Estimasi Interval Selisih Mean Dua Populasi Sembarang

Jika dipunyai X_{11}, X_{12}, \cdots , X_{1n_{1}} dan X_{21}, X_{22}, \cdots , X_{1n_{2}} merupakan dua sampel random yang independen satu sama lain yang diambil dari populasi yang mempunyai mean \mu _{1} dan \mu _{2} serta variansi \sigma _{1}^{2} dan \sigma_{2}^{2}, maka untuk n_{1} dan n_{2} besar, variabel random

1. Z=\frac{(\bar{X_{1}}-\bar{X_{2}})-(\mu _{1}-\mu _{2})}{\sqrt{\frac{\sigma _{1}^{2}}{n_{1}}+\frac{\sigma _{2}^{2}}{n_{2}}}}

    berdistribusi Normal Standar, dengan

    \bar{X_{1}}=\sum_{i=1}^{n_{1}}{\frac{X_{1i}}{n_{1}}}, \bar{X_{2}}=\sum_{i=1}^{n_{2}}{\frac{X_{2i}}{n_{2}}}

2.  Jika \sigma _{1}^{2} dan \sigma _{2}^{2} tidak diketahui, dan diasumsikan \sigma _{1}^{2}\ne \sigma _{2}^{2}

     Z=\frac{(\bar{X_{1}}-\bar{X_{2}})-(\mu _{1}-\mu _{2})}{\sqrt{\frac{S_{1}^{2}}{n_{1}}+\frac{S_{2}^{2}}{n_{2}}}}

    berdistribusi Normal Standar, dengan S_{1}^{2} dan S_{2}^{2} merupakan variansi sampel.

3.  Jika \sigma _{1}^{2} dan \sigma _{2}^{2} tidak diketahui, dan diasumsikan \sigma _{1}^{2}=\sigma _{2}^{2}

     Z=\frac{(\bar{X_{1}}-\bar{X_{2}})-(\mu _{1}-\mu _{2})}{\sqrt{S_{p}^{2}(\frac{1}{n_{1}}+\frac{1}{n_{2}})}}

    berdistribusi Normal Standar, dengan

    S_{p}^{2}=\frac{(n_{1}-1)S_{1}^{2}+(n_{2}-1)S_{2}^{2}}{n_{1}+n_{2}-2}

    yang disebut sebagai pooled variance.

Dari ketiga persamaan tersebut, diperoleh interval konfidensi (1-α)100% untuk (\mu _{1}-\mu _{2}) adalah B\le \mu _{1}-\mu_{2}\le A dengan ketentuan :

a. Jika \sigma _{1}^{2} dan \sigma _{2}^{2} diketahui,
    B=(\bar{X_{1}}-\bar{X_{2}})-Z_{\frac{\alpha }{2}}\sqrt{\frac{\sigma _{1}^{2}}{n_{1}}+\frac{\sigma _{2}^{2}}{n_{2}}}

    A=(\bar{X_{1}}-\bar{X_{2}})+Z_{\frac{\alpha }{2}}\sqrt{\frac{\sigma _{1}^{2}}{n_{1}}+\frac{\sigma _{2}^{2}}{n_{2}}}

 

b. Jika \sigma _{1}^{2} dan \sigma _{2}^{2} tidak diketahui, dan diasumsikan \sigma _{1}^{2}\ne \sigma _{2}^{2}
    B=(\bar{X_{1}}-\bar{X_{2}})-Z_{\frac{\alpha}{2}}\sqrt{\frac{S_{1}^{2}}{n_{1}}+\frac{S_{2}^{2}}{n_{2}}}

    A=(\bar{X_{1}}-\bar{X_{2}})+Z_{\frac{\alpha}{2}}\sqrt{\frac{S_{1}^{2}}{n_{1}}+\frac{S_{2}^{2}}{n_{2}}}

    dengan S_{1}^{2} dan S_{2}^{2} merupakan variansi sampel.

 

c. Jika \sigma _{1}^{2} dan \sigma _{2}^{2} tidak diketahui, dan diasumsikan \sigma _{1}^{2}=\sigma _{2}^{2}
   B=(\bar{X_{1}}-\bar{X_{2}})-Z_{\frac{\alpha}{2}}\sqrt{S_{p}^{2}(\frac{1}{n_{1}}+\frac{1}{n_{2}})}

   A=(\bar{X_{1}}-\bar{X_{2}})+Z_{\frac{\alpha}{2}}\sqrt{S_{p}^{2}(\frac{1}{n_{1}}+\frac{1}{n_{2}})}

   dengan S_{p}^{2} merupakan variansi gabungan (pooled variance).