Manajemen Sains. Pengenalan Riset Operasi. Eko Prasetyo Teknik Informatika

Manajemen Sains Pengenalan Riset Operasi

Eko Prasetyo Teknik Informatika Univ Muhammadiyah Gresik 2011 Univ.

Pendahuluan Riset Operasi (Operations Research/OR) banyak diterapkan dalam menyelesaikan masalahmasalah manajemen j untuk meningkatkan g produktivitas atau efisiensi, namun tidak jarang perusahaan-perusahaan yang melaporkan k kegagalan l dalam d l penerapan OR kkarena bermacam-macam alasan, seperti biaya aplikasi yang lebih besar dari manfaat yang diperoleh diperoleh, persoalan yang terlalu rumit, atau ketiadaan ahli OR. Teknik Informatika UMG 2011

2

Pengertian g Riset Operasi p Secara Harfiah y Operations dapat didefinisikan sebagai tindakan-

tindakan yang diterapkan pada beberapa masalah atau hipotesa. y Research adalah suatu p proses yyang g terorganisasi g dalam mencari kebenaran akan masalah atau hipotesa tadi

Teknik Informatika UMG 2011

3

Pengertian Riset Operasi Menurut Ahli y Morse dan Kimball mendefinisikan riset operasi sebagai

metode ilmiah ((scientific method)) yang y g memungkinkan g para p manajer mengambil keputusan mengenai kegiatan yang mereka tangani dengan dasar kuantitatif. Definisi ini kurang tegas karena tidak tercermin perbedaan antara riset operasi dengan disiplin ilmu yang lain. y Churchman, Arkoff dan Arnoff pada tahun 1950-an mengemukakan pengertian riset operasi sebagai aplikasi metode-metode, teknik-teknik dan peralatan-peralatan ilmiah dalam menghadapi masalahmasalah ysng timbul di dalam operasi perusahaan dengan tujuan ditemukannya pemecahan yang optimum masalah-masalah tersebut. Teknik Informatika UMG 2011

4

Lanjutan… Lanjutan y Miller dan M.K. Starr mengartikan riset operasi sebagai

peralatan manajemen yang menyatukan ilmu pengetahuan, matematika, dan logika dalam kerangka pemecahan g dihadapi p sehari-hari,, sehingga gg masalah-masalah yyang akhirnya permasalahan tersebut dapat dipecahkan secara optimal. y Operations O ti R Research hS Society i t off A America i mendefniisikan d f ii ik artinya sebagai berikut : y “Riset Operasi dikaitkan dengan ilmu pengetahuan yang

memutuskan bagaimana rancangan dan operasi terbaik pada sistem manusia-mesin yang biasanya dalam kondisi membutuhkan alokasi sumber daya yang terbatas” Teknik Informatika UMG 2011

5

Pengertian Riset Operasi y Dari keempat definisi tersebut dapat disimpulkan bahwa

riset i t operasii b berkenaan k d dengan pengambilan bil kkeputusan t yang optimal dalam, dan penyusunan model dari sistemsistem baik yang diterministik maupun probabilistik yang berasal dari kehidupan nyata. Atau dunia pengelolaan atau dunia usaha yang memakai pendekatan ilmiah atau pendekatan sistematis disebut riset operasi (Operations Resech).


6

Model Dalam Riset Operasi y Iconic (Physical) Model Adalah suatu penyajian fisik yang tampak seperti aslinya dari suatu sistem nyata dengan skala yang berbeda. Model ini mudah untuk dipahami, dibentuk & dijelaskan, tetapi sulit untuk memanipulasi & tak berguna untuk tujuan peramalan peramalan, biasanya menunjukkan peristiwa statik. Contohnya dalam mempelajari struktur sebuah atom, warna model tidak relevan, sementara letak lapisan-lapisan merupakan sifat yyang g relevan untuk disajikan. j

y Analogue Model Model ini lebih abstrak dibanding model iconic, karena tak kelihatan sama antara model dengan sistem nyata. Model analog lebih mudah untuk memanipulasi & dapat menunjukkan situasi dinamis. Contohnya peta dengan bermacam-macam warna dimana perbedaan warna menunjukkan perbedaan ciri, ciri misalnya biru menunjukkan air air, kuning menunjukkan pegunungan, hijau sebagai dataran rendah, dll. Teknik Informatika UMG 2011

7

Lanjutan… Lanjutan y Mathematic (Simbolic) Model

Diantara jenis model yang lain lain, model matematik sifatnya paling abstrak. Model ini menggunakan seperangkat simbol matematik untuk menunjukkan komponen-komponen (& h b hubungan antar t mereka) k )d darii sistem i t nyata. t N Namun, sistem i t nyata tidak selalu dapat diekspresikan dalam rumusan matematik.


8

Mathematic (Simbolic) Model Dibedakan menjadi 2 kelompok yaitu : y Deterministik Dibentuk dalam situasi kepastian (certainty). Model ini memerlukan penyederhanaan-penyederhanaan dari realitas karena kepastian jarang terjadi. Keuntungan model ini adalah dapat dimanipulasi & diselesaikan lebih mudah. y Probabilistik Meliputi kasus-kasus dimana diasumsikan ketidakpastian ((uncertainty). y) Meskipun p p penggabungan gg g ketidakpastian p dalam model dapat menghasilkan suatu penyajian sistem nyata yang lebih realistis, model ini umumnya lebih sulit untuk dianalisa. dianalisa Teknik Informatika UMG 2011

9

Cara menggambarkan situasi dalam model riset operasi y Apa yang ingin dilakukan ? y Apa yang dipunyai ? y Apa yang ingin dicapai ?


10

Elemen utama riset operasi y Parameter adalah jumlah yang dipunyai (atau

dapat menentukan), tetapi tidak dalam control kita y Variabel adalah jumlah yang tidak diketahui (tapi akan diketahui), dan dimana merupakan arah pekerjaan kita kita.


11

Konsentrasi utama riset operasi y Feasibility (dapatkan kita melakkan ini ?) y Optimality (apakah ini adalah yang terbaik

yang dapat d t kita kit lakukan l k k dengan d apa yang kita kit punya ?) y Sensitivity(apa yang terjadi, terjadi jika beberapa parameter atau kondisi masukan keluar dari control) y Implementability (apakah solusi yang sudah didapatkan sebenarnya dapat dilakukan ?) Teknik Informatika UMG 2011

12

Cara Pembuatan Model Kadang-kadang, model yang pertama kali dibuat masih terlalu rumit. Ada beberapa cara untuk membuat model menjadi lebih sederhana, misalnya : y Melinierkan hubungan yang tidak linier y Mengurangi banyaknya variabel atau kendala y Mengubah sifat variabel, misalnya dari diskrit menjadi kontinyu y Mengganti tujuan ganda menjadi tujuan tunggal y Mengeluarkan unsur dinamik (membuat model menjadi statik) y Mengasumsikan variabel random menjadi suatu nilai tunggall (d (deterministik) i i ik) Teknik Informatika UMG 2011

13

Prinsip Dalam Pembentukan Model y Jangan membuat model yang rumit jika yang sederhana akan cukup y Hati-hati dalam merumuskan masalah masalah, agar disesuaikan dengan teknik y y y y y y y y

penyelesaian Hati-hati dalam memecahkan model, jangan membuat kesalahan matematik Pastikan kecocokan model sebelum diputuskan untuk diterapkan Model jangan sampai keliru dengan sistem nyata Jangan membuat model yang tidak diharapkan Hati-hati dengan model yang terlalu banyak Pembentukan model itu sendiri hendaknya memberikan beberapa keuntungan Sampah masuk, sampah keluar artinya nilai suatu model tidak lebih baik daripada datanya Model tidak dapat menggantikan pengambil keputusan Teknik Informatika UMG 2011

14

Tahap-Tahap Tahap Tahap Dalam Riset Operasi y Definisi Masalah (Identifikasi Model) y Pembentukan Model (Penyusunan Model) y Mencari Penyelesaian Masalah (Analisa Model) y Validasi Model (Pengesahan Model) y Penerapan Hasil Akhir (Implementasi Hasil)


15

Definisi Masalah (Identifikasi Model) Terdiri dari : y Penentuan dan perumusan tujuan yang jelas dari persoalan d l dalam sistem i t model d l yang dih dihadapi. d i y Identifikasi perubah yang dipakai sebagai kriteria untuk pengambilan p g keputusan p yyang g dapat p dikendalikan maupun p yang tidak dapat dikendalikan. Kumpulkan data tentang kendala-kendala yang menjadi syarat ikatan terhadap perubah-perubah p p dalam fungsi g tujuan j sistem model yyang g dipelajari. Sebelum solusi terhadap suatu persoalan dipikirkan, pertama kali suatu definisi persoalan yang tepat harus dirumuskan dirumuskan. Sering dilaporkan oleh organisasi-organisasi bahwa kegagalan dalam penyelesaian masalah diakibatkan karena kesalahan mendefinisikan persoalan persoalan. Teknik Informatika UMG 2011

16

Lanjutan… Lanjutan Dalam perumusan masalah ini ada 3 pertanyaan penting yang harus h dij dijawab b: y Variabel keputusan yaitu unsur-unsur dalam persoalan yyang g dapat p dikendalikan oleh p pengambil g keputusan. p Ia sering disebut sebagai instrumen. y Tujuan (objective). Penetapan tujuan membantu pengambil k keputusan t memusatkan tk perhatian h ti pada d persoalan l & pengaruhnya terhadap organisasi. Tujuan ini diekspresikan dalam variabel keputusan. y Kendala (constraints) adalah pembatas-pembatas terhadap alternatif tindakan yang tersedia. Teknik Informatika UMG 2011

17

Lanjutan… Lanjutan

Dari sudut pandang Riset Operasi, dalam definisi masalah ini menunjukkan 3 aspek utama yaitu: 1. Deskripsi tentang sasaran/tujuan dari studi t tersebut. b t 2. Identifikasi alternatif keputusan dari sistem tersebut. tersebut 3. Pengenalan tentang keterbatasan, batasan, & persyaratan sistem tersebut tersebut.


18

Pembentukan/Penyusunan Model Terdiri dari : y Memilih model yang cocok dan sesuai dengan permasalahannya. Merumuskan segala macam faktor yang terkait di dalam model yang bersangkutan secara simbolik ke dalam rumusan model matematika matematika. y Menentukan perubah-perubah beserta kaitan-kaitannya satu sama lainnya. y Tetapkan p fungsi g tujuan j beserta kendalakendalanya dengan nilai-nilai dan perameter yang jelas. Sesuai dengan definisi persoalannya, pengambil keputusan menentukan model yang paling cocok untuk mewakili sistem. Teknik Informatika UMG 2011

19

Lanjutan… Model merupakan ekspresi kuantitatif dari tujuan & batasan masalah dalam bentuk variabel keputusan. p Jika model yang dihasilkan termasuk dalam salah satu model matematis yang umum (misalnya pemrograman linier), maka solusinya dapat dengan mudah diperoleh dengan program linier (menggunakan teknik-teknik matematis). Jika hubungan g matematis model terlalu kompleks p untuk memungkinkan pemecahan analitis, maka suatu model probabilita (model simulasi) mungkin lebih cocok. B b Beberapa kasus k membutuhkan b t hk penggunaan kkombinasi bi i model d l matematik & probabilitas. Ini tentu saja tergantung pada sifat-sifat & kerumitan sistem yang dipelajari. Teknik Informatika UMG 2011

20

Mencari Penyelesaian Masalah (Analisa Model) Analisa model terdiri dari tiga hal penting, yaitu : y Melakukan anlisis terhadap model yang telah disusun dan dipilih. y Memilih hasil hasil-hasil hasil analisis yang terbaik (optimal) (optimal). y Melakukan uji kepekaan dan anlisis postoptimal terhadap hasil-hasil terhadap p analisis model. Pada tahap ini bermacam-macam teknik & metode solusi kuantitatif yang merupakan bagian utama dari OR memas ki proses. memasuki proses Penyelesaian masalah sesungguhnya merupakan aplikasi p model. satu atau lebih teknik-teknik ini terhadap Teknik Informatika UMG 2011

21

Lanjutan… Lanjutan Seringkali, solusi terhadap model berarti nilai-nilai variabel keputusan yang mengoptimumkan salah satu fungsi tujuan dengan nilai fungsi tujuan lain yang dapat diterima. Disamping solusi model, perlu juga mendapat informasi tambahan mengenai tingkah laku solusi yang disebabkan karena perubahan parameter sistem. Ini biasanya dinamakan sebagai Analisis Sensitivitas. Analisis ini terutama diperlukan jika parameter sistem tak dapat diduga secara tepat.


22

Validasi Model (Pengesahan Model) y Analisis pengesahan model menyangkut penilaian terhadap

model tersebut dengan cara mencocokannya dengan keadaan dan data yang nyata, juga dalam rangka menguji dan mengesahkan asumsi-asumsi yang membentuk model tersebut secara struktural (yaitu perubahnya, perubahnya hubungan hubunganhubungan fungisionalnya, dll). y Asumsi-asumsi y yang g digunakan g dalam p pembentukan model harus absah. Dengan kata lain, model harus diperiksa apakah ia mencerminkan berjalannya sistem yang diwakili. y Suatu S at metode yang ang biasa digunakan dig nakan untuk nt k meng mengujiji validitas model adalah membandingkan performance-nya dengan data masa lalu yang tersedia. Teknik Informatika UMG 2011

23

Lanjutan… Lanjutan y Model dikatakan valid jika dengan kondisi input yang

serupa, ia i d dapatt menghasilkan h ilk kkembali b li performance f sepertiti masa lampau. y Masalahnya y adalah bahwa tak ada yyang g menjamin j performance masa depan akan berlanjut meniru cerita lama.


24

Penerapan/Implementasi Hasil Akhir y Hasil-hasil yang diperoleh berupa nilai-nilai yang akan

dipakai p dalam kriteria p pengambilan g keputusan p merupakan p hasil-hasil analisis yang kiranya dapat dipakai dalam perumusan keputusan yang kiranya dapat dipakai dalam perumusan strategi-strategi, p g g target-target, g g langkah-langkah g g kebijakan guna disajikan kepada pengambilan keputusan dalam bentuk alternatif-alternatif pilihan. y Tahap terakhir adalah menerapkan hasil model yang telah diuji. Hal ini membutuhkan suatu penjelasan yang hati-hati tentang solusi yang digunakan & hubungannya dengan realitas. realitas y Suatu tahap kritis pada tahap ini adalah mempertemukan ahli OR (pembentuk model) dengan mereka yang bertanggung jawab terhadap pelaksanaan sistem sistem. Teknik Informatika UMG 2011

25

Metode Metode Umum Metode-Metode Mencari Solusi Ada 3 metode untuk mencari solusi terhadap model OR yaitu OR, it : y Metode analitis yang bersifat deduktif y Metode numerik yang bersifat f indukatiff y Metode Monte Carlo


26

Pendekatan Analitik y Metode M t d analitik litik memerlukan l k perwujudan j d model d l

dengan solusi grafik atau dengan perhitungan matematik. matematik y Jenis matematik yang digunakan tergantung pada sifat-sifat sifat sifat model. Misalnya, fungsi matematik mungkin diselesaikan melalui penggunaan integral kalkulus.


27

Pendekatan Numerik y Metode numerik berhubungan dengan perulangan atau

coba coba dari prosedur coba-coba prosedur-prosedur prosedur kesalahan, melalui penggunaan perhitungan numerik pada setiap tahap. y Metode numerik digunakan jika beberapa metode analitik gagall untuk t k mencarii solusi. l i y Urutannya dimulai dengan solusi awal (initial solution) & diteruskan dengan seperangkat aturan-aturan aturan aturan untuk perbaikan menuju optimum. y Solusi awal kemudian diganti dengan solusi yang diperbaiki & proses itu diulang sampai tidak mungkin adanya perbaikan lagi atau biaya perhitungan lebih lanjut tak dapat diterima. Teknik Informatika UMG 2011

28

Metode Monte Carlo Metode ini memerlukan penggunaan konsep probabilitas & sampling. Beberapa langkah pendekatan ini adalah : y Untuk model yang cocok terhadap suatu sistem, pengamatan sampel

y y y y

dilakukan & kemudian distribusi probabilitas variabel yang bersangkutan ditentukan. Ubah distribusi probabilita itu menjadi distribusi kumulatif. Pilih urutan bilangan random dengan bantuan tabel random. Tentukan urutan nilai-nilai variabel yang bersangkutan dengan urutan bilangan random yang didapat dari langkah c. Cocokkan suatu fungsi matematik standar dengan nilai-nilai pada tahap d.

Metode ini pada dasarnya adalah suatu teknik simulasi dimana fungsi g distribusi statistik dibuat melalui seperangkat p g bilangan random. Teknik Informatika UMG 2011

29

Sifat-Sifat Sifat Sifat Riset Operasi Beberapa masalah OR yang didefinisikan dengan baik d dit dan diterima i umum d dapatt di digolongkan l k sbb bb : y Masalah alokasi y Masalah M l h ttransportasi t i y Masalah antrian y Masalah jaringan y Masalah persediaan


30

Ciri-Ciri Riset Operasi Ada beberapa ciri OR yang menonjol, antara lain : y OR merupakan pendekatan kelompok antar disiplin

untuk mencari hasil optimum. y OR menggunakan gg teknik penelitian p ilmiah untuk mendapatkan solusi optimum. y OR hanya y memberikan jawaban j yyang g jjelek terhadap persoalan jika tersedia jawaban yang lebih jelek. Ia tidak memberikan jawaban jawaban sempurna terhadap t h d masalah l h it itu sehingga hi OR hanya memperbaiki kualitas solusi. Teknik Informatika UMG 2011

31

Keterbatasan Riset Operasi Seperti metode yang lain, OR bukan tanpa kelemahan . Disamping p g beberapa p kelemahan & kegunaannya, teknik-teknik OR memiliki kelemahan-kelemahan tertentu seperti berikut : y Perumusan P masalah l h dalam d l suatu t program OR adalah d l h

suatu tugas yang sulit. y Jika suatu organisasi mempunyai beberapa tujuan yang bertentangan, maka akan mengakibatkan terjadinya sub optimum yaitu suatu kondisi yang tak dapat menolong seluruh organisasi g mencapai p yang y g terbaik secara serentak. y Suatu hubungan non linier yang diubah menjadi linier untuk disesuaikan dengan program linier dapat mengganggu solusi yang disarankan. Teknik Informatika UMG 2011

32

Penutup Penerapan Riset Operasi (Operations Research/OR) terhadap p suatu masalah dapat p dipisahkan p menjadi j beberapa tahapan, yaitu : y Perumusan masalah, namun dalam suatu program OR y y

y y

perumusan masalah ini adalah suatu tugas yang sulit. sulit Pembentukan model,ini tentu saja tergantung pada sifatsifat & kerumitan sistem yang dipelajari. Mencari penyelesaian masalah, bermacam-macam teknik & metode solusi kuantitatif yang merupakan bagian utama dari OR memasuki proses. p Validasi model, model harus diperiksa apakah ia mencerminkan berjalannya sistem yang diwakili. Penerapan hasil akhir akhir, menerapkan hasil model yang telah diuji. Teknik Informatika UMG 2011

33

Tugas y Baca Modul 2 Linear Programming


34

Manajemen Sains. Pengenalan Riset Operasi. Eko Prasetyo Teknik Informatika

Recommend Documents