Menentukan Nilai Mean Data Berkelompok
Panduan lengkap memahami cara menghitung rata-rata (mean) dari data yang disajikan dalam tabel distribusi frekuensi berkelompok.
1. Pengertian Mean Data Berkelompok
Mean (rata-rata hitung) data berkelompok adalah nilai rata-rata yang dihitung dari data yang telah disusun ke dalam tabel distribusi frekuensi. Pada data berkelompok, kita tidak mengetahui nilai data secara individu, melainkan hanya mengetahui kelas interval beserta frekuensinya.
Istilah-Istilah Penting
| Simbol | Nama | Keterangan |
|---|---|---|
| x̄ | Mean (rata-rata) | Nilai rata-rata yang akan dicari |
| xᵢ | Titik tengah kelas ke-i | = (batas bawah + batas atas) ÷ 2 |
| fᵢ | Frekuensi kelas ke-i | Banyaknya data pada kelas tersebut |
| fᵢ · xᵢ | Hasil kali frekuensi dan titik tengah | Digunakan dalam penjumlahan |
| Σ (sigma) | Sigma (penjumlahan) | Menjumlahkan seluruh nilai |
| n = Σfᵢ | Total frekuensi | Jumlah seluruh data |
2. Rumus Mean Data Berkelompok
Rumus Mean Data Berkelompok:
atau ditulis:
Penjelasan Setiap Komponen
- x̄ (x bar) = mean atau rata-rata yang kita cari.
- Σ(fᵢ · xᵢ) = jumlah hasil perkalian semua frekuensi dengan titik tengah kelasnya masing-masing.
- Σfᵢ = jumlah semua frekuensi, yaitu banyaknya seluruh data (n).
3. Langkah-Langkah Menghitung Mean Data Berkelompok
Langkah 1: Tentukan titik tengah (xᵢ) setiap kelas interval.
Rumus: xᵢ = (batas bawah + batas atas) ÷ 2
Langkah 2: Kalikan frekuensi (fᵢ) dengan titik tengah (xᵢ) pada setiap kelas, sehingga diperoleh fᵢ · xᵢ.
Langkah 3: Jumlahkan semua fᵢ · xᵢ → diperoleh Σ(fᵢ · xᵢ).
Langkah 4: Jumlahkan semua frekuensi → diperoleh Σfᵢ = n.
Langkah 5: Hitung mean dengan rumus: x̄ = Σ(fᵢ · xᵢ) ÷ Σfᵢ.
Ilustrasi Tabel Perhitungan
| Kelas Interval | fᵢ | xᵢ | fᵢ · xᵢ |
|---|---|---|---|
| 10 – 19 | 3 | 14,5 | 43,5 |
| 20 – 29 | 5 | 24,5 | 122,5 |
| 30 – 39 | 8 | 34,5 | 276,0 |
| 40 – 49 | 4 | 44,5 | 178,0 |
| Jumlah | 20 | 620,0 |
4. Kegiatan Pembelajaran (Pendekatan Saintifik 5M)
Aktivitas Mengamati
Amatilah tabel distribusi frekuensi berikut yang menunjukkan nilai ulangan 30 siswa:
| Nilai | Frekuensi (fᵢ) |
|---|---|
| 40 – 49 | 3 |
| 50 – 59 | 7 |
| 60 – 69 | 10 |
| 70 – 79 | 6 |
| 80 – 89 | 4 |
Perhatikan: Dari tabel di atas, kita tidak mengetahui nilai masing-masing siswa secara pasti, hanya mengetahui rentang kelas dan jumlah siswa di setiap kelas.
Aktivitas Menanya
Setelah mengamati tabel, pikirkan dan jawab pertanyaan berikut:
- Berapa banyak kelas interval pada tabel tersebut?
- Bagaimana cara menentukan titik tengah setiap kelas?
- Mengapa kita membutuhkan titik tengah untuk menghitung mean?
- Apakah mean data berkelompok akan sama persis dengan mean data tunggal?
- Bagaimana langkah-langkah menghitung mean dari tabel tersebut?
Aktivitas Menalar
Lengkapi tabel berikut menggunakan penalaran Anda:
| Nilai | fᵢ | xᵢ | fᵢ · xᵢ |
|---|---|---|---|
| 40 – 49 | 3 | (40+49)÷2 = 44,5 | 3 × 44,5 = 133,5 |
| 50 – 59 | 7 | (50+59)÷2 = 54,5 | 7 × 54,5 = 381,5 |
| 60 – 69 | 10 | (60+69)÷2 = 64,5 | 10 × 64,5 = 645,0 |
| 70 – 79 | 6 | (70+79)÷2 = 74,5 | 6 × 74,5 = 447,0 |
| 80 – 89 | 4 | (80+89)÷2 = 84,5 | 4 × 84,5 = 338,0 |
| Jumlah | 30 | 1.945,0 |
Simpulan: Rata-rata nilai ulangan 30 siswa tersebut adalah 64,83.
Aktivitas Mencoba
Cobalah hitung mean dari data berikut secara mandiri:
| Berat Badan (kg) | fᵢ |
|---|---|
| 50 – 54 | 4 |
| 55 – 59 | 8 |
| 60 – 64 | 12 |
| 65 – 69 | 10 |
| 70 – 74 | 6 |
Petunjuk: Tentukan xᵢ tiap kelas, hitung fᵢ·xᵢ, jumlahkan, lalu bagi dengan Σfᵢ.
Aktivitas Mengkomunikasikan
Setelah menyelesaikan aktivitas Mencoba:
- Tuliskan hasil perhitungan lengkap Anda dalam bentuk tabel.
- Jelaskan setiap langkah perhitungan yang Anda lakukan.
- Presentasikan hasil Anda di depan kelas atau kepada teman.
- Bandingkan jawaban Anda dengan teman dan diskusikan jika terdapat perbedaan.
- Tuliskan kesimpulan: “Rata-rata berat badan siswa adalah … kg.”
5. Contoh Soal & Pembahasan
🟢 Contoh Soal Mudah (1–5)
Perhatikan tabel distribusi frekuensi berikut:
| Kelas | fᵢ |
|---|---|
| 1 – 10 | 4 |
| 11 – 20 | 6 |
| 21 – 30 | 10 |
Tentukan mean data tersebut!
| Kelas | fᵢ | xᵢ | fᵢ·xᵢ |
|---|---|---|---|
| 1 – 10 | 4 | 5,5 | 22 |
| 11 – 20 | 6 | 15,5 | 93 |
| 21 – 30 | 10 | 25,5 | 255 |
| Σ | 20 | 370 |
x̄ = 370 ÷ 20 = 18,5
Tabel distribusi frekuensi:
| Kelas | fᵢ |
|---|---|
| 10 – 14 | 5 |
| 15 – 19 | 10 |
| 20 – 24 | 5 |
Hitunglah mean!
| Kelas | fᵢ | xᵢ | fᵢ·xᵢ |
|---|---|---|---|
| 10 – 14 | 5 | 12 | 60 |
| 15 – 19 | 10 | 17 | 170 |
| 20 – 24 | 5 | 22 | 110 |
| Σ | 20 | 340 |
x̄ = 340 ÷ 20 = 17
Tabel distribusi frekuensi:
| Kelas | fᵢ |
|---|---|
| 30 – 39 | 2 |
| 40 – 49 | 8 |
| 50 – 59 | 10 |
Hitunglah mean!
| Kelas | fᵢ | xᵢ | fᵢ·xᵢ |
|---|---|---|---|
| 30 – 39 | 2 | 34,5 | 69 |
| 40 – 49 | 8 | 44,5 | 356 |
| 50 – 59 | 10 | 54,5 | 545 |
| Σ | 20 | 970 |
x̄ = 970 ÷ 20 = 48,5
Tabel distribusi frekuensi:
| Kelas | fᵢ |
|---|---|
| 0 – 9 | 3 |
| 10 – 19 | 7 |
| 20 – 29 | 5 |
| 30 – 39 | 5 |
Hitunglah mean!
| Kelas | fᵢ | xᵢ | fᵢ·xᵢ |
|---|---|---|---|
| 0 – 9 | 3 | 4,5 | 13,5 |
| 10 – 19 | 7 | 14,5 | 101,5 |
| 20 – 29 | 5 | 24,5 | 122,5 |
| 30 – 39 | 5 | 34,5 | 172,5 |
| Σ | 20 | 410 |
x̄ = 410 ÷ 20 = 20,5
Tabel distribusi frekuensi tinggi badan siswa:
| Tinggi (cm) | fᵢ |
|---|---|
| 150 – 154 | 6 |
| 155 – 159 | 9 |
| 160 – 164 | 5 |
Hitunglah mean!
| Kelas | fᵢ | xᵢ | fᵢ·xᵢ |
|---|---|---|---|
| 150 – 154 | 6 | 152 | 912 |
| 155 – 159 | 9 | 157 | 1.413 |
| 160 – 164 | 5 | 162 | 810 |
| Σ | 20 | 3.135 |
x̄ = 3.135 ÷ 20 = 156,75 cm
🟡 Contoh Soal Sedang (6–10)
Nilai ujian 40 siswa:
| Nilai | fᵢ |
|---|---|
| 30 – 39 | 4 |
| 40 – 49 | 6 |
| 50 – 59 | 12 |
| 60 – 69 | 10 |
| 70 – 79 | 8 |
Tentukan mean!
| Kelas | fᵢ | xᵢ | fᵢ·xᵢ |
|---|---|---|---|
| 30 – 39 | 4 | 34,5 | 138 |
| 40 – 49 | 6 | 44,5 | 267 |
| 50 – 59 | 12 | 54,5 | 654 |
| 60 – 69 | 10 | 64,5 | 645 |
| 70 – 79 | 8 | 74,5 | 596 |
| Σ | 40 | 2.300 |
x̄ = 2.300 ÷ 40 = 57,5
Data berat buah (gram) dari 50 sampel:
| Berat (g) | fᵢ |
|---|---|
| 100 – 119 | 5 |
| 120 – 139 | 10 |
| 140 – 159 | 18 |
| 160 – 179 | 12 |
| 180 – 199 | 5 |
Tentukan mean!
| Kelas | fᵢ | xᵢ | fᵢ·xᵢ |
|---|---|---|---|
| 100 – 119 | 5 | 109,5 | 547,5 |
| 120 – 139 | 10 | 129,5 | 1.295 |
| 140 – 159 | 18 | 149,5 | 2.691 |
| 160 – 179 | 12 | 169,5 | 2.034 |
| 180 – 199 | 5 | 189,5 | 947,5 |
| Σ | 50 | 7.515 |
x̄ = 7.515 ÷ 50 = 150,3 gram
Diketahui mean data berkelompok berikut adalah 45. Tentukan nilai a!
| Kelas | fᵢ |
|---|---|
| 20 – 29 | 3 |
| 30 – 39 | a |
| 40 – 49 | 10 |
| 50 – 59 | 7 |
| 60 – 69 | 5 |
Titik tengah: 24,5 ; 34,5 ; 44,5 ; 54,5 ; 64,5
Σfᵢ = 3 + a + 10 + 7 + 5 = 25 + a
Σ(fᵢ·xᵢ) = 3(24,5) + a(34,5) + 10(44,5) + 7(54,5) + 5(64,5)
= 73,5 + 34,5a + 445 + 381,5 + 322,5 = 1.222,5 + 34,5a
Mean = 45, maka:
45 = (1.222,5 + 34,5a) ÷ (25 + a)
45(25 + a) = 1.222,5 + 34,5a
1.125 + 45a = 1.222,5 + 34,5a
10,5a = 97,5
a = 97,5 ÷ 10,5 ≈ 9,29
Karena frekuensi harus bilangan bulat, a ≈ 9 (pembulatan terdekat).
Suhu harian (°C) selama 25 hari:
| Suhu (°C) | fᵢ |
|---|---|
| 20 – 22 | 3 |
| 23 – 25 | 6 |
| 26 – 28 | 9 |
| 29 – 31 | 5 |
| 32 – 34 | 2 |
Tentukan mean suhu!
| Kelas | fᵢ | xᵢ | fᵢ·xᵢ |
|---|---|---|---|
| 20 – 22 | 3 | 21 | 63 |
| 23 – 25 | 6 | 24 | 144 |
| 26 – 28 | 9 | 27 | 243 |
| 29 – 31 | 5 | 30 | 150 |
| 32 – 34 | 2 | 33 | 66 |
| Σ | 25 | 666 |
x̄ = 666 ÷ 25 = 26,64 °C
Data penghasilan karyawan (juta rupiah):
| Penghasilan (jt) | fᵢ |
|---|---|
| 2,0 – 2,9 | 4 |
| 3,0 – 3,9 | 8 |
| 4,0 – 4,9 | 15 |
| 5,0 – 5,9 | 10 |
| 6,0 – 6,9 | 3 |
Tentukan mean penghasilan!
| Kelas | fᵢ | xᵢ | fᵢ·xᵢ |
|---|---|---|---|
| 2,0 – 2,9 | 4 | 2,45 | 9,8 |
| 3,0 – 3,9 | 8 | 3,45 | 27,6 |
| 4,0 – 4,9 | 15 | 4,45 | 66,75 |
| 5,0 – 5,9 | 10 | 5,45 | 54,5 |
| 6,0 – 6,9 | 3 | 6,45 | 19,35 |
| Σ | 40 | 178 |
x̄ = 178 ÷ 40 = 4,45 juta rupiah
🔴 Contoh Soal Sulit (11–15)
Data berikut menunjukkan waktu tempuh (menit) 60 karyawan ke kantor. Jika diketahui mean = 35 menit, tentukan nilai p dan q!
| Waktu (mnt) | fᵢ |
|---|---|
| 10 – 19 | 5 |
| 20 – 29 | p |
| 30 – 39 | 20 |
| 40 – 49 | q |
| 50 – 59 | 7 |
Persamaan 1: Total frekuensi = 60
5 + p + 20 + q + 7 = 60 → p + q = 28 … (i)
Persamaan 2: Mean = 35
Titik tengah: 14,5 ; 24,5 ; 34,5 ; 44,5 ; 54,5
Σ(fᵢ·xᵢ) = 5(14,5) + p(24,5) + 20(34,5) + q(44,5) + 7(54,5)
= 72,5 + 24,5p + 690 + 44,5q + 381,5 = 1.144 + 24,5p + 44,5q
35 = (1.144 + 24,5p + 44,5q) ÷ 60
2.100 = 1.144 + 24,5p + 44,5q
24,5p + 44,5q = 956 … (ii)
Substitusi (i) ke (ii): p = 28 – q
24,5(28 – q) + 44,5q = 956
686 – 24,5q + 44,5q = 956
20q = 270 → q = 13,5
Karena frekuensi bilangan bulat: q ≈ 14, p ≈ 14 (atau q = 13, p = 15).
Verifikasi q=14, p=14: mean = (72,5 + 343 + 690 + 623 + 381,5)/60 = 2.110/60 = 35,17 ≈ 35 ✓
Dua kelompok siswa mengikuti ujian. Kelompok A (25 siswa) memiliki mean 68. Kelompok B disajikan dalam tabel:
| Nilai | fᵢ |
|---|---|
| 50 – 59 | 3 |
| 60 – 69 | 5 |
| 70 – 79 | 8 |
| 80 – 89 | 4 |
Tentukan mean gabungan kedua kelompok!
Mean Kelompok B:
| Kelas | fᵢ | xᵢ | fᵢ·xᵢ |
|---|---|---|---|
| 50 – 59 | 3 | 54,5 | 163,5 |
| 60 – 69 | 5 | 64,5 | 322,5 |
| 70 – 79 | 8 | 74,5 | 596 |
| 80 – 89 | 4 | 84,5 | 338 |
| Σ | 20 | 1.420 |
Mean B = 1.420 ÷ 20 = 71
Mean Gabungan:
x̄ gabungan = (n₁·x̄₁ + n₂·x̄₂) ÷ (n₁ + n₂)
= (25 × 68 + 20 × 71) ÷ (25 + 20)
= (1.700 + 1.420) ÷ 45
= 3.120 ÷ 45 = 69,33
Dari data pengukuran suhu 50 hari, diketahui Σ(fᵢ·xᵢ) = 1.375. Kemudian ditemukan kesalahan: kelas 25–29 yang seharusnya memiliki frekuensi 12 tertulis 8. Tentukan mean yang benar!
Titik tengah kelas 25–29: xᵢ = (25+29)÷2 = 27
Frekuensi salah = 8, frekuensi benar = 12
Selisih frekuensi = 12 – 8 = 4
Σfᵢ yang benar = 50 + 4 = 54
Koreksi Σ(fᵢ·xᵢ) = 1.375 + 4 × 27 = 1.375 + 108 = 1.483
Mean benar = 1.483 ÷ 54 = 27,46
Diketahui tabel distribusi frekuensi dengan 6 kelas. Jika setiap nilai data ditambah 5, bagaimana pengaruhnya terhadap mean? Buktikan dengan data berikut:
| Kelas Awal | fᵢ |
|---|---|
| 10 – 14 | 3 |
| 15 – 19 | 7 |
| 20 – 24 | 12 |
| 25 – 29 | 10 |
| 30 – 34 | 6 |
| 35 – 39 | 2 |
Mean data awal:
| Kelas | fᵢ | xᵢ | fᵢ·xᵢ |
|---|---|---|---|
| 10 – 14 | 3 | 12 | 36 |
| 15 – 19 | 7 | 17 | 119 |
| 20 – 24 | 12 | 22 | 264 |
| 25 – 29 | 10 | 27 | 270 |
| 30 – 34 | 6 | 32 | 192 |
| 35 – 39 | 2 | 37 | 74 |
| Σ | 40 | 955 |
x̄ awal = 955 ÷ 40 = 23,875
Jika setiap data ditambah 5: kelas baru → 15–19, 20–24, 25–29, 30–34, 35–39, 40–44
Titik tengah baru: 17, 22, 27, 32, 37, 42 (masing-masing bertambah 5)
Σ(fᵢ·xᵢ baru) = 955 + 5 × 40 = 955 + 200 = 1.155
x̄ baru = 1.155 ÷ 40 = 28,875 = 23,875 + 5
Kesimpulan: Jika setiap data ditambah konstanta c, maka mean baru = mean lama + c.
Sebuah kelas memiliki 45 siswa. Setelah ujian, guru menemukan bahwa mean kelas adalah 72. Kemudian 5 siswa dengan nilai berikut dikeluarkan datanya karena tidak hadir lengkap. Data 5 siswa tersebut termasuk kelas 60–69 (2 siswa) dan 80–89 (3 siswa). Berapa mean 40 siswa yang tersisa?
Jumlah seluruh nilai (45 siswa) = 45 × 72 = 3.240
Perkiraan nilai 5 siswa yang dikeluarkan (menggunakan titik tengah):
2 siswa kelas 60–69: titik tengah = 64,5 → total = 2 × 64,5 = 129
3 siswa kelas 80–89: titik tengah = 84,5 → total = 3 × 84,5 = 253,5
Total nilai yang dikeluarkan = 129 + 253,5 = 382,5
Total nilai 40 siswa = 3.240 – 382,5 = 2.857,5
Mean 40 siswa = 2.857,5 ÷ 40 = 71,44
6. Latihan Soal
Kerjakan soal-soal berikut secara mandiri. Tidak disertai pembahasan — gunakan sebagai latihan!
🟢 Latihan Mudah (1–5)
| Kelas | fᵢ |
|---|---|
| 5 – 9 | 4 |
| 10 – 14 | 8 |
| 15 – 19 | 3 |
| Kelas | fᵢ |
|---|---|
| 20 – 24 | 6 |
| 25 – 29 | 10 |
| 30 – 34 | 4 |
| Kelas | fᵢ |
|---|---|
| 100 – 109 | 5 |
| 110 – 119 | 12 |
| 120 – 129 | 8 |
| Kelas | fᵢ |
|---|---|
| 1 – 5 | 7 |
| 6 – 10 | 13 |
| 11 – 15 | 10 |
| Kelas | fᵢ |
|---|---|
| 50 – 59 | 3 |
| 60 – 69 | 7 |
| 70 – 79 | 10 |
🟡 Latihan Sedang (6–10)
| Usia (tahun) | fᵢ |
|---|---|
| 20 – 29 | 6 |
| 30 – 39 | 12 |
| 40 – 49 | 18 |
| 50 – 59 | 10 |
| 60 – 69 | 4 |
| Kelas | fᵢ |
|---|---|
| 30 – 39 | 5 |
| 40 – 49 | k |
| 50 – 59 | 12 |
| 60 – 69 | 8 |
| 70 – 79 | 5 |
| Produksi | fᵢ |
|---|---|
| 200 – 249 | 3 |
| 250 – 299 | 8 |
| 300 – 349 | 12 |
| 350 – 399 | 7 |
| 400 – 449 | 5 |
| Jarak (km) | fᵢ |
|---|---|
| 1,0 – 1,9 | 4 |
| 2,0 – 2,9 | 9 |
| 3,0 – 3,9 | 15 |
| 4,0 – 4,9 | 8 |
| 5,0 – 5,9 | 4 |
| Nilai | fᵢ |
|---|---|
| 60 – 69 | 4 |
| 70 – 79 | 10 |
| 80 – 89 | 6 |
Tentukan mean gabungan kedua kelompok!
🔴 Latihan Sulit (11–15)
| Kelas | fᵢ |
|---|---|
| 10 – 19 | 5 |
| 20 – 29 | a |
| 30 – 39 | 12 |
| 40 – 49 | b |
| 50 – 59 | 10 |
| 60 – 69 | 3 |
| Kelas | fᵢ |
|---|---|
| 10 – 14 | 6 |
| 15 – 19 | 10 |
| 20 – 24 | 9 |
| 25 – 29 | 5 |
| Nilai (Kelas A) | fᵢ |
|---|---|
| 40 – 49 | 2 |
| 50 – 59 | 5 |
| 60 – 69 | 8 |
| 70 – 79 | 5 |
Tentukan mean Kelas B!