Anda sudah bisa menghitung parameter regresi berganda. Sekarang pertanyaan yang lebih penting: kapan hasil regresi itu boleh dipercaya, dan apa yang terjadi bila asumsinya dilanggar.
RPS Minggu 12 · Sub-CPMK 8 · 2 × 50 menit
Tujuan Pembelajaran Hari Ini
Setelah pertemuan ini, Anda mampu menjelaskan asumsi regresi berganda dan mendiagnosis penyimpangannya (Sub-CPMK 8). Rincinya:
Capaian 1 — Tujuh Asumsi
7
Asumsi Klasik
Menyebut & menjelaskan asumsi Gauss-Markov dan arti tiap pelanggaran — fondasi seluruh pertemuan.
Capaian 2 — Multikolinearitas
VIF
Variance Inflation Factor
Menghitung VIF & toleransi, memutuskan multikol serius (VIF > 10) dari korelasi antar-prediktor.
Capaian 3 — Spesifikasi & Bias
$\beta _{2}\cdot \delta $
Rumus Bias
Menunjukkan bias variabel terhilang secara numerik — satu-satunya penyimpangan yang membiaskan koefisien.
Capaian 4 — BLUE & Diagnosis
BLUE
Best Linear Unbiased Estimator
Menghubungkan pelanggaran ke sifat BLUE — bias, inefisiensi, atau std error keliru.
Modelnya Sudah Jadi — Tapi Boleh Dipercaya?
Bayangkan output regresi penjualan toko terhadap iklan & jumlah tenaga penjual ini muncul di layar Anda:
Variabel
Koefisien
t-stat
p-value
Iklan $(X_{1})$
4,8
0,9
0,38 (tak signifikan?)
Tenaga Penjual $(X_{2})$
6,1
0,8
0,44 (tak signifikan?)
Uji-F keseluruhan
Sangat signifikan · $R^{2} = 0,97$
Aneh: model secara keseluruhan kuat $(R^{2} 0,97, F$ signifikan), tapi tak ada satu pun variabel yang signifikan sendiri. Ini gejala klasik multikolinearitas — salah satu penyimpangan asumsi yang kita bedah hari ini. (Angka = ilustrasi.)
Bagian 1 dari 4
Tujuh Asumsi Regresi Klasik
Sebelum percaya pada satu pun angka regresi, kita harus tahu syarat-syaratnya. Model populasi, galat, dan tujuh asumsi Gauss-Markov.
LINEARTAK BIASGALAT
Dari Regresi Sederhana ke Berganda — Apa yang Berubah?
Idenya sama: garis kuadrat-terkecil. Yang berubah: satu X jadi beberapa X, dan garis jadi bidang.
Sederhana (yang lalu)
$ŷ = b_{0} + b_{1}X$
Satu prediktor · Garis 2D
Hubungkan Y dengan satu variabel X. Geometri: garis di bidang dua dimensi. (Statistika Bisnis I P14.)
Berganda (sekarang)
$ŷ = b_{0} + b_{1}X_{1} + b_{2}X_{2} + \dots $
Banyak prediktor · Bidang/Hyperplane
Tiap $b_{k} =$ efek parsial $X_{k}$: perubahan ŷ per satu satuan $X_{k}$ dengan variabel lain ditahan konstan.
Kata kunci baru: efek parsial (ceteris paribus). $b_{1} =$ perubahan ŷ per satu satuan $X_{1}$, dengan $$X_{2}$$ ditahan tetap. Inilah keunggulan regresi berganda: mengontrol variabel lain sekaligus.
Hitung dari Nol — HDN-1: Koefisien Regresi Berganda
Data 5 toko (ilustratif). Y = penjualan $(Rp jt); X_{1} =$ iklan $(Rp jt); X_{2} =$ tenaga penjual (orang). Cari $b_{0}, b_{1}, b_{2}$ via persamaan normal.
Bagian Y yang dijelaskan prediktor. β = parameter populasi yang sebenarnya (tidak kita tahu, kita taksir dengan b).
Bagian Acak (ε)
ε
Galat · Tak Teramati
Semua faktor lain + keacakan. Tidak bisa dilihat. Estimasinya = residual e = Y − ŷ yang bisa kita hitung.
Hampir semua asumsi klasik adalah pernyataan tentang ε: rata-ratanya nol, variansnya tetap, tak saling berkorelasi, dan (untuk uji) berdistribusi normal. Residual e adalah "mata" kita untuk memeriksa ε.
Tujuh Asumsi Regresi Linear Klasik (CLRM)
#
Asumsi
Artinya
Cara Cek
1
Linearitas (dalam parameter)
Y = fungsi linear β + ε
Scatter / plot residual
2
E(ε) = 0
Rata-rata galat nol di tiap nilai X
Otomatis bila ada $b_{0}$
3
Homoskedastisitas
Var(ε) tetap di semua X
Plot residual / uji BP
4
Non-autokorelasi
Galat antar-observasi tak berkorelasi
Durbin-Watson
5
Tak ada multikol sempurna
X tak saling = kombinasi linear pasti
VIF / korelasi
6
Eksogenitas X
X tak berkorelasi dengan ε
Teori / spesifikasi
7
Normalitas ε(untuk uji)
Galat berdistribusi normal
Histogram / Q-Q / uji
Asumsi 1–6 = inti Gauss-Markov (menjamin OLS = BLUE). Asumsi 7 (normalitas) ditambahkan agar uji-t & uji-F sah pada sampel kecil — bukan untuk ketakbiasan koefisien.
Miskonsepsi #1: Yang Harus Normal Itu Residual, Bukan X/Y
Keliru ✗
X & Y normal?
Bukan asumsi regresi
"Variabel X dan Y harus berdistribusi normal." — Salah. X boleh apa saja (bahkan dummy 0/1), Y boleh miring. Menguji normalitas X adalah pekerjaan sia-sia.
Benar ✓
Residual e
Diperiksa lewat e = Y − ŷ
Yang diasumsikan normal hanya galat ε (diperiksa lewat residual). Itu pun terutama penting di sampel kecil — sampel besar dilindungi CLT.
Di sampel besar, berkat Teorema Limit Pusat (Statistika Bisnis I P10), uji-t & uji-F tetap sahih kira-kira meski galat tak persis normal. Normalitas paling krusial saat n kecil. Cek: histogram residual, Q-Q plot, atau uji Jarque-Bera / Shapiro-Wilk.
Coba Sendiri: Uji Normalitas Residual dengan Jarque-Bera
Asumsi normalitas residual bisa diuji formal — alat ini menampilkan histogram, skewness, kurtosis, dan statistik Jarque-Bera untuk residual regresi Anda.
Bagian 2 dari 4
BLUE — Hadiah Bila Asumsi Terpenuhi
Kalau asumsi Gauss-Markov terpenuhi, OLS bukan sekadar "sebuah" estimator — ia yang terbaik. Apa artinya, dan apa yang hilang bila asumsi runtuh.
OLS + asumsi 1–6 ⟹ BLUE
Teorema Gauss-Markov: OLS adalah BLUE
Bila asumsi 1–6 terpenuhi, estimator OLS adalah B-L-U-E:
B — Best
B
Paling Efisien
Varians terkecil di antara semua estimator linear tak bias. OLS paling presisi — paling jarang jauh dari sasaran β.
L — Linear
L
Kombinasi Linear Y
Koefisien = kombinasi linear dari nilai-nilai Y. Sifat ini memungkinkan derivasi matematis yang eksak.
U — Unbiased
U
Tak Bias
Rata-rata taksiran = nilai sebenarnya: $E(b_{k}) = \beta _{k}$. Tidak meleset secara sistematis ke satu arah.
E — Estimator
E
Penaksir Parameter
Sebuah penaksir parameter populasi β dari sampel. OLS menghasilkan b yang terbaik di kelasnya.
Inti: di antara semua cara "adil" (tak bias) menaksir β secara linear, OLS yang paling presisi. Itu jaminan matematis — bukan kebetulan.
Coba Sendiri: Langgar Asumsi, Lihat OLS Kehilangan Gelar BLUE
Aktifkan satu per satu pelanggaran asumsi klasik dan amati bagaimana sifat Best, Linear, Unbiased dari OLS terpengaruh.
Pelajaran kunci: kebanyakan pelanggaran TIDAK membuat koefisien bias — yang rusak std error / uji-nya. Pengecualian berbahaya: variabel terhilang / endogenitas → koefisien benar-benar bias.
Bagian 3 dari 4
Multikolinearitas & Spesifikasi Model
Dua penyimpangan paling sering di skripsi FEB: variabel bebas yang saling tumpang tindih (multikol), dan variabel penting yang lupa dimasukkan (salah spesifikasi).
Multikolinearitas — Ketika Variabel Bebas Saling Tumpang Tindih
Gejala (Tanda-Tanda)
$R^{2} \uparrow, t \downarrow $
Paradoks khas multikol
$R^{2}$ tinggi tapi koefisien banyak tak signifikan
Tanda koefisien terbalik dari teori
Koefisien berubah drastis saat variabel ditambah/dibuang
Std error sangat besar
Penyebab
$r(X_{1},X_{2}) \uparrow $
Korelasi antar-prediktor kuat
Iklan ↔ tenaga penjual bergerak berbarengan
Total aset ↔ total penjualan nyaris identik
Komputer sulit memisahkan kontribusi masing-masing
Multikolinearitas sempurna (r = ±1) → koefisien tak bisa dihitung (det = 0). Yang lebih umum: multikol tinggi tapi tak sempurna → koefisien terhitung, std error membengkak.
Mengukur Multikolinearitas: VIF & Toleransi
VIF mengukur seberapa membengkak varians koefisien akibat korelasi dengan prediktor lain.
Geser korelasi antar dua prediktor dan amati bagaimana VIF membesar serta standard error koefisien membengkak — intuisi langsung akibat multikolinearitas.
Salah Spesifikasi: Bahaya Variabel Terhilang
Kalau variabel penting yang berkorelasi dengan X dihilangkan, pengaruhnya "menyelinap" ke koefisien lain → bias. Ini satu-satunya penyimpangan yang membiaskan koefisien.
Arah bias: $\beta _{2}$ > 0 dan korelasi$(X_{1},X_{2})$ > $0 \to a_{1}$ kelebihan (overstate). Inilah penyebab umum koefisien "kelihatan besar" di skripsi yang modelnya kurang lengkap.
Hitung dari Nol — HDN-3: Besar Bias Variabel Terhilang
Model benar: $Y = 10 + 3\cdot X_{1} + 5\cdot X_{2} (8$ toko ilustratif). Apa jadinya koefisien iklan bila $X_{2}$ dihilangkan?
Langkah
Perhitungan
Nilai
$\beta _{1}$ benar (model penuh OLS)
OLS dua variabel
3,000
$\beta _{2}$ benar (model penuh OLS)
OLS dua variabel
5,000
δ = slope $X_{2}$ atas $X_{1}$
Regresi bantu $X_{2} ~ X_{1}$
0,3214
Bias $= \beta _{2} \cdot \delta $
5 × 0,3214
+1,6071
$a_{1}$ pendek $= \beta _{1} +$ bias
3 + 1,6071
4,6071
Cek langsung: regresi pendek $Y ~ X_{1}$ saja benar-benar memberi $a_{1} =$ 4,607 (≠ 3 yang benar). Koefisien iklan kelebihan 54\% karena menyerap efek tenaga penjual yang terhilang. $R^{2}$ model pendek = 0,9955 — tetap tinggi! $$R^{2}$$ tinggi tidak melindungi dari bias.
Adjusted $R^{2} -$ Hukuman untuk Variabel Sampah
Masalah $R^{2}$ biasa: selalu naik tiap variabel ditambah, bahkan variabel sampah. Adjusted $R^{2}$ menghukum penambahan tak berguna.
n = ukuran sampel · k = jumlah prediktor. Penalti membesar seiring k.
k (Jumlah X)
$R^{2}$
$R^{2}_{adj} (n = 8)$
1
0,85
0,825
2
0,85
0,790
3
0,85
0,738 (turun!)
$R^{2}$ sama 0,85, tapi adjusted turun saat k naik — itu hukuman untuk variabel yang tak menambah penjelasan. Gunakan $R^{2}_{adj}$ untuk membandingkan model berbeda jumlah variabel.
Bagian 4 dari 4
Heteroskedastisitas & Autokorelasi
Dua pelanggaran tentang perilaku galat: variansnya tak sama (hetero), dan galat antar-waktu saling berkorelasi (autokorelasi). Keduanya merusak std error, bukan koefisien.
Heteroskedastisitas — Varians Galat yang Tak Konstan
Asumsi homoskedastisitas: sebaran galat sama lebar di semua nilai X. Pelanggarannya = heteroskedastisitas (sering berbentuk corong).
Sering muncul di data lintas-unit dengan skala beragam (penjualan toko kecil vs raksasa). Akibat: koefisien tetap tak bias, tapi std error keliru → uji-t menyesatkan. Deteksi: plot residual; uji formal Breusch-Pagan / White (terapan pertemuan berikut).
Autokorelasi & Uji Durbin-Watson
Autokorelasi: galat satu periode berkorelasi dengan periode sebelumnya. Umum di data deret waktu. Uji bakunya: Durbin-Watson (DW).
DW dekat 2 = sehat. DW jauh di bawah 2 (mis. < 1,5) → curiga autokorelasi positif. (Batas pasti d_L, d_U dari tabel DW sesuai n & k.) Akibat: std error keliru → uji-t menyesatkan.
Hitung dari Nol — HDN-4: Statistik Durbin-Watson
Diberi 10 residual berurutan (deret waktu). Hitung DW, lalu simpulkan. Dua kasus dibandingkan.
Kasus A (sehat): e = 1, 1, −1, −1, 1, 1, −1, −1, 1, −1
Langkah
Perhitungan
Nilai
$\sum e_{t}^{2}$
$10 \times (1)^{2} -$ tiap residual ±1
10
Selisih $(e_{t} - e_{t}₋_{1})$
0, −2, 0, 2, 0, −2, 0, 2, −2
—
$\sum (e_{t} - e_{t}₋_{1})^{2}$
0+4+0+4+0+4+0+4+4
20
$DW = \sum (...) / \sum e_{t}^{2}$
20 / 10
2,00 → Sehat
Kasus A: DW = 2,00 → tak ada autokorelasi (sehat).
Bandingkan Kasus B (residual menanjak: −3, −2, −1, 0,5, 1, 2, 1,5, 0, −1, −2):
DW ≈ 0,40 → autokorelasi positif kuat (galat menempel berurutan).
Studi Kasus: Mendiagnosis Output Regresi Penjualan Toko
Anda menerima output regresi penjualan ritel (Y) terhadap iklan $(X_{1})$ & tenaga penjual $(X_{2}), n = 30$ toko. Jalankan checklist asumsi:
Cek
Temuan (ilustrasi)
Vonis
VIF
$X_{1} = 6,2 ; X_{2} = 6,2$
⚠ Waspada (mendekati 10, belum serius)
Plot residual vs ŷ
Melebar (corong)
✗ Heteroskedastisitas
Durbin-Watson
DW = 1,1
✗ Autokorelasi positif
Normalitas residual
Q-Q hampir lurus
✓ Wajar (n = 30 cukup)
Tanda koefisien
$b_{1}, b_{2}$ > 0 sesuai teori
✓ Masuk akal
Vonis: koefisien (arah/besar) masih dipercaya (tak bias), tetapi uji-t & p-value harus dikoreksi karena hetero + autokorelasi. Laporkan dengan std error robust, jangan baca p-value mentah.
Coba Sendiri: Jalankan Cek Diagnostik Menyeluruh pada Model Anda
Satu dashboard untuk memeriksa semua asumsi sekaligus — residual plot, Q-Q plot, VIF, Durbin-Watson, dan Breusch-Pagan — sebelum mempercayai output regresi.
Apa yang Harus Dilakukan Bila Asumsi Dilanggar?
Masalah
Obat Praktis
Multikolinearitas
Buang salah satu variabel kembar · gabungkan jadi indeks · tambah ukuran sampel (lanjutan: PCA / ridge)
Variabel Terhilang
Masukkan variabel yang hilang · pakai variabel kontrol/proxy (lanjutan: variabel instrumen)
Heteroskedastisitas
Std error robust (White) · transformasi log Y · WLS (weighted least squares)
Autokorelasi
Std error Newey-West · tambah lag · transformasi selisih
Non-normalitas
Perbesar sampel (CLT) · transformasi · periksa outlier
Prinsip: diagnosa dulu, baru obati. Untuk skripsi S1, yang wajib dilaporkan: VIF · plot residual · DW · uji normalitas — beserta penjelasan tindakan yang Anda ambil.