Pengertian Desain Eksperimen

Definisi Desain Eksperimen

Desain eksperimen adalah suatu rancangan percobaaan (dengan tiap langkah tindakan yang terdefinisikan) sehingga informasi yang berhubungan dengan atau diperlukan untuk persoalan yang dihadapi dapat dikumpulkan. Dengan kata lain, desain suatu eksperimen merupakan langkah-langkah lengkap yang perlu diambil jauh sebelum eksperimen dilakukan agar data yang semestinya diperlukan dapat diperoleh. Hal tersebut akan membawa kepada analisis obyektif dan kesimpulan yang berlaku untuk persoalan yang sedang dibahas.

Tujuan Desain Eksperimen

Desain suatu eksperimen bertujuan untuk memperoleh atau mengumpulkan informasi sebanyak-banyaknya yang diperlukan dalam melakukan penelitian persoalan yang akan dibahas. Meskipun demikian, dalam rangka usaha mendapatkan semua informasi yang berguna itu, hendaknya desain dibuat sesederhana mungkin. Penelitian hendaknya dilakukan seefisien mungkin untuk menghemat waktu, biaya, tenaga, dan bahan yang digunakan. Data yang diperoleh berdasarkan desain yang demikian akan dapat cepat dianalisis di samping bersifat ekonomis. Jadi jelas bahwa desain eksperimen berusaha untuk memperoleh informasi yang maksimum dengan menggunakan biaya yang minimum.

Keuntungan Perancangan Eksperimen

Beberapa keuntungan perancangan eksperimen di antaranya:

1. Berguna untuk mengidentifikasi variabel keputusan yang tidak hanya menjaga agar proses tetap terkontrol, namun juga meningkatkan proses
2. Dalam mengembangkan proses-proses baru di mana data historis tidak tersedia, desain eksperimental dapat mengidentifikasi faktor-faktor penting dan level- levelnya yang akan memaksimalkan hasil dan mengurangi

Prinsip Dasar dalam Desain Eksperimen

Sebelum memberikan penjelasan mengenai prinsip dasar dalam desain eksperimen, terlebih dahulu akan dijelaskan pengertian tentang perlakuan, unit eksperimen, dan kekeliruan eksperimen.

a. Perlakuan

Perlakuan diartikan sekumpulan kondisi eksperimen yang akan digunakan terhadap unit eksperimen dalam ruang lingkup desain yang dipilih. Perlakuan ini bisa berbentuk tunggal atau terjadi dalam bentuk kombinasi. Efek perlakuan-perlakuan terhadap variabel respon mungkin saja terjadi dalam bentuk gabungan atau bentuk kombinasi beberapa perlakuan tunggal yang terjadi secara bersamaan.

b. Unit eksperimen

Unit eksperimen merupakan unti yang dikenai perlakuan tunggal (mungkin merupakan gabungan beberapa faktor) dalam sebuah replikasi eksperimen dasar.

c. Kekeliruan eksperimen

Kekeliruan eksperimen menyatakan kegagalan dari dua unit eksperimen identik yang dikenai perlakuan untuk memberikan hasil yang sama. Hal ini bisa terjadi karena kekeliruan waktu menjalankan eksperimen, kekeliruan pengamatan, variabel bahan eskperimen, variasi antara unit eksperimen, dan pengaruh gabungan semua faktor tambahan yang mempengaruhi karakteristik yang sedang dipelajari.
Kekeliruan eksperimen hendaknya diusahakan agar terjadi sekecil-kecilnya. Cara yang dapat ditempuh untuk menguranginya antara lain dengan menggunakan bahan eskperimen yang homogen, menggunakan informasi yang sebaik-baiknya tentang variabel yang telah ditentukan dengan tepat, melakukan eksperimen seteliti-telitinya, dan menggunakan desain eksperimen yang lebih efisien.

Ketiga prinsip dasar dalam desain eksperimen adalah sebagai berikut:

a. Replikasi

Replikasi diartikan sebagai pengulangan eksperimen dasar. Replikasi ini diperlukan karena beberapa alasan antara lain:

1. Memberikan taksiran kekeliruan eksperimen yang dapat dipakai untuk menentukan panjang selang kepercayaan atau dapat digunakan sebagai “satuan dasar pengukuran” untuk penetapan taraf signifikan daripada perbedaan-perbedaan yang
2. Menghasilkan taksiran yang lebih akurat untuk kekeliruan
3. Memungkinkan kita untuk memperoleh taksiran yang lebih baik mengenai efek rata-rata suatu

Peningkatan jumlah perulangan dapat mengurangi variansi dari estimasi efek treatment dan lebih mampu mendeteksi perbedaan-perbedaan dari treatment. Perulangan memiliki dua karakteristik penting, yaitu:

1. Perulangan memungkinkan peneliti mendapatkan suatu perkiraan error Perkiraan error ini menjadi unit dasar pengukuran untuk menentukan perbedaaan-perbedaan yang diamati pada data benar-benar berbeda secara statistik.
2. Apabila rata-rata sampel digunakan untuk mengestimasi efek dari suatu faktor dalam eksperimen, perulangan akan membantu peneliti untuk memperoleh perkiraan yang lebih tepat mengenai efek

b. Pengacakan

Pengacakan di dalam desain eksperimen diperlukan untuk memperkecil adanya koreksi antar pengamatan. Pengacakan juga berfungsi untuk menghilangkan bias dari data. Prinsip ini berpedoman pada prinsip sampel acak yang diambil dari sebuah populasi atau berpedoman pada perlakuan acak terhadap unit eksperimen, maka pengujian dapat dijalankan seakan-akan asumsi yang diambil telah terpenuhi.

c. Kontrol lokal

Kontrol lokal merupakan sebagian daripada keseluruhan prinsip desain yang harus dilaksanakan. Biasanya merupakan usaha-usaha yang berbentuk penyeimbangan, pemblokan, dan pengelompokan unit- unit eksperimen yang digunakan dalam desain.

Penyeimbangan diartikan sebagai usaha memperoleh unit-unit eksperimen, usaha pengelompokan, pemblokan dan penggunaan perlakuan terhadap unit-unit eksperimen sehingga dihasilkan suatu konfigurasi yang seimbang. Pemblokan berarti pengalokasian unit- unit eksperimen ke dalam blok sehingga unit-unit dalam blok secara relatif bersifat homogen, sedangkan sebagian besar dari variasi yang dapat diperkirakan di antara unit-unit telah baur dengan blok. Pengelompokan diartikan sebagai penempatan sekumpulan unit eksperimen yang homogen ke dalam kelompok-kelompok agar kelompok yang berbeda memungkinkan untuk mendapatkan perlakuan yang berbeda pula.

Efek dan Interaksi

Banyak penelitian biasanya terdiri lebih dari satu variabel bebas yang memberikan efek, pengaruh atau akibat pada variabel tak bebas atau variabel respon yang hasilnya ingin diketahui. Kita juga bisa dihadapkan dengan variabel respon yang nilainya berubah-ubah dikarenakan efek variabel bebas dengan nilai yang berubah-ubah pula. Untuk keperluan desain, variabel bebas akan dinamakan faktor dan nilai-nilai dari sebuah faktor dinamakan taraf faktor. Faktor- faktor biasanya dinyatakanb dalam huruf kecil a, b, c, d dan seterusnya, sedangkan taraf faktor dinyatakan dengan angka 1, 2, 3, dan seterusnya yang dituliskan sebagai indeks untuk faktor yang bersangkutan.

Langkah-Langkah Membuat Desain Eksperimen

Kempthorne (1962) merumuskan langkah-langkah dalam membuat desain eksperimen sebagai berikut:

1. Pernyataan mengenai masalah atau persoalan yang dibahas.
2. Perumusan hipotesis.
3. Penentuan teknik dan desain eksperimen yang diperlukan.
4. Pemeriksaan semua hasil yang mungkin dan latar belakang atau alasan-alasan supaya eksperimen setepat mungkin memberikan informasi yang diperlukan.
5. Mempertimbangkan semua hasil yang mungkin ditinjau dari prosedur statistika yang diharapkan berlaku untuk itu, dalam rangka menjamin dipenuhinya syarat- syarat yang diperlukan dalam prosedur tersebut.
6. Melakukan eksperimen.
7. Penggunaan teknik statistika terhadap data hasil eksperimen.
8. Mengambil kesimpulan dengan jalan menggunakan atau memperhitungkan derajat kepercayaan yang wajar mengenai satuan-satuan yang dinilai.
9. Penilaian seluruh penelitian, dibandingkan dengan penelitian lain mengenai masalah yang sama.
10. Penilaian seluruh penelitian, dibandingkan dengan penelitian lain mengenai masalah yang sama.