Selamat Subagio, S.Kom
1. Pengantar Sistem, Model & Simulasi
Sistem & Lingkungan Sistem Model dari Sistem Hubungan Sistem, Model & Simulasi Ringkasan Latihan Soal Tugas
Sistem & Lingkungan Sistem
Kemampuan analisa sistem kunci keberhasilan dari implementasi model
Konsep Sistem Sistem menjadi bagian yang harus dihadapi manusia sejak
diciptakan : sistem tata surya, sistem bumi, sistem alam, dsb. s/d saat ini sistem menjadi bagian yang tidak terpisahkan untuk
mencapai kemajuan strata berpikir & strata pelaksanaannya Komputer dibuat sesuai tatacara & kaidah kerja otak manusia :
ada tempat simpan data, ada proses pengolahan data, dsb Telaah manusia terhadap persoalan pemikiran ke-sistem-an Pemikiran ini sejak 1940 system thinking Penelitian operasional, management science atau analisa sistem
telah menggunakan pemikiran ke-sistem-an ini Interaksi antar bagian sistem sering dinyatakan dlm terminologi
kuantitatif ekspresi matematika
Sistem & Lingkungan Sistem
Konsep Sistem (2) Ekspresi matematika sangat membantu analis untuk mendalami
persoalan yang kompleks solusi / kompromi terbaik jawaban pertanyaan
3 kemampuan kodrat manusia : 1. Kecerdasan menemukan solusi, derajat berbeda-2 2. Persepsi thdp masalah bersama dgn kecerdasan mampu
menganalisa & memecahkan masalah 3. Falsafah hidup pengaruh terhadap keputusan yang
berbeda dalam persoalan yang sama
Manusia memiliki kelebihan dibanding makhluk lain Kompleksitas masalah tidak cukup sifat & sikap naluriah,
tetapi perlu telaah mendalam agar tepat
Sistem & Lingkungan Sistem
Mengapa Perlu Pemikiran Sistem
Metode analisis tradisional tidak bertambah penyelesaian solusinya, karena :
Meningkatnya kompleksitas masalah perlu koordinasi dgn baik
Kebutuhan akan efisiensi & efektivitas lama penyelesaian
Sering intuitif & tidak terencana salah sasaran
Sistem & Lingkungan Sistem
Apa Itu Sistem Rasa ingin tahu karena berada dlm lingkaran sistem &
perubahan sistem Manusia terus berada dlm sistem transportasi, sistem
kesehatan, sistem produksi, sistem distribusi, dll Rasa ingin tahu kualitas terbaik, minimalisasi kehilangan
waktu, biaya berpikir sistem yang lebih baik Dipengaruhi oleh perubahan-2 dlm sistem (endogen) dan dari
luar sistem (eksogen) Sistem keluarga memiliki elemen : suami, istri, anak, mertua,
pembantu, dsb. Elemen perlu saling interaksi untuk mencapai tujuan
Sistem & Lingkungan Sistem
4 Ciri Sistem Adanya sekumpulan elemen Adanya interaksi di antara elemen tersebut Mempunyai tujuan yang hendak dicapai Situsi dan kondisi yang kompleks
Beberapa definisi sistem yang ada tetap berada dalam lingkup point-point di atas
Blanchard (2000) : sekumpulan elemen-2 yang mempunyai fungsi bersama untuk mencapai suatu tujuan
Law (2004) : sekelompok komponen yang beroperasi secara bersama-2 untuk mencapai tujuan tertentu atau sekumpulan entitas ayng bertindak dan berinteraksi bersama-2 untuk memenuhi suatu tujuan akhir yang logis
Sistem & Lingkungan Sistem
Apa Itu Sistem (3) Contoh sistem : sistem lalulintas, sistem politik, sistem ekonomi,
sistem manufaktur, sistem layanan, dsb. Foklus utama dari sistem manufaktur dan layanan adalah :
proses material, informasi & SDM. Kesulitan dalam menentukan batas sistem (boundary), karena
banyaknya interaksi antar elemen-2 dalam group Pemodel perlu pengetahuan yang cukup terhadap sistem yang
akan ditelaah
Sistem
Ada interaksi dlm grup
Batas Sistem
Pluto
Asteroid
Sistem & Lingkungan Sistem
Apa Itu Sistem (4) Pemodel perlu pengetahuan yang cukup terhadap sistem yang
akan ditelaah Analis hanya bisa mempelajari perilaku dari sistem, tetapi tidak
memodelkan bagian dari sistem itu Model yang baik, bukan semata mengambil semua bagian
sistem Tetapi perlu menelaah, mengkaji, membuat prediktif dari
kejadian yang mungkin
Elemen dari Sistem
a. Entitas & Atribut Entitas : item-item yang akan diproses oleh sistemProses bisa benda konkrit, maupun abstrakKarakteristik khas : biaya, bentuk, prioritas, kualitas &
kondisiAtribut : segala sesuatu yang menjadi properti dari
entitasMisal : kasir (entitas), skill kasir (atribut)Bentuk-bentuk Entitas : Bernyawa, tidak bernyawa,
tidak dapat diraba (abstrak)
Elemen dari Sistem
b. Aktivitas & DelayAktivitas : kejadian yang dilakukan sistem baik
langsung/tidak dlm memproses entitasContoh aktivitas : melayani pelanggan, memotong
part, dsbDelay : keadaan dimana durasi proses tidak diketahuiContoh delay : menunggu untuk dilayani di dalam
suatu sistem antrian, menunggu diproses pada manufaktur
Delay akan terlihat pada saat melihat kesimpulan dari proses yang berlangsung
Aktivitas merupakan bagian dari perencanaan model
Elemen dari Sistem
c. Sumber Daya & KontrolSumber daya : segala sesuatu yang dapat membantu
aktivitasContoh sumberdaya : fasilitas pendukung, peralatan,
personel, dsbKarakteristik : kapasitas, kecepatan, waktu siklus,
reliabilitasKategori : manusia/bernyawa (operator, dokter,
perawat, dsb.), tidak bernyawa (peralatan, lantai produksi, dsb.), tidak dapat diraba (informasi, tenaga elektrik, dsb.)
Elemen dari Sistem
c. Sumber Daya & KontrolKontrol mengatur bagaimana, kapan dan dimana
aktivitas dilaksanakanPada tingkat tinggi penjadwalan, perencanaan dan
kebijaksanaanPada tingkat rendah pengendalian dlm bentuk
prosedur tertulis dan logikaPada semua level pengendalian menyediakan
informasi & logika keputusan bagaimana sistem dioperasikan
Ukuran Kinerja Sistem
Aliran Waktu Utilisasi Nilai Waktu Waktu Tunggu Rata-rata Aliran Tingkat Antrian Produksi Variansi
Variabel-Variabel Sistem
Variabel Keputusan :Variabel yang independent / tdk tergantungPerubahan nilai akan memberi efek perilaku dari
sistem Variabel Respon :
Mengukur performansi dari sistem untuk memberikan respon pada variabel keputusan tertentu
Contohnya : jumlah entitas yang diproses untuk waktu tertentu, rata-rata penggunaan sumberdaya
Pada simulasi, merupakan variabel yang dependen / tergantung pada nilai dari variabel independen
Eksperimen tidak dapat memanipulasi variabel dependen / variabel keputusan
Variabel-Variabel Sistem
Variabel StateVariabel yang menandai status dari sistem pada saat
tertentuMerupakan variabel dependen seperti variabel respon
dimana tergantung pada variabel independenSering tidak diketahui pada saat percobaan, sehingga
tidak dapat langsung dikontrol seperti pada variabel keputusan
Pendekatan sistem berkaitan dengan bagaimana masing-2 unsur berhubungan satu dengan lainnya menjadi 1 kesatuan pendekatan “integratif “ desain sistem
Variabel-Variabel Sistem
UPI YPTK - Padang
Sistem Entitas Sumber Atribut Aktivitas Kontrol Kejadian
MesinATM
Pelanggan MesinATM
Jumlahuangyang diambil
Pengeluaran uang
Status mesin (rusak, sibuk) atau panjang antrian
Kedatang-an & keluarnya pelanggan
SPBU Pelanggan(kendaraan)
TangkiMinyak
Jumlah Minyak
Pengisian minyak
Status tangki (kosong /tidak)
Kedatang-an & keluarnya pelanggan
SMS PesanKesibuk-an Server
Panjang & tujuan
Pengirim-an Pesan
Pesan menunggu
Pesan sampai ke tujuan
PotongRambut
Pelanggan Potong Rambut
Rambut Panjang
Menggun-ting rambut
Tukang cukur sibuk
Kedatang-an & keluarnya pelanggan
Model dari Sistem
Konsep ModelModel : proses penggambaran operasi sistem
nyata untuk menjelaskan atau menunjukkan relasi-relasi penting yang terlibat
Sistem nyata biasanya kompleks perlu simplifikasi dari problematika yang ada
4 karakteristik model :○ Punya tingkat generalisasi yang tinggi○ Punya mekanisme yang transparan○ Punya potensi untuk dikembangkan○ Punya kepekaan terhadap perubahan asumsi
Model dari Sistem
Jenis-jenis Model 3 faktor sudut pandang pemodel :
Tata nilai yang dianut Ilmu pengetahuan khusus yang dimiliki Pengalaman yang berhubungan
Jenis-jenis Model Simbolik:Model Stokastik :Model DeterministikModel StatisModel Dinamis
Model dari Sistem
Jenis-jenis Model Simbolik :Model Stokastik : mencakup distribusi kemungkinan
untuk input & memberikan serangkaian nilai dari sekurang-kurangnya 1 variabel output dgn probabilitas yang berkaitan pada tiap nilai○ Contoh : waktu kedatangan pelanggan, waktu antrian
pelanggan
Model Deterministik :Model yang dipergunakan untuk memecahkan suatu persoalan dalam situsai yang pasti○ Contoh : proses kimia, peta, dsb.
Model dari Sistem
Jenis-jenis Model :Model Statis : yang berhubungan dengan keadaan
sistem pada suatu saat tidak mempertimbangkan perubahan waktu, biasa hanya melibatkan pembangkitan bil.random untuk simulasi○ Contoh : penganggaran keuangan univ., penentuan jumlah
persediaan gudang, dsb.
Model Dinamis : yang berkaitan dgn keadaan sistem pada waktu berkelanjutan, mengandung proses perubahan setiap saat akbiat suatu aktivitas○ Contoh : Simulasi layangan perbankan yang buka dari jam
08.00-15.00
Hubungan Sistem, Model & Simulasi
Konsep Simulasi Simulasi Mengapa Simulasi ? Kapan Simulasi Digunakan ? Kapan Simulasi Tidak Digunakan ? Kegunaan & Kesulitan dari Simulasi Tipe-tipe Simulasi Hubungan Sistem, Model dan Simulasi
Hubungan Sistem, Model & Simulasi
Konsep Simulasi : Alat bantu untuk memahami masalah yang akan dipecahkan Dirancang untuk membantu pemecahan masalah yang
berhubungan dgn sistem yang dioperasikan secara alamiah Simulasi
Diawali dgn pemahaman atas sistem & pembanguan modelnya Model yang baik pemahaman sistem yang baik
Mengapa Simulasi ? Mengurangi biaya, waktu, tenaga, tidak merusak Mampu memberikan kapabilitas & akurasi dari penilaian
performance pada sistem yang kompleks Keunggulan sbg alat pengambil keputusan Kebebasan pda perencana sistem yang tak terbatas untuk
mencoba berbagai gagasan, demi peningkatan hasil, minimasi resiko-waktu, sifat destruktif
Hubungan Sistem, Model & Simulasi
Kapan Simulasi Digunakan ? Kapan Simulasi Tidak Digunakan ? Kegunaan & Kesulitan dari Simulasi Tipe-tipe Simulasi :
Simulasi dinamis/statis Simulasi stokastik / deterministik Discrete event simulation / continous event simulation
Hubungan Sistem, Model dan Simulasi
Kapan Simulasi Digunakan ? Suatu keputusan operasional sdg dibuat Proses yg sdg dianalisa mudah digambarkan & berulang Peristiwa & aktivitas memperlihatkan bbrapa
interdependensi & variabilitas Biaya berdampak pd keputusan & lebih besar ongkos
daripada melakukan simulasi Beban yang diberikan untuk mengadakan percobaan pada
sistem nyata lebih besar dibanding memberi beban kepada dilakukannya simulasi
Kapan Simulasi Tidak Digunakan ?
Permasalahan bisa diselesaikan dg penyelesaian analisis Permasalahan bisa diselesaikan dg akal sehat Permasalahan lebih mudah jika dilakukan dg eksperimen
langsung Biaya-biaya yang akan digunakan melebihi anggaran yg ada Perilaku sistem ekstrem kompleks atau tdk dapat
didefinisikan Ekspektasi terhadap persoalan tdk dapat dinalar Sumber daya & waktu tdk tersedia Jika perilaku sistem sangat kompleks atau tdk bisa
digambarkan
Kegunaan/keunggulan dari Simulasi
Sebagian besar sistem riil dg elemen2 stokastik tdk dapat dideskripsikan secara akurat dg model matematik yg dievaluasi secara analitik. Dgn demikian simulasi seringkali merupakan satu satunya cara
Simulasi memungkinkan estimasi kinerja sistem yang ada dgn beberapa kondisi operasi yang berbeda
Rancangan-rancangan sistem alternatif yg dianjurkan dapat dibandingkan via simulasi untuk mendapatkan yang terbaik
Pada simulasi bisa dipertahankan kontrol yang lebih baik terhadap kondisi eksperimen
Simulasi memungkinkan studi sistem dgn kerangka waktu lama dlm waktu yg lebih singkat, atau mempelajari cara kerja rinci dlm waktu yg diperpanjang
Kesulitan Pelaksanaan dari Simulasi
Hasil simulasi seringkali bersifat “individual”, tdk bisa jadi solusi umum Hasil simulasi sangat “hard to interpret result”, mengingat hasil simulasi
merupakan rangkaian skenario Membutuhkan waktu yg lama untuk menghasilkan suatu solusi, krn harus
mempelajari sistem secara tepat Membutuhkan biaya yg cukup tinggi, walaupun jika dibandingkan dgn
percobaan langsung masih lebih rendah biaya & resikonya Setiap langkah percobaan model simulasi stokastik hanya menghasilkan
estimasi dari karakteristik sistem yg sebenarnya untuk parameter input tertentu. Untuk kasus tersebut model analitik lebih valid
Model simulasi yg sempurna, seringkali mahal & makan waktu lama untuk dikembangkan
Output dlm jumlah besar yg dihasilkan dari simulasi biasanya tampak meyakinkan, padahal belum tentu modelnya valid
Tipe-tipe Simulasi :
Tipe-tipe Simulasi : Simulasi dinamis/statis Simulasi stokastik / deterministik Discrete event simulation / continous event simulation
Hubungan Sistem, Model & Simulasi
Keberhasilan simulasi ditentukan oleh : bagaimana menghasilkan model yg baik ?? Ciri model yg baik dicirikan oleh : keterwakilan & pengetahuan analis dlm mempelajari
sistem ?? Contoh : Simulasi kebakaran oleh tim pemadam kebakaran Dibuat kondisi (model) yg mewakili sistem nyata Simulasi yg baik membutuhkan building model yg baik Model yg baik akan dihasilkan melalui pengamatan
sistem yg cermat & komprehensif
Contoh Simulasi Pada Kasir Supemarket X
Pintu Masuk
Supermarket X
K A S I R
SERVER
Antrian .....
Waktu kedatangan & waktu pelayanan Pada Kasir Supemarket X
Pelanggan keWaktu
kedatangan di kasir
Waktu pelayanan kasir
1 3.2 3.8
2 10.9 3.5
3 13.2 4.2
4 14.8 3.1
5 17.7 2.4
6 19.8 4.3
7 21.5 2.7
8 26.3 2.1
9 32.1 2.5
10 36.6 3.4
Nilai antrian pada kasir Pada Kasir Supemarket X
Pelanggan ke
Waktu kedatangan
di kasir
Waktu pelayanan
kasir
Waktu keluar Waktu tunggu
Waktu di super-market
1 3.2 3.8
2 10.9 3.5
3 13.2 4.2
4 14.8 3.1
5 17.7 2.4
6 19.8 4.3
7 21.5 2.7
8 26.3 2.1
9 32.1 2.5
10 36.6 3.4
Nilai antrian pada kasir (2) Pada Kasir Supemarket X
Pelanggan ke
Waktu kedatangan
di kasir
Waktu pelayanan
kasir
Waktu keluar
Waktu tunggu
Waktu di super-market
1 3.2 3.8 7.0 0 3.8
2 10.9 3.5 14.4 0 3.5
3 13.2 4.2 18.6 1.2 5.4
4 14.8 3.1 21.7 3.8 6.9
5 17.7 2.4 24.1 4.0 6.4
6 19.8 4.3 28.4 4.3 8.6
7 21.5 2.7 31.1 6.9 9.6
8 26.3 2.1 33.2 4.8 6.9
9 32.1 2.5 35.7 1.1 3.6
10 36.6 3.4 40.0 0.0 3.4
Rincian proses simulasi berorientasi pada event
Waktu pelanggan datang /keluar
Pelanggan ke Tipe Kejadian Pelanggan di antrian
Pelanggan di supermarket
Status kasir Lama Kasir menganggur
0.0 - Mulai 0 0 Menganggur
Rincian proses simulasi berorientasi pada event
Waktu pelanggan datang /keluar
Pelanggan ke Tipe Kejadian Pelanggan di antrian
Pelanggan di supermarket
Status kasir Kasir menganggur
0.0 - Mulai 0 0 Menganggur
3.2 1 Datang 0 1 Sibuk 3.2
7.0 1 Keluar 0 0 Menganggur
10.9 2 Datang 0 1 Sibuk 3.9
13.2 3 Datang 1 2 Sibuk
14.4 2 Keluar 0 1 Sibuk
14.8 4 Datang 1 2 Sibuk
17.7 5 Datang 2 3 Sibuk
18.6 3 Keluar 1 2 Sibuk
19.8 6 Datang 2 3 Sibuk
21.5 7 Datang 3 4 Sibuk
21.7 4 Keluar 2 3 Sibuk
24.1 5 Keluar 1 2 Sibuk
26.3 8 Datang 2 3 Sibuk
28.4 6 Keluar 1 2 Sibuk
31.1 7 Keluar 0 1 Sibuk
32.1 9 datang 1 2 Sibuk
33.2 8 Keluar 0 1 Sibuk
35.7 9 Keluar 0 0 Menganggur
36.6 10 Datang 0 1 Sibuk 0.9
40.0 10 Keluar 0 0 Menganggur
Ringkasan Kompleksitas persoalan yang melingkupi
kehidupan manusia menyebabkan berkembangnya pemikiran ke-sistem-an
Sistem merupakan sekumpulan obyek yang saling berinteraksi dan berhubungan untuk mencapai tujuan tertentu pada situasi yang kompleks.
Pemikiran ke-sistem-an ini akan memberikan pengaruh terhadap bagaimana model dibangun
Model yang dibangun berdasarkan pemikiran ke-sistem-an yang baik akan menghasilkan simulasi yang baik pula
Latihan Soal
Apa yang dimaksud dengan model ? Apa yang dimaksud dengan simulasi ? Berikan contoh dan jelaskan mengenai jenis-jenis dari
model dan perbedaannya ? Jelaskan apa yang dimaksud dengan simulasi ? Kapan simulasi dapat digunakan sebagai pendekatan
penyelesaian persoalan dan kapan tidak dapat digunakan ?
Apakah perbedaan antara model stokastik & model deterministik dalam bentuk variabel input dan dengan cara menginterpretasikan hasilnya
Apakah 2 karakteristik sistem yang menyebabkannya menjadi kompleks ?
Apa yang menjadi prinsip-prinsip dalam pengembangan model ? Berikan contohnya ?
Latihan Soal (2)
Apa yang dimaksud dengan asumsi ? Apa syarat-syarat dari perubahan asumsi? Jelaskan dan berikan contoh kapan simulasi dapat
digunakan ? Jelaskan dan berikan contoh kapan simulasi tidak dapat
digunakan ? Apa perbedaan antara simulasi diskrit dan simulasi
kontinyu ? Terangkan beberapa istilah sbb, dengan contoh :
Stochastic Process Asumsi Dependent Variabel Discret State Continous Parameter Stochastic Process
Tugas
Pilihlah sebuah sistem yang ada kaitannya dengan perusahaan / industri (jasa atau manufaktur).
Tentukan : Elemen-elemen dari sistem ? Keterkaitan antar elemen ? Sebutkan Subsistem & Sistem yang dipilih ? Jelaskan batasan sistem ? Jelaskan lingkungannya ? Jelaskan klasifikasi sistem yang anda pilih ?
Berdasarkan sistem yang dipilh seperti tugas di atas, susunlah sebuah model (minimal diagram keterkaitan) yang menjelaskan bahwa model merupakan representasi dari sistem ?
Model & SimulasiREFERENSI : Law, A. and Kelton W., 2000, “Simulation
Modelling and Analysis”, 3rd, Mc Graw-Hill Harrel, C., Gjosh, K.B, and Bowden R, 2000,
“Simulation using ProModel”, 2nd, Mc Graw-Hill
Kreutzer, W., 1986, “System Simulation”, Addison Wesley
Arifin, M., 2009, “Simulasi Sistem Industri”, Graha Ilmu
Model & Simulasi Pengantar Sistem, Model & Simulasi Aspek Statistika & Probabilitas dalam
Simulasi Pembangkitan Bilangan Random Simulasi Kejadian Kredit Pengumpulan Data & Sistem Antrian Verifikasi & Validasi Simulasi Simulasi Sistem Sistem Dinamik