BAB2 LANDASAN TEORI ` 2.1 Teori Pemodelan dan Simulasi 2.1.1

BAB2
LANDASAN TEORI
' 2.1
Teori Pemodelan dan Simulasi
2.1.1.
Kenyataan dan Sistem
Segala sesuatu pasti mengikuti suatu aturan tertentu, seperti layaknya air yang
mengalir dari tempat tinggi ke tempat yang lebih rendah. Begitu pula dengan kenyataan,
ada suatu hukum yang dapat menjelaskan segala sesuatu yang teijadi. Teori yang dapat
menggambarkan tingkah
laku dari suatu
keadaan, kejadian, atau peristiwa yang
dipertimbangkan adalah tujuan ilmu pengetahuan.
Sistem adalah sebagian dari dunia nyata yang terdiri dari berbagai unsur tertentu,
di mana komponen dan proses yang saling berinteraksi dirancang berdasarkan konsep
yang dikembangkan sesuai dengan tujuan yang diinginkan.
Suatu sistem adalah kumpulan dari komponen atau unsur yang dianggap sebagai
penyusun dari bagian
dunia
nyata
yang
dipertimbangkan, dan unsur
tersebut
, berhubungan satu sama lain dan dikelompokkan untuk tujuan studi dari kenyataan. (S.M
. Sitompul, 2002, p45). Seleksi dilakukan terhadap unsur penyusun sistem berdasarkan
• tujuan studi, karenanya sistem hanya merupakan wakil dari bentuk sederhana kenyataan
yang sebenamya.
Model dapat dibatasi sebagai konsep (yang sudah matang ataupun masih dalam
pengembangan) dari sistem yang disederhanakan. Karena itu, model dapat dianggap
: menjadi substitusi atau pengganti untuk sistem yang dipertimbangkan dan digunakan
8
apabila lebih mudah bekelja dengan pengganti tersebut dari sistem yang sesungguhnya.
' Aktivitas dalam kenyataan hampir tidak terluput dari penggunaan model tersebut.
Simulasi adalah suatu peniruan sesuatu yang nyata, keadaan sekelilingnya (state
of affairs), atau proses. Aksi melakukan simulasi
sesuatu secara umum mewakilkan
suatu
sistem-sistem fisik
karakteristik
kunci
atau
kelakkuan dari
atau
abstrak.
(Wikipedia).
2.1.2.
Proses Pembuatan Model
Model merupakan representasi sistem dalam kehidupan nyata yang menjadi
. fokus perhatian dan menjadi pokok permasalahan. Pemodelan dapat didefinisikan
sebagai proses pembentukan model dari sistem tersebut dengan menggunakan bahasa
formal tertentu. (Erma, 2006, p2)
sistem nyata
--·-·---IL
...
,_·m-ag_e_---'lf-44-----, J
[ --- ·!- - ;'I nj
Gambar 2.1. Proses pembuatan model
Dari gambar di atas dapat terlihat bahwa proses pemodelan dimulai dari adanya
i
masalah pada sistem nyata yang dilihat oleh pemodel dengan sudut pandang tergantung
; dari pengetahuan pembuat model, sampai tercipta sebuah model. Model ini akan diuji
keabsahannya menggunakan data sampel sampai dihasilkan suatu model yang valid.
2.1.3.
Manfaat Simulasi
9
Model simulasi merupakan alat yang fleksibel dalam memecabkan masalab yang
sulit dipecabkan secara model matematis. Penggunaan simulasi akan memberikan
wawasan yang lebih luas bagi pihak majemen dalam menyelesaikan masalab.
Karena itu, manfaat utama dari model simulasi adalab menjadi alat bagi pembuat
; keputusan, dalam hal ini manajer untuk menciptakan sistem dengan cara kelja tertentu
. dalam tabap perancangan sistem maupun tabap operasional.
Kelebihan dari model simulasi:
1.
Dapat bereksperimen tanpa adanya resiko pada system nyata. Dengan simulasi
memungkinkan untuk
melakukan percobaan terhadap sistem tanpa
harus
menanggung resiko terhadap sistem yang sedang beljalan.
2.
Simulasi dapat
memperkirakan kinelja sistem
pada kondisi
tertentu dan
memberi alternatif terbaik sesuai spesifikasi yang diinginkan.
3.
Simulasi memungkinkan untuk melakukan studi jangka panjang dalam waktu
yang relatif singkat.
2.1.4.
Struktur Dasar Model Simulasi
Sekalipun model yang dibuat sangat kompleks, pada dasarnya struktur dasar
sangat sederhana dan secara matematis dapat dinyatakan sebagai berikut:
E
=
f(Xi,Yj) ................................................................................................ (!)
dimana:
E
= efek
performansi sistem
Xi
= variabel
dan parameter yang dapat dikontrol
Yj
= variabel
dan parameter yang tidak terkontrol
f
= hubungan antara
Xi dan Yj yang menghasilkan E
Setiap model umumnya akan memiliki unsur-unsur berikut ini:
10
1.
Komponen-komponen
model,
yakni
entitas
yang
membentnk
model,
didefinisikan sebagai objek sistem yang menjadi perhatian pokok.
2.
Variabel, yakni nilai yang selalu berubab.
3.
Parameter, yakni nilai yang tetap pada suatu saat, tapi bisa berubab pada waktu
yang berbeda.
4.
Hubungan fungsional, yakni n hubungan antar komponen-komponen model.
5.
Konstrain, yakni batasan dari permasalaban yang dihadapi.
2.1.5.
Langkah-langkah Simulasi
Dalam melakukan simulasi terdapat langkab-langkab yang perlu dilakukan:
I.
Pendefinisian Sistem, menentnkan batasan sistem dan identifikasi variabel
yang signiftkan.
2.
Formulasi Model, yakni merumuskan hubungan antar komponen model.
3.
Pengambilan Data, yakni identifikasi data yang diperlukan model sesuai tujuan
pembuatannya.
4.
Pembuatan Model
5.
Verifikasi Model, yakni proses pengecekan terhadap model apakab sudab
bebas dari kesalaban. Dalam tahap ini perlu disesuaikan dengan babasa
simulasi yang digunakan.
6.
Validasi Model
Proses pengujian terhadap model apakab sudab sesuai dengan sistem nyatanya.
Dalam jurnal Yaman Barlas ("Multiple Test
for Validation of Systems
Dynamics Type of Simulation Model") terdapat 2 cara:
a.
Pengujian Rata-Rata (Mean Comparison)
11
EI =
(S-A)
A
.................................................................................... (2)
di mana:
b.
S
= nilai
rata-rata basil simulasi
A
= nilai
rata-rata data aktual
Perbandingan Variasi Amplituda (Amplitude Variation Comparison)
Untuk membandingkan variasi antar output simulasi dan data yang
tersedia, dihitung standar deviasi model dan standar deviasi historis. Dari
kedua nilai ini dihitung tingkat kesalahannya.
E2
= ISs -SA I ................................................................................ (3)
ISA I
Model dianggap valid jika E2:::: 30%.
7.
Skenariosasi
Penyusunan skenario terhadap model. Setelah model dianggap valid, maka
berikutnya adalah membuat beberapa skenario atau
eksperirnen untuk
memperbaiki kinelja sistem sesuai dengan keinginan.
Secara urnurn jenis-jenis skenario ini adalah:
a.
Skenario parameter dilakukan dengan mengubah nilai parameter model.
Seknario jenis ini mudah dilakukan karena kita
hanya melakukan
perubahan terhadap nilai parameter model dan melihat dampak terhadap
output.
b.
Skenario struktur dilakukan dengan mengubah struktur model. Skenario
jenis ini memerlukan pengetahuan yang cukup tentang sistem agar
12
struktur baru yang diusulkan dan dieksperimenkan dapat memperbaiki
kineija sistem.
8.
Interpretasi Model, yakni proses penarikan kesimpulan dari hasil output model
simulasi.
9.
Implementasi, yakni penerapan model pada sistem nyata.
10. Dokumentasi, yakni proses penyimpanan hasil output model.
2.2.
Teori Penjadwalan dengan Repetitive Scheduling Method
Pekeijaan kerapkali bertemu dengan sesuatu yang sama atau setidaknya mirip,
seperti halnya membangun lantai ataupun gedung bertingkat. Contoh dalam kaitannya
dengan Bus Transjakarta adalah penjadwalan bus yang terus berulang setiap harinya.
Hal ini yang dikategorikan sebagai kegiatan yang berulang.
Masalah utama dalam penjadwalan kegiatan yang berulang adalah keterbatasan
material I resources, di mana hal inilah yang perlu diberlakukan optimasi. Karena dalam
kegiatan yang berulang itu, ada kalanya terdapat Critical Path, atau sesuatu yang sangat
penting untuk diberlakukan.
Jika dalam Critical Path Method, hal utama yang perlu diperhatikan adalah
adanya jalur kritis, yakni jalur yang wajib dilalui dalam melakukan penjadwalan suatu
rangkaian pekeijaan. Sedangkan dalam Repetitive Scheduling Method, hal utama yang
perlu diperhatikan adalah optimalnya material yang digunakan.
Ada 2 variabel yang perlu diperhatikan, yakni resource production rate ( rprA)
dan unit production rate ( uprA ). rprA adalah banyaknya pekeijaan yang bisa dikeijakan
dengan banyak material tertentu dalam satu waktu. uprA adalah banyaknya unit
berulang yang bisa dikeijakan dari resource I material dalam satu waktu.
13
QAI
rprA =-....................................................................................................(4)
TAl
QA1 adalah banyaknya pekeljaan dalam rangkaian aktivitas (A) dalam unit yang
berulang. TA1 adalah waktu yang diperlukan untuk melengkapi rangkaian aktivitas (A)
· dalam unit i.
rprA
uprA =- ...................................................................................................(5)
QAI
Dari hasil resource production rate dan unit production rate inilah, bisa dihitung
bagaimana seharusnya penjadwalan yang baik bekelja. Dalam penulisan skripsi ini, data
yang
berulang adalah pembaharuan data
waktu tempuh Bus
Transjakarta dalam
menempuh shelter-sheltemya.
Dalam
kaitannya
dengan
penjadwalan
pada
skripsi
ini
adalah
kita
memperbaharui data waktu tempuh Bus Transjakarta sehingga tercapai waktu tempuh
yang optimal untukjarak per sheltemya.
2.3.
Ventana Simulation
Ventana Simulation merupakan bahasa simulasi yang dapat digunakan sebagai
alat membantu menyelesaikan masalah teknis dalam bentuk simulasi. Dikembangkan
oleh Ventana Sistemsn, Inc sebagai respon terhadap kebutuhan dalam mengembangkan
model-model simulasi. Vensim terdiri dari: tool
untuk pembuatan model, simulasi,
optimasi, data, serta analisis untuk memaharni dan meningkatkan pengetahuan.
Persamaan dalam Vensim adalah sebagai berikut:
1.
Level : persamaan di mana proses akumulasi dihitung.
Irusi:disl%si :
2.
awal sebuah leveL
Ra!te : persamaan yang dipakai Uiltuk nilai alirnn masuk I keluar dari leveL
Auxilia1ry : va,.'iabel. diilllmis yang dihltung da::i variabellairmya
4.
K<m.dai:lta : nilai yang selalu tetap.
:u.
Sebuah system ha."Us dirat"lcang interak:tif berdasarkan lima kriteria berikut agar
dapat menjadi tatap muka yang baik:
1.
waktu belajll!
2.
kecepatan penyajian ;nformasi yang tepat
3.
tingkat kesalahan pemakaian rerrd. h
y&"lg
slngkat
penghafallln sudah me!ampaui jangka wak-:n
Sedangkan dalam merancaxcg tatap muka yang balk juga harus mempcrhatikan
clelapan a!unm utama (eight golden rules), yaitu:
l.
strive for con-,·istency
2.
enable frequent user to use shortcuts
3.
offer iriformative feedback
design dialogs to yield closure
5.
ojfer simple error handling
6.
permit ea5J' reversal of actions
7.
support Internal locus of control