Semua metode statistika sebagai alat untuk penelitian bekerja dengan perancangan dan pengumpulan dan analisis data empiris. Data empiris didapat dari pengamatan terhadap objek-objek penelitian.
Secara umum metode-metode pengumpulan data dalam kajian-kajian ilmiah dengan penerapan statistika dapat digolongkan ke dalam dua macam kajian, yaitu dengan metode:
(i) Percobaan-percobaan contoh
percobaan-percobaan contoh beracak
percobaan-percobaan contoh bukan-beracak
(ii) Survei atau “sigi”
· cacah lengkap (sensus)
· survei contoh
Kish (1987) membedakan antara metode survei contoh peluang (survei contoh acak) atau survei analitik (Cochran, 1983) dengan metode “kajian observasional”. Beberapa penulis memberikan istilah “kajian kasus” untuk yang dimaksud Kish (1966; 1987) sebagai kajian observasional. Istilah kajian observasional (Cochran, 1983; Kish, 1966; 1987) mungkin terasa asing dan membingungkan bagi sebagian pengguna statistika. Bukankah semua kajian ilmiah berkenaan dengan pengamatan?
Pada dasarnya, metode survei contoh peluang dan kajian observasional keduanya termasuk ke dalam metode survei. Yang dimaksud oleh Kish (1966; 1987) sebagai “kajian observasional” ialah metode-metode pengumpulan data selain metode percobaan contoh beracak dan metode survei contoh peluang. Misalnya, survei cacah lengkap (sensus), percobaan contoh quasi, percobaan mutlak dan kajian-kajian kasus yang memandang suatu gugus objek-objek yang dikaji sebagai suatu universum atau sebagai suatu contoh bukan-acak yang dianggap layak mewakili suatu universum. Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa kajian-kajian observasional mungkin bekerja dengan:
( i) contoh-contoh bukan acak
(ii) suatu atau beberapa universum kongkrit berukuran terhingga, yaitu sebagai suatu kajian cacah lengkap (sensus)
Kajian “irisan silang” (cross sectional study) dan kajian “longitudinal” tidak jarang dilakukan dengan metode kajian observasional. Kajian irisan-silang bekerja dengan penggolongan data peubah-peubah penelitian (Y atau X) ke dalam suatu ‘tabel silang’ berdimensi satu, dua, tiga atau lebih yang terbentuk oleh satu, dua atau lebih kelas atau kategori peubah-peubah dari kelas C dan/atau peubah X. Isi dari sel-sel tabel silang tadi mungkin dalam bentuk frekuensi-frekuensi atau statistik-statistik senarai.
Ada dua macam kajian longitudinal, yaitu “kajian prospektif” dan “kajian retrospektif”. Keduanya bekerja dengan waktu: riwayat masa lalu atau prediksi kejadian-kejadian masa depan (pendek, menengah, panjang).
Kajian prospektif bertolak dari diberikannya atau dimilikinya satu atau lebih ‘perlakuan’ (projek dan sebagainya) atau kondisi - biasanya terhadap manusia atau masyarakat - kemudian respons atau dampaknya diamati (dipantau) sesudah (selama) jangka waktu tertentu dalam kondisi alami. Ada beberapa istilah untuk kajian tadi, misalnya:
“sesudah lawan sebelum” suatu perlakuan; “dengan lawan tanpa”; “dengan lawan bukan dengan” suatu perlakuan; “sesudah-sebelum dengan lawan sesudah-sebelum bukan dengan”; “evaluasi program”
Perlakuan-perlakuan tersebut misalnya ialah suatu metode pengajaran, dua metode pengajaran, dengan dan tanpa helm, dengan dan tanpa sabuk pengaman, terdedah dan tidak terdedah, obat A dan obat B, petani koperator dan petani bukan koperator suatu projek penyuluhan pengembangan budidaya tanamjamak dan projek Instruksi Presiden Desa Tertinggal (IDT) dan tanpa proyek IDT.
Kajian retrospektif bekerja sebaliknya. Pada suatu saat, untuk suatu peubah Y peneliti mengenali dua atau lebih kategori kejadian, kemudian dilacak ke belakang untuk mengkaji apa gerangan peubah-peubah yang berperan atas kejadian-kejadian tersebut. Peubah-peubah tersebut mungkin ialah peubah-peubah sebab, indikator, penggubah atau bahkan pembaur/pemaut.
Misalnya, bobot lahir bayi-bayi ada yang termasuk dari kelas bobot lahir rendah (BLR) dan ada yang termasuk dari kelas bobot lahir cukup atau tinggi (BLC). Yang disebutkan pertama teoritis dipandang sebagai bayi-bayi berisiko lebih besar daripada yang disebutkan terakhir. Misalnya dalam hal tumbuh-kembang, morbiditas, mortalitas dan kecerdasan – terutama dalam usia lima tahun ke bawah. Jika kajian dimaksudkan untuk mengenal ibu-ibu dengan ciri-ciri apa lebih dapat diperkirakan melahirkan bayi-bayi BLR atau BLC (umum disebut sebagai faktor-faktor risiko ibu) maka kajian tersebut ialah suatu kajian retrospektif. Tetapi, jika kajian diarahkan untuk mengamati apa yang terjadi kemudian hari terhadap bayi-bayi dari kelas BLR atau kelas BLC maka ini adalah suatu kajian prospektif.
Percobaan Contoh
Umumnya n satuan percobaan dipandang sebagai suatu contoh nyata yang dibayangkan berasal dari suatu universum berukuran amat besar sehingga praktis dapat dipandang sebagai berukuran tak-terhingga. Percobaan demikian dinamakan sebagai percobaan contoh.
Suatu percobaan contoh bekerja dengan contoh nyata tetapi universum petik berukuran N satuan percobaan sebetulnya ialah suatu universum khayalan atau universum artifisial. Yaitu yang terdefinisikan berdasarkan ciri-ciri penting dari n satuan percobaan yang digunakan dalam suatu kajian dengan metode percobaan.
Perbedaan utama antara metode percobaan dan metode survei terletak pada intensitas intervensi peneliti dalam pembangkitan data untuk kajiannya. Pada metode percobaan, peneliti aktif dan dengan ‘intens’ serta sistematis mengalokasikan t perlakuan yang dikehendaki terhadap objek-objek percobaan agar data empiris terbangkitkan sebagai respons-respons dari n objek percobaan terhadap t perlakuan atau stimuli yang diterimanya. Jadi, di sini satu atau lebih faktor dari t perlakuan sederhana atau komposit dapat dipandang sebagai suatu atau beberapa peubah “penggubah” (atau “pembaur”, yaitu pada perlakuan-perlakuan ciri).
Tanpa adanya perlakuan tidak terbangkitkan respons-respons atau ciri-ciri yang dapat diamati untuk satu atau beberapa peubah tertentu yang relevan mencerminkan pengaruh-pengaruh dari peubah-peubah perlakuan.
Sedangkan pada metode survei (survei contoh peluang dan kajian observasional) campur-tangan peneliti dalam pembangkitan data terhadap objek-objek penelitian tidak ada atau sangat terbatas. Peneliti umumnya tidak merancang untuk menentukan atau mengetahui sebelumnya nilai-nilai suatu peubah kelas E pada tahap penyusunan rancangan kajian. Semua data peubah penelitian yang telah ditetapkan dalam model rumusan masalah ditambang menurut faktanya melalui sejumlah pengamatan terhadap objek-objek penelitian. Ada kalanya juga diamati beberapa peubah yang dipikirkan dapat dipandang sebagai peubah-peubah kelas C untuk dikendalikan pada tahap perancangan atau dalam pelapisan paska. Dengan perkataan lain, peneliti nyaris tinggal melakukan pengamatan sepanjang data yang diperlukan dapat diberikan oleh objek-objek yang diteliti.
Dalam metode percobaan, terhadap suatu satuan percobaan dialokasikan satu dan hanya satu macam perlakuan (sederhana atau komposit) saja. Terhadap n satuan percobaan dialokasikan t £ n macam perlakuan. Dengan perkataan lain, suatu perlakuan mungkin dicobakan terhadap lebih dari satu satuan percobaan. Dikatakan bahwa perlakuan itu diulang.
Faktor-(faktor) dari t perlakuan berperan sebagai peubah(-peubah) penggubah atau pengintervensi terhadap ekspresi satu atau beberapa peubah respons objek-objek percobaan. Dalam hal ini dikatakan bahwa faktor(-faktor) dari t perlakuan berperan dalam ‘mengkondisikan’ satuan-satuan percobaan ke dalam kondisi-kondisi baru. Yaitu, satuan-satuan percobaan dengan masing-masing perlakuan tertentu yang dicobakan terhadap satuan-satuan percobaan semula.
Perlakuan
Perlakuan ialah suatu tindakan, metode, prosedur, bahan dan sebagainya yang diberikan kepada satu atau beberapa satuan percobaan. Sedangkan suatu faktor dari t perlakuan ialah suatu peubah penggubah. Tetapi, ini adalah suatu “pengertian sempit” mengenai istilah perlakuan. Ada kalanya terhadap sembarang satuan percobaan semula sebenarnya tidak ada pengalokasian perlakuan. Satuan-satuan percobaan yang digunakan dalam suatu kajian memiliki kondisi-kondisi, identitas-identitas atau ciri-ciri melekat yang beraneka ragam dalam satu atau beberapa peubah ciri penting yang diminati peneliti untuk dikaji. Sebanyak t macam kondisi atau identitas penting yang dimiliki oleh n satuan percobaan semula dinamakan sebagai “perlakuan-perlakuan ciri” (Urquhart, 1981). Seks, spesies, varietas, galur, klon, altitude lokasi, lokasi sumber, jenis tanah di suatu tapak dan musim misalnya adalah beberapa teladan dari sekian banyak perlakuan-perlakuan ciri. Dalam “pengertian diperluas”, istilah perlakuan mencakup pengertian “perlakuan intervensi” dan “perlakuan ciri”.
Satuan percobaan
Dalam pengertian konvensional, “satuan percobaan” ialah suatu satuan dari bahan percobaan yang akan diberi satu macam perlakuan (sederhana atau komposit). Atau, suatu satuan dari bahan percobaan yang memiliki ciri-ciri melekat yang ingin dikaji perbedaan-perbedaannya dan sebagainya dalam satu atau lebih peubah-peubah ciri lainnya.
Pengertian di atas untuk istilah satuan percobaan tadi tidak selalu mudah dikenal dan diterapkan dalam praktik. Konsep statistis untuk istilah satuan percobaan adalah sebagai berikut. Universum bahan percobaan dipandang sebagai terdiri atas unsur-unsur atau satuan-satuan terkecil yang terdefinisikan dengan baik. Satuan-satuan terkecil tersebut terdefinisikan oleh t macam perlakuan, yaitu menjadi t anak-universum terputus, masing-masing dari ukuran tertentu: N1, N2, . . . . , Nt; t anak-universum dinamakan juga sebagai universum-universum target. Suatu satuan percobaan menerima (atau memiliki) satu dan hanya satu macam perlakuan sederhana atau komposit saja. Dengan perkataan lain, universum bahan percobaan terbagi habis oleh t macam perlakuan (dalam makna diperluas).
Jelas bahwa universum target yang dimaksud tidak alami karena bersifat artifisial. Yaitu, yang dikhayalkan ada berdasarkan t perlakuan atau struktur hubungan-hubungan antar t perlakuan. Jelas pula betapa strategis kedudukan suatu rancangan perlakuan dalam mendefinisikan universum bahan percobaan dan ruang inferens, yaitu “universum-universum atau populasi-populasi target”. Mengingat kedudukan strategisnya, rancangan perlakuan perhatian seharusnya dijadikan pusat perhatian dalam penyusunan suatu rancangan percobaan.
Satuan pengamatan
Andaikan terhadap suatu contoh S = {s1, s2, ..., sn} berukuran n dilakukan pengamatan-pengamatan untuk suatu peubah. Pengamatan untuk mengetahui atribut-atribut, ciri-ciri atau respons-respons dari n objek penelitian mengenai suatu peubah dilakukan terhadap satuan-satuan pengamatan.
Pengamatan untuk suatu peubah tidak selalu dapat atau ingin dilakukan terhadap satuan-satuan contoh/percobaan. Dengan perkataan lain, satuan pengamatan tidak selalu ialah satuan percobaan/ contoh. Misalnya, untuk suatu percobaan lapang dalam bidang agronomi katakanlah bahwa satuan percobaannya ialah suatu petak dari bentuk dan ukuran tertentu. Tetapi, untuk mengukur tinggi tanaman satuan pengamatannya ialah rumpun individual tanaman padi, bukan petak pertanaman padi. Sedangkan untuk mengamati hasil tanaman padi peneliti mungkin mempertimbangkan petak netto atau rumpun individual atau keduanya sebagai satuan pengamatan.
Teladan lain, dalam suatu percobaan kebugaran satuan percobaan yang digunakan misalnya ialah individu manusia. Untuk mengamati perubahan kadar trigliserida darah dilakukan determinasi terhadap cuplikan darah yang diambil dari tiap individu objek percobaan. Di sini satuan pengamatan yang digunakan untuk pengukuran kadar trigliserida darah adalah cuplikan darah.
Dari teladan-teladan di atas tadi jelas bahwa suatu satuan pengamatan merupakan bagian dari satuan percobaan. Pengukuran tinggi tanaman padi dilakukan terhadap rumpun-rumpun individual yang dipilih dari rumpun-rumpun padi dalam suatu petak pertanaman padi.
Satuan evaluasi
Analisis data mungkin akan dilakukan pada landas satuan pengamatan, misalnya respons individual rumpun padi atau pada landas satuan percobaan yaitu petak. Dalam hal yang disebutkan terakhir, data yang digunakan dalam hal teladan tadi biasanya adalah berupa rataan respons dari rumpun-rumpun padi yang diamati. Teladan lain, misalnya untuk mengkaji pewarisan potensi genetik sapi perah dalam menghasilkan susu. Evaluasi hanya layak dilakukan terhadap anak-anak betinanya. Anak-anak didapat sebagai hasil pengawinan sapi-sapi tetua betina (yang ingin dikaji potensi genetiknya dalam menghasilkan susu) dengan sapi(-sapi) tetua jantan tertentu. Dalam hal ini satuan evaluasi yang digunakan adalah anak-anak betina dari hasil pengawinan sapi-sapi tetua. Pengujian seperti ini dalam genetika disebut sebagai uji zuriat. Suatu landas yang digunakan dalam analisis data atau evaluasi hasil percobaan dinamakan sebagai “satuan evaluasi” atau “satuan analisis”.
Untuk pengamatan atribut-atribut suatu peubah perlu ditetapkan suatu satuan pengamatan. Ada kalanya untuk suatu peubah dapat dipertimbangkan lebih dari satu macam satuan pengamatan. Populasi-populasi target terdefinisikan dari t perlakuan dan macam satuan pengamatan yang digunakan dalam pengamatan untuk satu atau lebih peubah respons atau ciri.
Untuk suatu peubah pengamatan dengan suatu macam satuan pengamatan dibayangkan adanya suatu populasi sasaran data peubahtunggal, yang terberikan oleh suatu universum objek-objek. Yaitu, seperti terdefinisikan oleh satuan pengamatan yang digunakan dalam pengukuran atau penilaian atribut-atribut suatu peubah. Padahal terhadap objek penelitian umumnya dikehendaki pengamatan untuk lebih daripada satu macam peubah. Dengan demikian sebenarnya terdefinisikan suatu atau beberapa macam universum objek-objek sasaran yang dapat memberikan beberapa populasi data sasaran.
Metode Survei
Menurut Kish (1966) tujuan-tujuan suatu survei pada dasarnya dapat dikategorikan ke dalam bentuk survei yang dibutuhkan:
“survei analitik ataukah survei deskriptif?”
Suatu ringkasan rancangan-rancangan survei untuk kajian-kajian analitik dapat diperhatikan dalam Tabel 6.6.1.
Tabel 6.6.1. Beberapa metode survei analitik
Sedikit diketahui
Ranah terkaji-baik
Tidak ada kendali untuk seluruh kejadian
Rancangan-rancangan “cross-sectional”
Rancangan-rancangan faktorial
Percobaan-percobaan alami
Analisis peubahjamak, termasuk regresi jamak
Retrospektif tindak-lanjut
Kajian-kajian panel
Ada tindakan untuk me-ngendalikan kejadian-kejadian
Prospektif tindak-lanjut direncana dengan contoh penanding
Rancangan-rancangan Sebelum-dan-Sesudah (grup-grup berpasangan)
Kajian-kajian pengaruh-pengaruh dan intervensi
Sebagai bandingan, dalam Tabel 6.6.2 diberikan klasifikasi rancangan-rancangan kajian yang digunakan dalam praktik kajian-kajian medis. Yaitu yang diperoleh dari hasil telaah pustaka terhadap sejumlah besar laporan penelitian yang dipublikasikan (lihat Dawson, B. and R. G. Trapp. 2001. Basic & Clinical Biostatistics. Lange Medical Books/ McGraw-Hill, Singapore).
Tabel 6.6.2. Metode-metode dalam kajian-kajian biomedis
I. Observational studies
A. Descriptive or case-series
B. Case-control studies (retrospective)
1. Causes and incidence of diseases
2. Identification of risk factors
C. Cross sectional studies, surveys (prevalence)
1. Disease description
2. Diagnosis and staging
3. Disease processes, mechanism
D. Cohort studies (prospective)
1. Causes and incidence of disease
2. Natural history, prognosis
3. Identification of risk factors
E. Historical cohort studies
II. Experimental studies
A. Controlled trials
1. Paralel or concurrent controls
a. Randomized
b. Not randomized
2. Sequential controls
a. Self controlled
b. Crossover
3. Extenal controls (including historical)
B. Studies with no controls
III. Meta-analyses
Sedangkan beberapa rancangan prosedur untuk survei contoh deskriptif dapat dilihat dalam Tabel 6.6.3. Daftar dibuat dari adopsi terhadap suatu penataan uraian oleh Som (1996).
Tabel 6.6.3. Beberapa metode survei contoh deskriptif
Pemetikan berjenjang-
tunggal
Pemetikan acak sederhana
Pemetikan sistematik
Pemetikan dengan peluang proporsional terhadap ukuran
Pemetikan gerombol
Pemetikan berjenjang-
tunggal dilapis
Pemetikan acak sederhana dilapis
Pemetikan acak sederhana dilapis dengan peluang proporsional
terhadap ukuran
Pemetikan berjenjang-
jamak
Pemetikan acak sederhana berjenjang-jamak
Pemetikan berjenjang-jamak dengan peluang proporsional terhadap
ukuran
Pemetikan berjenjang-
jamak dilapis
Pemetikan Acak Sederhana berjenjang-jamak dilapis
Pemetikan berjenjang-jamak dilapis dengan peluang proporsional terhadap ukuran
Beberapa rancangan
pemetikan lainnya
Pemetikan berfase-jamak
Metode-metode dalam pendugaan kelimpahan spesies
Kelebihan dan Kekurangan Masing-masing dari Tiga Metode Pengumpulan Data
Dalam Tabel 6.6.4 disajikan ringkasan spesifikasi-spesifikasi mengenai metode-metode percobaan contoh beracak, survei contoh peluang dan kajian observasional/kasus.
Dari spesifikasi-spesifikasi tersebut dapat diidentifikasi kelebihan dan sekaligus juga kelemahan nisbi masing-masing metode. Yaitu, berdasarkan universum/ populasi target, jenis contoh dan pengelolaan atau penanganan terhadap peubah-peubah kajian - yaitu peubah-peubah kelas E -serta peubah-peubah kelas C, D dan R. Tidak ada metode yang unggul dalam segala situasi dan kondisi. Pada dasarnya metode-metode yang ada (selalu terbuka untuk perkembangan dan penyempurnaan) merupakan alternatif-alternatif yang dapat dipertimbangkan kelayakan akan penerapannya dalam pemecahan masalah praktis.
Metode percobaan contoh bekerja dengan sejumlah (n) satuan percobaan (experimental unit) dari bentuk dan/atau ukuran tertentu. Contoh kongkrit berukuran n satuan percobaan ini dipandang sebagai berasal dari universum banyak sekali satuan-satuan percobaan dengan kondisi-kondisi seperti dimiliki oleh n satuan percobaan yang digunakan untuk percobaan. Jadi, dalam metode percobaan contoh universum N satuan percobaan adalah abstrak; bersifat artifisial, yaitu dikhayalkan ada dengan kondisi-kondisi seperti kondisi-kondisi yang dimiliki oleh contoh n satuan percobaan. Contoh yang digunakan dalam sembarang percobaan contoh ialah suatu contoh sengaja.
Adanya sejumlah (t) perlakuan bukan hanya merupakan syarat mutlak untuk metode percobaan contoh tetapi sekaligus merupakan suatu kekhasan yang membedakannya terhadap dua metode pengumpulan data lainnya: metode survei contoh dan metode kajian observasional. Data respons percobaan tidak tersedia alami tetapi perlu dibangkitkan dengan penggunaan t perlakuan terhadap n t satuan percobaan.
Kedudukan rancangan t perlakuan sederhana atau komposit (kombinasi) dalam rancangan percobaan strategis sekali. Rancangan perlakuan menjabarkan rumusan masalah, pernyataan masalah (dan jika ada pernyataan hipotesis) dan tujuan percobaan. Rancangan t perlakuan menstrukturkan data dan mengarahkan analisis untuk suatu peubah respons.
Suatu faktor (peubah) perlakuan dirancang terdiri atas sejumlah nilai-nilai yang dicobakan, yang disebut sebagai taraf-taraf (levels) faktor perlakuan. Taraf-taraf suatu faktor ditetapkan atau diketahui dalam tahap penyusunan rancangan t perlakuan. Jadi, bersifat predetermined. Jadi, faktor dari t perlakuan bukan lah peubah acak.
Suatu faktor perlakuan yang dimaksud mungkin ialah suatu peubah diskret (kategorik atau cacah) atau suatu peubah kontinyu. Ditilik dari tipe pengaruhnya, suatu faktor perlakuan mungkin dipandang atau diperlakukan sebagai suatu faktor dari corak pengaruh tetap (fixed effect) atau faktor dari corak pengaruh acak (random effect). Taraf-taraf faktor pengaruh acak ditetapkan melalui pengacakan atau ditetapkan berdasarkan pandangan sebagai berasal dari proses acak.
Rancangan t perlakuan mungkin ialah dalam suatu percobaan: satu perlakuan, dua perlakuan, satu faktor, dua faktor atau lebih dari dua faktor. Dengan percobaan dua faktor atau lebih, t perlakuan adalah berupa perlakuan-perlakuan komposit (kombinasi).
Kombinasi-kombinasi dirancang (dipilih) dari hubungan taraf-taraf antar faktor-faktor. Untuk hubungan taraf-taraf antar sembarang dua faktor ada dua macam hubungan yang mungkin, yaitu dalam klasifikasi silang ataukah dalam klasifikasi tersarang (nested/hierarchical classification). Sedangkan untuk hubungan taraf-taraf antar sembarang tiga faktor atau lebih ada tiga macam hubungan yang mungkin, yaitu semuanya dalam klasifikasi silang, semuanya dalam klasifikasi tersarang/ berjenjang atau dalam klasifikasi campuran.
Dalam metode percobaan, terhadap suatu satuan percobaan dialokasikan (secara acak) satu dan hanya satu macam perlakuan (sederhana atau komposit) saja. Terhadap n satuan percobaan dialokasikan t £ n macam perlakuan. Dengan perkataan lain, suatu perlakuan mungkin dicobakan terhadap lebih dari satu satuan percobaan. Dikatakan bahwa perlakuan itu diulang (replicated), yaitu ditirukan terhadap beberapa satuan percobaan berbeda. Ini menyiratkan bahwa perlakuan yang diulang harus tetap sama (konsisten).
Secara umum metode-metode pengumpulan data dalam kajian-kajian ilmiah dengan penerapan statistika dapat digolongkan ke dalam dua macam kajian, yaitu dengan metode:
(i) Percobaan-percobaan contoh
percobaan-percobaan contoh beracak
percobaan-percobaan contoh bukan-beracak
(ii) Survei atau “sigi”
· cacah lengkap (sensus)
· survei contoh
Kish (1987) membedakan antara metode survei contoh peluang (survei contoh acak) atau survei analitik (Cochran, 1983) dengan metode “kajian observasional”. Beberapa penulis memberikan istilah “kajian kasus” untuk yang dimaksud Kish (1966; 1987) sebagai kajian observasional. Istilah kajian observasional (Cochran, 1983; Kish, 1966; 1987) mungkin terasa asing dan membingungkan bagi sebagian pengguna statistika. Bukankah semua kajian ilmiah berkenaan dengan pengamatan?
Pada dasarnya, metode survei contoh peluang dan kajian observasional keduanya termasuk ke dalam metode survei. Yang dimaksud oleh Kish (1966; 1987) sebagai “kajian observasional” ialah metode-metode pengumpulan data selain metode percobaan contoh beracak dan metode survei contoh peluang. Misalnya, survei cacah lengkap (sensus), percobaan contoh quasi, percobaan mutlak dan kajian-kajian kasus yang memandang suatu gugus objek-objek yang dikaji sebagai suatu universum atau sebagai suatu contoh bukan-acak yang dianggap layak mewakili suatu universum. Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa kajian-kajian observasional mungkin bekerja dengan:
( i) contoh-contoh bukan acak
(ii) suatu atau beberapa universum kongkrit berukuran terhingga, yaitu sebagai suatu kajian cacah lengkap (sensus)
Kajian “irisan silang” (cross sectional study) dan kajian “longitudinal” tidak jarang dilakukan dengan metode kajian observasional. Kajian irisan-silang bekerja dengan penggolongan data peubah-peubah penelitian (Y atau X) ke dalam suatu ‘tabel silang’ berdimensi satu, dua, tiga atau lebih yang terbentuk oleh satu, dua atau lebih kelas atau kategori peubah-peubah dari kelas C dan/atau peubah X. Isi dari sel-sel tabel silang tadi mungkin dalam bentuk frekuensi-frekuensi atau statistik-statistik senarai.
Ada dua macam kajian longitudinal, yaitu “kajian prospektif” dan “kajian retrospektif”. Keduanya bekerja dengan waktu: riwayat masa lalu atau prediksi kejadian-kejadian masa depan (pendek, menengah, panjang).
Kajian prospektif bertolak dari diberikannya atau dimilikinya satu atau lebih ‘perlakuan’ (projek dan sebagainya) atau kondisi - biasanya terhadap manusia atau masyarakat - kemudian respons atau dampaknya diamati (dipantau) sesudah (selama) jangka waktu tertentu dalam kondisi alami. Ada beberapa istilah untuk kajian tadi, misalnya:
“sesudah lawan sebelum” suatu perlakuan; “dengan lawan tanpa”; “dengan lawan bukan dengan” suatu perlakuan; “sesudah-sebelum dengan lawan sesudah-sebelum bukan dengan”; “evaluasi program”
Perlakuan-perlakuan tersebut misalnya ialah suatu metode pengajaran, dua metode pengajaran, dengan dan tanpa helm, dengan dan tanpa sabuk pengaman, terdedah dan tidak terdedah, obat A dan obat B, petani koperator dan petani bukan koperator suatu projek penyuluhan pengembangan budidaya tanamjamak dan projek Instruksi Presiden Desa Tertinggal (IDT) dan tanpa proyek IDT.
Kajian retrospektif bekerja sebaliknya. Pada suatu saat, untuk suatu peubah Y peneliti mengenali dua atau lebih kategori kejadian, kemudian dilacak ke belakang untuk mengkaji apa gerangan peubah-peubah yang berperan atas kejadian-kejadian tersebut. Peubah-peubah tersebut mungkin ialah peubah-peubah sebab, indikator, penggubah atau bahkan pembaur/pemaut.
Misalnya, bobot lahir bayi-bayi ada yang termasuk dari kelas bobot lahir rendah (BLR) dan ada yang termasuk dari kelas bobot lahir cukup atau tinggi (BLC). Yang disebutkan pertama teoritis dipandang sebagai bayi-bayi berisiko lebih besar daripada yang disebutkan terakhir. Misalnya dalam hal tumbuh-kembang, morbiditas, mortalitas dan kecerdasan – terutama dalam usia lima tahun ke bawah. Jika kajian dimaksudkan untuk mengenal ibu-ibu dengan ciri-ciri apa lebih dapat diperkirakan melahirkan bayi-bayi BLR atau BLC (umum disebut sebagai faktor-faktor risiko ibu) maka kajian tersebut ialah suatu kajian retrospektif. Tetapi, jika kajian diarahkan untuk mengamati apa yang terjadi kemudian hari terhadap bayi-bayi dari kelas BLR atau kelas BLC maka ini adalah suatu kajian prospektif.
Percobaan Contoh
Umumnya n satuan percobaan dipandang sebagai suatu contoh nyata yang dibayangkan berasal dari suatu universum berukuran amat besar sehingga praktis dapat dipandang sebagai berukuran tak-terhingga. Percobaan demikian dinamakan sebagai percobaan contoh.
Suatu percobaan contoh bekerja dengan contoh nyata tetapi universum petik berukuran N satuan percobaan sebetulnya ialah suatu universum khayalan atau universum artifisial. Yaitu yang terdefinisikan berdasarkan ciri-ciri penting dari n satuan percobaan yang digunakan dalam suatu kajian dengan metode percobaan.
Perbedaan utama antara metode percobaan dan metode survei terletak pada intensitas intervensi peneliti dalam pembangkitan data untuk kajiannya. Pada metode percobaan, peneliti aktif dan dengan ‘intens’ serta sistematis mengalokasikan t perlakuan yang dikehendaki terhadap objek-objek percobaan agar data empiris terbangkitkan sebagai respons-respons dari n objek percobaan terhadap t perlakuan atau stimuli yang diterimanya. Jadi, di sini satu atau lebih faktor dari t perlakuan sederhana atau komposit dapat dipandang sebagai suatu atau beberapa peubah “penggubah” (atau “pembaur”, yaitu pada perlakuan-perlakuan ciri).
Tanpa adanya perlakuan tidak terbangkitkan respons-respons atau ciri-ciri yang dapat diamati untuk satu atau beberapa peubah tertentu yang relevan mencerminkan pengaruh-pengaruh dari peubah-peubah perlakuan.
Sedangkan pada metode survei (survei contoh peluang dan kajian observasional) campur-tangan peneliti dalam pembangkitan data terhadap objek-objek penelitian tidak ada atau sangat terbatas. Peneliti umumnya tidak merancang untuk menentukan atau mengetahui sebelumnya nilai-nilai suatu peubah kelas E pada tahap penyusunan rancangan kajian. Semua data peubah penelitian yang telah ditetapkan dalam model rumusan masalah ditambang menurut faktanya melalui sejumlah pengamatan terhadap objek-objek penelitian. Ada kalanya juga diamati beberapa peubah yang dipikirkan dapat dipandang sebagai peubah-peubah kelas C untuk dikendalikan pada tahap perancangan atau dalam pelapisan paska. Dengan perkataan lain, peneliti nyaris tinggal melakukan pengamatan sepanjang data yang diperlukan dapat diberikan oleh objek-objek yang diteliti.
Dalam metode percobaan, terhadap suatu satuan percobaan dialokasikan satu dan hanya satu macam perlakuan (sederhana atau komposit) saja. Terhadap n satuan percobaan dialokasikan t £ n macam perlakuan. Dengan perkataan lain, suatu perlakuan mungkin dicobakan terhadap lebih dari satu satuan percobaan. Dikatakan bahwa perlakuan itu diulang.
Faktor-(faktor) dari t perlakuan berperan sebagai peubah(-peubah) penggubah atau pengintervensi terhadap ekspresi satu atau beberapa peubah respons objek-objek percobaan. Dalam hal ini dikatakan bahwa faktor(-faktor) dari t perlakuan berperan dalam ‘mengkondisikan’ satuan-satuan percobaan ke dalam kondisi-kondisi baru. Yaitu, satuan-satuan percobaan dengan masing-masing perlakuan tertentu yang dicobakan terhadap satuan-satuan percobaan semula.
Perlakuan
Perlakuan ialah suatu tindakan, metode, prosedur, bahan dan sebagainya yang diberikan kepada satu atau beberapa satuan percobaan. Sedangkan suatu faktor dari t perlakuan ialah suatu peubah penggubah. Tetapi, ini adalah suatu “pengertian sempit” mengenai istilah perlakuan. Ada kalanya terhadap sembarang satuan percobaan semula sebenarnya tidak ada pengalokasian perlakuan. Satuan-satuan percobaan yang digunakan dalam suatu kajian memiliki kondisi-kondisi, identitas-identitas atau ciri-ciri melekat yang beraneka ragam dalam satu atau beberapa peubah ciri penting yang diminati peneliti untuk dikaji. Sebanyak t macam kondisi atau identitas penting yang dimiliki oleh n satuan percobaan semula dinamakan sebagai “perlakuan-perlakuan ciri” (Urquhart, 1981). Seks, spesies, varietas, galur, klon, altitude lokasi, lokasi sumber, jenis tanah di suatu tapak dan musim misalnya adalah beberapa teladan dari sekian banyak perlakuan-perlakuan ciri. Dalam “pengertian diperluas”, istilah perlakuan mencakup pengertian “perlakuan intervensi” dan “perlakuan ciri”.
Satuan percobaan
Dalam pengertian konvensional, “satuan percobaan” ialah suatu satuan dari bahan percobaan yang akan diberi satu macam perlakuan (sederhana atau komposit). Atau, suatu satuan dari bahan percobaan yang memiliki ciri-ciri melekat yang ingin dikaji perbedaan-perbedaannya dan sebagainya dalam satu atau lebih peubah-peubah ciri lainnya.
Pengertian di atas untuk istilah satuan percobaan tadi tidak selalu mudah dikenal dan diterapkan dalam praktik. Konsep statistis untuk istilah satuan percobaan adalah sebagai berikut. Universum bahan percobaan dipandang sebagai terdiri atas unsur-unsur atau satuan-satuan terkecil yang terdefinisikan dengan baik. Satuan-satuan terkecil tersebut terdefinisikan oleh t macam perlakuan, yaitu menjadi t anak-universum terputus, masing-masing dari ukuran tertentu: N1, N2, . . . . , Nt; t anak-universum dinamakan juga sebagai universum-universum target. Suatu satuan percobaan menerima (atau memiliki) satu dan hanya satu macam perlakuan sederhana atau komposit saja. Dengan perkataan lain, universum bahan percobaan terbagi habis oleh t macam perlakuan (dalam makna diperluas).
Jelas bahwa universum target yang dimaksud tidak alami karena bersifat artifisial. Yaitu, yang dikhayalkan ada berdasarkan t perlakuan atau struktur hubungan-hubungan antar t perlakuan. Jelas pula betapa strategis kedudukan suatu rancangan perlakuan dalam mendefinisikan universum bahan percobaan dan ruang inferens, yaitu “universum-universum atau populasi-populasi target”. Mengingat kedudukan strategisnya, rancangan perlakuan perhatian seharusnya dijadikan pusat perhatian dalam penyusunan suatu rancangan percobaan.
Satuan pengamatan
Andaikan terhadap suatu contoh S = {s1, s2, ..., sn} berukuran n dilakukan pengamatan-pengamatan untuk suatu peubah. Pengamatan untuk mengetahui atribut-atribut, ciri-ciri atau respons-respons dari n objek penelitian mengenai suatu peubah dilakukan terhadap satuan-satuan pengamatan.
Pengamatan untuk suatu peubah tidak selalu dapat atau ingin dilakukan terhadap satuan-satuan contoh/percobaan. Dengan perkataan lain, satuan pengamatan tidak selalu ialah satuan percobaan/ contoh. Misalnya, untuk suatu percobaan lapang dalam bidang agronomi katakanlah bahwa satuan percobaannya ialah suatu petak dari bentuk dan ukuran tertentu. Tetapi, untuk mengukur tinggi tanaman satuan pengamatannya ialah rumpun individual tanaman padi, bukan petak pertanaman padi. Sedangkan untuk mengamati hasil tanaman padi peneliti mungkin mempertimbangkan petak netto atau rumpun individual atau keduanya sebagai satuan pengamatan.
Teladan lain, dalam suatu percobaan kebugaran satuan percobaan yang digunakan misalnya ialah individu manusia. Untuk mengamati perubahan kadar trigliserida darah dilakukan determinasi terhadap cuplikan darah yang diambil dari tiap individu objek percobaan. Di sini satuan pengamatan yang digunakan untuk pengukuran kadar trigliserida darah adalah cuplikan darah.
Dari teladan-teladan di atas tadi jelas bahwa suatu satuan pengamatan merupakan bagian dari satuan percobaan. Pengukuran tinggi tanaman padi dilakukan terhadap rumpun-rumpun individual yang dipilih dari rumpun-rumpun padi dalam suatu petak pertanaman padi.
Satuan evaluasi
Analisis data mungkin akan dilakukan pada landas satuan pengamatan, misalnya respons individual rumpun padi atau pada landas satuan percobaan yaitu petak. Dalam hal yang disebutkan terakhir, data yang digunakan dalam hal teladan tadi biasanya adalah berupa rataan respons dari rumpun-rumpun padi yang diamati. Teladan lain, misalnya untuk mengkaji pewarisan potensi genetik sapi perah dalam menghasilkan susu. Evaluasi hanya layak dilakukan terhadap anak-anak betinanya. Anak-anak didapat sebagai hasil pengawinan sapi-sapi tetua betina (yang ingin dikaji potensi genetiknya dalam menghasilkan susu) dengan sapi(-sapi) tetua jantan tertentu. Dalam hal ini satuan evaluasi yang digunakan adalah anak-anak betina dari hasil pengawinan sapi-sapi tetua. Pengujian seperti ini dalam genetika disebut sebagai uji zuriat. Suatu landas yang digunakan dalam analisis data atau evaluasi hasil percobaan dinamakan sebagai “satuan evaluasi” atau “satuan analisis”.
Untuk pengamatan atribut-atribut suatu peubah perlu ditetapkan suatu satuan pengamatan. Ada kalanya untuk suatu peubah dapat dipertimbangkan lebih dari satu macam satuan pengamatan. Populasi-populasi target terdefinisikan dari t perlakuan dan macam satuan pengamatan yang digunakan dalam pengamatan untuk satu atau lebih peubah respons atau ciri.
Untuk suatu peubah pengamatan dengan suatu macam satuan pengamatan dibayangkan adanya suatu populasi sasaran data peubahtunggal, yang terberikan oleh suatu universum objek-objek. Yaitu, seperti terdefinisikan oleh satuan pengamatan yang digunakan dalam pengukuran atau penilaian atribut-atribut suatu peubah. Padahal terhadap objek penelitian umumnya dikehendaki pengamatan untuk lebih daripada satu macam peubah. Dengan demikian sebenarnya terdefinisikan suatu atau beberapa macam universum objek-objek sasaran yang dapat memberikan beberapa populasi data sasaran.
Metode Survei
Menurut Kish (1966) tujuan-tujuan suatu survei pada dasarnya dapat dikategorikan ke dalam bentuk survei yang dibutuhkan:
“survei analitik ataukah survei deskriptif?”
Suatu ringkasan rancangan-rancangan survei untuk kajian-kajian analitik dapat diperhatikan dalam Tabel 6.6.1.
Tabel 6.6.1. Beberapa metode survei analitik
Sedikit diketahui
Ranah terkaji-baik
Tidak ada kendali untuk seluruh kejadian
Rancangan-rancangan “cross-sectional”
Rancangan-rancangan faktorial
Percobaan-percobaan alami
Analisis peubahjamak, termasuk regresi jamak
Retrospektif tindak-lanjut
Kajian-kajian panel
Ada tindakan untuk me-ngendalikan kejadian-kejadian
Prospektif tindak-lanjut direncana dengan contoh penanding
Rancangan-rancangan Sebelum-dan-Sesudah (grup-grup berpasangan)
Kajian-kajian pengaruh-pengaruh dan intervensi
Sebagai bandingan, dalam Tabel 6.6.2 diberikan klasifikasi rancangan-rancangan kajian yang digunakan dalam praktik kajian-kajian medis. Yaitu yang diperoleh dari hasil telaah pustaka terhadap sejumlah besar laporan penelitian yang dipublikasikan (lihat Dawson, B. and R. G. Trapp. 2001. Basic & Clinical Biostatistics. Lange Medical Books/ McGraw-Hill, Singapore).
Tabel 6.6.2. Metode-metode dalam kajian-kajian biomedis
I. Observational studies
A. Descriptive or case-series
B. Case-control studies (retrospective)
1. Causes and incidence of diseases
2. Identification of risk factors
C. Cross sectional studies, surveys (prevalence)
1. Disease description
2. Diagnosis and staging
3. Disease processes, mechanism
D. Cohort studies (prospective)
1. Causes and incidence of disease
2. Natural history, prognosis
3. Identification of risk factors
E. Historical cohort studies
II. Experimental studies
A. Controlled trials
1. Paralel or concurrent controls
a. Randomized
b. Not randomized
2. Sequential controls
a. Self controlled
b. Crossover
3. Extenal controls (including historical)
B. Studies with no controls
III. Meta-analyses
Sedangkan beberapa rancangan prosedur untuk survei contoh deskriptif dapat dilihat dalam Tabel 6.6.3. Daftar dibuat dari adopsi terhadap suatu penataan uraian oleh Som (1996).
Tabel 6.6.3. Beberapa metode survei contoh deskriptif
Pemetikan berjenjang-
tunggal
Pemetikan acak sederhana
Pemetikan sistematik
Pemetikan dengan peluang proporsional terhadap ukuran
Pemetikan gerombol
Pemetikan berjenjang-
tunggal dilapis
Pemetikan acak sederhana dilapis
Pemetikan acak sederhana dilapis dengan peluang proporsional
terhadap ukuran
Pemetikan berjenjang-
jamak
Pemetikan acak sederhana berjenjang-jamak
Pemetikan berjenjang-jamak dengan peluang proporsional terhadap
ukuran
Pemetikan berjenjang-
jamak dilapis
Pemetikan Acak Sederhana berjenjang-jamak dilapis
Pemetikan berjenjang-jamak dilapis dengan peluang proporsional terhadap ukuran
Beberapa rancangan
pemetikan lainnya
Pemetikan berfase-jamak
Metode-metode dalam pendugaan kelimpahan spesies
Kelebihan dan Kekurangan Masing-masing dari Tiga Metode Pengumpulan Data
Dalam Tabel 6.6.4 disajikan ringkasan spesifikasi-spesifikasi mengenai metode-metode percobaan contoh beracak, survei contoh peluang dan kajian observasional/kasus.
Dari spesifikasi-spesifikasi tersebut dapat diidentifikasi kelebihan dan sekaligus juga kelemahan nisbi masing-masing metode. Yaitu, berdasarkan universum/ populasi target, jenis contoh dan pengelolaan atau penanganan terhadap peubah-peubah kajian - yaitu peubah-peubah kelas E -serta peubah-peubah kelas C, D dan R. Tidak ada metode yang unggul dalam segala situasi dan kondisi. Pada dasarnya metode-metode yang ada (selalu terbuka untuk perkembangan dan penyempurnaan) merupakan alternatif-alternatif yang dapat dipertimbangkan kelayakan akan penerapannya dalam pemecahan masalah praktis.
Metode percobaan contoh bekerja dengan sejumlah (n) satuan percobaan (experimental unit) dari bentuk dan/atau ukuran tertentu. Contoh kongkrit berukuran n satuan percobaan ini dipandang sebagai berasal dari universum banyak sekali satuan-satuan percobaan dengan kondisi-kondisi seperti dimiliki oleh n satuan percobaan yang digunakan untuk percobaan. Jadi, dalam metode percobaan contoh universum N satuan percobaan adalah abstrak; bersifat artifisial, yaitu dikhayalkan ada dengan kondisi-kondisi seperti kondisi-kondisi yang dimiliki oleh contoh n satuan percobaan. Contoh yang digunakan dalam sembarang percobaan contoh ialah suatu contoh sengaja.
Adanya sejumlah (t) perlakuan bukan hanya merupakan syarat mutlak untuk metode percobaan contoh tetapi sekaligus merupakan suatu kekhasan yang membedakannya terhadap dua metode pengumpulan data lainnya: metode survei contoh dan metode kajian observasional. Data respons percobaan tidak tersedia alami tetapi perlu dibangkitkan dengan penggunaan t perlakuan terhadap n t satuan percobaan.
Kedudukan rancangan t perlakuan sederhana atau komposit (kombinasi) dalam rancangan percobaan strategis sekali. Rancangan perlakuan menjabarkan rumusan masalah, pernyataan masalah (dan jika ada pernyataan hipotesis) dan tujuan percobaan. Rancangan t perlakuan menstrukturkan data dan mengarahkan analisis untuk suatu peubah respons.
Suatu faktor (peubah) perlakuan dirancang terdiri atas sejumlah nilai-nilai yang dicobakan, yang disebut sebagai taraf-taraf (levels) faktor perlakuan. Taraf-taraf suatu faktor ditetapkan atau diketahui dalam tahap penyusunan rancangan t perlakuan. Jadi, bersifat predetermined. Jadi, faktor dari t perlakuan bukan lah peubah acak.
Suatu faktor perlakuan yang dimaksud mungkin ialah suatu peubah diskret (kategorik atau cacah) atau suatu peubah kontinyu. Ditilik dari tipe pengaruhnya, suatu faktor perlakuan mungkin dipandang atau diperlakukan sebagai suatu faktor dari corak pengaruh tetap (fixed effect) atau faktor dari corak pengaruh acak (random effect). Taraf-taraf faktor pengaruh acak ditetapkan melalui pengacakan atau ditetapkan berdasarkan pandangan sebagai berasal dari proses acak.
Rancangan t perlakuan mungkin ialah dalam suatu percobaan: satu perlakuan, dua perlakuan, satu faktor, dua faktor atau lebih dari dua faktor. Dengan percobaan dua faktor atau lebih, t perlakuan adalah berupa perlakuan-perlakuan komposit (kombinasi).
Kombinasi-kombinasi dirancang (dipilih) dari hubungan taraf-taraf antar faktor-faktor. Untuk hubungan taraf-taraf antar sembarang dua faktor ada dua macam hubungan yang mungkin, yaitu dalam klasifikasi silang ataukah dalam klasifikasi tersarang (nested/hierarchical classification). Sedangkan untuk hubungan taraf-taraf antar sembarang tiga faktor atau lebih ada tiga macam hubungan yang mungkin, yaitu semuanya dalam klasifikasi silang, semuanya dalam klasifikasi tersarang/ berjenjang atau dalam klasifikasi campuran.
Dalam metode percobaan, terhadap suatu satuan percobaan dialokasikan (secara acak) satu dan hanya satu macam perlakuan (sederhana atau komposit) saja. Terhadap n satuan percobaan dialokasikan t £ n macam perlakuan. Dengan perkataan lain, suatu perlakuan mungkin dicobakan terhadap lebih dari satu satuan percobaan. Dikatakan bahwa perlakuan itu diulang (replicated), yaitu ditirukan terhadap beberapa satuan percobaan berbeda. Ini menyiratkan bahwa perlakuan yang diulang harus tetap sama (konsisten).
Tidak ada komentar:
Posting Komentar