Model & Simulasi 1. Pengantar Sistem, Model & Simulasi

Presentasi berjudul: "Model & Simulasi 1. Pengantar Sistem, Model & Simulasi"— Transcript presentasi:

1 Model & Simulasi 1. Pengantar Sistem, Model & Simulasi
Selamat Subagio, S.Kom

2 1. Pengantar Sistem, Model & Simulasi
Sistem & Lingkungan Sistem Model dari Sistem Hubungan Sistem, Model & Simulasi Ringkasan Latihan Soal Tugas

3 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

4 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

5 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

6 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

7 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

8 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 Pluto Sistem Ada interaksi dlm grup Asteroid Batas Sistem

9 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

10 Elemen dari Sistem a. Entitas & Atribut
Entitas : item-item yang akan diproses oleh sistem Proses bisa benda konkrit, maupun abstrak Karakteristik khas : biaya, bentuk, prioritas, kualitas & kondisi Atribut : segala sesuatu yang menjadi properti dari entitas Misal : kasir (entitas), skill kasir (atribut) Bentuk-bentuk Entitas : Bernyawa, tidak bernyawa, tidak dapat diraba (abstrak)

11 Elemen dari Sistem b. Aktivitas & Delay
Aktivitas : kejadian yang dilakukan sistem baik langsung/tidak dlm memproses entitas Contoh aktivitas : melayani pelanggan, memotong part, dsb Delay : keadaan dimana durasi proses tidak diketahui Contoh 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

12 Elemen dari Sistem c. Sumber Daya & Kontrol
Sumber daya : segala sesuatu yang dapat membantu aktivitas Contoh sumberdaya : fasilitas pendukung, peralatan, personel, dsb Karakteristik : kapasitas, kecepatan, waktu siklus, reliabilitas Kategori : manusia/bernyawa (operator, dokter, perawat, dsb.), tidak bernyawa (peralatan, lantai produksi, dsb.), tidak dapat diraba (informasi, tenaga elektrik, dsb.)

13 Elemen dari Sistem c. Sumber Daya & Kontrol
Kontrol mengatur bagaimana, kapan dan dimana aktivitas dilaksanakan Pada tingkat tinggi  penjadwalan, perencanaan dan kebijaksanaan Pada tingkat rendah  pengendalian dlm bentuk prosedur tertulis dan logika Pada semua level  pengendalian menyediakan informasi & logika keputusan bagaimana sistem dioperasikan

14 Ukuran Kinerja Sistem Aliran Waktu Utilisasi Nilai Waktu Waktu Tunggu Rata-rata Aliran Tingkat Antrian Produksi Variansi

15 Variabel-Variabel Sistem
Variabel Keputusan : Variabel yang independent / tdk tergantung Perubahan 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

16 Variabel-Variabel Sistem
Variabel State Variabel yang menandai status dari sistem pada saat tertentu Merupakan variabel dependen seperti variabel respon dimana tergantung pada variabel independen Sering 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

17 Variabel-Variabel Sistem
Entitas Sumber Atribut Aktivitas Kontrol Kejadian Mesin ATM Pelanggan Jumlah uang yang diambil Pengeluaran uang Status mesin (rusak, sibuk) atau panjang antrian Kedatang-an & keluarnya pelanggan SPBU (kendaraan) Tangki Minyak Jumlah Minyak Pengisian minyak Status tangki (kosong /tidak) SMS Pesan Kesibuk- an Server Panjang & tujuan Pengirim-an Pesan Pesan menunggu Pesan sampai ke tujuan Potong Rambut Potong Rambut Rambut Panjang Menggun-ting rambut Tukang cukur sibuk UPI YPTK - Padang

18 Konsep Model Model dari Sistem
Model : 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

19 Jenis-jenis Model Simbolik:
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 Deterministik Model Statis Model Dinamis

20 Jenis-jenis Model Simbolik :
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.

21 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

22 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

23 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

24 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

25 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

26 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

27 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

28 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

29 Tipe-tipe Simulasi : Tipe-tipe Simulasi : Simulasi dinamis/statis
Simulasi stokastik / deterministik Discrete event simulation / continous event simulation

30 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

31 Contoh Simulasi Pada Kasir Supemarket X Supermarket X Pintu Masuk
SERVER K A S I R Antrian .....

32 Waktu kedatangan & waktu pelayanan
Pada Kasir Supemarket X Pelanggan ke Waktu 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

33 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

34 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 2 10.9 3.5 14.4 3 13.2 4.2 18.6 1.2 5.4 4 14.8 3.1 21.7 6.9 5 17.7 2.4 24.1 4.0 6.4 6 19.8 4.3 28.4 8.6 7 21.5 2.7 31.1 9.6 8 26.3 2.1 33.2 4.8 9 32.1 2.5 35.7 1.1 3.6 10 36.6 3.4 40.0 0.0

35 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 Menganggur Rincian proses simulasi berorientasi pada event

36 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 Menganggur 3.2 1 Datang Sibuk 7.0 Keluar 10.9 2 3.9 13.2 3 14.4 14.8 4 17.7 5 18.6 19.8 6 21.5 7 21.7 24.1 26.3 8 28.4 31.1 32.1 9 datang 33.2 35.7 36.6 10 0.9 40.0 Rincian proses simulasi berorientasi pada event

37 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

38 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 ?

39 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

40 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 ?

41 Model & Simulasi REFERENSI :
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

42 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