BAB 2

KONSEP DAN PRINSIP ASAS

2.1 Pengenalan

Rekabentuk ujikaji merupakan satu prosedur yang berkesan dalam penyelidikan bagi

memperolehi maklumat serta hasil yang bermakna . Pada awalnya, rekabentuk ujikaji banyak

digunapakai dalam bidang pertanian serta biologi tetapi kini ia turut membantu dalam kejuruteraan, ,

ekonomi serta sains sosial. Rekabentuk ujikaji ini adalah suatu proses yang sistematik dan terancang

bertujuan untuk membina memperoleh kefahaman tentang sesuatu sistem, membanding dan

mengesahkan kebenaran suatu sistem mahupun membina teori-teori yang baru tentang sistem itu.

Kaedah statistik digunakan secra berkesan dalam mengumpul dan menganalisis maklumat untuk

menghasilkan data yang berguna dan lebih cekap. Rekabentuk ujikaji ini melibatkan persoalan seperti

berapa banyak pembolehubah, bagaimana untuk memilih , mengumpul,bilangan percubaan serta

bagaimana untuk menganalisa maklumat serta hasil dari ujikaji.

2.2 Perspektif Sejarah

Sejarah awal rekebentuk ujikaji bermula pada tahun 1747, apabila James Lind, seorang pakar

bedah telah membuat beberapa siri ujikaji bagi mencari penawar bagi penyakit Scurvy akibat dari

kekurangan vitamin C. Beliau telah memilih 6 pasangan pesakit dengan setiap pasangan diberi kaedah

rawatan iaitu diet yang berlainan dan pemerhatian terhadap keberkesanan setiap rawatan diambil. Di

akhir ujikaji, beliau telah memperolehi hasil iaitu kaedah rawatan terbaik bagi mengatasi penyakit ini.

Walaubagaimanapun mendiang Sir Ronald A. Fisher , seorang pakar statistik merupakan orang yang

memperbaharui penggunaan kaedah-kaedah statistik dalam rekabentuk ujikaji.Beliau adalah orang

yang bertanggungjawab bagi statistik dan analisis data di Stesen Ujikaji Pertanian Rothamsted ,

London di mana beliau telah menjalankan ujikaji terhadap kesan perubahan faktor-faktor semulajadi

seperti jenis tanah, suhu dan taburan hujan.Beliau memperbaharui dan orang yang pertama

menggunakan analisis varians sebagai kaedah utama analisis data dalam rekabentuk ujikaji. Bersama

dengan Dr. F. Yates di Rothamsted, beliau telah menulis dua buah buku mengenai rekabentuk

ujikaji,iaitu buku yang bertajuk ‘ Statistical Methods For Research Workers’ pada tahun 1925 dan ‘The

Design of Experiments’ . Antara ujikaji terawal beliau adalah ujian hipotesis bagaimana seseorang itu

boleh mengetahui sama ada teh atau susu dimasukkan dahulu ke dalam cawan melalui perbezaan rasa

minuman ! Walaupun kedengaran seperti tidak masuk akal tetapi ini telah memberi idea kepada beliau

tentang kaedah yang penting dalam rekabentuk ujikaji serta prinsip asas dalam rekabentuk ujikaji.

Fisher juga telah dianggap sebagai “the father of experimental design”

2.3 Prinsip Asas Rekabentuk Ujikaji.

Seperti yang telah diketahui, rekabentuk ujikaji merupakan satu kaedah yang membolehkan

suatu set ujikaji itu boleh mengesahkan suatu sistem atau teori dan mempunyai objektif yang perlu

dicapai. Terdapat beberapa prinsip asas rekabentuk ujikaji seperti yang telah diperkenalkan oleh Sir

Arnold Fisher iaitu :

5

a) Pereplikaan ( Replication )

Ia bermaksud pengulangan ujikaji asas mendapatkan satu anggaran ralat ujikaji di mana

anggaran ralat ini menjadi satu unit sukatan asas bagi menentukan sama ada perbezaan-perbezaan

yang dicerap dalam data memang sebenarnya berbeza secara statistik. Jika min sampel ( contoh, )

digunakan untuk menganggar kesan satu faktor dalam ujikaji, pereplikaan membolehkan pengujikaji

mendapatkan satu anggaran kesan ini yang lebih tepat kerana sekiranya merupakan varians data

tersebut bagi n replika, min varians sampel ialah .

b) Perawakan ( Randomization )

Merupakan asas kepada penggunaan kaedah statistik dalam rekabentuk ujikaji di mana kedua-

dua pembahagian bahan ujikaji dan susunan ujikaji yang akan dijalankan ditentukan secara rawak.

Kaedah ini memerlukan cerapan atau ralat menjadi pembolehubah rawak secara tak bersandar.

Selalunya perawakan menjadikan anggapan ini sah. Kadang kala pengujikaji menggunakan jadual

nombor rawak atau menggunakan kad mahupun dadu, dengan syarat saiz sampel adalah mencukupi

dan sesuai, ianya mampu untuk digunakan dan memberikan hasil yang diinginkan. Walaupun dianggap

secara ‘rawak’ namun ia tidak boleh dibuat sewenang-wenangnya kerana adalah penting untuk

memilih kaedah rawak yang sesuai untuk digunakan.

c) Pemblokan ( Blocking )

6

Ia merupakan teknik yang digunakan untuk meningkatkan ketepatan ( precision ) sesuatu

eksperimen di mana unit- unit ujikaji akan dipecahkan kepada beberapa blok atau kumpulan. Satu

blok ialah sebahagian daripada bahan ujikaji yang sepatutnya lebih homogen daripada kesemua set

bahan ujikaji. Pemblokan akan membuat perbandingan di antara syarat-syarat yang ingin dikaji dalam

ujikaji setiap blok. Pemblokan akan dapat mengurangkan atau mengasingkan sumber-sumber

pembolehubah yang tidak relevan antara unit ujikaji dan membantu meningkatkan ketepatan hasil

kajian.

d) Perbandingan. ( Comparison )

Dalam suatu kajian berulang, adalah sukar untuk menghasilkan keputusan yang sama dan tepat.

Oleh yang demikian dengan membuat perbandingan rawatan atau aras faktor adalah lebih sesuai.

Kebiasaannya pengujikaji akan membuat perbandingan suatu aras faktor terkini terhadap aras

tradisional atau aras piawai.

e) Orthogonaliti ( Orthogonality )

Ia melibatkan perbandingan atau kontras yang bersesuaian dan berkesan yang boleh digunakan

dalam rekabentuk ujikaji. Kontras boleh mengambilkira dari aspek seperti vektor dan set orthogon

kontras ini adalah tidak bersandar antara satu sama lain. Oleh yang demikian, setiap orthogonal akan

memberikan maklumat yang berlainan dari orthogonal yang lain. Sebagai contoh, jika terdapat T dan

T-1 kontras orthogonal , maka pengujikaji akan mendapat semua maklumat yang diperlukan dalam

ujikaji tersebut

7

f) Faktoran

Ini bermaksud pengujikaji akan membuat penilaian terhadap kesan-kesan dan faktor-faktor

pembolehubah tak bersandar.

2.4 Terminologi Dalam Rekabentuk Ujikaji.

Kaedah rekabentuk ujikaji pada awalnya banyak digunakan dalam bidang sains pertanian dan

biologi. Yang demikian banyak pengistilahan dalam bidang ini diambil daripada pengistilahan

pertanian seperti yang berikut:

a) Rawatan

Rawatan atau aras faktor merupakan prosedur berbeza untuk dibuat perbandingan bagi membuat

pilihan yang terbaik. Contohnya pemilihan kesan suhu yang berbeza dalam reaktor kejuruteraan kimia

atau perbezaan jenis dan jumlah baja dalam bidang pertanian.

c) Unit ujikaji

Unit ujikaji merupakan suatu entiti di mana sukatan atau pemerhatian dibuat.. Contohnya

pengambilan stok pada suhu yang berbeza dan plot tanah yang menerima baja.

8

d) Ralat ujikaji

Variasi rawak yang wujud dalam ujikaji di mana unit ujikaji yang berbeza akan memberikan hasil

tindakbalas yang berbeza pada rawatan yang sama. Selalunya ralat ujikaji juga wujud pada cubaan

yang berbeza walaupun rawatan dan unit ujikaji yang sama digunakan.

e) Faktor

Merupakan pembolehubah terkawal dalam ujikaji yang akan mempengaruhi hasil ujikaji.

f) Respon

Hasil tindakbalas suatu ujikaji.

2.5 Kaedah Pembinaan Model Rekabentuk Ujikaji.

Dalam merekabentuk ujikaji, pengujikaji haruslah mempunyai gambaran yang jelas tentang

perkara yang hendak dikaji ,bagaimana ia harus dijalankan bagi mendapatkan data yang sesuai dan

bermakna serta bagaimana analisis itu dibuat untuk hasilkan keputusan yang optimum dan

bolehpercaya. Bagi memastikan rekabentuk ujikaji berjaya dihasilkan secara optimum dengan

pendekatan statistik dan seterusnya dianalisis, maka beberapa langkah sistematik harus diikuti. Antara

langkah-langkah atau stategi yang harus dipatuhi adalah seperti berikut :

9

2.5.1 Pembentukan Objektif

Merupakan peringkat asas yang penting di mana pengujikaji perlu mengenalpasti

permasalahan atau persoalan yang timbul serta objektif yang ingin dicapai.Suatu pernyataan

yang jelas dan boleh diterima tentang masalah tersebut akan membantu memberi kefahaman

yang lebih mengenai fenomena dan kesimpulan akhir masalah tersebut. Selain itu, kejayaan

suatu rekabentuk ujikaji juga memerlukan penilaian dan penggunaan semua maklumat awal

tentang masalah tersebut walaupun maklumat itu diperoleh dengan cara yang tidak sah. Jadual

2.1 di bawah menunjukkan secara ringkas pemilihan model rekabentuk ujikaji yang sesuai

mengikut objektif kajian dan bilangan faktor ujikaji.

Jadual 2.1 : Jenis-jenis rekabentuk ujikaji berdasarkan bilangan faktor dan objektif kajian yang

bersesuaian.

10

Berdasarkan jadual 2.1 terdapat tiga jenis objektif rekabentuk ujikaji iaitu Objektif

Perbandingan, Objektif Pemilihan dan Objektif Tindakbalas Permukaan.

a) Objektif Perbandingan ( Comparison )

Terdapat banyak faktor yang boleh mempengaruhi nilai tindakbalas ujikaji yang

dibuat.Walaubagaimanapun, perbandingan antara kaedah rawatan sering digunakan bagi

mencari dan mengesahkan faktor yang paling penting dan lebih signifikan .Objektif

Perbandingan ini juga selalunya menjadikan kaedah rawatan piawai atau tradisi sebagai asas

perbandingan. Maka model Rekabentuk Ujikaji Perbandingan perlu digunakan.

b) Objektif Pemilihan ( Screening )

Tujuan utama ujikaji ini dilakukan untuk memilih beberapa faktor yang terbaik dari

banyak faktor-faktor yang ada dan model yang sesuai ialah model Rekabentuk Ujikaji

Pemilihan ( Screening Designs).

c) Objektif Tindakbalas Permukaan

Model Rekabentuk Ujikaji Tindakbalas Permukaan (Response-Surface Designs ) sesuai

digunakan untuk mencapai objektif ini di mana beberapa pembolehubah tak bersandar akan

mempengaruhi pembolehubah bersandar yang bertujuan untuk mengoptimumkan

pembolehubah bersandar tersebut. Ianya juga biasa digunakan untuk menganggarkan kesan

tindakbalas permukaan melalui kesan persamaan kuadratik.

11

2.5.2 Pemilihan faktor dan aras faktor .

Di awal ujikaji mungkin terdapat banyak faktor sama ada secara berasingan mahupun

bergabung akan mempengaruhi suatu tindakbalas. Faktor-faktor dalam sesuatu ujikaji mungkin

terdiri dari faktor kuantitatif atau kualitatif. Pengujikaji juga harus memilih julat untuk faktor-

faktor ini berubah dan bilangan aras untuk menjalankan ujikaji. Aras –aras ini boleh ditetapkan

atau dipilih secara rawak daripada set semua aras faktor. Pemilihan julat perlu dibuat dengan

teliti kerana jika julat yang dipilih adalah terlalu kecil maka faktor-faktor ini tidak akan

memberi kesan akibat dari ralat ujikaji. Jika julat terlalu besar pula, hubungan antara faktor dan

tindakbalas akan menjadi rumit bagi suatu rekabentuk yang ringkas.

2.5.3 Pemilihan Model Rekabentuk Ujikaji.

Ia merupakan satu langkah penting dalam merekabentuk ujikaji. Jika perancangan pra-

ujikaji dilakukan dengan teliti dan baik, maka langkah pemilihan model dapat dijalankan

dengan mudah. Pemilihan model dibuat berdasarkan saiz sampel, bilangan replika, aras faktor,

penentuan pemblokan serta had perawakan tertentu serta objektif ujikaji. Perseimbangan di

antara kejituan statistik dengan kos juga perlu diambilkira. Seperti yang telah dijelaskan,

objektif ujikaji adalah elemen yang penting . Dalam kebanyakan ujikaji terutama ujikaji

kejuruteraan ,pengujikaji telah mengetahui bahawa separuh dari faktor menghasilkan sambutan

atau pembolehubah bersandar. Yang demikian, pengujikaji ingin mengenalpasti faktor

manakah yang menyebabkan perbezaan ini dan akan menganggar magnitude pertukaran

sambutan atau pembolehubah bersandar.Selain itu, pengujikaji juga ingin mentahkik

keseragaman. Sebagai contoh, dua keadaan pengeluaran A dan B dibuat perbandingan di mana

12

A adalah dalam keadaan piawai manakala B merupakan keadaan alternatif. Pengujikaji akan

menunjukkan bahawa tidak terdapat perbezaan antara kedua-dua keadaan tersebut.

2.5.4 Menjalankan ujikaji.

Langkah ini merupakan proses pengumpulan data yang sebenarnya. Pengujikaji perlu

mengawal kemajuan ujikaji bagi memastikan kelancaran proses serta kejituan data. Semua hasil

tindakbalas perlu diukur dan direkod. Selain itu perhatian khusus perlu diberikan pada

perawakan dan menentukan keadaan sekeliling yang paling seragam seboleh yang mungkin.

2.5.5 Menganalisis data.

Analisis statistik perlu dilakukan bagi menganalisis data daripada suatu ujikaji.Terdapat

banyak perisian komputer dan model-model statistik yang boleh digunakan untuk menganalisis

data untuk mendapatkan keputusan ujikaji yang sah. Ia juga membolehkan keputusan akhir

yang diperolehi mencapai objektif yang dikehendaki.

2.5.6 Kesimpulan dan cadangan.

Selepas membuat analisis , kesimpulan yang praktikal serta cadangan-cadangan perlu

dibuat. Cadangan ini mungkin termasuk menjalankan ujikaji seterusnya kerana biasanya ujikaji

adalah proses lelaran di mana satu ujikaji menjawab beberapa persoalan dan pada masa yang

sama akan mengemukakan persoalan yang lain. Dalam menyampaikan keputusan dan

kesimpulan-kesimpulan, pengujikaji mestilah berhati-hati meminimumkan istilah statistik yang

13

tidak diperlukan dan menyatakan maklumat dengan cara yang semudah mungkin. Kesimpulan

yang diperolehi boleh diwakilkan dengan menggunakan gambarajah grafik.

Rajah 2.1 ialah gambarajah Model Rekabentuk Ujikaji Frigon yang menunjukkan

langkah pembentukan model rekabentuk ujikaji.

2.6 Penggunaan dan Jenis Rekabentuk Ujikaji .

2.6. 1 Penggunaan Rekabentuk Ujikaji

Rekabentuk ujikaji banyak digunakan secara meluas dalam pelbagai bidang samada perniagaan,

industri , sains sosial mahupun sektor kerajaan. Ia boleh berfungsi dalam membantu membuat

keputusan serta membantu untuk meningkatkan perlaksanaan proses pengeluaran. Selain itu ia turut

digunakan secara meluas dalam proses pembinaan baru. Penggunaan teknik merekabentuk ujikaji yang

dapat ;

1. mengoptimumkan proses penghasilan

2. mengurangkan masa pembinaan

3. mengurangkan kos keseluruhan

4. mengoptimakan pengeluaran

5. meningkatkan mutu sesuatu produk terutama dalam bidang kimia.

14

Rajah 2.1 Gambarajah Model Rekabentuk Ujikaji ( Frigon , 1991 )

15

Menentukan peluang

Adakah data diperolehiYa Tidak

Pilih Response Pembolehubah

Pilih Rawatan dan Aras

Aplikasi ANOVA

Instumen Kawalan Kualiti

Instrument Perancangan dan Pengawalan

Sistem Analisis Proses

Sumbangsaran Analisis punca dan kesan

Pilih Rawatan dan Aras

“Screening “

Rekabentuk Faktoran Pecahan

Rekabentuk Faktoran

Pilih Rekabentuk Ujikaji

Penilaian dan Plot Keputusan

Melaksana ANOVA

Melaksanakan larian

Mengoptimumkan Produk atau Perkhidmatan

Mengukur Pembaikan yang berterusan

2.6.2 Jenis-jenis Rekabentuk Ujikaji.

Terdapat pelbagai jenis rekabentuk ujikaji . Antaranya :

a. segiempat sama, blok rawatan dan rekabentuk sehubungan

b. blok tak lengkap

c. rekabentuk faktoran

d. rekabentuk faktoran pecahan

e. rekabentuk tersarang atau rekabentuk berhierarki

f. perbandingan berganda

g. Taguchi

Selain itu terdapat perisian-perisian seperti perisian Statistical Package for Social Science

( SPSS ), S-Plus dan sebagainya.

2.7 Analisis Varians

Analisis Varians merupakan satu kaedah statistik yang digunakan bagi mengetahui perbezaan

yang mungkin yang terdapat dalam min sambutan bagi dua rawatan terutamanya dalam rekabentuk

ujikaji. Ia melibatkan proses menganalisis varians sampel yang bertujuan untuk membuat andaian

terhadap kemungkinan persamaan antara dua atau lebih min populasi. Kaedah ini mengaplikasikan

taburan persampelan, ukuran pembolehubah serta hipotesis. Idea asas tentang analisis varians dapat

jelaskan melalui prosedur berikut.

16

(i) hasil tambah dan nilai min dicari dengan menggunakan simbol yang biasa contohnya 1.

di mana ia adalah min sampel bagi faktor yang yang pertama yang mana subskrip titik (.)

menunjukkan hasil tambah lajur dan subskrip 1 mewakili nilai untuk i.

(ii) Beberapa andaian penting perlu dibuat terhadap populasi supaya analisis adalah

sah.Antaranya ialah populasi tertabur normal, varians populasi adalah sama dan sampel

yang diambil dari populasi adalah secara rawak.

(iii) Langkah seterusnya ialah membina hipotesis bagi memilih dua keadaan di mana keadaan

pertama min setiap sampel adalah sama dan keadaan kedua di mana wujud sekurang-

kurangnya satu min sampel yang berbeza.Sebagai contoh, ambil tiga min sampel untuk

diuji dan setiap sampel mempunyai lima cerapan. Min setiap sampel diwakili oleh 1 , 2

dan 3 . Keadaan kedua berlaku di mana dua min sampel adalah sama tetapi min saampel

ketiga adalah berbeza. Boleh jadi juga ketiga-tiga min sampel berbeza . Ketiga-tiga kes ini

boleh digambarkan seperti dalam rajah di bawah.

1 = 2 = 3 1 2 = 3

(a) semua min adalah sama (b) dua min sahaja sama

1 2 3

(c) semua min adalah berbeza

17

2.8 Rekabentuk Ujikaji Faktoran.

Rekabentuk ujikaji faktoran merupakan rekabentuk ujikaji yang paling lengkap dan meluas

digunakan dalam ujikaji yang melibatkan beberapa faktor dan kesan tercantum dua atau lebih faktor

tersebut terhadap sambutan. Kesan faktor ditakrifkan sebagai pertukaran dalam sambutan yang

dihasilkan oleh pertukaran aras faktor tersebut. Dengan rekabentuk faktoran ini , semua gabungan aras

termasuk kesan utama dan kesan tindakbalas yang mungkin bagi faktor tersebut akan dikaji. Sebagai

contoh, jika terdapat a aras bagi faktor A dan b aras bagi faktor B , maka setiap replika mengandungi

kesemua ab gabungan rawatan. Dalam suatu ujikaji, terdapat perbezaan sambutan antara aras satu

faktor dengan semua aras bagi faktor yang lain. Ini menunjukkan wujud saling tindak antara faktor-

faktor tersebut. Ini dapat dijelaskan dalam contoh di bawah.

Jadual 2.: Ujikaji faktoran dengan saling tindak.

Pada aras pertama faktor B , kesan A ialah

A = 30 - 20 = 10

dan pada aras kedua faktor B, kesan A ialah

A = 2 – 20 = - 18

Oleh sebab kesan A bergantung kepada aras B, didapati wujud saling tindak antara A dan B. Hubungan

ini boleh digambarkan seperti gambarajah di bawah

B1 B2

A1 10 20

A2 30 2

18

Rajah 2.2 : Graf rekabentuk ujikaji faktoran dengan saling tindak.

0

5

10

15

20

25

30

35

1 2

Faktor B

Sam

bu

tan

A1

A2

Graf seperti ini adalah penting dalam mentafsirkn saling tindak yang bermakna tetapi masih

tidak boleh digunakan sebagai teknik tunggal dalam analisis data kerana tafsiran daripada graf adalah

subjektif dan boleh disalahtafsirkan.Perhatikan bahawa apabila saling tindak adalah besar, kesan utama

yang sehubungan dengannya mempunyai maksud yang tidak begitu bererti.Berdasarkan Jadual 2.2,

pengujikaji akan menganggar kesan utama A sebagai

A =

di mana ia merupakan satu nilai yang sangat kecil seolah-olah menunjukkan faktor A tidak memberi

apa-apa kesan.Walaubagaimanapun, apabila pengujikaji menguji kesan faktor A pada aras faktor B

yang berlainan, didapati faktor A memberi kesan bergantung kepada aras faktor B. Ini bermakna

pengetahuan saling tindak AB adalah lebih berguna daripada pengetahuan kesan utama. Dengan

19

wujudnya saling erti yang bermakna, pengujikaji perlu memeriksa aras faktor dengan aras faktor yang

lain bagi mendapatkan kesimpulan tentang kesan utama faktor tersebut.

Rekabentuk ujikaji faktoran mempunyai pelbagai kebaikan berbanding rekabentuk yang lain

kerana ia lebih cekap, dapat mengelak dari membuat kesimpulan yang salah dan membenarkan kesan

suatu faktor dianggar pada beberapa aras faktor lain yang menghasilkan kesimpulan yang dibuat boleh

diterima di seluruh julat syarat ujikaji.

2.9 Rekabentuk Faktoran 2k

Rekabentuk faktoran am yang penting banyak digunakan secara meluas dalam penyelidikan dan

juga membentuk asas bagi rekabentuk yang lain. Satu dari rekabentuk faktoran yang penting ialah

rekabentuk faktoran yang mempunyai k faktor di mana setiap satu mempunyai dua aras, sama ada

berbentuk kuantitatif seperti masa, suhu atau tekanan; ataupun aras kualitatif seperti dua jenis mesin,

dua orang pekerja , aras “tinggi” atau aras “rendah” suatu faktor atau aras “ada” atau aras “ tiada” suatu

faktor.Satu replika lengkap bagi rekabentuk tersebut memerlukan 2 x 2 x 2 x …x 2 = 2k. cerapan yang

dipanggil rekabentuk faktoran 2k dimana 2 adalah nombor aras dan k mewakili aras faktor. Jika

terdapat k faktor yang ingin dikaji atau dinilai, maka pengujikaji perlu menjalankan eksperimen

sebanyak 2k kali . Dalam menjalankan analisis rekabentuk faktoran , beberapa kaedah khas digunakan

dengan beberapa anggapan iaitu ;

i. faktor tersebut merupakan faktor tetap

ii. rekabentuk tersebut dirawakkan dengan lengkap

iii. anggapan kenormalan yang biasa telah dipenuhi.

20

Rekabentuk faktoran 2k ini amat penting dan berguna terutamanya pada peringkat awal kerja-

kerja ujikaji di mana terdapat faktor-faktor yang perlu dikaji.Rekabentuk ini menyediakan bilangan

gabungan rawatan yang terkecil dengan k faktor boleh dikaji dalam suatu susunan faktor yang

lengkap.Oleh kerana terdapat hanya dua aras bagi setiap faktor, ia dianggap bahawa sambutannya

adalah hampir dengan linear pada keseluruhan julat aras faktor yang dipilih. Selain itu, rekabentuk 2k

mempunyai ciri-ciri yang diperlukan bagi menmperolehi keputusan yang bermakna. Ciri-ciri adalah

seperti ;

i. seimbang ( balance ) kerana semua faktor akan dipertimbangkan sama banyak sepanjang

ujikaji

ii. orthogonal di mana semua faktor muncul secara berpasangan dan seimbang.

2.9.1 Perlaksanaan Rekabentuk Ujikaji Faktoran.

Perlaksanaan rekabentuk ujikaji bergantung kepada jenis ujikaji yang ingin dijalankan dalam

suatu sistem. Jika ujikaji melibatkan replika maka cara perlaksanaan rekabentuk akan melibatkan data

pereplikaan dimana data purata pereplikaan akan dipertimbangkan.

Frigon dan Mathew ( 1997 ) menjelaskan bahawa terdapat langkah penting dalam rekabentuk

ujikaji faktoran. Langkah-langkah tersebut ialah

a. Langkah 1 : Mengenalpasti masalah dan bagaimana memperbaiki suatu sistem

Dalam langkah pertama ini, adalah penting bagi pengujikaji mengetahui dan

memahami tentang sistem tersebut sama ada produk, proses mahupun perkhidmatan.

Seterusnya ,pengujikaji perlu mengumpulkan segala data-data yang berkaitan untuk dianalisis.

21

b. Langkah 2 : Memilih kaedah analisis sebab dan kesan.

Langkah kedua ini akan membincangkan kaedah terbaik bagi mengatasi masalah

sebelum memilih rawatan yang sesuai, aras dan rekabentuk faktoran 2k yang sesuai.Selepas

mengenalpasti objektif rekabentuk, pengujikaji perlu mengenalpasti and menganalisis punca atau sebab

kegagalan sistem tersebut. Satu teknik yang diperkenalkan oleh Frigon dan Mathew dalam

menganalisis sebab dan kesan ialah teknik gambarajah sebab dan kesan yang dikenali sebagai

gambarajah tulang ikan ( fish-bone diagram ) seperti dalam Rajah 2.3.Dalam gambarajah ini, kotak

‘masalah’ mewakili masalah dan objektif yang dinilai untuk sebab dan kesan sementara enam kategori

yang ditunjukkan dalam kotak mewakili masalah yang sering berlaku iaitu mesin, cara,bahan,

pengukuran, personel dan persekitaran.

PUNCA KESAN

Rajah 2.3 : Gambarajah Punca dan Kesan Rekabentuk Ujikaji

22

Mesin Cara Bahan

PersekitaranPersonelPengukuran

Masalah

c. Langkah 3 : Memilih rawatan , aras dan nilai.

Langkah ini dibuat berdasarkan analisis punca dan kesan di mana seterusnya akan

memilih rawatan , aras dan nilai bagi menjalankan rekabentuk ujikaji.

d. Langkah 4 : Membuat pilihan rekabentuk ujikaji faktoran 2k.

Pada langkah ini , eksperimen akan dilakukan dengan menggabungkan semua

kombinasi rawatan berdasarkan kepada larian ataupun dalam susunan rawak. Hasil dari eksperimen

ini dapat direkod seperti yang ditunjukkan dalam Jadual 2.1 yang mendemonstrasikan rekabentuk

faktoran untuk 2, 3 dan 4 rawatan. Huruf A, B, C dan D mewakili rawatan dan penggabungannya.

LARIAN   A B AB C AC BC ABC D AD BD ABD CD ACD BCD ABCD1

22

 - -  +  -  +  +  -  -  +  +  - + -   - + 2  + -   - -  -  + +  -   - +   + +  + -  - 3  - +  - -  +  -  +  -   + -  +  +  -  +  - 4 +   +  + -   - -   - -   - -   - +  +  + + 

5

23 

 -  -  + +  -  -   + -   + +   -  -  +  +  -6  +  -  - +   + -   - -   -  +  +  -  -  +  +7  -  +  -  +  - +   - -   +  -  +  -  +  -  +8  +  +  +  +  +  +  + -   -  -  -  -  -  -  -9

 24

 -  -  +  -  +  +  -  +  -  -  + -  +  +  -10  +  -  -  -  -  +  +  + +  -  -  -  -  +  +11  -  +  -  -  +  -  +  +  -  +  -  -  +  -  +12  +  +  +  -  -  -  -  +  +  +  +  -  -  -  -13  -  -  +  +  -  -  +  + -  -  +  +  -  -  +14  +  -  -  +  +  -  -  +  +  -  -  +  +  -  -15  -  +  -  +  -  +  -  + -  +  -  +  -  +  -16  +  +  +  +  +  +  +  + +  +  +  + +  +  + 

Jadual 2.1 Sampel Rekabentuk Ujikaji Faktoran 2k ( rawatan 2, 3, 4 )

e. Langkah 5 : Mengendalikan eksperimen dan hasil eksperimen ( data )

23

Dalam langkah ini , eksperimen dijalankan dengan teliti bagi memperolehi data-data

yang cekap untuk dianalisis.

f. Langkah 6 : Menentukan kesan

Kesan rawatan boleh ditentukan dengan menggunakan persamaan berikut :

Kesany =

dimana y adalah nilai rawatan atau interaksinya dan n ialah nombor larian. Simbol ( + ) dan ( - )

mewakili aras “tinggi” dan “rendah”.

g. Langkah 7 : Menggambar keputusan ( kaedah graf )

Kaedah menggambar keputusan atau mewakili data dengan melukis graf adalah

berhubung dengan kesan utama dan interaksi di antaranya. Berdasarkan graf yang dilukis, dapat

mengenalpasti gabungan kesan dan interaksi yang manakah akan menyumbang paling banyak

dalam pengeluarannya. Graf garis lurus dari titik ke titik . Kecerunan garis lurus ini

akan menunjukkan kesan yang signifikan iaitu semakin curam kecerunan garis lurus semakin

signifikan kesan tersebut. Daniel (1976 ) mencadangkan plot kebarangkalian normal atau plot

kebarangkalian setengah ( Daniel’s Plot ) untuk menggangar kesannya. Kesan yang boleh

diabaikan biasanya tertabur di atas garis lurus pada graf kebarangkalian normal tetapi kesan yang

mempengaruhi faktor-faktor akan menjauhi garis lurus.

h. Langkah 8 : Mengaplikasi Analisis Varians ( ANOVA )

24

Langkah terakhir merupakan kaedah statistik berdasarkan maklumat yang diperolehi

hasil langkah-langkah sebelumnya. Kaedah statistik ini digunakan untuk menganalisis data supaya

keputusan dan kesimpulan boleh diterima. Dalam langkah ini analisis varians digunakan untuk

mengukur tahap signifikan kesan utama serta interaksinya dan peratus penyumbangan untuk setiap

rawatan.

Bagi menggambarkan fungsi rekabentuk ujikaji faktoran dengan mudah adalah seperti ‘cake

mix application’.

25