7 BAB 2 LANDASAN TEORI
2.1 Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Bioteknologi dan Sumberdaya Genetik Pertanian (BB-BIOGEN) 2.1.1 Sejarah Sejak didirikan, BB-BIOGEN telah berulang kali mengalami perubahan nama. Berikut adalah sejarah ringkasnya : •
Tahun 1918 – 1949
: Algemeen Proefstation voor den Landbouw (Balai Besar Penyelidikan Pertanian)
•
Tahun 1949 – 1952
: Jawatan Penyelidikan Pertanian
•
Tahun 1952 – 1966
: Algemeen Proefstation voor den Landbouw (Balai Besar Penyelidikan Pertanian / General Agriculture Experiment Station)
•
Tahun 1966 -1980
: Lembaga Pusat Penelitian Pertanian
•
Tahun 1980 – 1994
: Balai Penelitian Tanaman Bogor (Balittan)
•
Tahun 1994 – 2002
: Balai Penelitian Bioteknologi Tanaman Pangan (Balitbio)
•
Tahun 2002 – 2003
: Balai Penelitian Bioteknologi dan Sumberdaya Genetik Pertanian (Balitbiogen)
•
Tahun 2003 – sekarang : Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Bioteknologi dan Sumberdaya Genetik Pertanian (BB-Biogen)
Lembaga BB-BIOGEN kini berlokasi di Jalan Tentara Pelajar No. 3A, Bogor, Indonesia.
8 2.1.2 Visi dan Misi Visi dari BB-Biogen ialah menjadi pusat unggulan (center of excellence) dalam penelitian dan pengembangan bioteknologi dan sumberdaya genetik pertanian yang mampu mendukung ketahanan pangan yang berkelanjutan dan agribisnis yang berdaya saing tinggi. Program BB-Biogen disusun dan dirumuskan berdasarkan pada permasalahan-permasalahan utama yang dihadapi dimana penyelesaiannya secara konvensional sulit atau tidak mungkin dilakukan. Untuk mewujudkan hal tersebut secara spesifik misi BB-Biogen adalah 1. Meningkatkan kuantitas sumberdaya manusia (SDM) berkualitas di bidang biotenologi dan sumberdaya genetik pertanian. 2. Mengelola dan memanfaatkan sumberdaya genetik pertanian untuk mendukung penelitian di bidang bioteknologi dan pemuliaan tanaman. 3. Mengembangkan suatu program penelitian yang kuat dalam perbaikan sifat genetik tanaman dan mikroba, serta komponen teknologi budidaya pertanian dengan pendekatan bioteknologi sehingga teknologi dan produk BB-Biogen berdaya saing tinggi. 4. Berkontribusi pada pengembangan pembangunan nasional pertanian dengan jalan mengembangkan dan mendiseminasikan teknologi yang sesuai untuk meningkatkan daya saing produk pertanian Indonesia di dalam pasar nasional dan global. 2.1.3 Tugas dan Mandat Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Bioteknologi dan Sumberdaya Genetik Pertanian (BB-Biogen) adalah unit pelaksana teknis di bidang penelitian dan pengembangan yang berada di bawah dan bertanggung jawab kepada Kepala Badan
9 Penelitian dan Pengembangan Pertanian. BB-Biogen ini terbentuk berdasarkan SK Mentan No. 631/Kpts/OT.140/12/2003, yang secara efektif sejak Januari 2002. Balitbiogen mempunyai tugas dan mandat untuk melaksanakan kegiatan penelitian bioteknologi dan sumberdaya genetik pertanian. 1. Penyusunan program dan evaluasi penelitian dan pengembangan bioteknologi dan sumberdaya genetik pertanian. 2. Pelaksanaan penelitian konservasi dan karakterisasi yang meliputi fisik, kimia, biokimia, metabolisme biologis dan biomolekuler sumberdaya genetik pertanian. 3. Pelaksanaan penelitian bioteknologi sel, bioteknologi jaringan, rekayasa genetik, dan bioprospeksi sumberdaya genetik. 4. Pelaksanaan penelitian keamanan hayati dan keamanan pangan produk bioteknologi. 5. Pelaksanaan
pengembangan
sistem
informasi
hasil
penelitian
dan
pengembangan bioteknologi dan sumberdaya genetik pertanian. 6. Pelaksanaan pengembangan komponen teknologi sistem dan usaha agribisnis produk bioteknologi pertanian. 7. Pelaksanaan kerjasama dan pendayagunaan hasil penelitian bioteknologi dan sumberdaya genetik pertanian. 8. Pengelolaan tata usaha dan rumah tangga BB-Biogen. 2.1.4 Organisasi Secara struktural, di BB-Biogen terdapat tiga unit kerja masing-masing terdiri dari eselon IVa sebagai Kepala Subbagian dan Kepala Seksi, Eselon IIIb sebagai Kepala Bagian dan Kepala Bidang, dan Eselon II.b sebagai Kepala. Selain jabatan struktural, di BB-Biogen juga terdapat jabatan fungsional yang terdiri dari peneliti, litkayasa,
10 pustakawan, pranata komputer dan statistisi. Di BB-Biogen terdapat empat kelompok peneliti (Kelti) yaitu : 1. Pengelolaan Sumberdaya Genetik (PSDG) 2. Biologi Molekuler (BM) 3. Biologi Sel dan jaringan (BSJ) 4. Biokimia Dalam upaya membantu pelaksanaan tugas pokok dan fungsi Kepala Balai, maka di BB-Biogen terdapat beberapa sistem koordinasi dan kepanitiaan, yang antara lain adalah: 1. Koordinasi Penelitian 2. Unit Komersialiasi Teknologi (UKT) 3. Panitia Evaluasi Karya Ilmiah (PEKI) 4. Panitia Evaluasi Teknisi Litkayasa Struktur organisasi BB-Biogen secara skematis dapat digambarkan sebagai berikut:
Gambar 2.1 Struktur Organisasi BB-BIOGEN
11 BB-Biogen memiliki sumberdaya manusia (SDM) sebanyak 342 orang, dengan perincian yang berstatus pegawai negeri sipil (PNS) sebanyak 278 orang dan tenaga honorer sebanyak 64 orang. Dari sejumlah staf yang berstatus PNS tersebut 29 orang berkualifikasi Doktor (S3), 48 Master (S2), dan 35 orang Sarjana (S1). Untuk jabatan fungsional, terdapat 9 orang yang menduduki jabatan sebagai Peneliti Utama, 20 Peneliti Madya, 16 Peneliti Muda, 17 Peneliti Pertama serta 23 peneliti nonklas. 2.2 Perancangan Percobaan 2.2.1 Definisi Definisi perancangan percobaan menurut Ahmad Ansori Mattjik dan I Made Sumertajaya (2006, p52) adalah suatu uji atau sederetan uji baik itu menggunakan statistika deskripsi maupun statistika inferensia yang bertujuan untuk mengubah peubah input menjadi sebuah output yang merupakan respon dari percobaan tersebut. 2.2.2 Prinsip Dasar Percobaan Dalam suatu perancangan percobaan, data yang dianalisis statistika dikatakan sah atau valid apabila data tersebut diperoleh dari suatu percobaan yang memenuhi tiga prinsip dasar (Ahmad Ansori Mattjik dan I Made Sumertajaya, 2006, p54) yaitu : 1. Ulangan Harus memiliki ulangan, yang berarti pengalokasian suatu perlakuan tertentu terhadap beberapa unit percobaan pada kondisi yang seragam. Pengulangan bertujuan untuk menduga ragam dari galat percobaan, menduga galat baku dari rataan perlakuan, meningkatkan ketepatan percobaan, dan memperluas presisi kesimpulan percobaan.
12 2. Pengacakan Setiap unit percobaan harus memiliki peluang yang sama untuk diberi suatu perlakuan tertentu. Pengacakan perlakuan pada unit-unit percobaan dapat menggunakan tabel bilangan acak, sistem lotere secara manual atau dapat juga menggunakan komputer. 3. Pengendalian lingkungan Usaha untuk mengendalikan keragaman yang muncul akibat keheterogenan kondisi lingkungan. Usaha – usaha pengendalian lingkungan yang dapat dilakukan adalah dengan melakukan pengelompokkan satu arah, dua arah ataupun multi arah. Pengelompokkan dikatakan baik jika keragaman didalam kelompok lebih kecil dibandingkan dengan keragaman antar kelompok. 2.2.3 Klasifikasi Rancangan Percobaan Suatu rancangan percobaan merupakan satu kesatuan antara rancangan perlakuan, rancangan lingkungan dan rancangan pengukuran. Secara garis besar rancangan percobaan dapat diklasifikasikan sebagai berikut (Ahmad Ansori Mattjik dan I Made Sumertajaya ,2006, p57) : 1. Rancangan perlakuan Rancangan yang berhubungan dengan faktor-faktor yang mempengaruhi terbentuknya perlakuan percobaan. Terdiri atas : a. Satu faktor b. Dua faktor •
Faktorial -
Bersilang
-
Tersarang
13 •
Split plot
•
Split blok
c. Tiga faktor atau lebih •
Faktorial -
Bersilang
-
Tersarang
-
Campuran (bersilang sebagian dan tersarang sebagian)
•
Split – split plot
•
Split – split blok
2. Rancangan Lingkungan Rancangan yang berhubungan dengan bagaimana perlakuan – perlakuan ditempatkan pada unit-unit percobaan. Terdiri atas : a. Rancangan acak lengkap (RAL) b. Rancangan acak kelompok lengkap (RAKL) c. Rancangan bujur sangkar latin (RBSL) d. Rancangan Lattice •
Lattice seimbang
•
Triple Lattices
•
Quadruple Lattices
3. Rancangan Pengukuran Rancangan yang menguji dan melihat bagaimana respon percobaan dari unit-unit percobaan yang diteliti.
14 2.3 Rancangan Acak Kelompok Lengkap Menurut Arif Pratisto (2004, p179), rancangan acak kelompok merupakan salah satu bentuk rancangan yang banyak digunakan dalam berbagai percobaan ilmu-ilmu pertanian, perindustrian, dan lain-lain. Rancangan ini dicirikan oleh adanya kelompok dalam jumlah yang sama dimana setiap kelompok diberikan perlakuan-perlakuan. Melalui pengelompokan-pengelompokan, diharapkan galat perlakuan dapat dikurangi. Dengan demikian dapat dikatakan bahwa tujuan pengelompokan adalah untuk mengurangi keragaman satuan percobaan dalam setiap kelompok, atau dengan kata lain kita mengusahakan kehomogenan dalam satu kelompok. Dalam RAK yang harus diperhatikan adalah bahwa pengelompokan tersebut bukan merupakan variabel baru seperti halnya perlakuan. Pembentukan kelompok didasarkan atas kriteria tertentu. Model linear rancangan acak kelompok secara umum dituliskan sebagai berikut (Ahmad Ansori Mattjik dan I Made Sumertajaya ,2006, p72) :
Yij = μ + τi + β j + εij Dimana :
Yij = pengamatan pada perlakuan ke-i dan kelompok ke-j
μ = rataan umum τi = pengaruh perlakuan ke-i β j = pengaruh kelompok ke-j εij = pengaruh acak pada perlakuan ke-i dan kelompok ke-j
Hipotesis yang dapat diuji dari rancangan acak kelompok adalah pengaruh perlakuan dan pengaruh pengelompokan.
15 Bentuk hipotesisnya dapat ditulis sebagai berikut : •
Pengaruh perlakuan : H 0 : τ1 = ... = τi = 0 (perlakuan tidak berpengaruh terhadap respon diamati)
H1 : paling sedikit ada satu i dimana τi ≠ 0 •
Pengaruh pengelompokan :
H 0 : β1 = ... = β j = 0 (kelompok tidak berpengaruh terhadap respon yang diamati) H1 : paling sedikit ada satu j dimana β j ≠ 0 Untuk mengetahui pengaruh perlakuan yang diuji dalam percobaan, dapat diuji dengan menggunakan Analysis of Variance (ANOVA). Struktur tabel ANOVA diberikan sebagai berikut : Tabel 2.1 Analysis of Variance (ANOVA) Sumber
Derajat bebas
Jumlah Kuadrat Kuadrat
Keragaman
(db)
(JK)
Tengah (KT)
Perlakuan
t–1
JKP
KTP
KTP / KTG
Kelompok
R–1
JKK
KTK
KTK / KTG
Galat
(t – 1)(r – 1)
JKG
KTG
Total
tr – 1
JKT
Langkah-langkah perhitungannya diuraikan sebagai berikut : FK = Faktor Koreksi
y..2 (∑∑ yij ) FK = = tr tr
2
JKP = Jumlah Kuadrat Perlakuan
F-hitung
16 t
r
JKP = ∑∑ (Yi. − Y ..) 2 = ∑ i =1 j =1
Yi.2 − FK r
JKK = Jumlah Kuadrat Kelompok t
r
JKK = ∑∑ (Y. j − Y ..) = ∑ 2
Y. 2j
i =1 j =1
t
− FK
JKG = Jumlah Kuadrat Galat t
r
JKG = ∑∑ (Yij − Yi. − Y. j + Y.. ) 2 = JKT − JKP − JKK i =1 j =1
JKT = Jumlah Kuadrat Total t
r
JKT = ∑∑ (Yij − Y ..) 2 = ∑∑ Yij2 − FK i =1 j =1
KTP = Kuadrat Tengah Perlakuan KTP = JKP / db Perlakuan
KTK = Kuadarat Tengah Kelompok KTK = JKK / db Kelompok KTG = Kuadrat Tengah Galat
KTG = JKG / db Galat Dimana : t = banyaknya perlakuan r = banyaknya ulangan Pengujian hipotesis : •
Fhitung = KTP/KTG mengikuti sebaran F dengan derajat bebas pembilang sebesar t-1 dan derajat bebas penyebut sebesar (t-1)(r-1). Jika nilai Fhitung lebih besar dari Fα,db1,db2 maka hipotesis nol ditolak dan berlaku sebaliknya.
17
•
Fhitung = KTK/KTG mengikuti sebaran F dengan derajat bebas pembilang sebesar r-1 dan derajat bebas penyebut sebesar (t-1)(r-1). Jika nilai Fhitung lebih besar dari Fα,db1,db2 maka hipotesis nol ditolak dan berlaku sebaliknya.
2.4 Koefisien Keragaman
Nilai koefisien keragaman menunjukkan tingkat ketepatan dengan perlakuan yang dibandingkan dan merupakan indeks yang baik dari keadaan percobaan. Hal ini menyatakan galat percobaan sebagai persentase rataan, sehingga semakin besar nilai koefisien keragaman, maka semakin rendah keandalan dari percobaan tersebut. Perhitungan nilai Koefisien Keragaman (KK) dapat dilakukan setelah nilai ragam/galat percobaan didapatkan. Langkah – langkah perhitungan nilai Koefisien Keragaman diuraikan dalam RAK sebagai berikut :
KK =
KTG X 100% Rataan umum
Rataan umum =
∑∑ Y
ij
tr
Dimana : Yij = nilai pengamatan perlakuan ke-i dan ulangan/kelompok ke-j 2.5 Uji Beda Nyata Terkecil
Uji Beda Nyata Terkecil (BNT) merupakan suatu metode yang digunakan untuk menguji perbedaan diantara perlakuan yang diuji. Uji BNT dilakukan apabila kesimpulan H0 pada uji F dalam ANOVA ditolak.
18 Kriteria pengambilan keputusan uji BNT adalah :
•
Jika beda diantara dua rata –rata perlakuan lebih besar dari nilai BNT maka kedua perlakuan tersebut adalah berbeda nyata pada taraf nyata alpha.
•
Jika beda diantara dua rata – rata perlakuan lebih kecil atau sama dengan nilai BNT maka kedua perlakuan tersebut adalah tidak berbeda nyata pada taraf nyata alpha.
Langkah – langkah perhitungan uji Beda Nyata Terkecil adalah : BNT = t( α / 2;db galat )
2 KTG r
Dimana : tα = sebaran t dengan derajat bebas sebesar (t-1)(r-1)
2.6 Analisis Ragam (ANOVA) 2.6.1 Definisi Menurut Ronald E. Walpole (1995, p382), analisis ragam adalah suatu metode untuk menguraikan keragaman total data menjadi komponen – komponen yang mengukur berbagai sumber keragaman. Analisis ragam digunakan untuk menguji beberapa nilai tengah secara bersamaan.
2.6.2 Asumsi analisis ragam Dalam melakukan analisis hasil percobaan seperti analisis ragam, terkadang kita lupa untuk melakukan pengujian asumsi-asumsi terhadap data yang akan dianalisis. Namun pada kenyataannya, pengujian asumsi-asumsi ini penting untuk dilakukan karena jika tidak terpenuhinya satu atau lebih asumsi, ini dapat mempengaruhi tingkat nyatanya maupun kepekaan uji F atau t terhadap penyimpangan sesungguhnya dari hipotesis nol (Ahmad Ansori Mattjik dan I Made Sumertajaya , 2006, p201).
19 Hasil perhitungan ANOVA akan sah jika satu atau lebih asumsi matematis mengenai data tersebut dipenuhi. Asumsi – asumsi tersebut adalah : 1. Pengaruh aditif Pengaruh dimana pengaruh suatu faktor selalu tetap antara semua faktor lainnya, atau dengan kata lain jika pengaruh perlakuan selalu tetap untuk semua ulangan dan pengaruh ulangan selalu tetap untuk semua perlakuan, maka ini dikatakan aditif. 2. Kebebasan galat, dimana galat percobaan adalah bebas. 3. Kehomogenan ragam, dimana galat percobaan memiliki keragaman yang sama. 4. Menyebar normal, dimana galat percobaan menyebar secara normal.
2.6.3 Kehomogenan ragam Keheterogenan ragam dapat digolongkan ke dua jenis (Gomez K.A. dan A.A. Gomez, 1995, p304) yaitu : 1. Dimana perubahan ragam merupakan hubungan fungsi dengan rataan. Jenis ini biasanya berhubungan dengan data yang sebarannya tidak normal. Perbaikan pengukuran yang dapat digunakan untuk menangani keheterogenan ragam dalam jenis ini adalah metode transformasi data. 2. Dimana tidak ada hubungan fungsi antara ragam dan rataan. Jenis ini biasanya terjadi akibat dari beberapa perlakuan yang diujikan memiliki galat yang berada lebih tinggi atau lebih rendah dari yang lainnya. Jenis keheterogenan ragam ini juga biasa terjadi dalam percobaan alamiah. Perbaikan pengukuran yang dapat digunakan untuk menangani keheterogenan ragam dalam jenis ini adalah metode pemilahan galat.
20 Ragam yang tidak homogen dapat mengakibatkan respons yang tidak wajar dari beberapa perlakuan tertentu. Pola hubungan ragam dan nilai rata – rata bervariasi seperti disajikan pada gambar 2.2
Gambar 2.2 Gambaran Perbedaan Jenis Keheterogenan Ragam : a). ragam homogen, b). ragam heterogen dimana ragam berbanding dengan rataan, c). ragam heterogen tanpa ada fungsi hubungan antara ragam dan rataan.
2.7 Uji Kehomogenan Ragam (Uji Bartlett) Uji Bartlett merupakan uji yang dapat digunakan untuk menguji kehomogenan ragam. Hipotesis yang akan diuji adalah :
H 0 : σ 12 = σ 22 = ... = σ k2 H1 : σ 12 ≠ σ 22 ≠ ... ≠ σ k2 Perhitungan pada uji Bartlett menggunakan pendekatan sebaran khi-kuadrat dengan derajat bebas k-1. Langkah-langkah perhitungannya adalah sebagai berikut : k
s = 2 p
∑s i =1
k
2 i
21 k
χ2 =
(2,3026)( f )(k log s 2p − ∑ log si2 ) i =1
1 + [(k + 1) / 3kf ]
Dimana : si2 = ragam perlakuan ke-i k = jumlah perlakuan f = jumlah ulangan - 1 Jika χ 2 < χ 2 α,k −1 , maka H 0 diterima dan berarti kehomogenan ragam tepenuhi. Jika sebaliknya maka H 0 ditolak. 2.8 Transformasi Box – Cox
Transformasi data merupakan teknik yang biasa digunakan untuk mengatasi masalah pengukuran keheterogenan ragam dimana ragam dan rataan memiliki hubungan fungsi. Dengan transformasi, data asli dikonversikan ke dalam skala baru dan menjadikannya gugus baru yang mana diharapkan nantinya kestabilan ragam akan terpenuhi sehingga proses pengujian dapat mendekati kesahihan. Salah satu transformasi yang digunakan adalah transformasi Box – Cox. Bentuk umum dari transformasi Box – Cox adalah : ⎧ (Y λ − 1) , jika λ ≠ 0 ⎪ y (λ ) = ⎨ λ ⎪log(Y ) , jika λ = 0 i ⎩ y( λ ) merupakan transformasi Box – Cox dengan variabel y pada lambda ( λ ) tertentu. Dalam transformasi Box – Cox , sangat bergantung pada nilai lambda ( λ ) yang digunakan. Oleh karena itu nilai lambda akan dicari dan nantinya dipangkatkan pada data asli untuk mendapatkan data baru yang telah ditransformasi.
22 Perhitungan nilai lambda dapat dilakukan dengan dua pendekatan yaitu dengan menggunakan ragam dan simpangan baku. 1. Pendekatan dengan ragam (Guerrero, 1993) Langkah – langkah perhitungannya sebagai berikut : [Var (X)]1/2 = a [E(X)]1-λ Dimana : Var (X) =ragam variable X E(X) = nilai harapan variable X = µ (nilai tengah) Jika ruas kanan dan kiri dari persamaan tersebut di logaritmakan maka akan diperoleh : log [Var (X)]1/2 = log a [E(X)]1-λ ½ log [Var (X)] = log a + log [E(X)]1-λ ½ log [Var (X)] = log a + ( 1- λ) log [E(X)] Dengan demikian
: ½ log [Var (X)] = log a + ( 1- λ) log [E(X)]
Menjadi
: ½ log [s2)] = log a + ( 1- λ) log [ x ]
atau
log [s2] = 2 [ log a + ( 1- λ) log ( x )] log [s2] = 2 log a + 2 ( 1- λ) log ( x ) dengan metode kuadrat terkecil (regresi linier sederhana) y = a + b x diperoleh slope b = 2 ( 1- λ) Æ 2 λ = 2 – b λ = ½ (2-b)
23 Untuk mencari nilai a dan b digunakan rumus (Walpole, 1995, p342) : n
b=
n
n
n∑ xi yi − (∑ xi )(∑ yi ) i =1
i =1
i =1
n
n
i =1
i =1
n∑ xi2 − (∑ xi ) 2
a = y − bx Dimana : xi = log rata – rata yi = log ragam 2. Pendekatan dengan simpangan baku (Box et. al., 1978) log [Var (X)]1/2 = log a [E(X)]1-λ Dimana : [Var (X)]1/2 = simpangan baku variable X = ơx Jadi pendugaan λ dapat menggunakan : log [Var (X)]1/2 = log a [E(X)]1-λ log ơx = log a [E(X)]1-λ log ơx = log a + ( 1- λ) log [E(X)] log s = log a + (1- λ) log [ x ] Jadi kalau menggunakan data simpangan baku, diperoleh b = (1- λ) atau λ =1 –b. Untuk mencari nilai a dan b digunakan rumus : n
b=
n
n
n∑ xi yi − (∑ xi )(∑ yi ) i =1
i =1
i =1
n
n
i =1
i =1
n∑ xi2 − (∑ xi ) 2
a = y − bx
24 Dimana : xi = log rata - rata yi = log simpangan baku
2.9 Rekayasa Piranti Lunak Rekayasa piranti lunak didefinisikan oleh Fritz Bauer (Pressman, 2001, p20) adalah kegiatan menerapkan dan menggunakan prinsip-prinsip rekayasa yang baik dalam rangka menghasilkan piranti lunak yang ekonomis, reliable, dan bekerja secara efisien. Dalam rekayasa piranti lunak terdapat tiga elemen utama (Pressman, 2001, p21), yaitu : a. Proses (Process) Menyatukan metode dan alat bantu dalam pengembangan suatu piranti lunak. Prosedur menjabarkan urutan kerja dimana metode akan diterapkan, catatan mengenai data-data yang dibutuhkan, serta kendali untuk menjaga kualitas dan mencatat perubahan pada piranti lunak. b. Metode (Methods) Mengarahkan sejumlah tugas yang meliputi perencanaan proyek dan analisis kebutuhan sistem dan piranti lunak. Terdiri dari perancangan struktur, arsitektur program, algoritma prosedur, penulisan kode, pengujian dan perawatan piranti lunak. c. Alat – alat bantu (Tools) Menyediakan dukungan yang bersifat otomatis ataupun semi otomatis untuk proses dan metode.
25 Dalam rekayasa piranti lunak terdapat berbagai macam model. Model yang sering umum digunakan adalah model Waterfall . Nama model ini sebenarnya adalah “Linear Sequential Model”. Namun model ini juga sering disebut dengan “classic life cycle” atau model waterfall. Model ini disebut model waterfall karena setiap proses yang berjalan harus terlebih dahulu menunggu selesainya proses sebelumnya dan berjalan secara berurutan. Secara umum tahapan pada model waterfall dapat dilihat pada gambar berikut:
Gambar 2.3 Waterfall Model Menurut Pressman (2001, p28 ) terdapat 6 tahap dalam model waterfall yaitu : 1. System / Information Engineering and Modeling Sebuah piranti lunak biasanya merupakan suatu bagian dari sebuah sistem, oleh karena itu untuk merancang sebuah piranti lunak diawali dengan mencari kebutuhan dari keseluruhan sistem yang akan diaplikasikan ke dalam bentuk piranti lunak. Hal ini sangat penting, mengingat piranti lunak harus dapat
26 berinteraksi dengan elemen-elemen yang lain seperti hardware, database, dan pengguna. 2. Software Requirements Analysis Proses pencarian kebutuhan diintensifkan dan difokuskan pada piranti lunak. Untuk mengetahui sifat dari program yang akan dibuat, maka para perancang piranti lunak harus mengerti tentang domain informasi dari piranti lunak, seperti fungsi yang dibutuhkan, sifat, penyajiannya, dan user interface. Pencarian kebutuhan sistem dan piranti lunak harus didokumentasikan dan ditunjukkan kepada pelanggan. 3. Design Proses desain untuk sebuah piranti lunak merupakan proses yang memiliki banyak tahap, yang dimana fokus kepada empat bagian dalam program, yaitu struktur data, arsitektur piranti lunak, tampilan, dan detil prosedurnya (algoritma). Proses ini digunakan untuk mengubah kebutuhan-kebutuhan menjadi representasi dari piranti lunak yang dimana dapat dinilai kualitasnya sebelum coding dimulai. Desain harus dapat mengimplementasikan kebutuhan yang telah disebutkan pada tahap sebelumnya. Proses ini juga harus didokumentasikan sebagai konfigurasi dari piranti lunak. 4. Coding Untuk dapat dimengerti oleh mesin, seperti komputer, maka desain harus diubah bentuknya menjadi bentuk yang dapat dimengerti oleh mesin, yaitu ke dalam bahasa pemrograman melalui proses coding. Tahap ini merupakan implementasi dari tahap design yang secara teknis nantinya dikerjakan oleh programmer.
27 5. Testing Piranti lunak yang telah dibuat haruslah diujicobakan. Semua fungsi-fungsi piranti lunak baik yang internal maupun external harus diujicoba, ini berfungsi untuk memastikan agar piranti lunak bebas dari error, dan hasilnya sesuai dengan kebutuhan yang sudah didefinisikan sebelumnya. 6. Maintenance Setelah piranti lunak telah selesai dibuat dan diberikan kepada pengguna, pemeliharaan suatu piranti lunak diperlukan, termasuk di dalamnya adalah pengembangan. Pemeliharaan ini diperlukan karena piranti lunak yang dibuat tidak selamanya hanya seperti itu. Ketika piranti lunak dijalankan mungkin saja masih terdapat eror - eror yang tidak ditemukan sebelumnya, atau terdapat penambahan fitur - fitur yang belum ada pada piranti lunak tersebut. Pengembangan diperlukan ketika adanya perubahan dari eksternal perusahaan seperti ketika ada pergantian sistem operasi, atau perangkat lainnya.
2.10 Interaksi Manusia dan Komputer Suatu program haruslah dapat membuat penggunanya merasa senang dan nyaman dalam menggunakannya. Oleh karena itu suatu program yang baik haruslah bersifat user friendly. Lima kriteria yang harus dipenuhi oleh suatu sistem yang user friendly (Shneiderman,1998, p15) adalah : 1. Waktu pembelajaran yang tidak lama. (Time to learn) Berapa lama waktu yang dibutuhkan oleh user untuk mempelajari dan menggunakan perintah – perintah yang relevan untuk suatu tugas (tasks). 2. Kecepatan penyajian informasi yang cepat. (Speed of performance) Berapa lama waktu yang dibutuhkan untuk menyelesaikan tugas.
28 3. Tingkat kesalahan pemakaian rendah. (Rate of errors by users) Berapa banyak kesalahan dan kesalahan apa saja yang dilakukan oleh pengguna dalam menyelesaikan tugas. Walaupun waktu untuk membuat dan memperbaiki kesalahan mungkin tidak sesuai dengan kecepatan penyajian informasi (Speed of performance), error handling adalah salah satu komponen yang kritikal dari penggunaan sistem yang dimana membutuhkan perhatian dan pembelajaran lebih lanjut. 4. Penghafalan sesudah melampaui jangka waktu. (Retention over time) Seberapa lama pengguna dapat mengingat penggunaan sistem tersebut. 5. Kepuasan pribadi user yang menggunakannya. (Subjective satisfaction) Berapa besar ketertarikan pengguna untuk menggunakan aspek yang bervariasi dalam sistem. Jawabannya bisa didapatkan melalui wawancara atau dengan survei tertulis yang mengandung tingkat kepuasan dan komentar.
Dalam perancangan sebuah interface, terdapat aturan yang telah dikenal dengan nama Eight Golden Rules of Interface Design (Shneiderman,1998, p74-75) yaitu : 1. Berusaha untuk konsisten. (Strive for consistency) Konsisten disini berhubungan dengan urutan tindakan yang harus dilakukan dalam situasi yang serupa, istilah yang serupa juga harus digunakan dalam prompts, menu, help screen, pemilihan warna, layout, ukuran dan bentuk huruf. 2. Memungkinkan pengguna untuk menggunakan shortcut. (Enable frequent users to use shortcuts) Bersamaan dengan meningkatnya pengguna, maka dari itu pengguna lebih tertarik pada langkah – langkah yang lebih cepat untuk berinteraksi. Fasilitas
29 seperti penyingkatan (abbreviations), tombol khusus (special keys), perintah tersembunyi (hidden command), dan fasilitas lainnya sangat diperlukan oleh para pengguna. Waktu respon yang relatif cepat dan tepat dalam menampilkan tampilan juga merupakan salah satu daya tarik bagi para pengguna. 3. Memberikan umpan balik yang informatif. (Offer informative feedback) Untuk setiap tindakan yang dilakukan oleh pengguna, harus diberikan umpan balik. Presentasi visual dari objek yang menarik akan menciptakan lingkungan yang menyenangkan untuk menunjukkan adanya perubahan yang menyeluruh. 4. Merancang dialog untuk menghasilkan keadaan akhir. (Design dialogs to yield closure) Urutan dari tindakan harus diatur ke dalam suatu kelompok yang terdiri dari bagian awal, tengah dan akhir. Umpan balik yang informatif dari penyelesaian tindakan suatu kelompok akan memberikan kepuasan bagi operator, dan akan menandakan bahwa jalannya sudah jelas untuk menyiapkan kelompok lainnya. 5. Memberikan pencegahan kesalahan dan penanganan kesalahan yang sederhana. (Offer error prevention and simple error handling) Dalam mendesain, sebisa mungkin sistem harus menyediakan error prevention, sehingga pengguna tidak akan membuat kesalahan yang fatal, contohnya, pada menu untuk memasukkan nama, user tidak diperbolehkan untuk memasukkan angka. Jika user melakukan kesalahan, sistem harus dapat mendeteksi kesalahan tersebut dan menampilkan kesalahan pengguna dan memberikan contoh penggunaan yang benar secara sederhana.
30 6. Mengijinkan pembalikan aksi yang mudah. (Permit easy reversal of actions) Dalam mendesain, sebisa mungkin tindakan yang telah dilakukan sebelumnya dapat di undo. Hal ini akan memudahkan pengguna jika melakukan kesalahan yang tidak disengaja ketika sedang mengerjakan sesuatu. 7. Menyediakan pengendalian internal. (Support internal locus of control) Sistem yang dirancang haruslah dapat membuat pengguna merasa menguasai sistem dan sistem akan memberikan respon atas aksi yang diberikan. 8. Mengurangi beban hafalan. (Reduce short-term memory load) Oleh karena keterbatasan manusia dalam mengingat dan memproses informasi dalam waktu yang singkat maka dari itu tampilan sebaiknya dibuat sesimple mungkin sehingga dapat diterima dengan mudah oleh pengguna. Fasilitas seperti akses online untuk memerintahkan format sintaksis, singkatan, kode, dan informasi lainnya harus disediakan.
2.11 Basis Data (Database) Menurut Farthansyah (2004, p7), basis data merupakan salah satu komponen dari sistem basis data. Basis data terdiri dari 3 hal yaitu kumpulan data yang teroganisir, relasi antar data dan objektifnya. Ada banyak pilihan dalam mengorganisasi data dan ada banyak pertimbangan dalam membentuk relasi antar data, tetapi pada akhirnya yang terpenting adalah objektif utama yang selalu harus kita ingat yaitu kecepatan dan kemudahan berinteraksi dengan data yang dikelola/diolah. Oleh karena basis data merupakan salah satu komponen dari sistem basis data, maka masih terdapat komponen lainnya yaitu perangkat keras, perangkat lunak serta pemakai. Seluruh komponen ini saling ketergantungan. Perangkat lunak tidak mungkin bisa dioperasikan jika tidak ada perangkat keras dan basis data tidak mungkin terbentuk
31 tanpa adanya perangkat lunak yang mengorganisasikannya. Begitupun, pemakai tidak dapat berinteraksi dengan basis data tanpa melalui perangkat lunak yang sesuai.
2.12 Microsoft Excel Microsoft Excel adalah salah satu program spreadsheet yang canggih yang bekerja di bawah sistem operasi windows. Terdapat banyak kemudahan yang diperoleh selama menggunakan microsoft excel seperti bekerja dengan daftar data, menghitung angka-angka, membuat laporan, diagram dan grafik. Microsoft Excel dapat juga digunakan untuk mengolah data statistik. Input data dari excel dapat juga dihubungkan dan dibaca pada program aplikasi yang dibuat.
2.13 State Transition Diagram State Transition Diagram (STD) digunakan untuk menggambarkan sifat ketergantungan waktu yang terdapat didalam sistem. Pada mulanya, STD didesain untuk sistem yang real – time, seperti proses kontrol, sistem switch telepon , sistem akusisi data kecepatan tinggi, perintah militer dan sistem kontrol. STD sekarang ini digunakan ketika waktu adalah yang menjadi intinya. Komponen – komponen utama pada STD adalah : 1. State Disimbolkan dengan segiempat State merepresentasikan tentang tindakan apa yang sedang dilakukan dan tindakan selanjutnya yang akan dilakukan. 2. Transition Disimbolkan dengan panah Transition digunakan untuk menghubungkan antara satu state dengan state lainnya.
32 3. Condition dan Action Disimbolkan dengan State 1 Condition Action State 2
2.14 Diagram alir (Flowchart) Diagram alir adalah diagram yang memperlihatkan urutan dan hubungan antar proses beserta instruksinya. Diagram ini dinyatakan dengan simbol, dengan demikian setiap simbol menggambarkan proses tertentu. Simbol – simbol yang digunakan seperti segi empat, belah ketupat dan oval yang digunakan untuk menyatakan operasi, sedangkan hubungan antar proses digambarkan dengan garis penghubung. Sebagai diagram grafis yang menunjukkan program atau sistem lainnya, flowchart berguna sebagai sarana pembantu untuk menunjukkan bagaimana bekerjanya program yang diusulkan serta sebagai sarana untuk memahami operasi-operasi dari sebuah program. Dalam pembuatan flowchart tidak ada rumus yang bersifat mutlak, karena flowchart merupakan gambaran hasil pemikiran dalam menganalisa suatu masalah dengan komputer. Sehingga flowchart yang dihasilkan antara satu pemrogram dengan pemrogram lainnya dapat bervariasi.
33 Namun secara garis besar flowchart terdiri dari tiga bagian utama, yaitu : •
Input
•
Proses
•
Output
Flowchart disusun dengan simbol-simbol. Simbol ini dipakai sebagai alat bantu menggambarkan proses di dalam program.
34 Tabel 2.2 Simbol – simbol Flowchart Notasi
Nama Proses
Fungsi Proses perhitungan atau pengolahan data
Predefined proses
Permulaan sub program / proses menjalankan sub program
Input / Output
Proses input / output data
Decision
Perbandingan pernyataan, penyeleksian data dimana terdapat pilihan untuk menentukan langkah selanjutnya
Terminal Permulaan atau akhir program Garis alir
Arah aliran program
Preparation Proses inisialisasi / proses pemberian harga awal
Manual input Input dari pengguna On-page
Penghubung bagian-bagian
connector
flowchart yang berada pada satu halaman
Off-page
Penghubung bagian – bagian
connector
flowchart yang berada pada halaman berbeda
