Model & Simulasi 1. Pengantar Sistem, Model & Simulasi

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


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


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


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


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


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


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 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


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)


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


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


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


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


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











32.1 9 datang 1 2 Sibuk



36.6 10 Datang 0 1 Sibuk 0.9


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

Documents

Model & Simulasi 1. Pengantar Sistem, Model & Simulasi