Distribusi Binomial merupakan sekumpulan kasus atau kejadian yang hanya menghasilkan dua kemungkinan atau output. Misalnya saat bayi lahir, jenis kelaminnya laki-laki atau perempuan.
Saat kita bermain bulu tangkis, hanya ada dua kemungkinan, menang atau kalah. Saat Anda menjawab sebuah pertanyaan, itu hanya jawaban benar atau salah. Semua kasus yang memiliki peluang dengan kategori dua hasil bisa dikelompokkan ke dalam kasus binomial.
Binomial digunakan dalam kasus variabel acak (random). Artinya, kelompok sampel yang digunakan harus mandiri dan tidak terpengaruh oleh hal-hal lain.
Ketika kita dihadapkan dengan model dengan output dua pilihan, kita dapat menggunakan distribusi binomial untuk menyelesaikannya.
Ciri-Ciri Distribusi Binomial
Sebuah variabel acak berdistribusi binomial jika memenuhi syarat sebagai berikut:
1. Terdiri dari sejumlah percobaan yang tertentu (n).
2. Setiap percobaan hanya memiliki dua kemungkinan hasil, contohnya: sukses atau gagal, hitam atau putih, dll.
3. Probabilitas keberhasilan untuk setiap percobaan selalu sama. Biasanya kesuksesan itu disimbolkan dengan (p).
4. Uji coba bersifat independen. Artinya, uji coba yang satu tidak dapat mempengaruhi uji coba lainnya.
Mari kita lihat contoh ini:
Anda memiliki 10 kali percobaan melempar dadu ke dalam tabel. Anda ingin menghitung jumlah genap yang muncul. Apakah ini mewakili variabel acak binomial? Yuk simak daftarnya di bawah ini!
1. Terdapat 10 kali percobaan dadu. Artinya, terdapat sejumlah percobaan. Karakteristik 1 terpenuhi. n = 8.
2. Hasil dari setiap lemparan adalah genap atau ganjil. Artinya, hanya ada dua kemungkinan hasil. Genap atau ganjil. Dalam hal ini, sukses berarti muncul angka genap dan kegagalan berarti muncul angka ganjil. Karakteristik 2 terpenuhi.
3. Probabilitas untuk setiap kemungkinan hasil adalah sama. Seperti yang kita ketahui, probabilitas keberhasilan (angka genap muncul) adalah 50 persen atau 0,5. Artinya, probabilitas kegagalan (muncul angka ganjil) juga 0,5. Karakteristik 3 terpenuhi.
4. Kita berasumsi bahwa dadu dilempar dengan cara yang sama. Artinya, lemparan pertama tidak mempengaruhi lemparan kedua, begitu seterusnya. Karakteristik 4 terpenuhi.
Nah, dapat disimpulkan bahwa contoh tersebut dapat diolah dengan menggunakan rumus distribusi binomial. Semua karakteristik terpenuhi.
Rumus Distribusi Binomial
Dalam menyelesaikan kasus-kasus distribusi binomial, formula yang kita gunakan adalah sebagai berikut:
n = jumlah percobaan
x = jumlah percobaan sukses sesuai dengan kriteria
n-x = jumlah percobaan yang gagal sesuai kriteria
p = kemungkinan sukses pada percobaan
q = kemungkinan kegagalan pada percobaan (beberapa sumber menggunakan huruf 1-p untuk menunjukkannya)
Catatan: Probabilitas terendah yang muncul adalah 0 dan yang tertinggi adalah 1.
Contoh:
Misalkan kita sedang bermain dadu. Anda memiliki kesempatan untuk melempar dadu sebanyak 8 kali. Anda bertaruh bahwa angka “3” akan muncul di permainan ini. Temukan probabilitasnya!
Jawaban:
Sekarang, mari kita definisikan secara perlahan dan jelas.
x = 3
n = 8
p = (ada enam angka pada dadu, bagi saja)
q = 1 – 0,17 = 0,83
Kesimpulan: peluang munculnya dadu angka “3” dalam 8 kali percobaan adalah 0,11.
Mencari Nilai Peluang Menggunakan Tabel Binomial
Dalam mencari nilai peluang, selain menggunakan formula di atas, anda bisa menghitung nilai formula dengan menggunakan tabel binomial.
Tabel binomial sudah banyak tersebar di buku ataupun sumber lainnya. Anda bisa mengunduhnya di sini. Setiap tabel memiliki baris dan kolom. Anda bisa melihat berbagai nilai peluang untuk kasus binomial dalam tabel tersebut.
Sekarang, mari sama-sama kita pelajari bagaimana cara membaca dan menggunakan tabel tersebut.
Contoh kasus :
I. Menemukan nilai peluang jika p ≤ 0,50
Sekarang, mari kita bahas dulu jika nilai peluang yang digunakan lebih kecil atau sama dengan 0.50.
Gunakan tabel binomial di atas dan lakukan langkah-langkah berikut:
1. Sesuaikan jumlah sampel yang digunakan pada kolom n
2. Temukan nilai peluang pada kolom p
3. Temukan baris yang mewakili jumlah peristiwa sukses pada kolom x.
4. Lihat nilai pada baris dan kolom yang dipilih. Itulah nilai peluang kasus x untuk sukses.
Agar lebih memudahkan, mari kita gunakan contoh berikut:
Misalkan Anda seorang manajer dan mendapat laporan bahwa rata-rata produk yang rusak setiap tahun adalah 10 persen. Jika Anda akan mengambil 5 sampel produk, carilah kemungkinan 1 produk yang anda pilih tersebut rusak!
Sekarang, mari kita definisikan soal di atas dengan jelas!
x = 1
n = 5
p =(1/10)=0.1
q = 1-0.1=0,9
Sekarang, mari kita lihat tabel binomial dan temukan nilai peluangnya!
Mari kita bandingkan dengan hasil yang akan didapatkan bila menggunakan menggunakan formula manual!
Lihat? Anda akan mendapatkan angka persis yang sama dengan perhitungan rumus. Tabel binomial benar-benar akan sangat membantu anda dalam menyelesaikan kasus binomial.
2. Menemukan nilai probabilitas jika p> 0,50
Nah, berikutnya kita bahas bagaimana caranya menemukan nilai peluang untuk kasus p > 0.50.
Dalam kasus ini, kita harus sedikit lebih cerdik. Tabel probabilitas binomial menunjukkan kepada kita nilai keberhasilan untuk kasus-kasus dengan n dan p tertentu. Ini karena masih memungkinkan untuk menggunakan tabel yang sudah disiapkan.
Untuk menggunakan tabel yang sama pada halaman lampiran untuk p> 0,50, silakan ikuti langkah-langkah di bawah ini:
1. Tentukan total sampel (n)
2. Lakukan modifikasi peluang sukses. Bila biasanya kita melihat p sebagai peluang sukses, sekarang, temukan nilai peluang gagal (1-p)
3. Temukan baris yang merepresentasikan banyaknya kejadian gagal (n-x) yang berhubungan dengan nilai kejadian sukses (x) yang diinginkan.
4. Lihat baris dan kolom yang terpilih. Nilai yang terpilih merupakan peluang kegagalan. Karena kita melakukan modifikasi formula, peluang kegagalan ini sebenarnya merupakan nilai peluang sukses.
Sebenarnya, ini hanya modifikasi formula terbalik. Kita membalikkan nilai peluang yang sesuai dengan kondisi tabel untuk mendapatkan nilai yang kita butuhkan.
Oke, mari kita gunakan contoh contoh di atas, tetapi sekarang, kita menghitung probabilitas produk rusak yang diambil.
Anda adalah seorang pimpinan perusahaan dan mendapat laporan bahwa rata-rata kerusakan produk tahun ini sekitar 0,6 persen. Jika Anda akan mengambil 5 sampel produk, carilah kemungkinan 1 produk tersebut rusak!
Sekarang, mari kita definisikan secara perlahan dan jelas.
x = 1 (jumlah peristiwa keberhasilan)
n = 5 (jumlah peristiwa)
p = 0.6 (kemungkinan keberhasilan produk yang rusak)
q = 0.4 (kemungkinan keberhasilan produk yang baik)
Dengan menggunakan formula manual, berikut perhitungan yang akan anda dapatkan!
Dapat disimpulkan bahwa kemungkinan satu produk rusak adalah 0,077.
Sekarang, mari kita coba menggunakan tabel binomial untuk menyelesaikan kasus yang sama.
Seperti yang saya katakan sebelumnya, ini hanya tentang membolak-balikkan formula kembali. Jika peluang suksesnya adalah 0,6, maka kita bisa membalikkannya menjadi 0,4. Jika peluang suksesnya adalah satu produk rusak, kini berubah menjadi 4 produk dalam kondisi baik. Semua jumlah kejadiannya masih sama, 5.
Mari kita definisikan!
x = 4 (jumlah peristiwa sukses yang diubah menjadi produk yang baik)
n = 5 (jumlah peristiwa)
p = 0.4 (probabilitas keberhasilan produk yang baik)
q = 0.6 (probabilitas keberhasilan produk yang rusak)
Sekarang, lihat tabel binomial untuk p = 0,40; n = 5, x = 4 ;. Anda akan melihat nilai persis seperti yang dihitung di atas. Selamat!
Menemukan nilai peluang untuk kasus lebih besar dari, kurang dari, atau antara dua nilai.
Tabel binomial menunjukkan probabilitas x kepada nilai tertentu. Untuk menemukan probabilitas x lebih besar dari, atau kurang dari, atau di antara dua nilai, temukan saja nilai yang tepat dalam tabel binomial dan anda tinggal menambahkan atau menguranginya.
Contoh, seorang direktur mendapat laporan bahwa rata-rata kerusakan produk tahun ini sekitar 30 persen. Jika Anda akan mengambil 5 sampel produk, carilah probabilitas bahwa lebih dari 2 produk rusak!
X = x> 2
n = 5
p =0.3
q = 0,7
Jawab:
P (X> 2) = P (X = 3) + P (X = 4) + P (X = 5)
= 0,1232 + 0,028 + 0,002
= 0,162 (lihat tabel binomial)
Kesimpulan: peluang dari produk yang rusah lebih dari 2 adalah 0,162.
Menemukan nilai yang diharapkan (mean) dan varians dari distribusi binomial
Mean dari variabel acak adalah rata-rata dari semua nilai yang mungkin di atas populasi atau individu. Ini dihitung dengan mengalikan rata-rata tertimbang nilai x dengan probabilitasnya.
Selain nilai mean, anda juga bisa mencari nilai varians dan standar deviasi dari distribusi binomial.
Varians dari variabel acak adalah rata-rata tertimbang dari deviasi kuadrat dari mean (nilai yang diharapkan). Jika Anda ingin menghitung simpangan baku, anda bisa mencari akar kuadrat dari variansnya.
Contoh:
Contoh: Anggaplah kita melakukan pelemparan koin ke udara sepuluh kali. X adalah jumlah ekor. Probabilitas munculknya ekor adalah 0,5. Temukan nilai mean dan standar deviasi.
Jawaban:
Kesimpulannya, mean dari kasus di atas adalah 5 dan standar deviasinya 0,5
Menemukan nilai peluang sukses binomial dengan menggunakan Excel
Selain menggunakan formula dan tabel binomial, anda juga bisa menggunakan Microsoft Excel untuk menemukan nilai peluang sukses yang anda butuhkan.
Hal ini tentunya akan lebih praktis saat mengerjakan soal bila tidak memiliki tabel binomial.
Formula yang anda butuhkan dalam memunculkan nilai peluang untuk kasus binomial adalah sebagai berikut:
=BINOM.DIST(number_s,trials,probability_s_cummulative)
Berikut penjelasannya:
Number_s = jumlah kejadian sukses
Trials_s = jumlah sampel
Probability_s=Nilai Peluang sukses
Cummulative = Nilai logika yang menentukan bentuk fungsi. Jika kumulatif bernilai TRUE (benar), maka BINOM.DIST mengembalikan fungsi distribusi kumulatif, yang merupakan probabilitas paling banyak jumlah keberhasilan; jika FALSE (salah), ia mengembalikan fungsi peluang kepada fungsi awalnya yang menyatakan bahwa nilai yang didapat nerupakan peluang kejadian sukses.
Pada bagian kumulatif ini, anda tidak perlu bingung. Isikan saja FALSE atau 0. Dalam mencari nilai peluang ini, kita tidak menggunakan nilai kumulatif namun nilai fungsi tersebut.
Mari kita gunakan salah satu contoh di atas:
Sekarang, mari kita lihat dengan menggunakan formula Excel:
Hasilnya sama, bukan?
Catatan: pada fungsi terakhir, anda bisa menggunakan 1 atau TRUE untuk fungsi CDF. Sebaliknya, anda bisa menggunakan 0 atau FALSE bila ingin melakukan perhitungan biasa.
Penutup
Ada banyak sekali jenis distribusi yang bisa digunakan dalam menyelesaikan berbagai formula seperti distribusi normal, distribusi-t, dll.
Distribusi Binomial merupakan sekumpulan kasus atau kejadian yang hanya menghasilkan dua kemungkinan atau output.
Sebuah Variabel acak berdistribusi binomial jika memenuhi syarat sebagai berikut:
1. Terdiri dari sejumlah percobaan yang tertentu (n).
2. Setiap percobaan hanya memiliki dua kemungkinan hasil, contohnya: sukses atau gagal, hitam atau putih, dll.
3. Probabilitas keberhasilan untuk setiap percobaan selalu sama. Biasanya kesuksesan itu disimbolkan dengan (p).
4. Uji coba bersifat independen. Artinya, uji coba yang satu tidak dapat mempengaruhi uji coba lainnya.
Pastikan anda menggunakan distribusi binomial dalam kasus 2 kemungkinan output.
Hybrid government employee and internet marketing enthusiast. Blog ini berisi pengalaman-pengalaman saya dalam dunia birokrasi, statistik, internet marketing, bisnis online dan juga hal-hal menarik lainnya.