Penjelasan Tambahan

Catatan: postingan ini belum berisi tulisan asli, jadi “Mean” di sini diartikan sebagai mean dalam statistika (rata-rata). Arti lain kata mean dalam bahasa Inggris dibahas singkat di bagian akhir.

Apa itu mean?

Mean (rata-rata) adalah salah satu ukuran pemusatan data (measure of central tendency), yaitu satu angka yang mewakili “pusat” atau nilai khas dari sekumpulan data. Dua ukuran pemusatan lainnya adalah median dan modus.

Yang paling umum dipakai adalah rata-rata aritmetika (arithmetic mean):

mean = (x1 + x2 + ... + xn) / n

Artinya: jumlahkan semua nilai, lalu bagi dengan banyaknya data.

Contoh: nilai ujian 70, 80, 85, 90, 75

mean = (70 + 80 + 85 + 90 + 75) / 5 = 400 / 5 = 80

Mean populasi vs mean sampel

Dalam statistika, simbolnya dibedakan tergantung datanya berasal dari mana:

Jenis Simbol Dibaca Keterangan
Mean populasi μ “mu” Rata-rata dari seluruh anggota populasi
Mean sampel x̄ “x bar” Rata-rata dari sebagian data (sampel), dipakai untuk menaksir μ

Karena populasi sering terlalu besar untuk diukur semuanya (misalnya tinggi badan seluruh orang Indonesia), kita mengambil sampel lalu memakai x̄ sebagai perkiraan μ.

Jenis-jenis mean

Selain rata-rata aritmetika, ada beberapa jenis mean lain yang cocok untuk situasi berbeda:

Jenis Rumus singkat Cocok untuk Contoh
Aritmetika jumlah ÷ n Data umum yang dijumlahkan Rata-rata nilai ujian
Tertimbang (weighted) Σ(wᵢ·xᵢ) ÷ Σwᵢ Data yang bobotnya berbeda IPK (nilai × SKS)
Geometrik akar pangkat n dari (x1 × x2 × … × xn) Laju pertumbuhan, persentase berantai Rata-rata pertumbuhan investasi per tahun
Harmonik n ÷ (1/x1 + 1/x2 + … + 1/xn) Rata-rata laju/kecepatan Kecepatan rata-rata pergi-pulang

Contoh mean tertimbang (IPK):

Mata kuliah Nilai SKS
Kalkulus 4,0 3
Fisika 3,0 2
Bahasa 3,5 1
IPK = (4,0×3 + 3,0×2 + 3,5×1) / (3 + 2 + 1) = 21,5 / 6 ≈ 3,58

Kalau dihitung dengan rata-rata biasa hasilnya 3,5, padahal Kalkulus yang SKS-nya paling besar mestinya lebih berpengaruh.

Contoh mean geometrik: investasi naik 50% di tahun pertama lalu turun 50% di tahun kedua. Rata-rata aritmetikanya 0%, seolah-olah impas. Padahal uang Rp100 menjadi Rp150 lalu Rp75, alias rugi. Mean geometrik dari faktor 1,5 dan 0,5 adalah √(1,5 × 0,5) ≈ 0,866, artinya rata-rata turun sekitar 13,4% per tahun. Inilah kenapa laju pertumbuhan harus dirata-rata secara geometrik.

Contoh mean harmonik: berangkat 60 km/jam, pulang 40 km/jam dengan jarak yang sama. Kecepatan rata-ratanya bukan 50 km/jam, melainkan

2 / (1/60 + 1/40) = 48 km/jam

karena perjalanan pulang yang lebih lambat memakan waktu lebih lama.

Untuk bilangan positif, selalu berlaku urutan aritmetika ≥ geometrik ≥ harmonik (dikenal sebagai ketaksamaan AM–GM–HM), dan ketiganya sama hanya jika semua datanya bernilai sama.

Mean vs median vs modus

Ukuran Definisi Kelebihan Kelemahan
Mean Jumlah ÷ banyak data Memakai semua data, mudah diolah secara matematis Sangat terpengaruh nilai ekstrem (outlier)
Median Nilai tengah setelah data diurutkan Tahan terhadap outlier Tidak memakai informasi semua nilai
Modus Nilai yang paling sering muncul Bisa untuk data kategori (misal warna favorit) Bisa ada lebih dari satu, atau tidak ada sama sekali

Kelemahan utama mean: outlier

Misalkan ada 5 karyawan dengan gaji (juta rupiah per bulan): 5, 5, 6, 6, 78 (yang terakhir gaji direktur).

  • Mean = 100 / 5 = 20 juta
  • Median = 6 juta

Mean 20 juta terdengar “rata-rata gajinya besar”, padahal 4 dari 5 orang bergaji jauh di bawah itu. Karena itu, data yang distribusinya miring (skewed), seperti pendapatan, harga rumah, atau kekayaan, biasanya lebih jujur dilaporkan dengan median. Banyak lembaga statistik melaporkan pendapatan rumah tangga dalam bentuk median karena alasan ini.

Pada distribusi yang simetris, seperti distribusi normal (kurva lonceng), mean, median, dan modus bernilai sama. Pada distribusi miring ke kanan (ekor panjang di nilai besar), biasanya mean > median.

Salah satu cara mengurangi pengaruh outlier adalah trimmed mean (rata-rata terpangkas): buang sekian persen data terkecil dan terbesar, baru dirata-rata. Prinsip serupa dipakai pada penilaian beberapa cabang olahraga, misalnya nilai juri tertinggi dan terendah dibuang.

Mean dan nilai harapan (expected value)

Dalam teori peluang, mean dari sebuah variabel acak disebut nilai harapan (expected value, ditulis E[X]). Contohnya, nilai harapan lemparan satu dadu adalah

(1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6) / 6 = 3,5

Angka 3,5 tidak mungkin muncul di dadu, tapi kalau dadu dilempar ribuan kali, rata-rata hasilnya akan makin mendekati 3,5. Fenomena ini dijelaskan oleh Hukum Bilangan Besar (Law of Large Numbers), yang pertama kali dibuktikan oleh Jacob Bernoulli dan terbit dalam Ars Conjectandi (1713).

Mean juga punya sifat khusus: ia adalah titik yang membuat jumlah kuadrat selisih semua data terhadapnya menjadi paling kecil. Sifat inilah yang menjadi dasar metode kuadrat terkecil (least squares) yang dikembangkan Legendre (1805) dan Gauss (1809), dan masih dipakai di regresi linear hingga machine learning modern (misalnya fungsi galat Mean Squared Error).

Asal kata

Kata mean berasal dari bahasa Prancis Kuno meien (“tengah”), dari bahasa Latin medianus, yang juga menjadi akar kata median. Jadi secara bahasa, mean memang berarti “yang berada di tengah”.

Sebagai catatan, kata mean dalam bahasa Inggris punya beberapa arti lain yang tidak berhubungan dengan statistika:

Kelas kata Arti Contoh
Kata kerja Bermaksud, berarti “What do you mean?”
Kata sifat Jahat, kejam, tidak ramah “Don’t be mean to your sister.”
Kata sifat (Inggris Britania) Pelit “He’s too mean to buy a round of drinks.”
Kata sifat (slang) Hebat, jago “She plays a mean guitar.”
Kata benda Rata-rata; jalan tengah “the golden mean” (jalan tengah ala Aristoteles)

Ringkasnya

  • Mean adalah rata-rata, yaitu jumlah semua nilai dibagi banyaknya data; termasuk ukuran pemusatan bersama median dan modus.
  • Simbol μ untuk populasi, x̄ untuk sampel.
  • Ada beberapa jenis mean: aritmetika, tertimbang (IPK), geometrik (laju pertumbuhan), dan harmonik (kecepatan rata-rata).
  • Mean sensitif terhadap outlier; untuk data miring seperti gaji atau harga rumah, median sering lebih representatif.
  • Dalam peluang, mean disebut nilai harapan, dan menurut Hukum Bilangan Besar rata-rata hasil percobaan akan mendekati nilai ini.