BAB II STUDI PUSTAKA
II.1 Pembangunan Industri Pengolahan Buah Dalam Rencana Pembangunan Jangka Menengah Nasional (RPJMN) telah ditetapkan bahwa pembangunan di bidang ekonomi untuk tahun 2005 – 2009 diharapkan dapat tumbuh rata-rata 6,6% per tahun (Kementrian Negara Perencanaan Pembangunan Nasional, 2005). Untuk mencapai sasaran pertumbuhan ekonomi tersebut, prioritas dan arah kebijakan pembangunan sektor industri diarahkan untuk meningkatkan utilitas kapasitas terpasang, memperkuat struktur industri, memperkuat basis produksi, dan meningkatkan daya saing industri manufaktur. Industri yang dijadikan prioritas ditekankan pada industri-industri yang menyerap banyak tenaga kerja, memiliki prioritas memenuhi kebutuhan dalam negeri, memiliki potensi ekspor, serta mampu mengolah sumber daya alam di dalam negeri.
Industri pengolahan buah merupakan salah satu industri yang masuk ke dalam kelompok 10 klaster industri prioritas yang sedang dikembangkan pemerintah (Depperin, 2005).
Pertumbuhan industri pengolahan buah juga mengalami
peningkatan dari tahun ke tahun. Pada tahun 2004 terdapat 72 industri pengolahan buah, yang menyerap sekitar 21.602 orang tenaga kerja, dengan menghasikan total produksi sebesar Rp. 794,2 milyar, dan nilai ekspor 137,32 juta US$. Kemudian pada tahun 2005 jumlah industri pengolahan buah meningkat menjadi 83 perusahaan, yang menyerap sekitar 23.394 orang tenaga kerja, dengan menghasilkan total produksi sebesar Rp. 989,7 milyar, serta nilai ekspor 167,73 juta US$ (Depperin, 2006).
Produk olahan buah merupakan pengembangan produk buah segar yang diolah dengan tujuan untuk mempertahankan kontinyuitas pasokan sehingga dapat tersedia sepanjang tahun. Secara umum proses pengolahan buah dilakukan agar buah segar yang melimpah pada waktu musim panen, dapat dipertahankan nilai jualnya melalui 11
proses pengolahan.
Pengembangan industri pengolahan buah akan memberikan
berbagai keuntungan dalam beberapa hal, yaitu (Depperin, 2006) : a.
Memberikan nilai tambah yang lebih tinggi dibandingkan dalam bentuk buah segar.
b.
Meningkatkan daya tahan hasil panen sehingga dapat mengurangi kerusakan dan kerugian.
c.
Menyelamatkan dan memanfaatkan hasil panen yang umumnya bersifat perishable.
d.
Menghasilkan bentuk produk yang awet sehingga memungkinkan selalu tersedianya stok yang besar, dalam rangka memperkuat posisi tawar menawar.
e.
Memperlancar rantai distribusi dan perdagangan karena bentuknya yang lebih ringkas, praktis, serta lebih menarik.
f.
Memberikan keuntungan yang lebih tinggi untuk penjualan di dalam negeri dan luar negeri.
g.
Memperluas lapangan kerja baru.
h.
Menghasilkan devisa yang diperoleh dari ekspor produk olahan.
Berbagai produk olahan buah dapat dihasilkan dari buah segar yang akan memberikan nilai tambah yang lebih besar. Macam – macam produk olahan buah yang bisa dihasilkan dari buah segar dapat dilihat pada pohon industri buah yang ditampilkan pada Gambar II.1.
12
Gambar II.1 Pohon Industri Buah
13
II.2 Sektor Industri Pengolahan Buah (Departemen Perindustrian, 2005) Berdasarkan data Input Output tahun 2000, pengelompokan industri inti pengolahan buah menurut teknologi yang digunakan, dibagi kedalam 5 kelompok industri. Pengelompokan industri pengolahan buah ini mengacu pada Klasifikasi Baku Lapangan Usaha Indonesia (KBLI).
Lima kelompok industri pengolahan buah
tersebut adalah : 1. Industri Pengalengan Buah-buahan ( KBLI 15131) Kelompok ini mencakup usaha pengolahan dan pengawetan buah-buahan melalui proses pengalengan. Industri pengalengan buah tersebar di empat propinsi, yaitu propinsi Sumatera Utara, Jawa Barat, Sulawesi Selatan dan Lampung. Industri terbesar pada KBLI 15131 adalah industri pengalengan Nanas dengan share sekitar 65,5 persen terhadap total produksi industri pengalengan buah-buahan. 2. Industri Pengasinan /Pemanisan Buah-buahan ( KBLI 15131) Kelompok ini mencakup kelompok usaha pengawetan buah-buahan dengan proses pengasinan dan pemanisan, baik dalam bentuk kemasan maupun tidak. Industri pengasinan/pemanisan buah-buahan tersebar di empat propinsi, yaitu propinsi Jawa Barat, Jawa Tengah, D.I. Yogyakarta dan Sumatera Utara. Industri terbesar pada KBLI 15131 adalah industri asinan ketimun. 3. Industri Pelumatan Buah-buahan ( KBLI 15133) Kelompok ini mencakup usaha pengawetan buah-buahan dengan proses pelumatan baik yang dikemas maupun tidak. Industri pelumatan buah tersebar di lima propinsi, yaitu Jawa Timur, Jawa Tengah, Kepulauan Riau, DKI Jakarta dan Banten. Industri terbesar pada KBLI 15133 adalah industri selai. 4. Industri Pengeringan Buah-buahan ( KBLI 15134) Kelompok ini mencakup usaha pengawetan buah-buahan dengan cara pengeringan, baik yang dikemas maupun tidak.
Industri pengeringan buah-
buahan tersebar di dua propinsi yaitu propinsi Jawa Timur dan Sumetera Barat. Industri terbesar pada KBLI 15134 adalah industri tepung buah. 14
5. Industri Pengolahan dan Pengawetan Lainnya untuk Buah-buahan ( KBLI 15139) Kelompok ini mencakup usaha pengawetan buah-buahan dengan cara selain yang terliput dalam kelompok 15131 s.d. 15134 seperti bubuk sari buah-buahan dan sari buah. Industri dengan kelompok KBLI 15139 ini tersebar di empat propinsi yaitu propinsi Riau, Jawa Barat, Sulawesi Selatan dan Sumatera Utara. Industri terbesar pada KBLI 15139 adalah industri sari buah.
Industri pengolahan buah perlu dikaji lebih mendalam agar memiliki daya saing yang lebih kuat. Industri ini mempunyai hubungan strategis dengan buah segar dalam keterkaitan rantai distribusi dan pemasaran.
Diagram keterkaitan pada industri
pengolahan buah dapat dilihat pada Gambar II.2 berikut.
Penghasil Buah
Bibit Unggul
- Pupuk - Pestisida
Petani Buah
DEPTAN
Produsen / Pemasaran / Kelembagaan Pengolahan Buah
Mesin/peralatan prosesing dan transpor (IATT, ILMTA)
Teknik Budidaya/ GAP
• •
Pengumpul Buah
DEPDAG Sortasi
Pedagang Besar Buah
Industri Puree Buah Industri Buah olahan lain
Kemasan (IAK, IKM)
Bahan penolong, pengawet
• Ind. Sari Buah • Ind. Jam & Jelly
• Ind. manisan
Kelembagaan (SDM, R&D, Bank) Standar & pengujian (BALAI)
Kemasan (IAK, IKM)
Jasa Periklanan
Gambar II.2 Diagram Keterkaitan Pada Industri Pengolahan Buah (Depperin, 2006)
Produk olahan buah merupakan pengembangan produk buah segar yang diolah dengan tujuan untuk mempertahankan kontinuitas pasokan, sehingga produk tersedia sepanjang tahun. Secara umum pengolahan buah dilakukan agar buah segar yang 15
melimpah pada musim panen dapat dipertahankan nilai jualnya melalui proses pengolahan.
Pengembangan industri pengolahan buah di Indonesia dapat dilihat
pada Gambar II.3.
Daerah Penghasil Bahan Baku
Buah
Buah Sortasi
Daerah Produsen / Pemasar
• •
Puree Buah Konsentrat Buah
•
Pasar Ekspor
Sari Buah
-Buah dlm kaleng -Buah kering -Manisan buah -Tepung buah -Buah lumatan
Dalam Negeri
Program dan kegiatan : 1. Peningkatan Investasi & Kemampuan Produksi 2. Peningkatan Kemampuan SDM
3. Promosi Pemasaran (Ekspor dan DN) 4. Peningkatan Infrastruktur
I
5. Meningkatan Akses Pendanaan 6. Standardisasi
II
Roadmap
III
Gambar II.3 Pengembangan Industri Pengolahan Buah (Depperin, 2006) Keterangan : I. Industri konsentrat buah dan puree buah tumbuh didaerah penghasil bahan baku II. Industri konsentrat buah, puree buah, industri sari buah, buah dalam kaleng, buah kering, manisan buah, tepung buah dan buah lumatan tumbuh didaerah penghasil bahan baku III. Produk sudah dapat diekspor oleh daerah penghasil bahan baku
II.3 Pembangunan Sistem Agribisnis (Departemen Pertanian, 2005) Pembangunan sistem agribisnis merupakan totalitas atau kesatuan kerja sektor agribisnis yang terdiri dari sub sistem agribisnis hulu berupa kegiatan ekonomi input produksi, ekonomi dan teknologi; sub sistem usaha tani berupa kegiatan produksi
16
pertanian primer tanaman dan hewan; sub sistem agribisnis pengolahan; sub sistem agribisnis pemasaran; sub sistem agribisnis penunjang berupa sarana dan prasarana pendukung, serta lingkungan yang kondusif bagi pengembangan agribisnis. Uraian lengkap mengenai pembangunan sistem agribisnis adalah : 1. Sub sistem agribisnis hulu (up stream agribusiness) merupakan industri – industri yang menghasilkan barang – barang modal bagi pertanian, yaitu industri pembenihan/pembibitan, industri pupuk, pestisida, serta industri obat – obatan pertanian. 2. Sub sistem usaha tani (on farm agribusiness) menjelaskan kegiatan yang menggunakan sumber daya modal dan sumber daya alam untuk menghasilkan komoditas pertanian primer. Termasuk didalamnya adalah usaha tani tanaman pangan dan hortikultura, usaha tani tanaman obat-obatan, usaha tani perkebunan, usaha tani peternakan, serta usaha perikanan dan kehutanan. 3. Sub sistem pengolahan (down stream agrobusiness) yaitu industri yang mengolah komoditas pertanian primer (agro industri) menjadi produk olahan, baik produk antara (intermediate product) maupun produk akhir (finish product). Termasuk didalamnya adalah industri makanan, industri minuman, industri agrokimia, industri biofarmaka, industri agrowisata dan estetika. 4. Sub sistem pemasaran berisi kegiatan – kegiatan untuk memperlancar distribusi dan perdagangan komoditas pertanian baik dalam bentuk produk segar maupun olahannya.
Termasuk di dalamnya adalah kegiatan distribusi untuk
mamperlancar arus komoditi dari sentra produsen ke sentra konsumen. 5. Sub sistem jasa menyediakan jasa bagi sub sistem yang lain. Pada sub sistem ini terdapat lembaga penelitian dan pengembangan, perkreditan dan asuransi, transportasi, pendidikan, pelatihan dan penyuluhan, serta sistem informasi dan dukungan kebijakan pemerintah. Secara singkat lingkup pembangunan sistem agribisnis tersebut ditampilkan pada Gambar II.4
17
Gambar II.4 Pembangunan Sistem Agribisnis (Deptan, 2005)
II.4 Kebijakan Pengembangan Industri Minuman dan Tembakau (Departemen Perindustrian, 2005) Direktorat Industri Minuman dan Tembakau merupakan salah satu unit di Direktorat Jenderal Industri Agro dan Kimia, Departemen Perindustrian.
Berdasarkan
Keputusan Menteri Perindustrian dan Perdagangan No : 86/MPP/Kep/3/2001 tentang Organisasi dan Tata Kerja Departemen Perindustrian dan Perdagangan, Direktorat Industri Minuman dan Tembakau mempunyai tugas melaksanakan perumusan, kebijakan, standardisasi dan bimbingan teknis serta evaluasi di bidang Industri Minuman dan Tembakau, meliputi : 1. Industri pengalengan buah dan sayur 2. Industri pengasinan/pemanis buah dan sayur 3. Industri pelumatan buah dan sayur 4. Industri pengeringan buah dan sayur 18
5. Industri pengolahan dan pengawetan lainnya untuk buah dan sayur 6. Industri susu 7. Industri makanan dari susu 8. Industri es krim 9. Industri pengupasan dan pembersihan kopi 10. Industri sirop 11. Industri pengolahan teh 12. Industri pengolahan kopi 13. Industri es 14. Industri minuman keras 15. Industri anggur dan sejenisnya 16. Industri malt dan minuman yang mengandung malt 17. Industri minuman ringan (soft drink) 18. Industri pengeringan dan pengolahan tembakau 19. Industri rokok kretek 20. Industri rokok putih . 21. Industri rokok lainnya 22. Industri hasil lainnya dari tembakau, bumbu rokok dan klobot/kawung 23. Industri kimia dasar organik yang tidak diklasifikasikan di tempat lain, hanya untuk Saccharin dan Natrium siklamat
II.4.1 Sasaran Kebijakan Pengembangan Industri Minuman dan Tembakau Tahun 2005 – 2009 Sasaran kebijakan pengembangan industri minuman dan tembakau tahun 2005-2009 adalah sebagai berikut : 1. Menumbuhkembangkan industri minuman dan tembakau yang menghasilkan komoditi unggulan ekspor melalui pengembangan klaster 3 industri yaitu industri pengolahan buah, kopi dan tembakau. 2. Menciptakan iklim usaha yang kondusif melalui penghapusan PPN produk primer dan harmonisasi tarif serta insentif investasi. 19
3. Meningkatkan pasokan bahan baku dalam negeri melalui pengembangan kemitraan. 4. Penetrasi pasar dan promosi produk. 5. Pengembangan SDM dan R&D dibidang budi daya, pasca panen dan pengolahan. 6. Promosi investasi.
II.4.2 Rencana Stratejik Industri Minuman dan Tembakau Dalam Inpres nomor 7 tahun 1999 tentang Akuntabilitas Kinerja Instansi Pemerintah disebutkan bahwa perencanaan stratejik merupakan proses perencanaan yang berorientasi pada hasil yang ingin dicapai selama kurun waktu satu sampai dengan lima tahun dengan memperhitungkan potensi, peluang, dan kendala yang ada atau mungkin timbul. Perencanaan strategik mengandung visi, misi, tujuan, sasaran, dan strategi yang meliputi kebijakan, program, dan kegiatan yang realistis dengan mengantisipasi perkembangan masa depan. Rencana Strategik (Renstra) Direktorat Industri Minuman dan Tembakau, Direktorat Jenderal Industri Agro dan Kimia, Departemen Perindustrian merupakan suatu dokumen perencanaan yang disusun untuk dijadikan sebagai alat bantu melaksanakan tugas, fungsi dan program kegiatan dan merupakan tolok ukur pencapaian sasaran dan kinerja.
II.5 Ekonomi Makro Ilmu ekonomi dipecah ke dalam dua sub bagian yaitu ekonomi makro dan ekonomi mikro. Ekonomi makro mempelajari tingkat keseluruhan (agregat) kegiatan ekonomi, seperti seluruh tingkat keluaran (output), tingkat pendapatan nasional, tingkat tenaga kerja, dan tingkat harga umum dalam perekonomian, yang terkait sebagai suatu kesatuan. Sedangkan ekonomi mikro mempelajari perilaku ekonomi dari satuan – satuan pengambilan keputusan individu atau perorangan, seperti misalnya konsumen, pemilik sumber daya, serta badan – badan usaha dalam suatu perekonomian yang bebas. Secara garis besar, permasalahan ekonomi makro mencakup dua hal pokok, yaitu (Boediono, 1993) : 20
1. Masalah jangka pendek atau masalah stabilisasi. Masalah ini berkaitan dengan masalah bagaimana mengatur perekonomian nasional dari waktu ke waktu agar terhindar dari tiga penyakit makro utama yaitu inflasi, pengangguran dan ketimpangan dalam neraca pembayaran. 2. Masalah jangka panjang atau masalah pertumbuhan. Masalah ini membicarakan bagaimana kita mengatur perekonomian agar ada keserasian antara pertumbuhan penduduk, pertambahan kapasitas produksi, dan tersedianya dana untuk investasi.
Analisis ekonomi makro melihat kegiatan ekonomi nasional secara menyeluruh dimana pasar – pasar produk tidak lagi dilihat secara terpisah. Disini pasar dilihat sebagai suatu pasar besar . Perekonomian nasional yang bersifat terbuka terdiri dari empat pasar besar yang saling berkaitan yaitu (Boediono, 1993) : 1. Pasar barang 2. Pasar uang 3. Pasar tenaga kerja 4. pasar luar negeri
Pengertian pasar dalam ekonomi mikro, yaitu suatu mekanisme dimana pembeli dan penjual berinteraksi untuk menentukan harga dan kuantitas dari suatu barang atau jasa. Sedangkan suatu pasar besar dalam perekonomian makro digambarkan sebagai tempat bertemunya permintaan dan penawaran.
Pada pasar barang, permintaan
agregat masyarakat akan barang dan jasa bertemu dengan seluruh barang dan jasa yang diproduksi oleh seluruh produsen dalam masyarakat. Hal ini disebut sebagai penawaran agregat dalam suatu periode. Di pasar uang, permintaan masyarakat akan uang akan bertemu dengan uang kartal maupun uang giral yang beredar di pasar.
Sementara itu dipasar tenaga kerja, permintaan total akan tenaga kerja dari sektor dunia usaha dan pemerintah akan bertemu dengan jumlah angkatan kerja yang tersedia. Sedangkan pada pasar luar negeri, permintaan dunia akan produk ekspor akan bertemu dengan penawaran yang disediakan oleh eksportir nasional. Disisi lain,
21
kebutuhan negara akan barang-barang impor akan bertemu dengan penawaran barang – barang impor dari luar negeri.
II.6 Analisis Kebijakan (Starling, 1988) II.6.1 Konsep Dasar Analisis kebijakan adalah suatu aktivitas intelektual dan praktis yang ditujukan untuk manciptakan, menilai dan mengkomunikasikan pengetahuan di dalam proses pembuatan kebijakan.
Analisis kebijakan mempunyai tujuan yaitu penandaan
(designative) dengan pendekatan empiris (fakta), penilaian dengan pendekatan evaluatif, serta anjuran dengan pendekatan normatif. Prosedur analisis kebijakan berdasarkan letak, waktu, dan hubungan tindakan, dibagi menjadi : 1. Ex ante Adalah prediksi dan rekomendasi yang digunakan sebelum melakukan tindakan di masa datang (ex ante). Analisis ex ante berhubungan dengan analisis kebijakan prospektif yang biasa dilakukan oleh ahli ekonomi, sistem analis, dan riset operasional. 2. Ex post Adalah deskripsi dan evaluasi yang digunakan setelah tindakan terjadi atau berdasarkan kejadian dimasa lalu (ex post). Analisis ex post berhubungan dengan analisis kebijakan retrospektif yang biasa dilakukan oleh ahli – ahli ilmu sosial dan politik.
Sedangkan proses pembuatan kebijakan terdiri dari : 1. Identifikasi masalah Merupakan identifikasi kebutuhan khusus yang akan direalisasikan, atau identifkasi sumber – sumber penyebab masalah, dan mengkaji bagaimana pengaruhnya terhadap lingkungan (kelompok populasi tertentu, geografi, ekonomi, umur, suku, dsb).
22
2. Formulasi usulan kebijakan Merupakan identifikasi terhadap tujuan utama serta bagaimana tujuan tersebut terkait dengan masalah yang ingin diselesaikan. Selain itu, dilakukan identifikasi alternatif dalam mencapai tujuan yang ingin dicapai.
Identifikasi alternatif
ditinjau dari sisi manfaat dan biaya, serta dampak dari setiap alternatif pada masyarakat. 3. Adopsi Merupakan pemberian kekuatan hukum agar kebijakan yang dipilih memiliki legimitasi. Sarana atau instrumen untuk memberikan legimitasi yaitu berupa hukum/aturan (legislasi), politik (dalam bentuk dukungan formal atau informal), prosedur administrasi, serta aturan keuangan (financial arrangements). 4. Implementasi Berisi berbagai tindakan yang dilakukan oleh individu atau organisasi pada waktu dan tempat tertentu untuk mencapai tujuan yang ingin dicapai.
Pada tahap
implementasi, urusan birokrasi sudah mulai mendominasi. 5. Evaluasi Pihak – pihak yang terlibat harus menetapkan standar atau kriteria pengukuran kinerja atau tingkatan, yang telah ditetapkan dalam mencapai tujuan.
II.6.2 Hubungan Antara Pembuatan Kebijakan dengan Analisis Kebijakan Analisis kebijakan tidak dapat dilakukan dengan baik tanpa pemahaman tentang proses pembuatan kebijakan. Analisis kebijakan mencoba memberikan informasi mengenai konsekuensi – konsekuensi yang timbul dari suatu tindakan (action) yang diusulkan. Kerangka model tentang hubungan antara pembuatan kebijakan dengan analisis kebijakan menurut Starling (1988) dapat dilihat pada Gambar II.5
23
Gambar II.5 Hubungan Antara Proses Pembuatan Kebijakan dengan Analisis Kebijakan (Straling, 1988)
24
Suatu kebijakan dapat diperiksa konsistensinya, dimana konsistensi – konsistensi yang ada dalam suatu kebijakan antara lain : 1. Konsistensi horisontal merupakan konsistensi antara suatu kebijakan dengan kebijakan yang lainnya. 2. Konsistensi vertikal merupakan konsistensi antara isi kebijakan (definisi masalah, cita – cita atau tujuan, dan instrumen) dengan program – program. 3. Konsistensi internal merupakan konsistensi antara definisi masalah, cita – cita atau tujuan dengan instrumen – instrumen kebijakan.
Model kebijakan (policy models) berisi interpretasi pengalaman – pengalaman yang berhubungan dengan situasi permasalahan (problematik situation), agar dapat mendeskripsikan, menjelaskan, serta meramalkan berbagai aspek yang ditetapkan dari situasi masalah, dengan tujuan untuk memecahkan permasalahan.
Berdasarkan tujuan yang ingin dicapai, model kebijakan dibagi atas model deskriptif dan model normatif. Model deskriptif menjelaskan alasan pemilihan, serta meramalkan akibat dari alternatif kebijakan. Sedangkan model normatif, disamping menjelaskan atau meramalkan, juga memberikan rekomendasi untuk mendapatkan penyelesaian yang optimal. Model rekomendasi terdiri dari analisis biaya manfaat, analisis keefektifan biaya, serta analisis lainnya. Sehingga dengan sendirinya model rekomendasi juga merupakan model kebijakan.
II.7 Konsep Sistem Dasar pemikiran mengenai konsep sistem adalah berpikir serba sistem (system thinking). System thinking pada dasarnya adalah cara berpikir dimana setiap masalah dipandang sebagai sebuah sistem, yaitu keseluruhan interaksi antar unsur – unsur dari sebuah objek dalam batas lingkungan tertentu yang bekerja untuk mencapai tujuan tertentu.
Kinerja sebuah sistem bukanlah merupakan
penjumlahan dari unsur – unsur, namun sistem bekerja karena adanya struktur hubungan antar struktur di dalamnya. Berpikir sistem juga merupakan suatu disiplin untuk melihat struktur yang mendasari suatu situasi yang kompleks, dan merupakan kerangka konseptual 25
dalam melihat sistem secara keseluruhan. Sedangkan pengertian struktur dalam berpikir sistem adalah struktur sistematis yang terkait pada hubungan antara variabel – variabel penting, yang mempengaruhi perilaku sistem sepanjang waktu.
Pengertian sistem menurut Forrester (1961), adalah sekelompok komponen yang beroperasi secara bersama – sama untuk mencapai tujuan tertentu. Sedangkan Daellenbach (1995), mengemukakan bahwa sistem merupakan sekumpulan entities (barang maupun orang) yang saling berhubungan satu sama lain, dengan cara tertentu dan terorganisir untuk mencapai suatu tujuan. Dari definisi – definisi tersebut, dapat diartikan karakteristik sisitem sebagai berikut : 1. Dibangun oleh berbagai elemen yang saling berkaitan satu sama lain. 2. Mempunyai tujuan bersama berdasarkan interaksi antar komponen – komponen sistem tersebut. 3. Adanya proses transformasi input menjadi output 4. Adanya suatu mekanisme yang mengendalikan pengoperasiannya yang berkaitan dengan perubahan – perubahan yang terjadi dalam lingkungan sistem.
Keadaan sistem dipengaruhi oleh perubahan – perubahan yang terjadi di dalam sistem dan di luar sistem. Lingkungan sistem digunakan sebagai istilah untuk menggambarkan suatu lingkungan di luar sistem yang merupakan tempat terjadinya perubahan – perubahan yang dapat mempengaruhi sistem. Aktivitas aktivitas yang terjadi di dalam sistem disebut aktivitas endogen, sedangkan aktivitas – aktivitas yang terjadi di luar sistem disebut aktivitas eksogen (Sushil, 1993).
Suatu sistem dapat dikatakan baik apabila sanggup mempertahankan
kondisi keseimbangan terhadap perubahan lingkungan yang terjadi.
Terdapat beberapa cara untuk mengklasifikasikan sistem.
Dilihat dari pengaruh
output yang dikeluarkan, sistem dapat diklasifikasikan atas sistem terbuka dan sistem umpan balik.
26
II.7.1 Sistem Terbuka Sistem terbuka memiliki karakter output yang terisolasi, yaitu output dari sistem merupakan tanggapan dari suatu input tetapi tidak memiliki pengaruh terhadap input selanjutnya. Contoh dari sistem terbuka ditampilkan pada Gambar II.6 berikut :
Gambar II.6 Sistem Terbuka (Forrester, 1968)
II.7.2 Sistem Umpan Balik Pada sistem dengan umpan balik atau sistem loop tertutup, perilaku sistem dipengaruhi oleh output yang telah dikeluarkan sebelumnya.
Sistem dengan
umpan balik mempunyai struktur loop umpan balik yang membawa informasi kejadian masa lalu dan digunakan untuk mengendalikan kejadian dimasa yang akan datang. Dinamika dalam sistem ini dihasilkan oleh usaha sistem untuk mengendalikan kondisinya dalam menghadapi variasi eksternal.
Contoh dari
sistem umpan balik ditampilkan pada Gambar II.7 berikut :
Gambar II.7 Sistem Umpan Balik (Forrester, 1968)
27
Suatu loop umpan balik yang akan mengatur suatu sistem membutuhkan dua faktor penting untuk manjalankan operasinya yaitu : 1. Perbedaan antara hasil aktual dan hasil yang diinginkan. 2. Aturan atau kebijakan yang menentukan aksi yang akan dilakukan pada suatu nilai perbedaan.
Perilaku umpan balik dapat dibedakan menjadi dua jenis yaitu umpan balik positif dan umpan balik negatif, yaitu : 1. Umpan balik positif Umpan balik positif membangkitkan pertumbuhan, dimana suatu kejadian hasilnya akan memperbesar kejadian berikutnya. 2. Umpan balik negatif Umpan balik negatif selalu berusaha mencapai tujuan (goal seking) atau keseimbangan, dam berusaha memberikan koreksi sebagai tindakan untuk mengatasi kegagalan dalam mencapai tujuan.
Suatu sistem dipelajari karena adanya kebutuhan untuk mengkaji hubungan antar berbagai komponen atau memprediksi performansi sistem tersebut pada berbagai kondisi yang berbeda.
Cara mempelajari suatu sistem dengan melakukan
eksperimen pada sistem aktual seringkali dianggap sebagai cara terbaik. Cara ini dilakukan dengan mengubah sistem secara fisik kemudian dioperasikan pada kondisi yang berbeda dengan pertimbangan dimungkinkan baik dari segi biaya maupun teknis.
Pada kenyataannya cara ini sulit untuk dilakukan sehingga
digunakan suatu model yang dianggap dapat merepresentasikan kondisi yang sebenarnya.
II.8 Model Model merupakan representasi dari sistem nyata. Suatu model dikatakan baik apabila perilaku model tersebut dapat menyerupai sistem sebenarnya dengan syarat tidak melanggar prinsip-prinsip berfikir sistem. Dalam membangun suatu model, subyektifitas seseorang atau organisasi sangat berpengaruh, sehingga perlu
28
adanya penyempurnaan yang dilakukan secara terus menerus dengan menggali informasi dan potensi yang relevan.
Pemodelan sistem dapat dilakukan dengan pemodelan fisik dan pemodelan secara matematis.
Dalam bidang manajemen, pemodelan matematis seringkali
digunakan untuk mendeskripsikan sistem dalam bentuk relasi logis dan kuantitatif yang kemudian dimanipulasi serta diubah untuk mangetahui reaksi ditimbulkan oleh model tersebut.
yang
Pada model matematis yang kompleks,
pendekatan secara analitis sulit dilakukan karena perhitungannya pun semakin kompleks, dan membutuhkan waktu komputasi yang besar. Karena itu, untuk mempelajari sistem yang besar dan kompleks digunakan pendekatan simulasi. Simulasi adalah peniruan perilaku suatu gejala atau proses. Simulasi bertujuan untuk memahami gejala atau proses tersebut, serta membuat analisis serta peramalan perilaku gejala tersebut di masa depan. Kelebihan pendekatan simulasi antara lain : 1. Kebanyakan sistem kompleks di dunia nyata memiliki elemen – elemen stokastik yang tidak dapat direpresentasikan dengan model matematis dan dievaluasi secara analitis, sehingga simulasi menjadi satu – satunya cara untuk mempelajari sistem ini. 2. Simulasi dapat mengestimasi performansi dari suatu sistem pada berbagai kondisi operasi yang diinginkan. 3. Beberapa rancangan alternatif dapat dibandingkan melalui simulasi untuk memilih rancangan terbaik dengan persyaratan yang diinginkan. 4. Simulasi memungkinkan untuk mempelajari suatu sistem dalam jangka waktu tertentu, sesuai dengan kebutuhan model.
Sedangkan model simulasi dapat diklasifikasikan menjadi tiga katagori, yaitu : 1. Model Simulasi Statis dan Dinamis Model simulasi statis merepresentasikan sistem pada satu titik waktu atau pada kondisi dimana waktu tidak memiliki pengaruh.
Sedangkan model
simulasi dinamis merepresentasikan sistem seiring dengan perubahan waktu. 2. Model Simulasi Deterministik dan Stokastik 29
Jika suatu model simulasi tidak mengandung komponen probabilitas, maka model simulasi tersebut disebut deterministik.
Pada model deterministik
output didapat bila besaran input dan hubungan – hubungan dalam model telah ditentukan sebelumnya. Sementara beberapa sistem harus dimodelkan dengan menggunakan input random. Model simulasi pada kondisi demikian disebut stokastik. 3. Model Simulasi Diskrit dan Kontinyu Jika terjadi perubahan status sistem pada saat – saat tertentu, maka model simulasi tersebut adalah model simulasi diskrit. Sedangkan bila perubahan status sistem terus – menerus sepanjang waktu, maka model simulasi tersebut adalah model simulasi kontinyu.
Terdapat beberapa metode pendekatan dalam membuat suatu model kebijakan, antara lain ekonometrik, input–output, optimasi dan dinamika sistem. Dengan mengetahui karakteristik, kegunaan, dan keterbatasan masing – masing metode, maka pembuat model dapat memilih metode pendekatan yang tepat untuk merancang suatu kebijakan.
II.8.1 Metode Ekonometrik Metode ekonometrik mulai berkembang sekitar tahun 1930 sebagai suatu peningkatan minat dalam mempelajari perilaku kuantitatif variabel – variabel dalam perekonomian nasional, terutama untuk model yang melibatkan variabel – variabel
yang
bersifat
agregat
(ekonomi
makro).
Namun,
dalam
perkembangannya ekonometrik juga digunakan pada ekonomi mikro dan berbagai bidang lain, untuk menganalisis struktur, perancangan, peramalan dan kebijakan. Pada umumnya ekonometrik dipakai sebagai metode statistik untuk menguji dan mengukur teori ekonomi karena metode ini memiliki hubungan teoritis yang diukur secara statistik dengan data historis pada suatu sistem ekonomi tertentu.
a. Karakteristik Metode Ekonometik Bidang ekonometrik muncul dari dua disiplin ilmu yaitu ekonomi dan statistik. Karakteristik utama metode ekonometrik adalah penekanannya pada penggunaan 30
dan pembuktian statistik untuk struktur dan parameter model. Pemakai metode ekonometrik dipaksa oleh paradigma mengkaitkan model dengan observasi statistik pada sistem nyata. Dalam model ekonometrik tidak ada pembedaan khusus antara aliran fisik dan aliran informasi.
Karakteristik lain metode
ekonometrik yaitu lebih menekankan pada konsep statis dari pada dinamis, karena banyak teori yang dikembangkan sebelum diterapkannya penggunaan komputer dalam menganalisis dinamika yang rumit.
Teori ekonomi
juga mendorong
pembuat model ekonometrik untuk menciptakan struktur yang terbuka sebagian, karena banyaknya variabel eksogen yang menyusun model tersebut.
b. Kegunaan Metode Ekonometrik Metode ekonometrik menggambarkan sistem secara linier, terbuka sebagian atau mendekati kesetimbangan, dan pada umumnya berkisar pada variabel – variabel yang berada dalam batas disiplin ilmu ekonomi. Sistem nyata yang sesuai dengan paradigma penggunaan metode ekonometrik berkaitan dengan aliran barang dan jasa ekonomi, uang dan harga dalam horison waktu yang agak pendek. Jadi pada dasarnya metode ekonometrik sangat sesuai digunakan untuk tujuan presisi dan peramalan jangka pendek pada variabel – variabel ekonomi agregat.
II.8.2 Metode Input – Output Analisis input – output pertama kali diperkenalkan pada tahun 1758 oleh Trancois Quesnay ketika membuat tabel ekonomi yang menggambarkan ketergantungan pada berbagai kegiatan produksi di sektor pertanian.
Metode ini terus
berkembang sampai akhirnya pada tahun 1936 Wassily leontief mempublikasikan makalah tentang dasar analisis input – output. Tabel input – output pertama kali digunakan oleh kantor statistik tenaga kerja Amerika Serikat, yang selanjutnya diikuti oleh negara – negara lain. Tabel input – output secara luas digunakan untuk perencanaan perekonomian nasional, peramalan, serta analisis kebijakan. Meskipun teknik input – output muncul dari paradigma ilmu ekonomi, namun dalam perkembangannya ilmu ini juga dapat digunakan untuk mengetahui aliran besaran lain seperti energi dan polusi, sehingga dapat dipakai untuk membuat kebijakan di bidang energi dan lingkungan. 31
a. Karakteristik Metode Input – Output Analisis input output merupakan suatu cara untuk menggambarkan aliran uang, sumber daya dan produk, pada berbagai produsen dan konsumen dalam perekonomian.
Teknik ini bersifat deskriptif dan menggunakan data
perekonomian yang dapat diobservasi. Ada tiga asumsi penting sebagai dasar model input – output, yaitu : 1. Linearitas Artinya hubungan antara input dan output pada setiap kegiatan produksi bersifat konstan dan seimbang. 2. Kontinyuitas Artinya masing masing – masing output dari kegiatan industri dapat diatur secara marginal pada suatu ukuran agar terjaga keseimbangan antara input dan output. 3. Penyesuaian seketika (instaneous adjustment) Artinya model ini tidak dipengaruhi oleh waktu, dan tidak memiliki delay.
b. Kegunaan Analisis Input – Output Model input – output dapat digunakan untuk menganalisis perubahan – perubahan dalam sistem perekonomian dalam jangka pendek.
Model ini juga dapat
digunakan dalam pengambilan keputusan dan perancangan kebijakan.
II.8.3 Metode Optimasi Pada awalnya metode optimasi dikembangkan oleh Angkatan Udara Amerika Serikat pada perang dunia II yaitu membuat pemrograman linier dalam menentukan penyebaran personil yang memberikan pencapaian terbaik pada sasaran perang. Model yang dikembangkan menggunakan metode simplek untuk memperoleh penyelesaian optimal.
Selanjutnya, pemrograman linier ini
dikembangkan pada berbagai bidang terapan seperti analisis teknik, manajemen industri, dan ekonomi. Sejalan dengan kemajuan penggunaan komputer, metode ini juga berkembang untuk pemrograman – pemrograman yang bersifat non linier seperti integer programming, quadratic, dan geometric programming. Metode 32
optimasi sering dipakai dalam pengambilan keputusan operasional, terutama dibidang industri, karena dengan metode optimasi dimungkinkan pencapaian sasaran secara maksimal.
a. Karakteristik Metode Optimasi Metode optimasi merumuskan suatu permasalahan secara sederhana dan tidak berubah secara dinamis. Permasalahan yang akan diselesaikan dengan metode optimasi umumnya memiliki fungsi tujuan, baik maksimum atau minimum, dan variabel–variabelnya
terkendali.
Fungsi
tujuan
pada
umumnya
berupa
meminimumkan ongkos produksi atau memaksimalkan keuntungan yang diharapkan dari sistem. Metode ini bersifat kaku karena hanya dapat digunakan untuk menyelesaikan masalah apabila fungsi tujuannya jelas, variabelnya lengkap sesuai yang dibutuhkan pengambil keputusan.
Metode ini dilengkapi teknis
analisis sensitifitas, sehingga dapat digunakan untuk menganalisis perubahan – perubahan yang terjadi dalam suatu sistem.
b. Kegunaan Metode Optimasi Metode ini dapat dipergunakan untuk menyelesaikan permasalahan pada sistem apabila fungsi tujuannya jelas, variabel – variabelnya lengkap, sasaran dan kendala diketahui secara jelas.
2.8.4 Metodologi Dinamika Sistem Metodologi dinamika sistem pertama kali diperkenalkan oleh Jay W. Forrester. Kemudian pada tahun 1961 Forrester menerbitkan buku yang pertama dalam dunia dinamika sistem yang berjudul “Industrial Dynamics”. Dalam buku ini, Forrester memberikan definisi mengenai dinamika industri yaitu “Dinamika industri adalah penelitian mengenai karakter informasi umpan balik pada sistem industri yang menggunakan model untuk merancang bentuk organisasi yang lebih baik dalam penentuan kebijakan.”
Ciri khas dinamika sistem terletak pada feedback system, dimana ciri – ciri pokok tersebut adalah : 33
1. Sistem yang dijadikan model harus sistem tertutup (close loop system). 2. Ada umpan balik di dalam sistem (feedback loop), yaitu umpan balik positif dan negatif.
Umpan balik positif diartikan naik/turunnya penyebab akan
mengakibatkan naik/turunnya akibat. Sedangkan umpan balik negatif diatikan naik/turunnya penyebab mengakibatkan pengaruh sebaliknya. 3. Terdapat variabel state dan rate. Variabel state artinya kondisi atau akumulasi dari sistem pada waktu tertentu, sedangkan variabel rate adalah aliran yang mengatur kuantitas dalam state.
Sedangkan masalah – masalah yang dipelajari dengan menggunakan metodologi dinamika sistem mempunyai dua sifat umum, yaitu : 1. Masalah tersebut bersifat dinamis, yaitu masalah – masalah yang melibatkan kuantitas yang berubah sepanjang waktu, seperti pertumbuhan penduduk, pertumbuhan ekonomi nasional, dan fluktuasi harga produk. 2. Masalah tersebut memiliki pemikiran umpan balik (feedback), dimana dalam sistem merupakan pengiriman dan pengembalian informasi.
Metodologi dinamika sistem dibangun atas dasar tiga latar belakang disiplin yaitu manajemen tradisional, teori umpan balik atau cybernetics, dan simulasi komputer. Prinsip dan konsep dari ketiga disiplin ini dipadukan dalam sebuah metodologi untuk memecahkan permasalahan manajerial secara holistik, dengan menghilangkan kelemahan–kelemahan dari masing–masing disiplin, serta menggunakan kekuatannya untuk membentuk suatu energi. Akar dari metodologi dinamika sistem dan input yang diberikan terhadap model dinamika sistem dapat dilihat pada Gambar II.8 berikut.
34
Gambar II.8 Dasar Metodologi Dinamika Sistem (Sushil, 1993)
•
Manajemen Tradisional
Manajemen tradisional adalah dunia nyata dari praktisi manajerial yang mengandalkan pengalaman dan penilaian dari para manajer. Dasar utama dari manajemen tradisional adalah basis data mental dan model mental dengan kekuatan utama pada kekayaan atas informasi kualitatif yang didapat dari pengamatan langsung dan pengalaman. •
Cybernetics
Cybernetics adalah ilmu mengenai komunikasi dan kontrol yang didasari oleh teori umpan balik. Kekayaan informasi yang terkandung dalam basis data mental tidak dapat digunakan secara efektif tanpa adanya prinsip tentang pemilihan informasi yang relevan dan prinsip tentang strukturisasi informasi.
Dengan
adanya cybernetics maka informasi yang ada dapat dihubungkan satu sama lain untuk membentuk struktur kausal dan umpan balik dalam sistem. •
Simulasi Komputer
Simulasi komputer digunakan untuk mempelajari konsekuensi yang dihasilkan oleh perilaku dinamis dari suatu sistem. Perkembangan yang amat pesat dalam dunia simulasi komputer membuat simulasi dari konsekuensi yang dihasilkan oleh 35
perilaku dinamis ini dapat dilakukan dengan biaya yang rendah.
Simulasi
komputer memberikan sumbangan besar dalam perancangan kebijakan – kebijakan yang akan diterapkan dalam suatu sistem dengan kemampuan untuk memberikan konsekuensi yang akan ditimbulkan atas setiap kebijakan tersebut.
II.9 Kerangka Berpikir Dinamika Sistem Tujuan metodologi dinamika sistem adalah mendapatkan pemahaman yang mendalam mengenai cara kerja suatu sistem yang didasari oleh filosofi hubungan sebab akibat. Dalam kerangka berpikir dinamika sistem, permasalahan dalam suatu sistem dianggap tidak disebabkan oleh pengaruh luar (exogenus explanation), melainkan oleh struktur internal sistem itu sendiri (endogenus explanation). Fokus utama dari metodologi dinamika sistem adalah memperoleh pemahaman dari suatu sistem. Langkah – langkah pemecahan masalah yang memberikan umpan balik pada pemahaman sistem ditampilkan pada Gambar II.9. Terdapat enam langkah pemecahan masalah dalam metodologi dinamika sistem (Sushil, 1993), yaitu : 1. Identifikasi dan definisi masalah 2. Konseptualisasi sistem 3. Formulasi model 4. Simulasi dan validasi model 5. Analisis kebijakan dan perbaikan 6. Implementasi kebijakan
36
Gambar II.9 Metodologi Dinamika Sistem (Sushil, 1993)
Fokus utama dalam metodologi dinamika sistem adalah pemahaman sistem yang melahirkan identifikasi dan definisi atas permasalahan yang terjadi dalam sistem tersebut. Setelah itu dilakukan konseptualisasi sistem berdasarkan permasalahan yang didefinisikan. Hal ini akan menimbulkan pemahaman yang lebih mendalam terhadap sistem yang selanjutnya mungkin dapat menimbulkan pendefinisian masalah kembali sampai konseptualisasi sistem dinyatakan dapat diterima. Berdasarkan konseptualisasi sistem tersebut, selanjutnya model diformulasikan secara detail ke dalam bentuk persamaan matematis. Formulasi terus berlangsung dengan tujuan mendapatkan model logis yang dapat merepresentasikan sistem nyata. Kemudian model disimulasikan dan dilakukan vailidasi yang juga akan menimbulkan umpan balik tentang pemahaman sistem.
Hasil validasi akan
menimbulkan proses perbaikan dan reformulasi model. Pada akhirnya, analisis kebijakan dilakukan pada model yang telah valid dan hal ini akan menambah pemahaman atas sistem.
37
II.10 Variabel dalam Model Dinamika Sistem Dalam permodelan dengan menggunakan metodologi dinamika sistem terdapat tiga jenis variabel yang digunakan yaitu level, rate dan auxiliary. Ketiga jenis variabel ini dan aliran yang terjadi antar variabel dapat dilihat pada Gambar II.10 berikut :
Gambar II.10 Variabel dalam Model Dinamika Sistem (Sushil, 1993)
II.10.1 Variabel Level Variabel level merepresentasikan akumulasi atau integrasi suatu aliran dari waktu ke waktu.
Dalam sistem nyata pada dasarnya terdapat dua jenis level yang
bergantung pada jenis sub sistem yang terlibat yaitu sub sistem fisik atau sub sistem informasi. Sub sistem fisik berkaitan dengan aliran sumber – sumber fisik seperti meterial, tenaga kerja, uang, order, maupun aliran yang sifatnya intangible seperti aliran informasi. Akumulasi dari aliran fisik ini merepresentasikan level fisik, yang nilainya tergantung dari besar aliran masuk dan aliran keluar yang terhubung dengan level tersebut. Sedangkan akumulasi pada sub sistem informasi berkaitan dengan aliran informasi dalam sistem yang menghubungkan berbagai entitas fisik. Apabila suatu rate fisik dirata – ratakan menurut waktu, maka nilai rata – rata tersebut akan merepresentasikan level informasi .
38
II.10.2 Variabel Rate Variabel rate pada dasarnya merupakan variabel keputusan yang ditentukan oleh suatu struktur kebijakan tertentu. Karena variabel rate mengatur besarnya aliran masuk dan keluar dari suatu level, maka keputusan pada variabel rate akan mempengaruhi besarnya level dalam sistem. Rate merupakan satu – satunya variabel yang dapat merubah level dan menentukan aliran masuk atau keluar, baik dari level maupun menuju level. Rate tidak dapat diukur langsung pada satu titik waktu tertentu melainkan diukur pada suatu selang waktu. Variabel ini dapat didefinisikan secara endogen melalui variabel level yang ada, atau secara eksogen yaitu dengan menggunakan masukan dari luar sistem berupa konstanta dan fungsi.
II.10.3 Variabel Auxiliary Variabel
auxiliary
merupakan
variabel
pelengkap
secara
teoritis
yang
merepresentsikan suatu struktur kebijakan secara lebih baik dan jelas. Variabel jenis ini umumnya digunakan untuk menjabarkan lebih lanjut elemen – elemen yang mempengaruhi suatu struktur kebijakan yang tercermin pada variabel rate. Variabel auxiliary bersifat pilihan, yang artinya dapat digunakan atau tidak. Namun dalam aplikasinya, apabila variabel ini dihilangkan maka detai dari struktur kebijakan tidak dapat terlihat.
Oleh karena itu, keberadaan variabel
auxiliary penting dalam memperjelas struktur model secara keseluruhan.
II.11 Diagram dalam Model Dinamika Sistem Berbagai jenis variabel saling berhubungan dan membentuk struktur umpan balik dalam sistem. Hubungan – hubungan ini direpresentasikan dalam bentuk diagram untuk melihat struktur sistem yang nyata. Model dinamika sistem dapat dibangun dengan bantuan diagram – diagram yang tersedia untuk membantu pengertian atas struktur permasalahn yang terjadi.
Diagram – diagram ini digunakan untuk
merepresentasikan aliran struktur dan struktur umpan balik sebab – akibat dari sistem. Bentuk – bentuk diagram yang dikenal dalam model dinamika sistem adalah : 1. Diagram hubungan kausal (Causal loop diagram) 39
2. Diagram sub sistem (Sub sistem diagram) 3. Diagram struktur kebijakan (Policy structure diagram) 4. Diagram alir (Flow diagram)
II.11.1 Diagram Hubungan Kausal Tujuan utama dari pembuatan diagram hubungan kausal adalah menggambarkan hipotesa kausal dalam pengembangan model sehingga struktur sistem dapat direpresentasikan dalam bentuk agregat. Diagram ini membantu pembuat model untuk mengkomunikasikan struktur umpan balik dan asumsi – asumsi yang mendasarinya yang merepresentasikan tentang cara kerja suatu sistem.
Jika
beberapa hubungan kausal digabungkan, kemudian ditemukan suatu alur yang berawal dan berakhir pada variabel yang sama, maka sebuah loop umpan balik sebab – akibat dinyatakan teridentifikasi.
Pengaruh dari suatu variabel atas
variabel lainnya dapat berupa hubungan positif atau negatif yang ditandai dengan simbol “+” atau “-“ pada ujung panah hubungan kausal.
Aturan dalam
menentukan tanda dari hubungan kausal adalah sebagai berikut (Sushil, 1993) : •
Apabila perubahan pada suatu variabel mempengaruhi variabel lainnya dengan arah perubahan yang sama, maka hubungan kausal bersifat positif.
•
Apabila perubahan pada suatu variabel mempengaruhi variabel lainnya dengan arah perubahan yang berlawanan, maka hubungan kausal bersifat negatif.
Selain itu, tanda dari hubungan kausal juga dapat ditentukan dengan mengidentifikasi polaritas hubungan kausal tersebut. Loop umpan balik memiliki polaritas positif apabila jumlah hubungan kausal negatif yang terjadi dalam loop adalah nol dan memiliki polaritas negatif apabila jumlah hubungan kausal negatif yang terjadi adalah ganjil.
Contoh dari sistem umpan balik dalam diagram
hubungan kausal ditampilkan pada Gambar II.11 berikut :
40
Gambar II.11 Contoh Sistem Umpan Balik (Sushil, 1993)
II.11.2 Diagram Sub sistem Diagram sub sistem menunjukkan arsitektur model secara keseluruhan. Diagram ini digunakan untuk merepresentasikan hubungan alir antar sub sistem – sub sistem dalam suatu permasalahan pada tingkat agregat.
Representasi yang
dilakukan meliputi struktur sistem dalam bentuk sub sistem dan hubungan di dalam sistem yaitu berupa aliran sumber seperti material, tenaga kerja, order, uang, informasi, dan sebagainya. Diagram sub sistem memberikan gambaran luas atas struktur aliran yang terjadi dalam suatu sistem, dimana usaha yang dikeluarkan untuk membangunnya relatif mudah.
Simbol – simbol
yang
digunakan dalam diagram sub sistem dapat dilihat pada Gambar II.12 berikut :
Gambar II.12 Simbol dalam Diagram Sub sistem (Sushil, 1993)
II.11.3 Diagram Struktur Kebijakan Diagram
struktur
kebijakan
digunakan
untuk
menggambarkan
struktur
keseluruhan dari kebijakan – kebijakan yang terdapat dalam sistem. Selain itu diagram ini juga menggambarkan keputusan yang diatur oleh kebijakan tersebut, dan elemen – elemen informasi yang mengatur kebijakan.
Diagram struktur 41
kebijakan untuk seluruh sub sistem biasanya dibangun secara terpisah, yang disertai dengan keterangan hubungan antar sub sistem pada diagram tersebut. Diagram struktur kebijakan dapat dilihat pada Gambar II.13 berikut :
Source
Sink ?
Kebijakan b
Level
?
Kebijakan a
Gambar II.13 Simbol Diagram Struktur Kebijakan (Sushil, 1993)
II.11.4 Diagram Alir Diagram alir digunakan untuk merepresentasikan struktur sistem secara detail sehingga siap dikembangkan ke dalam formulasi matematis model untuk disimulasikan.
Diagram ini membantu memvisualisasikan hubungan antar
variabel – variabel, sehingga memberikan gambaran yang lebih jelas tentang model yang dibuat. Diagram alir akan menunjukkan variabel – variabel level, rate, auxiliary, konstanta, dan fungsi – fungsi khusus dalam program serta bagaimana hubungan yang terjadi antar variabel – variabel etrsebut. Diagram ini memiliki tingkat ketelitian yang paling tinggi dibanding diagram – diagram lainnya. Simbol – simbol yang digunakan dalam diagram alir dapat dilihat pada Gambar II.14 berikut :
42
?
Gambar II.14 Simbol dan Gambar Alir (Sushil, 1993)
II.12 Persamaan Model Dinamika Sistem Representasi sistem dalam diagram hanya membantu pembuat model dalam memahami konseptualisasi struktur sistem, namun untuk dapat disimulasikan dengan komputer, konseptualisasi ini harus diterjemahkan dalam bentuk persamaan matematis. Simulasi komputer dalam penelitian ini menggunakan alat bantu perangkat lunak POWERSIM 2.5 yang bersifat object oriented (persamaan didefinisikan langsung pada variabel yang ada pada diagram alir).
Jenis – jenis persamaan dalam model dinamika sistem yang sering digunakan ditampilkan pada Tabel II.4. Sebelum penjelasan mengenai persamaan, terlebih dahulu akan diuraikan konsep variabel, konstanta, dan representasi waktu dalam model dinamika sistem yang akan digunakan dalam menyatakan persamaan.
43
Tabel II.4 Simbol Jenis – jenis Persamaan dalam Model Dinamika Sistem Label
Jenis Persamaan
L
Persamaan Level
N
Persamaan Inisial
R
Persamaan Rate
A
Persamaan Auxiliary
C
Persamaan Konstanta
II.12.1 Variabel dan Konstanta Parameter atau konstanta adalah suatu nilai yang tidak berubah selama simulasi dijalankan, sedangkan pada variabel lainnya akan berubah sepanjang waktu simulasi. Variabel ditulis dengan akhiran yang menunjukkan representasi waktu, yaitu J, K, L, JK, KL. Konstanta dituliskan tanpa akhiran yang menunjukkan representasi waktu.
II.12.2 Konsep Representasi Waktu Model dinamika sistem merupakan suatu model dinamis yang merepresentasikan waktu masa lalu, saat ini, dan masa depan. Konsep representasi waktu ini dapat dilihat pada Gambar II.15
Gambar II.15 Representasi waktu Model Dinamika Sistem (Sushil 1993) 44
II.12.3 Persamaan Level Persamaan level meghitung akumulasi dari suatu aliran terhadap waktu, dengan bentuk dasar sebagai berikut :
Level (saat ini) = Level (masa lalu) + ((Interval Waktu) * (Aliran masuk masa lalu – Aliran keluar masa lalu))
Dalam POWERSIM bentuk persamaannya menjadi : LEVEL.K = LEVEL.J + DT * (INFLOW.JK – OUTFLOW.JK)
Persamaan diatas menyatakan bahwa nilai variabel level saat ini (.K) merupakan jumlah dari nilai tersebut dimasa lalu (.J) ditambah dengan perubahan akibat aliran yang mempengaruhi veriabel tersebut dari suatu titik waktu dimasa lalu sampai saat ini (.JK). Lama waktu dari J ke K disebut dengan waktu komputasi atau interval solusi yang dinyatakan dengan DT.
II.12.4 Persamaan Rate Persamaan rate digunakan untuk menghitung nilai dari suatu aliran masuk dan aliran keluar dalam persamaan level. Persamaan level dihitung pada saat ini (.K). Berbeda dengan persamaan level, persamaan rate tidak memiliki bentuk standar tertentu, dan tergantung pada struktur kebijakan yang ada pada sistem. Batasan yang ada dalam pendefinisian persamaan rate antara lain : 1. Pada umumnya persamaan rate tidak dapat mengandung unsur DT, kecuali dalam permodelan akhir tahun, permodelan deret waktu, dan sebagai pembatas. 2. Dependensi antara rate harus dihindari, karena akan menimbulkan circularity error, yaitu kesalahan pendefinisian sistem akibat ketergantungan antar variabel yang bersifat siklis, sehingga program tidak dapat menentukan variabel mana yang akan dijadikan acuan awal, sehingga simulasi tidak dapat dijalankan.
45
II.12.5 Persamaan Auxiliary Persamaan auxiliary merepresentasikan komputasi informasi dan sistem umpan balik. Dalam melakukan representasi sistem ke dalam persamaan matematis. Persamaan rate akan sulit ditentukan tanpa mengetahui informasi yang mepengaruhi variabel rate tersebut.
Komputasi dari informasi inilah yang
dinyatakan ke dalam bentuk auxiliary. Sama seperti persamaan rate, persamaan auxiliary tidak memiliki bentuk standar, namun ada beberapa batasan yang perlu diperhatikan, yaitu : 1. Persamaan auxiliary tidak dapat mengandung unsur DT pada sisi kanan persamaan. 2. Sebuah variabel auxiliary secara umum bergantung pada level atau auxiliary lainnya. 3. Perumusan sekumpulan persamaan auxiliary secara simultan, misalnya susunan variabel auxiliary membentuk loop tanpa adanya variabel level, maka akan menimbulkan pesan kesalahan dalam simulasi.
II.12.6 Interval Solusi Interval solusi (DT) adalah suatu parameter waktu dalam simulasi yang digunakan dalam persamaan level, dan mengkonversikan variabel rate ke dalam level. Penentuan DT harus dilakukan dengan cermat, karena pemilihan DT yang terlalu besar akan menyebabkan perilaku sistem tidak dapat diamatis secara rinci. Sedangkan DT yang terlalu kecil akan membutuhkan waktu yang lama serta biaya yang besar dalam simulasi. Interval solusi menjadi pengali atas variabel rate dan berperan penting dalam menentukan akumulasi dari fungsi yang membentuk persamaan level.
Prinsip sederhana dalam penentuan DT yaitu dalam setiap
model DT harus kurang dari setengah nilai delay tingkat pertama yang digunakan dalam sistem, namun untuk menghemat waktu komputasi, DT harus tidak kurang dari seperlima nilai delay terendah, Forrester (1961).
46
II.13 Validasi Model Dinamika Sistem Salah satu kriteria penilaian objektivitas dari suatu penelitian ilmiah adalah validitas atau keabsahan. Dalam proses pemodelan, validitas suatu model dilihat dari sejauh mana signifikansi suatu model dapat menirukan fakta pada sistem nyata. Signifikansi dari suatu model bergantung pada kemampuan model tersebut untuk mencapai tujuan yang diinginkan. Tujuan dari model dinamika industri adalah sebagai alat bantu perancangan sistem industri dan ekonomi yang lebih baik (Forrester, 1961).
Validasi model dinamika sistem pada dasarnya adalah suatu proses membangun kepercayaan pada fungsi model sebagai alat bantu analisis dan perancangan kebijakan. Dalam proses validasi ini, sebuah model tidak dapat dinyatakan valid secara absolut apabila tidak ada bukti bahwa model dapat merepresentasikan suatu realita yang benar – benar mirip secara absolut.
Model merupakan
penyederhanaan dari sistem nyata dengan beberapa batasan dan asumsi yang menyertainya. Tidak ada model yang valid secara keseluruhan, namun dengan melakukan proses pengujian model dinamika sistem terhadap bukti – bukti empiris, akan meningkatkan kepercayaan seseorang terhadap model.
Pada dasarnya terdapat dua macam validitas yang harus dipenuhi sebuah model yaitu validitas struktur dan validitas kinerja.
Validitas struktur merupakan
penilaian terhadap keserupaan struktur model dengan sistem nyata, sedangkan validitas kinerja adalah penilaian terhadap hasil output kinerja (perilaku) dari suatu model.
II.13.1 Validasi Struktur Validitas struktur model berkaitan dengan batasan sistem, variabel pembentuk sistem, dan asumsi mengenai interaksi yang terjadi dalam sistem.
Validitas
struktur merupakan hal yang penting mengingat pendekatan model dinamika sistem pada dasarnya berorientasi pada proses, yaitu keserupaan struktur model dengan struktur nyata ditunjukkan dengan sejauh mana interaksi variabel model dapat menirukan interaksi sistem nyata. 47
Validasi struktur dapat dilihat dari segi kesesuaian model, konsistensi model, utilitas dan efektifitas struktur model.
Dalam melakukan perancangan dan
justifikasi, seorang pembuat model dituntut untuk mengumpulkan informasi sebanyak mungkin atas sistem yang menjadi objek penelitian. Informasi ini dapat berupa pengalaman dan pengetahuan dari orang yang memahami mekanisme yang bekerja pada sistem atau berasal dari studi lietratur maupun referensi lainnya.
II.13.2 Validasi Perilaku Validasi perilaku dalam model sistem dinamis diukur dari kemampuannya untuk menghasilkan ulang perilaku atau karakteristik dari suatu sistem yang menjadi referensi.
Model dikatakan valid apabila model tersebut dapat menirukan
kenyataan – kenyataan empiris yang ada dan menghasilkan pola – pola kenyataan yang mengkin terjadi. Pengujian yang dapat dilakukan untuk menilai validitas perilaku model antara lain (Sterman, 2000) :
1. Uji Reproduksi Perilaku Untuk menilai kesesuaian perilaku model dengan sistem nyata dapat menggunakan uji statistik., salah satu uji yang biasa dipakai adalah statistik Theil Inequality (Sterman, 2000). Pengujian statistik Theil Inequality ini melibatkan beberapa alat pengujian statistik seperti mean square error (MSE), mean absolute error (MAE), bias (UM), unequal variation (US), unequal covariation (UC), serta r (koefisien korelasi). Bias terjadi jika output model dan data aktual memiliki rataan yang berbeda. Unequal variation (US) mengindikasikan bahwa variansi antara output model dengan data aktual berbeda, sedangkan unequal covariation (UC) berarti output model dan data aktual berkorelasi dengan sempurna namun berbeda pada setiap titik-titiknya.
Formulasi statistik Theil Inequality adalah
sebagai berikut :
U
M
⎛ X m − Xd = ⎜⎜ ⎝ MSE
⎞ ⎟ ⎟ ⎠
2
UM
: Bias
48
U
S
U
C
U
M
r=
⎛ s − sd ⎞ = ⎜ m ⎟ ⎝ MSE ⎠
⎛ 2 (1 − r ) s m s d ⎞ =⎜ ⎟ MSE ⎝ ⎠
+U
S
1 n
1 n
MSE =
∑
US
: Unequal Variation
UC
: Unequal Covariation
r
: Correlation Coefficient
X
: Mean
s
: Standard Deviation
+U C =1
(X d − X d ) (X m − X m ) 1 ∑ n sd sm
X =
s=
2
X
∑ (X
− X )2
1 n
m
∑ (X
− X d )2
MSE
: Mean Square Error
n
: Data Size
m
: Index for Model Output
d
: Index for Data Series
2. Uji Model pada Kondisi Ekstrim
Dalam uji ini, model dicoba pada kondisi ekstrim. Ketika model dicoba pada kondisi yang ekstrim, model harus mampu menunjukkan robustness-nya, dimana perilaku model mengikuti perilaku alami suatu kejadian.
3. Uji Kesalahan Integrasi
Uji kesalahan integrasi digunakan untuk memeriksa sensitivitas model terhadap pemilihan time step dan metode integrasi dalam simulasi.
Model harus
disimulasikan dengan beberapa time step dan metode integrasi yang berbeda. Ada dua metode integrasi yang digunakan dalam simulasi dinamika sistem, yaitu metode Euler dan Runge-Kutta. Idealnya, output simulasi tidak sensitif terhadap pemilihan time step, yang berarti model memberikan perilaku yang sama untuk 49
time step yang berbeda. Pemilihan metode Euler dalam integrasi dapat diterima jika model tidak menunjukkan perbedaan yang signifikan jika disimulasikan dengan Runge-Kutta.
4. Uji Prediksi Perilaku
Uji prediksi perilaku dilakukan dengan tes prediksi kejadian (event prediction test) yang memfokuskan pada dinamika alami suatu kejadian. Uji ini digunakan untuk melihat respon perilaku model ketika dilakukan perubahan secara tiba-tiba pada suatu peubah.
50
