Rancangan Percobaan

Ilustrasi: Rancangan Percobaan di Laboratorium (Sumber: https://pixabay.com/id/accounts/login/?next=/images/id-33466/&source=like_image)

Ketika seorang peneliti melakukan sebuah penelitian maka salah satu hal yang diperlukan adalah data penelitian. Data penelitian dapat berupa data primer maupun data sekunder. Data primer adalah data yang diperoleh dan diolah sendiri oleh peneliti, sedangkan data sekunder adalah data yang diperoleh dari pihak lain. Sebagai contoh data sekunder adalah data yang diperoleh peneliti dari Badan Pusat Statistik, Bank Indonesia, dan lainnya.

Cara mendapatkan data primer dapat dilakukan dengan cara melakukan observasi maupun melalui percobaan. Pengumpulan data dengan cara observasi, dilakukan melalui pengamatan di lapangan, misalnya bagaimana pendapat masyarakat dengan diberlakukannya aturan ganjil genap. Sedangkan pengumpulan dengan percobaan yaitu dengan melihat respon dari objek yang dikondisikan tertentu. Misalnya peneliti ingin melihat keunggulan beberapa merk pupuk terhadap pertumbuhan tanaman jagung.

Pengertian Rancangan Percobaan

Ketika seorang peneliti mengumpulkan data melalui percobaan maka diperlukan suatu rancangan percobaan yang baik dan benar. Rancangan percobaan yang baik diperlukan agar data yang dihasilkan berkualitas, dapat memilih alat analisis yang teapat dan tentu saja menghasilkan kesimpulan yang bermanfaat serta relevan dengan permasalahan yang ada. Secara statistika, rancangan percobaan diperlukan untuk memilih peubah terkendali (X) yang paling berpengaruh dan mendekati terhadap nila harapan variabel respon (Y), dengan nilai keragaman yang terkecil.

Prinsip Dasar Rancangan Percobaan

Ada tiga hal utama dalam penggunan rancangan percobaan yaitu pengacakan (Randomization), ulangan (Replication) dan pengendalian lingkungan (Local control). Prinsip pengacakan dimaksudkan agar setiap unit percobaan memiliki peluang yang sama untuk diberikan suatu perlakuan. Hal ini akan berguna untuk menghindari galat sistematik serta memenuhi asumsi kebebasan dalam sebuah model. Sistem pengacakan dapat menggunakan Tabel angka random maupun penggunan software statistik.

Prinsip pengulangan dimaksudkan untuk menduga galat serta standar error perlakuan dan meningkatkan presisi kesimpulan. Prinsip pengendalian lingkungan dilakukan untuk mencegah pengaruh lingkungan/ hal yang lain yang tidak diteliti dalam model. Hal ini juga akan berdampak terhadap presisi kesimpulan.

Klasifikasi Rancangan Percobaan

Secara umum rancangan percobaan dapat diklasifikasikan ke dalam tiga kolompok yaitu rancangan perlakuan, rancangan pengendalian lingkungan dan rancangan respon. Rancangan respon berkaitan dengan bagaimana respon diukur. Rancangan perlakuan berkaitan dengan kondisi-kondisi apa yang akan diberikan terhadap unit-unit percobaan. Beberapa teknik dalam model ini adalah model faktor tunggal, faktorial, petak terisah (split plot), bersarang (nested), dan lainnya.

Rancangan pengendalian lingkungan berkaitan dengan bagaimana perlakuan-perlakuan itu diterapkan pada unit-unit percobaan. Beberapa teknik dalam model ini adalah rancangan acak lengkap (RAK), rancangan acak kelompok lengkap (RAKL), rancangan acak kelompok taklengkap (RAKTL) dan rangcangan bujur sangkar latin (RBSL).

Aplikasi Rancangan Percobaan

Rancangan acak lengkap (RAL) adalah model perancangan percobaan yang menggunakan asumsi bahwa untuk melihat pengaruh satu perlakuan pada target penelitian dengan mengatur faktor-faktor lain menjadi tetap, dengan kata lain kondisi lingkungan untuk setiap satu percobaan adalah sama. Pengacakan dalam RAL dilakukan terhadap penempatan perlakuan pada satuan percobaan secara sederhana.

Contoh kasus model RAL faktor tunggal adalah pengujian pertumbuhan empat varietas tanaman padi dengan masing-masing varietas diulang sebanyak enam kali. Metode analisis yang digunakan untuk model ini adalah one way Analisis of Variance (ANOVA).

Rancangan Acak Kelompok (RAK) adalah model perancangan percobaan yang menggunakan dua faktor sehingga keragaman dapat dikurangi, dimana diupayakan faktor penentu keragaman lebih banyak berasal dari perlakuan. Model RAK digunakan pada saat tidak memperoleh satuan percobaan yang homogen.

Contoh kasus model RAK adalah pengujian dosis pemupukan NPK sebanyak 6 tingkatan yaitu 25,50,75,100,125,dan 150 kg/ha pada empat lokasi untuk tanaman mangga. Metode analisis yang digunakan untuk model ini adalah two ways Analisis of Variance (ANOVA).

Rancangan acak kelompok taklengkap (RAKTL) adalah model perancangan percobaan, yang merupakan kasus khusus dari RAK tetapi tidak semua taraf perlakuan muncul pada setiap kelompok. Hal ini dapat terjadi karena perlakuan yang dilibatkan terlalu banyak dan obyek yang tersedia terbatas (langka) atau keterbatasan waktu dan dana.

Rancangan bujur sangkar latin (RBSL) adalah model perancangan percobaan yang menerapkan perlakuan terhadap unit percobaan dilakukan secara acak, dengan memperhatikan batasan bahwa setiap perlakuan hanya muncul sekali pada arah baris dan hanya muncul sekali pada arah lajur. Contoh kasus model RBSL dilakukan percobaan penggunaan lima jenis pupuk dengan pembanding tanpa penggunaan pupuk pada lahan pertanaman jagung. Metode analisis yang digunakan untuk model ini General Linear Model.

Rancangan percobaan faktorial adalah percobaan yang dilaksanakan untuk mengkaji pengaruh interaksi dua atau lebih faktor/peubah selain faktor utamanya. Contoh kasus percobaan faktorial adalah peneliti ingin melihat interaksi dua sistem bajak (bajak tradisional dan traktor) pada satu tipe tanah dan menggunakan tiga varietas padi. Metode analisis yang digunakan untuk model ini Balanced Anova. Apabila kombinasi perlakukan tidak diacak secara sempurna maka model analisis faktorial berkembang menjadi model acak terpisah (split plot).

Rancangan percobaan tersarang (nested) digunakan apabila dalam beberapa percobaan level suatu faktor (misal A) relatif sama tapi level faktor yang lain (misal B) tidak identik. Sebagai contoh suatu percobaan untuk mengetahui pengaruh pemupukan (tanpa pupuk, NPK dan urea) dan benih (A.B,C,D) terhadap produksi tanaman. Dalam hal ini bibit dianggap tersarang pada faktor pemupukan.

Penutup

Dari pembahasan di atas, dapat kita simpulkan bahwa ada beberapa jenis metode dalam rancangan percobaan. Dengan mengetahui berbagai kriteria dan asumsi yang digunakan, diharapkan para peneliti/penulis dapat menggunakan metode rancangan percobaan yang tepat sesuai dengan kondisi data yang dimiliki. Jika uji yang dipilih tepat maka kesimpulan dari hasil yang didapat juga tepat.