download

KORELASI PARSIAL DAN KAUSALITAS
Disini akan dipelajari bagaimana mengukur keeratan hubungan
antara Y dengan X2 sedangkan X1 dikontrol, atau korelasi parsial. Pengaruh
variable yang dikontrol, disini X1, dikeluarkan. Yaitu, hitung X2’ = X2 – (b2X1 +
a2) dan Y’ = Y – (b1X1 + a1), tetapi harga-harga a dan b disini dicari melalui
regresi linear. Setelah hasilnya diperoleh diperlukan regresi X2’ dengan Y’ :
Y’ = b3X2’ + a3
Korelasi yang sejalan dengan kecocokan ini adalah korelasi parsial X2 dengan Y
sedangkan X1 dibuat konstan.
Suatu Contoh Korelasi Parsial
Perhatikan kembali kaitan antara heterogenitas dan mobilitas,
sementara integrasi dibuat konstan. Langkah pertama ialah mengeluarkan
pengaruh linear integrasi dari mobilitas dan heterogenitas, dimana kecocokan
regresi linear adalah :
Y = -1,831X1 + 45,98 atau Mobilitas = -1,831 (integrasi) + 45,98
Sisa dari kecocokan ini, atau Y’ = Y – (-1,831X1 + 45,98) disajikan pada table
2.1. Juga kita keluarkan pengaruh linear integrasi dari log heterogenitas.
TABEL 2.1. Bilangan yang diperlukan untuk menghitung korelasi parsial
X1 = Integrasi, X2 = Log Heterogenitas,
Y = Mobilitas
X1
Y
Y’ = Y – bX1 – a
X2
X2’ = X2 - bX1 - a
19.0
15.0
3.809
1.31
-0.0002
16.4
13.6
-2.352
1.34
0.0328
15.8
17.6
0.550
1.24
-0.0665
15.2
14.7
-3.449
1.35
0.0442
14.2
19.4
-0.580
1.03
-0.2746
14.6
18.6
-1.746
1.60
0.2956
13.8
35.1
14.388
1.03
-0.2741
13.0
15.8
-6.377
1.37
0.0668
12.7
21.6
-1.126
1.28
-0.0229
12.0
12.1
-11.908
1.66
0.3580
11.3
22.1
-3.190
1.31
0.0088
10.9
31.2
5.178
1.25
-0.0508
9.6
38.9
10.498
1.09
-0.2092
8.8
23.1
-6.767
1.47
0.1717
7.2
35.8
3.003
1.21
-0.0864
1
Y ' = -0.069
 X '  0.0068
(Y ' )  628.3785
( X ' )  0.461886
 X 'Y '  13.1394 ; rx1x2 = 0.02; rx1y = -0.64; rx2y = -0.60
2
2
2
2
2
Dengan menggunakan rumus-rumus regresi linear baku, diperoleh :
X2 = 0.00117X1 + 1.288
Heterogenitas = 0.00117 (Integrasi) + 1.288
Sisanya, X2’ = X2 – 0.00117X1 – 1.288, diterakan pada table di atas.
Seterusnya kita gambarkan Y’ dan X2’ pada table dibawah, yang menunjukkan
kaitan antara heterogenitas dan mobilitas bila integrasi dibuat konstan.
TABEL 2.2. Heterogenitas dan Mobilitas, Integrasi Dikontrol
20
15
10
5
0
-5
-10
-15
-0.3
-0.1
0.1
0.3
Gambar ini mirip sekali dengan gambar cara eksplorasi yang sejajar, table 1.7.
Kedua gambar dihasilkan dengan cara yang sama : pengaruh linear dalam Y
dan X2 dicari lalu dikeluarkan, kemudian sisa digambarkan untuk menunjukkan
bagaimana kemungkinan kaitan Y dan X2 dengan keluarnya X1.
2
Kita teruskan dengan analisa konfirmasi dan mengukur eratnya
kecocokan antara heterogenitas dan mobilitas, sedangkan integrasi dikontrol,
dengan menghitung korelasi X2’ dan Y’ :
rY’X2’ =
=
N  X 2 'Y '  ( X 2 ' )( Y ' )
[ N  ( X 2 ' ) 2  ( X 2 ' ) 2 ][ N  (Y ' ) 2  ( Y ' ) 2 ]
15(13.1394)  (0.0068)( 0.069)
[15(0.461886)  0.00004624][15(628.3785)  0.004761]
= -0.77
Dengan membuat integrasi konstan dinamakan korelasi parsial mobilitas dan
heterogenitas. Lebih mudah menyatakan eratnya korelasi parsial ini dalam r 2,
kuadrat korelasi, disini (-0.77)2 = 0.59, yang berarti bahwa heterogenitas
menyebabkan 59% dari variable pada mobilitas bila integrasi dikontrol.
Bagian yang tidak dijelaskan, yaitu 1 – 0.59 = 0.41, berkorespondensi dengan
nisbah dq pada cara eksplorasi sebesar :
dq Y ' '
 0.60
dq Y '
Kedua pendekatan menunjukkan bahwa sesudah pengaruh integrasi
dikeluarkan, heterogenitas banyak menambah pengertian kita tentang
mobilitas.
Perlu dicatat bahwa juga pada analisa konfirmasi, kaitan antara
heterogenitas dan mobilitas lebih erat sesudah integrasi dikontrol. Tanpa
pengontrolan, korelasi “ordo–nol” log heterogenitas dan mobilitas adalah 0.60. Jadi, heterogenitas hanya menjelaskan 36% variasi mobilitas, sesudah
pengontrolan integrasi heterogenitas menjelaskan 59% variasi pada
mobilitas, jadi lebih dari setengahnya.
Perlu ditegaskan kembali bahwa pengontrolan suatu variable tidak
selalu mempererat kaitan antara 2 variabel. Kadang-kadang akan melemahkan,
menghilangkan kaitan lainnya, atau tak mempengaruhinya, atau membalikkan
arah kaitannya : setiap hal dapat terjadi. Satu-satunya jalan ialah mencoba
serta melihatnya sendiri, control X1 dan ambillah X2’ dan Y’.
3
Menghitung Langsung Korelasi Parsial
Mengontrol suatu variable sangat berguna karena itu sebaiknya kita
dapat mengerjakannya dengan cepat. Rumus sederhana untuk menghitung
korelasi parsial :
rX 2Y  (rX 2 X 1 )( rYX 1 )
Korelasi parsial = rX2Y.X1 =
1 r 2 X 2 X 1 1 r 2YX 1
Notasi : rX2Y.X1 : korelasi parsial X2 dengan Y sedangkan X1 dikontrol
rX2Y – (rX2X1)(rYX1)
:
Menggabungkan korelasi korelasi sederhana, dimulai dengan r
untuk X2 dan Y, korelasi sebelum X1 dikontrol; kemudian
dikeluarkan (dikurangi) korelasi X1 dengan Y dan X2 (rX2X1 dan
rYX1).
(1 r 2 X 2 X 1 ) (1 r 2YX 1 ) :
1 – r2 menyatakan bagian variable terikat yang tak
diterangkan : jadi disini terdapat bagian X2 dab Y yang tak
diterangkan oleh X1.
Dalam contoh diatas,
rX2Y.X1
 0.60  (0.02)( 0.64)
1 0.0004 1 0.41
 0.59
=
(1)( 0.77)
=
= -0.77
Harganya sama dengan harga korelasi X2’ dan Y’ yang perhitungannya lebih
panjang, tetapi secara numerik identik.
4
Pengujian Kesignifikanan Korelasi Parsial
 r 2 X 2Y . X 1 
F1, N-3 = 
N  3
2
1 r X 2Y . X 1 
Dihitung hasil bagi (nisbah) variansi yang dijelaskan dengan yang tak
dijelaskan (parsial r kuadrat dibagi 1 kurang parsial r kuadrat) dan dikalikan
dengan derajat kebebasan (N-3). Derajat kebebasannya menjadi 1 dan N-3
bukan 1 dan N-2 (korelasi sederhana), karena digunakan satu variable lagi
(kita control X1).
Pada contoh tadi, kuadrat korelasi parsial antara heterogenitas dan mobilitas
bila integrasi dikontrol adalah :
 0.59 
 (12)
r2X2Y.X1 = 0.59 jadi
F1, 12 = 
 11.59 
= 17.268
Yang signifikan melampaui taraf 1%. Jadi pengaruh heterogenitas nyata atas
mobilitas, integrasi dikontrol. Seperti korelasi sederhana, korelasi parsial
simetris : tak dapat ditentukan apakah heterogenitas yang variable bebas
dan mobilitas variable tak bebas, ataupun sebaliknya. Sering diamati bahwa
korelasi yang besar antara X dan Y tidak berarti bahwa X penyebab Y.
Variabel Yang Berkaitan dan Hubungan Kausal
Apakah Anda tahu bahwa kecepatan membaca dan panjang jempol
berkorelasi positif dalam populasi dan korelasinya pun cukup erat? Apakah itu
berarti bahwa keduanya berkaitan secara kausal? Ada kaitan antara kedua
variable tadi, tapi bukan kausal. Orang-orang yang bertubuh kecil biasanya
bertubuh kecil pula, umumnya anak-anak, dan anak-anak biasanya membaca
lebih lambat daripada orang dewasa. Dengan meningkatnya umur, jempol pun
bertambah panjang begitupun kecepatan membaca. Karena itu, bila umur
dikontrol mka korelasi antara panjang jempol dan kecepatan membaca akan
hilang. Situasi ini digambarkan dengan diagram kecil dimana hubungan kausal
dinyatakan dengan anak panah. Tanda plus pada anak panah menunjukkan
hubungannya positif dan tanda minus bila negatif.,
5
+
Panjang Jempol
+
Kecepatan
Membaca
Umur
Umur berkaitan secara kausal baik dengan panjang jempol maupun kecepatan
membaca. Panjang jempol tidaklah mempunyai kaitan kausal dengan kecepatan
membaca (tidak ada anak panah di antaranya). Akan tetapi panjang jempol
dan kecepatan membaca berkorelasi positif karena keduanya berkaitan
dengan umur. Korelasi seperti ini disebut “korelasi maya” : suatu korelasi
antara dua variable dimana yang satu tidak punya pengaruh atas yang lainnya,
tetapi berkaitan akibat pengaruh yang dialami bersama dari variable dan
variable-variabel lainnya. Hubungan maya ini dapat dikenali bila punya
informasi mengenai variabel yang maya itu; kontrollah variable tersebut dan
lihat apakah korelasinya menjadi kecil.
Contoh lain : Pengeluaran perkapita untuk minuman keras menurut
waktu berkaitan erat secara positif dengan rata-rata gaji pendeta. Seolaholah jalan mencegah agar orang-orang tidak mabuk ialah dengan membiarkan
para pendeta miskin. Rasanya ini tidak benar, karena itu kita anggap bahwa
penghasilan pendeta tak berkaitan secara kausal dengan pengeluaran untuk
alkohol. Tetapi, mungkin ada hubungan kausal dalam arah yang berlawanan :
kenaikan pengeluaran untuk alkohol mungkin menimbulkan masalah sosial yang
lebih besar sehingga permintaan bantuan pendeta bertambah besar pula.
Tetapi kemungkinan yang terbesar ialah inipun merupakan korelasi maya.
Barangkali hubungannya sebagai berikut :
+
Pengeluaran per
jiwa untuk alkohol
+
Gaji pendeta
PNB per jiwa
Bila PNB per jiwa dikontrol maka korelasi antara gaji pendeta dan
pengeluaran untuk alkohol mestinya menjadi kecil.
6
Korelasi Parsial dan Kausalitas: Suatu Contoh
Lihat contoh dari World Handbook, diperoleh tingkat kematian per
1000 penduduk berkaitan terbalik dengan urbanisasi (r = -0.33). Urbanisasi
didefinisikan sebagai persentase penduduk yang tinggal di suatu kemungkinan
yang penduduknya lebih dari 20000 orang. Banyak cara korelasi yang kausal
mempunyai arti, misalnya biasanya di daerah perkotaaan lebih banyak dokter
dan rumah sakit, kebersihan lebih baik, dll, tetapi inipun aspek variable
lainnya, kekayaan umum. Bagaimana korelasi PNB per jiwa dengan variable
lainnya.
PNB
Tingkat kematian
Urbanisasi
per jiwa
(per 1000)
PNB per jiwa
1,0
Tingkat kematian
-0,41
1,0
Urbanisasi
0,71
-0,33
1,0
Cara penulisan dalam bentuk matriks korelasi ini menyatakan korelasi antar
variable, memudahkan bila banyak variable yang terlibat.
Suatu model dimana kekayaan umum merupakan
meningkatnya urbanisasi dan turunnya tingkat kematian, yaitu :
+
Urbanisasi (U)
-
Tingkat kematian (K)
penyebab
PNB per jiwa
(P)
Bila model ini benar, maka korelasi antara urbanisasi dengan tingkat kematian
haruslah nol bila PNB per jiwa dikontrol. Dengan memasukkan harga-harganya
diperoleh :
rUK.P =
 0.33  (0.41)(0.71)
= -0.06
1 (0,41)2 1 (0,71)2
7
Harganya kecil sekali, mendukung kuat bagi model di atas. Akan tetapi, dari
segi konsepsi masih mungkin model alternatifnya yang berlaku; kekayaan
dapat menjadi penyebab urbanisasi seperti pada model sebelumnya, tetapi
kesehatan mungkin lebih terjamin di kota. Maka modelnya akan menjadi :
+
PNG per jiwa
rPK.U =
Urbanisasi
Tingkat kematian
 0.41 (0.71)( 0.33)
= -0.27
1 0.712 1 (0.33)2
Jelas terlihat bahwa model yang pertama lebih dapat diterima daripada yang
kedua.
Cara Eksplorasi dan Konfirmasi
Pengontrolan X1 pada Y dan X2 membersihkan kotoran-kotorannya
sehingga hubungan X2 dengan Y bertambah jelas. Cara eksplorasi dan
konfirmasi persis sama, kecuali macam kecocokan liniernya (eksplorasi atau
konfirmasi) yang dipakai.
Bila kaitan yang dikontrol antara Y’ dan X2’ tersebut diperiksa,
maka kelihatan bahwa bagian dari Y’ yang tak diterangkan oleh X2’ adalah :
dq Y "
dq Y '
dalam analisa eksplorasi, dan adalah :
1 – r2X2Y.X1
dalam analisa konfirmasi.
8