IMPLEMENTASI SISTEM DINAMIK UNTUK ANALISIS KETERSEDIAAN PANGAN (UMBI-UMBIAN) SEBAGAI PENGGANTI KONSUMSI BERAS UNTUK MENCUKUPI KEBUTUHAN PANGAN (STUDI KASUS JAWA TIMUR) Presented by muhammad isaini rahmatullah
5208100054
Tujuan Membuat
model sistem dinamik untuk menganalisa ketersediaan pangan (umbi-umbian) sebagai pengganti konsumsi beras untuk mencukupi kebutuhan pangan. Merancang skenario kebijakan ketersediaan pangan (umbi-umbian) sebagai pengganti konsumsi untuk mencukupi kebutuhan pangan.
Metodologi tugas akhir
Hasil dan pembahasan Pengembangan
Skenario
Setelah Base Model kebutuhan pangan yang kita buat valid, langkah selanjutnya membuat rancangan skenario untuk memenuhi kebutuhan pangan umbiumbian penganti beras. Dalam merancang skenario, dengan cara mengubah nilai parameter yang paling berpengaruh sangat kuat terhadap base model. Dan skenario struktur
Hasil dan pembahasan(cont’d)
Untuk mengetahui kinerja sistem dari kebutuhan pangan, yang representasikan kemungkinan hasil yang terjadi di masa mendatang 10 tahun mendatang, baik secara optimis(nilai produktivitas tertinggi yang penah dicapai) , pesimis(nilai produktivitas terendah yang pernah dicapai, dan nilai rata-rata produktivitas (most-likely) yang sering terjadi
Tahapan pembuatan skenario kebijakan valid model skenario model skenario struktur penggunaan bibit unggul masing-masing umbi-umbian
ekstensifikasi pola tanam
skenario parameter
optimis
most-likely
pesimis
Skenario parameter Skenario
optimis
Pada base model, rata-rata produktivitas umbi-umbian dari tahun 2000 sampai dengan 2011 saat ini adalah 111.519 ku/ha(ubi jalar) dan 163.05 ku/ha(ubi kayu) berdasarkan data umbi-umbian. Untuk skenario optimistis ini produktivitas umbiumbian diprediksikan sebesar 202.20 ku/ha per tahun(ubi kayu) dan 153.449 ku/ha(ubi jalar).
Flow Diagram Skenario Parameter Optimistis laju pertumbuhan
total konsumsi ubi jalar
surplus/ defisit ubi jalar
penduduk jawa laju kematian timur
rata-rata konsumsi ubi jalar perkapita
look up ekspor ubi kayu
ekspor ubi kayu
<Time> ketersediaan provinsi ubi jalar sebelum ekspor
look up perubahan stock ubi jalar
total keters ediaan ubi kayu
ketersediaan provinsi ubi kayu
<Time > perubahan stock changes ubi jalar
ketersediaan ubi kayu
ketersediaan ubi jalar
ketersediaan provinsi ubi kayu sebelum ekspor
luas panen ubi jalar luas tanam laju tanam ubi panen ubi jalar jalar
look up perubahan stock ubi kayu
perubahan stock changes ubi kayu
<Time> produksi ubi jalar
<Time >
<Time>
ekspor ubi jalar ketersediaan provinsi ubi jalar
total konsumsi ubi kayu
surplus / defisit ubi kayu
look up ekspor ubi jalar
total ketersediaan ubi jalar
rata-rata konsumi ubi kayu perkapita
produksi ubi kayu
produktivitas op ubi jalar scn op produktivitas ubi jalar
look up produktivitas ubi jalar
luas panen ubi kayu
<Time >
laju tanam ubi kayu
produktivitas ubi jalar
<Time > <Time> produktivitas op ubi kayu
scn op produktivitas ubi kayu luas tanam panen ubi kayu
look up produktivitas ubi kayu
produktivitas ubi kayu
<Time >
Skenario optimis Skenario
parameter optimis ini dimulai pada tahun 2012 sampai 2020, yang berfungsi sebagai nilai prediksi untuk memenuhi kebutuhan pangan dan tahun 2000 sampai 2011 merupakan nilai basemodel ketersediaan pangan(umbiumbian) peganti beras.
Skenario optimis(cont’d)
scn op produktivitas ubi jalar= IF THEN ELSE( Time<=2011, produktivitas ubi jalar, IF THEN ELSE(Time>=2012 , produktivitas op ubi jalar , 0)) (7.4) scn op produktivitas ubi kayu= IF THEN ELSE(Time<=2011, produktivitas ubi kayu, IF THEN ELSE(Time>=2012 , produktivitas op ubi kayu , 0)) (7.5)
nilai produktivitas skenario parameter ini petani umbi-umbian sanggup menghasilkan ku/ha 153.449 pertahun untuk ubi jalar dan 202.2 ku/ha pertahun untuk ubi jayu. Dapat direpresentasikan pada persamaan model (7.6) dan (7.7).
produktivitas op ubi jalar = 153.449
(7.6)
produktivitas op ubi kayu = 202.2
(7.7)
Skenario optimis(cont’d) Berikut
adalah hasil grafik perbandingan ketersediaan umbi-umbian dengan total konsumsi
scn op total ketersediaan umbi-umbian 6M
4.5 M
3M
1.5 M
0 2000 2002 2004 2006 2008 2010 2012 2014 2016 2018 2020 Time (Year) total total total total
konsumsi ubi kayu : total konsumsi umbi-umbian peganti beras konsumsi ubi jalar : total konsumsi umbi-umbian peganti beras ketersediaan ubi kayu : total konsumsi umbi-umbian peganti beras ketersediaan ubi jalar : total konsumsi umbi-umbian peganti beras
Skenario pesimistis skenario
pesimis ini produktivitas umbiumbian diprediksikan sebesar 145.49 ku/ha per tahun(ubi kayu) dan 94.188 ku/ha(ubi jalar) berdasarkan data umbiumbian.
Flow Diagram Skenario Parameter pesimitis laju pertumbuhan
total konsumsi ubi jalar
surplus/ defisit ubi jalar
penduduk jawa laju kematian timur
rata-rata konsumsi ubi jalar perkapita
look up ekspor ubi kayu
ekspor ubi kayu
<Time> ketersediaan provinsi ubi jalar sebelum ekspor
look up perubahan stock ubi jalar
total keters ediaan ubi kayu
ketersediaan provinsi ubi kayu
<Time > perubahan stock changes ubi jalar
ketersediaan ubi kayu
ketersediaan ubi jalar
ketersediaan provinsi ubi kayu sebelum ekspor
luas panen ubi jalar luas tanam laju tanam ubi panen ubi jalar jalar
produksi ubi kayu
produktivitas pe ubi jalar scn pe produktivitas ubi jalar
look up perubahan stock ubi kayu
perubahan stock changes ubi kayu
<Time> produksi ubi jalar
<Time >
<Time>
ekspor ubi jalar ketersediaan provinsi ubi jalar
total konsumsi ubi kayu
surplus / defisit ubi kayu
look up ekspor ubi jalar
total ketersediaan ubi jalar
rata-rata konsumi ubi kayu perkapita
look up produktivitas ubi jalar
luas panen ubi kayu
<Time >
laju tanam ubi kayu
produktivitas ubi jalar
<Time > <Time> produktivitas op ubi kayu
scn pe produktivitas ubi kayu luas tanam panen ubi kayu
look up produktivitas ubi kayu
produktivitas ubi kayu
<Time >
Skenario pesimistis nilai produktivitas skenario parameter ini petani umbi-umbian sanggup menghasilkan ku/ha 94.188 pertahun untuk ubi jalar dan 145.49 ku/ha pertahun untuk ubi jayu. Dapat direpresentasikan pada persamaan model (7.8) dan (7.9). produktivitas pe ubi jalar = 94.188 (7.8)
produktivitas pe ubi kayu = 145.49
(7.9)
Skenario pesimistis(cont’d) Berikut
adalah hasil grafik perbandingan ketersediaan umbi-umbian dengan total konsumsi.
scn pe total ketersediaan umbi-umbian 6M
4.5 M
3M
1.5 M
0 2000 2002 2004 2006 2008 2010 2012 2014 2016 2018 2020 Time (Year) total konsumsi ubi kayu : total konsumsi umbi-umbian peganti beras total konsumsi ubi jalar : total konsumsi umbi-umbian peganti beras total ketersediaan ubi kayu : total konsumsi umbi-umbian peganti beras total ketersediaan ubi jalar : total konsumsi umbi-umbian peganti beras
Skenario most-likely skenario
Most-likely ini produktivitas umbiumbian diprediksikan sebesar 163.05 ku/ha per tahun(ubi kayu) dan 111.519 ku/ha(ubi jalar) yang didapatkan berdasarkan data umbi-umbian.
Flow Diagram Skenario Parameter Most-likely laju pertumbuhan
total konsumsi ubi jalar
surplus/ defisit ubi jalar
penduduk jawa laju kematian timur
rata-rata konsumsi ubi jalar perkapita
look up ekspor ubi kayu
ekspor ubi kayu
<Time> ketersediaan provinsi ubi jalar sebelum ekspor
look up perubahan stock ubi jalar
total keters ediaan ubi kayu
ketersediaan provinsi ubi kayu
<Time > perubahan stock changes ubi jalar
ketersediaan ubi kayu
ketersediaan ubi jalar
ketersediaan provinsi ubi kayu sebelum ekspor
luas panen ubi jalar luas tanam laju tanam ubi panen ubi jalar jalar
produksi ubi kayu
produktivitas mo ubi jalar scn mo produktivitas ubi jalar
look up perubahan stock ubi kayu
perubahan stock changes ubi kayu
<Time> produksi ubi jalar
<Time >
<Time>
ekspor ubi jalar ketersediaan provinsi ubi jalar
total konsumsi ubi kayu
surplus / defisit ubi kayu
look up ekspor ubi jalar
total ketersediaan ubi jalar
rata-rata konsumi ubi kayu perkapita
look up produktivitas ubi jalar
luas panen ubi kayu
<Time >
laju tanam ubi kayu
produktivitas ubi jalar
<Time > <Time> produktivitas mo ubi kayu
scn mo produktivitas ubi kayu luas tanam panen ubi kayu
look up produktivitas ubi kayu
produktivitas ubi kayu
<Time >
Skenario most-likely nilai produktivitas skenario parameter ini petani umbi-umbian sanggup menghasilkan ku/ha 111.519 pertahun untuk ubi jalar dan 163.05 ku/ha pertahun untuk ubi jayu. Dapat direpresentasikan pada persamaan model (8.0) dan (8.1). produktivitas mo ubi jalar = 111.519 (8.0) produktivitas mo ubi kayu = 163.05 (8.1)
Skenario most-likely Berikut
adalah grafik perbandingan ketersediaan umbi-umbian dengan total konsumsi.
scn mo total ketersediaan 6M
4.5 M
3M
1.5 M
0 2000 2002 2004 2006 2008 2010 2012 2014 2016 2018 2020 Time (Year) total konsumsi ubi kayu : total konsumsi umbi-umbian peganti beras total konsumsi ubi jalar : total konsumsi umbi-umbian peganti beras total ketersediaan ubi kayu : total konsumsi umbi-umbian peganti beras total ketersediaan ubi jalar : total konsumsi umbi-umbian peganti beras
Skenario struktur Skenario
ekstensifikasi pola tanam dan penggunaan bibit unggul
skenario struktur ini produktivitas umbiumbian diprediksikan sebesar 360 ku/ha per tahun(ubi kayu) setara dengan 36 ha dan 30-35 ha(ubi jalar) atau setara dengan 300350 ku/ha. Pencapaian produktivitas yang tinggi dikarenakan penggunaan bibit unggul. Seperti malang 1(ubi kayu) dan sari (ubi jalar).
Skenario struktur(cont’d) Untuk
melakukan skenario struktur ini dengan menambahkan struktur varietas unggul masing-masing tanaman umbiumbian pada base-model. dan melakukan skenario struktur ektensifikasi pola tanam untuk memperluas areal tanam berdasarkan data luas potensi lahan jawa timur.
Flow Diagram Skenario Struktur look up ekspor ubi kayu look up ekspor ubi jalar
total ketersediaan ubi jalar
<Time>
ekspor ubi jalar
look up perubahan <Time> stock ubi jalar
ketersediaan provinsi ubi jalar
ketersediaan provinsi ubi jalar sebelum ekspor
luas potensi lahan
total keters ediaan ubi kayu
ketersediaan provinsi ubi kayu
<Time > perubahan stock changes ubi jalar
ketersediaan ubi kayu
ketersediaan ubi jalar
scn perluasan luas tanam <Time>
ektesifikasi pola tanam luas panen ubi jalar
luas panen baru
produksi ubi kayu luas panen ubi kayu
varietas unggul ubi jalar
look up produktivitas ubi jalar produktivitas ubi jalar
luas tanam laju tanam ubi panen ubi jalar jalar
look up perubahan stock ubi kayu
perubahan stock changes ubi kayu
produksi ubi jalar
rate ektensifikasi tanam
ketersediaan provinsi ubi kayu sebelum ekspor
<Time>
scn struktur varietas unggul ubi jalar
<Time >
ekspor ubi kayu
<Time >
laju tanam ubi kayu
luas tanam panen ubi kayu
<Time >
<Time>
scn struktur varietas unggul ubi kayu
varietas unggul ubi kayu look up produktivitas ubi kayu
produktivitas ubi kayu
<Time >
Skenario struktur
Jawa timur masih memiliki potensi lahan dari luas penggunaan lahan seperti tegalan/kebun sebesar 1160144 ha – 1103655 ha selama tahun 2000-2011 bedasarkan data jawa timur. Untuk luas potensi lahan dapat direpresentasikan pada persamaan (8.2) menggunakan fungsi random normal dengan nilai min = 1074905, max = 1160144, mean = 1115379, stadev = 22089.46. luas potensi lahan = RANDOM NORMAL( 1.07491e+006 , 1.16014e+006 , 1.11538e+006 , 22089.5 , 1 ) (8.2)
Perhitungan nilai ektensifikasi pola tanam dengan perhitungan (t-1) yaitu perhitungan nilai pada tahun (t) berasal dari nilai tahun (t-1)
ektensifikasi pola tanam= INTEG ( rate ektensifikasi tanam-ektesifikasi pola tanam, rate ektensifikasi tanam) (8.3)
rate ektensifikasi tanam = luas potensi lahan
(8.4)
Skenario struktur (cont’d) upaya
untuk memperluas tanaman pangan umbi-umbian mengambil 20% dari luas potensi lahan jawa timur untuk memenuhi kebutuhan pangan, khususnya untuk tanaman ubi jalar karena luas tanam ubi jalar saat ini hanya puluhan ribu ha pertahun. Dan dikonversi sebesar 96% disebabkan serangan hama, luas gagal panen(puso), dan pengaruh iklim
Skenario struktur(cont’d) bagian dari skenario yaitu tahun 2012-2020 merupakan skenario struktur luas panen baru dan 2000-2011 sebagai base-model. scn perluasan luas tanam = (ektesifikasi pola tanam*(20/100))*0.96 (8.5) luas panen baru = IF THEN ELSE( Time<=2011, luas panen ubi jalar, IF THEN ELSE(Time>=2012 , scn perluasan luas tanam , 0)) (8.6)
Skenario struktur(cont’d) nilai produktivitas skenario struktur varietas unggul ini petani umbi-umbian sanggup menghasilkan 300-350 ku/ha pertahun untuk ubi jalar dan 360 ku/ha pertahun untuk ubi jayu. varietas unggul ubi jalar = RANDOM UNIFORM(300, 350 , 1 ) (8.9) varietas unggul ubi kayu = 360 (9.0)
Skenario struktur(cont’d) Berikut
adalah grafik perbandingan ketersediaan umbi-umbian dengan total konsumsi yang mampu memenuhi kebutuhan masa mendatang.
scn struktur ketersediaan 8M
6M
4M
2M
0 2000 2002 2004 2006 2008 2010 2012 2014 2016 2018 2020 Time (Year) total konsumsi ubi kayu : total konsumsi umbi-umbian peganti beras total konsumsi ubi jalar : total konsumsi umbi-umbian peganti beras total ketersediaan ubi kayu : total konsumsi umbi-umbian peganti beras total ketersediaan ubi jalar : total konsumsi umbi-umbian peganti beras
Skenario struktur(cont’d) Setelah
melakukan skenario struktur terhadap produktivitas dengan menggunakan varietas unggul dan perluas tanam dari ekstensifikasi pola tanam berdasarkan potensi lahan jawa timur, total ketersediaan umbi-umbian sangat mampu memenuhi kebutuhan pangan tahun 2012-2020.
Analisa hasil Scenario Type
Produktivitas ubi kayu (ku/ha)
Produktivitas ubi jalar(ku/ha)
Perluasan areal tanam ubi kayu(ha)
Perluasan areal tanam ubi jalar(ha)
Rata-rata total ketersediaan ubi kayu(TON)
Rata-rata total ketersediaan ubi jalar(TON)
Rata-rata total konsumsi ubi kayu(TON)
Rata-rata total konsumsi ubi jalar(TON)
Optimistis
202.2
153.449
-
-
3,174,076
166,487
4,732,710
4,954,822
Most Likely
163.05
111.519
-
-
2,559,511
138,533
4,732,710
4,954,822
Pesimistis
145.49
94.188
-
-
2,283,859
117,004
4,732,710
4,954,822
Struktur
360
300-350
-
208,025222,708
6,401,421
6,111,961
4,732,710
4,954,822
Analisa hasil(cont’d) Rata-rata total ketersediaan ubi kayu(TON)
Rata-rata total ketersediaan ubi jalar(TON)
Rata-rata total konsumsi ubi kayu(TON)
Rata-rata total konsumsi ubi jalar(TON)
Surplus/Defisit Ubi kayu
Surplus/Defisit Ubi jalar
Rasio Ubi kayu %
Rasio Ubi jalar %
3,174,076
166,487
4,732,710
4,954,822
-1,558,634
-4,788,335
-32.9332243
-96.63989948
2,559,511
138,533
4,732,710
4,954,822
-2,173,199
-4,816,289
-45.918702
-97.20407716
2,283,859
117,004
4,732,710
4,954,822
-2,448,851
-4,837,818
-51.7431028
-97.63858318
6,401,421
6,111,961
4,732,710
4,954,822
1,668,711
1,157,139
35.259101
23.3537956
Kesimpulan
Penggunaan bibit unggul malang 1 untuk ubi kayu yang dapat menghasilkan sebesar 360 ku/ha dengan hasil rata-rata total ketersediaan bisa mencapai 6,401,421 TON hasil tersebut dapat memenuhi kebutuhan pangan rata-rata sebesar 4,732,710 TON dan ubi jalar perlu memperluas luas tanam sebesar 208,025 - 222,708 ha serta penggunaan bibit unggul sari (ubi jalar) karena dapat menghasilkan sebesar 300-350 ku/ha untuk menghasilkan rata-rata 6,111,961 TON untuk memenuhi kebutuhan pangan yang rata-ratanya sebesar 4,954,822 TON .
Berdasarkan hasil simulasi skenario (optimis, pesimis, most likely), masih belum mampu dalam pemenuhan kebutuhan pangan karena produktivitas pangan umbi-umbian jawa timur saat ini ratarata sebesar 163.05 ku/ha(ubi kayu) dengan hasil 2,559,511 TON dengan demikian masih belum sanggup memenuhi kebutuhan pangan sebesar 4,732,710 TON dan 111.519 ku/ha (ubi jalar) dengan hasil 138,533 TON dengan demikian masih belum sanggup memenuhi kebutuhan pangan sebesar 4,954,822 TON.
Kesimpulan(cont’d)
Penggunaan bibit unggul ubi kayu (malang 1) untuk memenuhi kebutuhan pangan dapat menghasilkan sebesar 35% melebihi rata-rata total konsumsi ubi kayu jawa timur. Dan penggunaan bibit unggul ubi jalar (sari) dapat menghasilkan sebesar 23%. Penggunaan bibit ubi kayu yang digunakan petani jawa timur saat ini bedasarkan skenario optimis untuk memenuhi kebutuhan pangan hanya dapat menghasilkan sebesar -33% dari rata-rata total konsumsi jawa timur, ubi jalar sebesar -97%. Skenario most-likely ubi kayu dapat menghasilkan sebesar -46%, ubi jalar sebesar -97%. Dan skenario pesimistis ubi kayu dapat menghasilkan sebesar -52%, ubi jalar sebesar 98%.
saran
Bagi institusi : Untuk memenuhi kebutuhan pangan(umbi-umbian) peganti beras jawa timur, pemerintah jawa timur harus melaksanakan kebijakan pengunaan bibit unggul ubi kayu(malang1) untuk menghasilkan produktivitas sebesar 360 ku/ha dan ubi jalar(sari) sebesar 300-350 ku/ha, dan memperluasan areal tanam sebesar 208,025 - 222,708 ha. Bagi akademik : Dalam penelitian ini digunakan dua jenis umbi-umbian yaitu ubi kayu dan ubi jalar oleh karena itu penelitian selanjutkan dapatkan dilakukan dengan mempertimbangkan tanaman pangan lainnya dan daya saing terhadap hasil produksi untuk memenuhi ketersediaan.
Sekian dan terima kasih