel kecil
Dengan n = 5, hampir semua R² akan tinggi secara kebetulan — terlalu sedikit observasi untuk menggeneralisasi. Minimum praktis sekitar 20 observasi untuk regresi sederhana yang andal.
Cheat Sheet Regresi Linear Sederhana
Komponen
Rumus / Definisi
Interpretasi / Catatan
Model
Ŷ = a + bX
Persamaan garis prediksi
Slope b
Σ(Xᵢ−X̄)(Yᵢ−Ȳ) / Σ(Xᵢ−X̄)²
Perubahan rata-rata Y per 1 unit X
Intercept a
Ȳ − b·X̄
Nilai Ŷ saat X = 0 (tidak selalu bermakna)
SSE
Σ(Yᵢ − Ŷᵢ)²
Variasi Y yang tidak dijelaskan model
SST
Σ(Yᵢ − Ȳ)²
Total variasi Y (= SSR + SSE)
R²
1 − SSE/SST
Proporsi variasi Y yang dijelaskan X (0–1); = r²
Se
√(SSE/(n−2))
Rata-rata besar kesalahan prediksi (satuan Y); df = n−2
t uji b
b/Sb; Sb = Se/√Σ(Xᵢ−X̄)²
Uji H₀: β = 0; df = n−2; two-tailed
F uji model
(SST−SSE)/1 ÷ SSE/(n−2)
Uji model keseluruhan; df = (1, n−2)
Residu
e = Y − Ŷ
Selisih aktual vs prediksi; plot untuk cek asumsi
Cek silang
F = t² (regresi sederhana)
Verifikasi internal konsistensi F dan t
Urutan hitung efisien: X̄&Ȳ → tabel deviasi → b → a → residu → SSE → R² & Se → t & F | Ingat: df = n−2, bukan n atau n−1.
Persiapan Pertemuan Berikutnya
Hari ini Anda telah belajar
Membangun model Ŷ = a + bX dan memahami peran a dan b
Menghitung b dan a via OLS dari data mentah
Mengevaluasi model: R², Se, Uji F, Uji t (α = 5%)
Menginterpretasikan slope secara ekonomis (ceteris paribus)
Memeriksa residual dan mengenali lima jebakan umum
Selamat — Anda sudah menguasai fondasi regresi!
Tugas & Pertemuan Berikutnya
Kerjakan Latihan Bab 13 no. 1–5 dari Lind et al. (2015)
Input salah satu dataset HDN ke Excel (Data Analysis → Regression) dan bandingkan output dengan perhitungan tangan
Pertemuan berikutnya: Regresi Linear Berganda (Multiple Regression — model regresi dengan dua atau lebih variabel bebas: Ŷ = a + b₁X₁ + b₂X₂ + …) — memperluas model ke lebih dari satu variabel X. Logika dan prinsipnya sama persis dengan yang sudah Anda kuasai hari ini.