RANCANGAN PERCOBAAN (EXPERIMENTAL DESIGN) Ke-1 Dr. Ir. Nugraha E. Suyatma, DEA Dr. Ir. Budi Nurtama, M.Agr. PS. SUPERVISOR JAMINAN MUTU PANGAN PROGRAM DIPLOMA - IPB

RANCANGAN PERCOBAAN Rancangan formal utk menjalankan percobaan, yang mencakup pemilihan respon, faktor, taraf, blok, dan perlakuan serta penggunaan cara tertentu yaitu replikasi, pengacakan, dan pengelompokan

PRINSIP DASAR Dalam suatu Rancob, data yg dianalisis statistika dikatakan sah atau valid apabila data tersebut diperoleh dari suatu percobaan yang memenuhi tiga prinsip dasar yaitu: 1. Harus ada Pengulangan (replication). 2. Pengacakan (randomization) 3. Pengendalian lingkungan (local control)

Perlakuan Dosis CMC (%) 1. Pengulangan (Replication) Pengalokasian suatu perlakuan tertentu thd bbrp unit percobaan pada kondisi seragam. Contoh: Suatu percobaan penggunaan bahan pengental CMC dengan tiga dosis berbeda: 2%, 5% dan 10% (w/v) pada pembuatan saus tomat. Masing-masing dosis CMC tersebut diterapkan pada r unit percobaan. Perlakuan Dosis CMC (%) 10% (w/v) 2% (w/v) 5% (w/v) U3 U3 U1 U2 U1 U2 U3 U1 U2

Pengulangan bertujuan untuk: Menduga ragam dari galat percobaan, Meningkatkan ketepatan percobaan: memperkecil simpangan baku, nilai tengah perlakuan, dan mengendalikan ragam galat percobaan. Banyaknya ulangan tergantung pada (a) derajat ketepatan yang dikehendaki, (b) homogenitas bahan percobaan, (c) rancangan percobaan, (d) biaya dan waktu.

2. Pengacakan (Randomization) Menjamin setiap perlakuan memperoleh peluang yg sama utk diberikan pada sembarang unit percobaan. Acak tidak sama dengan sembarangan, maka dilakukan dengan pengundian (pelemparan uang logam/dadu) atau menggunakan tabel bilangan acak. Untuk memastikan bhw akan diperoleh nilai-dugaan yang sahih atau tak bias bagi nilaitengah perlakuan, beda antar nilaitengah, dan galat percobaan. Tanpa pengacakan (perlakuan diberikan pada unit percobaan dengan pola tertentu) mempunyai resiko galat percobaan terlalu besar atau kecil.

3. Pengendalian Lingkungan (Local Control) Usaha mengendalikan keragaman akibat heterogenitas kondisi lingkungan. Dilakukan dg pengelompokan (blocking) satu/banyak arah. Pengelompokan yang baik adalah jika keragaman dalam kelompok lebih kecil dari keragaman antar kelompok. Kelompok dibuat berdasarkan kondisi atau karakteristik obyek percobaan dg syarat kelompok tidak berinteraksi dg perlakuan.

Terminologi dalam Rancob 1. Perlakuan (Treatment) Suatu prosedur atau metode yang diterapkan pada unit percobaan. Prosedur yang diterapkan dapat berupa pemberian jenis Emulsifier yang berbeda, dosis emulsifier yang berbeda, penggunaan suhu proses yang berbeda, lama waktu proses yang berbeda, kombinasi dari perlakuan, dll. Contoh: Seorang R&D staff di Industri Saus Tomat ingin mengembangkan produk baru dengan menggunakan: Dua jenis puree tomat dari suplier yg berbeda, dua jenis emulsifier (CMC dan Gum Arab) dengan dosis yang sama yaitu 10% (w/v).

Terminologi dalam Rancob 2. Unit Percobaan Unit percobaan adalah unit terkecil dalam suatu Rancob yang diberi suatu perlakuan. Terdiri dari obyek-obyek, bahan-bahan, atau unit-unit untuk yang mana perlakuan-perlakuan diterapkan. 3. Satuan Pengamatan Satuan pengamatan adalah anak gugus dari unit percobaan dimana respon perlakuan diukur.

Terminologi dalam Rancob 4. Faktor Suatu “faktor” adalah satu dari peubah-peubah terkendali atau tak terkendali yg berpengaruh terhadap suatu respon yang dipelajari dalam percobaan. Kuantitatif : konsentrasi (%), suhu (oC), waktu (jam), dsb. Kualitatif : jenis bahan, cara pengolahan, dsb. 5. Taraf (Level) “Taraf-taraf” suatu faktor adalah nilai-nilai faktor yang diuji dalam percobaan.

Syarat-Syarat dan Cara-Cara Untuk Percobaan yang Baik 1. Percobaan harus mempunyai tujuan-tujuan yg didefinisikan dengan teliti. Pendefinisian tujuan memerlukan pengetahuan khusus peneliti dalam permasalahan yang dipelajari, dan mencakup hal-hal dalam pemilihan : (a) faktor, (b) bahan, prosedur, peralatan, (c) satuan ukuran faktor dan metode pengukuran. 2. Sedapat mungkin, pengaruh dari faktor tidak dikaburkan oleh peubah-peubah lain. Penggunaan pola percobaan yang cocok akan membantu membebaskan pembandingan perhatian dari pengaruh peubah tak terkendali dan menyederhanakan analisis hasil.

Syarat-Syarat dan Cara-Cara Untuk Percobaan yang Baik 3. Sedapat mungkin, percobaan terbebas dari bias, baik secara sadar maupun tidak. Penggunaan pengelompokan terencana, pengacakan, dan pengulangan. 4. Percobaan harus memberikan ragam galat percobaan (presisi). Penerapan pengulangan memberikan ragam tersebut dan pengacakan memastikan kesahihannya. 5. Presisi percobaan cukup memenuhi tujuan-tujuan percobaan. Presisi yang tinggi dapat dicapai dengan penyempurnaan dalam pengukuran, teknik percobaan, pengelompokan, dan pengulangan.

RANCANGAN PERCOBAAN satu kesatuan dari rancangan perlakuan, rancangan lingkungan, dan rancangan pengukuran Rancangan Perlakuan berkaitan dg pembentukan perlakuan-perlakuan. Rancangan Lingkungan berkaitan dg penempatan perlakuan-perlakuan pada unit-unit percobaan. Rancangan Pengukuran berkaitan dg pengambilan respon dari unit-unit percobaan.

RANCANGAN PERLAKUAN 1. Satu Faktor 2. Dua Faktor a. Faktorial: - Bersilang - Tersarang b. Split Plot c. Split Blok

RANCANGAN PERLAKUAN 3. Tiga Faktor atau lebih a. Faktorial - Bersilang - Tersarang - Campuran (bersilang sebagian & tersarang sebagian) b. Split-split Plot c. Split-split Blok

RANCANGAN LINGKUNGAN Rancangan acak lengkap (RAL) Rancangan acak kelompok lengkap (RAKL) Rancangan bujur sangkar latin (RBSL) Rancangan Lattice - Lattice seimbang - Triple Lattices - Quadruple Lattices

(Single Factor Experiments) Percobaan Satu Faktor (Single Factor Experiments) Rancob yg melibatkan satu faktor dengan beberapa taraf sebagai perlakuan. Contoh: Percobaan laju pengeringan dan mutu teh hitam yang dihasilkan dengan menggunakan suhu oven pengering: 70, 80 dan 90oC. Dapat diterapkan pada berbagai rancangan lingkungan: Rancangan Acak Lengkap (Completely Randomize Design) Rancangan Acak Kelompok Lengkap (Randomize Complete Block Design) Rancangan Bujur Sangkar Latin (Latin Square Design)