DISTRIBUSI NORMAL Distribusi normal atau sering disamakan dengan kurve normal atau distribusi probabilitas normal atau distribusi Gaussian adalah suatu distribusi kontinyu dari suatu populasi yang tak terhingga. Batas nilai paling kecil = - tak terhingga dan batas paling besar = + tak terhingga. Distribusi normal dapat digambarkan sebagai kurve di atas sumbu X sehingga probabilitas suatu peristiwa (a ≤ X ≥ b) sama dengan luas di bawah kurve dari a sampai b. P (a ≤ X ≥ b) = luas di bawah kurve Y = f (X) dari a sampai b. KARAKTERISTIK DISTRIBUSI NORMAL 1. Berbentuk kurve menyerupai lonceng (Gb.1) 2. Berbentuk kurve simetris terhadap nilai ratarata sehingga dibelah menjadi dua akan menjadi dua sama besarnya. Secara matematis ditulis: P( X ) P( X ) 0,5 3. Karena simetris besar Mean, Median, dan Modus sama 4. Bersifat asymptotic: kurve men.dekati sumbu X tetapi tidak pernah menyentuh sumbu X Lanjutan …. 5. Nilai rata-rata (µ) merupakan titik pusat dengan deviasi standar yang menunjukkan dispersi distribusi ( ). Semakin besar deviasi standar semakin lebar dan datar kurve normalnya. 6. Area dibawah kurve normal menunjukkan probabilitas variabel random dan total area dibawah kurve adalah 1 (satu). Gb. 1. Kurve Normal Mean=Median=Modus Y = f (X) Luas terarsir = jumlah probabilitas antara a dan b Tinggi garis = kepadatan f (X) dari probabilitas pada titik c O a c b Gb. 1. Kurve normal • Tinggi kurve di atas sumbu-X pada suatu titik X sama dengan kepadatan (density) f(X) dari probabilitas pada titik itu. • Dengan demikian: P (a ≤ X ≥ b) = luas di bawah kurve Y = f (X) dari a sampai b. • Jumlah luas di bawah kurve Y = f(X) pada seluruh sumbu-X adalah sama dengan satu (1) atau 100%. • Probabilitas variabel X pada suatu titik tertentu c adalah 0 atau P (X =c) = 0), karena setiap variabel kontinyu pada kurve ini hanya berupa satu garis lurus yang luasnya sama dengan nol (luas = panjang x lebar = c x 0 = 0). P (X=c) =0 Untuk sembarang dua bilangan konstan a < b dapat ditulis: P(a ≤ X ≤ b) = P (a < X ≤ b) = P ( a ≤ X < b) = P (a < X < b). 1 e Y 2 X 2 1 ( ) 2 Y = tinggi ordinat dari kurve pada titik X = deviasi standar dari populasi normal = rata-rata dari populasi normal = 3, 1416 = 22/7 e = angka konstante = 2,7183 X = variabel kontinyu. 2 N( ; ) X Dibaca: fungsi X menyebar normal dengan nilai tengah dan nilai keragaman 2 . Y = f (Z) 0 z DISTRIBUSI NORMAL STANDAR Z N (0; 1). P (z ≤ 0 ) = p ( z ≥ 0) = 0,5 KARENA LUAS KURVE NORMAL = 1 Y P ( 0 ≤ Z ≥ b ) = luas terarsir 0 b z P (- b ≤ Z ≥ b ) = luas terarsir -b 0 b z -3 µ -3 µ -2 -2 -1 0 1 µ -1 µ µ +1 68,26% 95,44% 99,74% 2 3 µ +2 Skala Z µ +3 Skala X TIGA DAERAH KURVE NORMAL 1. Sekitar 68% area dibawah kurve besarnya 1 SD dari rata-rata: 1 2. Sekitar 95% area dibawah kurve besarnya 2 SD dari rata-rata: 2 3. Sekitar 99,74% dibawah kurve besarnya 3 SD dari rata-rata: 3 PERHITUNGAN Distribusi normal (skala X) harus dirubah ke distribusi normal standar (skala Z). Nilai Z = nilai normal standar. Rumus: X Z X = nilai observai, µ = nilai rata-rata distribusi, dan = standar deviasi CONTOH PERHITUNGAN 1. Misal, X mendekati normal dengan nilai ratarata 7 dan varians 4 maka P (3 ≤ X ≤ 11) adalah : 3 7 X 7 11 7 P( ) 2 2 2 P(2 Z 2) = 0,9544 2. Andaikan nilai ujian statistika mahasiswa Fakultas Peternakan berdistribusi normal dengan nilai rata-rata 63,5 dan standar deviasi 10,5. Jika seorang mahasiswa dipilih secara random dari populasi, hitunglah probabilitasnya bahwa dia: a. Memiliki nilai antara 40 dan 65 b. Memiliki nilai lebih besar dari 66 c. Memiliki nilai lebih kecil dari 45 Jawaban no. 2: 40 63 , 5 X 63 , 5 65 63 , 5 a. P( ) 10,5 10,5 10,5 P(2,24 Z 0.14) 0, 4875 + 0,0557 = 0,5432 b. x 63,5 66 63,5 P( ) 10,5 10,5 P (Z ≥ 0,24)