SISTEM REKOMEDASI JURUSAN SMK DENGAN ALGORITMA C4.5

SISTEM REKOMEDASI JURUSAN SMK DENGAN ALGORITMA C4.5

Skripsi diajukan sebagai salah satu persyaratan untuk memperoleh gelar Sarjana Pendidikan Teknik Informatika dan Komputer

Oleh Indra Mukti Prabowo NIM.5302410198

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG 2016

PERSETUJUAN PEMBIMBING

Skripsi dengan judul “Sistem Rekomendasi Jurusan SMK Menggunakan Algoritma C4.5” telah disetujui oleh pembimbing untuk diajukan ke sidang panitia ujian skripsi Program Studi S-1 Pendidikan Teknik Informatika dan Komputer FT UNNES.

Semarang, 28 April 2016 Pembimbing,

NIP. 197411232005011001

ii

HALAMAN PENGESAHAN

Skripsi dengan judul “Sistem Rekomendasi Jurusan SMK Dengan Algoritma C4.5” telah dipertahankan di depan sidang Panitia Ujian Skripsi Fakultas Teknik UNNES pada tanggal 1 bulan Juni tahun 2016. Oleh : Nama

: Indra Mukti Prabowo

NIM

: 5302410198

Program Studi : Pendidikan Teknik Informatika dan Komputer Panitia:

iii

PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI

Saya menyatakan bahwa yang tertulis di dalam skripsi ini benar-benar hasil karya saya sendiri, bukan jiplakan dari karya tulis orang lain, baik sebagian atau seluruhnya. Pendapat atau temuan orang lain yang terdapat dalam skripsi ini dikutip atau dirujuk berdasarkan kode etik ilmiah.

Semarang, 8 April 2016

Indra Mukti Prabowo NIM. 5302410198

iv

MOTTO DAN PERSEMBAHAN

Motto: 

Allah tidak akan membebani seseorang melainkan sesuai dengan kesanggupannya (Q.S Al-Baqarah: 286).



Siapa yang menempuh suatu jalan untuk mencari ilmu, Allah akan memudahkan baginya dengan ilmu tersebut (HR. Muslim).



Sungguh bersama kesukaran dan keringanan. Karena itu bila kau telah selesai (mengerjakan yang lain). Dan kepada Tuhan, berharaplah. (Q.S Al Insyirah : 6-8)

Persembahan untuk: 1. Ibu dan Bapak tercinta, yang selalu memberikan limpahan kasih sayang, doa dan dukungannya selama ini. 2. Semua keluarga yang selalu memberi semangat 3. Teman-teman Pathalon yang membantu dan memberikan semangat 4. Teman-teman PTIK Universitas Negeri Semarang angkatan 2010 yang berjuang bersama-sama.

v

ABSTRAK

Prabowo, Indra Mukti. 2016. Sistem Rekomendasi Jurusan SMK dengan Algoritma C4.5. Skripsi, Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Negeri Semarang. Dr. Ir. Subiyanto S.T., M.T Kata kunci : Rekomendasi Jurusan, Algoritma C4.5 Siswa lulusan SMP yang akan melanjutkan ke Sekolah Menengah Kejuruhan (SMK) sering mengalami berbagai hambatan dalam memilihi jurusan. Hambatan tersebut berasal dari dalam dan luar diri siswa. Pihak sekolah memiliki kewajiban membantu siswa dalam memilih jurusan pada jenjang selanjutnya dengan kegiatan bimbingan karir. Namun, kurangnya jumlah guru BK menjadi masalah dalam pelaksanaan bimbingan karir. Siswa beranggap bahwa siswa yang menemui guru BK menjadi alasan siswa malas melaksanakan bimbingan karir. Pengembangan sistem yang dapat membantu siswa dalam mendapatkan rekomendasi jurusan yang akan dipilih dirasa perlu untuk mengatasi hambatanhambatan tersebut. Penelitian ini menggunakan metode penelitian R&D, yang terdiri dari : (1) Persiapan; (2) Analisis masalah; (3) Pengumpulan data; (4) Analisis data; (5) Analisis kebutuhan sistem; (6) Perancangan sistem; (7) Pembentukan decision tree; dan (8) Evaluasi sistem. Data yang digunakan dalam penelitian ini adalah data siswa SMK kelas X untuk membangun decision tree dan data siswa SMK berprestasi kelas X untuk mengevaluasi kinerja dari sistem. Penelitian ini menggunakan algoritma C4.5 untuk mengolah data dalam pembentukan decision tree. Penentuan atribut yang digunakan sebagai masukan dan keluaran sistem dilakukan pada proses analisis data. Minat, bakat akademik, nilai UN dan jenis kelamin dipilih menjadi atribut masukan sistem. Sedangkan jurusan menjadi atribut keluaran dari sistem. Evaluasi yang dilakukan menggunakan confusion matrix untuk mengetahui kinerja dari sistem. Sistem rekomendasi jurusan SMK telah dibangun menggunakan algoritma C4.5. Sistem rekomendasi jurusan mencakup 13 jurusan SMK. Sembilan jurusan dapat direkomendasikan dengan tepat dan tingkat akurasi dari decision tree yang dibangun dengan algoritma C4.5 memiliki tingkat akurasi sebesar 83,33%.

vi

KATA PENGANTAR

Alhamdulillah,

puji

syukur

kehadirat

Allah

SWT

yang

telah

melimpahkan rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan skripsi ini dengan baik. Meskipun dalam penyelesaian laporan skripsi ini banyak ditemui kendala. Skripsi ini disusun guna memenuhi salah satu syarat untuk menyelesaikan Program Studi Pendidikan Teknik Informatika dan Komputer pada Jurusan Teknik Elektro Universitas Negeri Semarang. Berbagai pihak telah banyak membantu penulis dalam penyelesaian skripsi ini, untuk itu penulis ucapkan terima kasih kepada : 1.

Bapak Prof. Fatchur Rochman selaku Rektor UNNES.

2.

Bapak Dr. Nur Qudus, M.T selaku Dekan Fakultas Teknik.

3.

Bapak Dr.-Ing. Dhidik Prastiyanto, S.T., M.T. selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro.

4.

Ibu Ir. Ulfah Mediaty Arief, M.T. selaku Ketua Prodi Pendidikan TIK.

5.

Bapak Dr. Ir. Subiyanto, S.T., M.T selaku dosen pembimbing.

6.

Semua pihak yang telah membantu demi kelancaran dalam penyusunan laporan skripsi. Penulis menyadari sepenuhnya bahwa laporan skripsi ini masih jauh dari

kesempurnaan suatu tulisan ilmiah. Oleh sebab itu penulis menerima kritik dan saran demi kesempurnaannya. Semoga

laporan

skripsi

ini

memberikan suatu manfaat sebagaimana yang diharapkan penulis. Aamiin Penulis,

vii

dapat

DAFTAR ISI

PERSETUJUAN PEMBIMBING ...............................................................

ii

HALAMAN PENGESAHAN .....................................................................

iii

PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI .....................................................

iv

MOTTO DAN PERSEMBAHAN ..............................................................

v

ABSTRAK ..................................................................................................

vi

KATA PENGANTAR ................................................................................

vii

DAFTAR ISI ...............................................................................................

viii

DAFTAR TABEL .......................................................................................

xi

DAFTAR GAMBAR ..................................................................................

xii

DAFTAR LAMPIRAN ...............................................................................

xiv

BAB I PENDAHULUAN ........................................................................

1

1.1. Latar Belakang .......................................................................

1

1.2. Rumusan Masalah ..................................................................

3

1.3. Tujuan Penelitian ...................................................................

4

1.4. Manfaat Penelitian .................................................................

4

1.5. Pembatasan Masalah ..............................................................

4

1.6. Sistematika Skripsi ................................................................

5

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ...............................................................

6

2.1. Penelitian Terdahulu ..............................................................

6

2.2. Landasan Teori ......................................................................

8

2.2.1. Pemilihan Jurusan.........................................................

8

viii

2.2.2. Tes RIASEC .................................................................

10

2.2.3. Tes Potensi Akademik ..................................................

11

2.2.4. Data Mining .................................................................

11

2.2.5. Decision Tree ...............................................................

13

2.2.6. Algoritma C4.5 .............................................................

15

2.2.7. Confusion Matrix..........................................................

18

2.2.8. Weka .............................................................................

19

BAB III METODE PENELITIAN..............................................................

20

3.1. Waktu dan Tempat Penelitian ................................................

20

3.2. Tahapan Penelitian .................................................................

20

3.3. Persiapan Penelitian ...............................................................

21

3.4. Analisis Masalah ....................................................................

22

3.5. Pengumpulan Data .................................................................

22

3.5.1. Sumber Data .................................................................

22

3.5.2. Teknik Pengumpulan Data ...........................................

23

3.5.3. Penentuan Jumlah Sampel ............................................

23

3.5.4. Data Sekolah.................................................................

25

3.6. Proses Data Mining ...............................................................

25

3.6.1. Data Selection ..............................................................

26

3.6.2. Data Pre-processing.....................................................

28

3.6.3. Data Transformation ....................................................

30

3.6.4. Data Mining/Modeling .................................................

30

3.6.5. Evaluasi ........................................................................

36

ix

3.7. Implementasi Sistem ..............................................................

37

3.7.1. Perancangan Sistem ......................................................

37

3.7.2. Pengujian Sistem ..........................................................

50

BAB IV HASIL PENELITAN DAN PEMBAHASAN ............................

51

4.1. Sistem Rekomendasi Jurusan SMK .......................................

51

4.2. Pengujian Performa Sistem ....................................................

58

4.3. Pengujian Hasil Rekomendasi Sistem ...................................

61

BAB V PENUTUP.....................................................................................

67

5.1. Kesimpulan ............................................................................

67

5.2. Saran ......................................................................................

67

DAFTAR PUSTAKA .................................................................................

69

LAMPIRAN ...............................................................................................

76

x

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Confusion matrix ............................................................................ 18 Tabel 3.1 Data Jumlah Siswa SMK Kelas X Kecematan Batang ................. 23 Tabel 3.2. Tabel Krejcie ................................................................................. 24 Tabel 3.3. Daftar Jurusan di SMK Se-Kecamatan Batang ............................. 25 Tabel 3.4. Atribut ........................................................................................... 26 Tabel 3.5. Contoh data dari siswa .................................................................. 27 Tabel 3.6. Perubahan nilai dari atribut Nilai UN ........................................... 30 Tabel 3.7. Perhitungan Node 1 ....................................................................... 31 Tabel 3.8. Perhitungan Node 1.1 .................................................................... 33 Tabel 3.9. Perhitungan Node 1.2 .................................................................... 34 Tabel 3.10. Confussion Matrix Pengujian ...................................................... 36 Tabel 3.11. Pembagian Pengguna .................................................................. 38 Tabel 3.12. Pembagian Hak Akses ................................................................ 39 Tabel 3.13. Tabel Data Identitas .................................................................... 43 Tabel 3.14. Tabel Data Minat ........................................................................ 43 Tabel 3.15. Tabel Data Bakat ......................................................................... 44 Tabel 3.16. Tabel Data Nilai UN ................................................................... 44 Tabel 3.17. Tabel Data Rekam Pengguna ...................................................... 44 Tabel 4.1. Hasil Blackbox Testing.................................................................. 59 Tabel 4.2 Data Siswa Dengan Prestasi Akademis Tiga Besar ...................... 62 Tabel 4.3 Confussion Matrix Pengujian Hasil Rekomendasi......................... 64

xi

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Model Hexagon Teori Holland .................................................. 10 Gambar 2.2 Proses Data Mining .................................................................... 12 Gambar 2.3. Skenario Pembentukan Cabang ................................................. 18 Gambar 3.1. Alur Penelitian........................................................................... 21 Gambar 3.2. Screenshot Data Awal Penelitian .............................................. 28 Gambar 3.3. Screenshot Data Missing Value ................................................ 29 Gambar 3.4. Screenshot Hasil Data Transformation ..................................... 30 Gambar 3.5. Hasil Pembentukan Decision Tree Pada Node 1 ....................... 32 Gambar 3.6. Hasil Pembentukan Decision Tree Pada Node 1.1 .................... 33 Gambar 3.7. Hasil Pembentukan Decision Tree Pada Node 1.2 .................... 35 Gambar 3.8. Hasil Pembentukan Decision Tree ............................................ 35 Gambar 3.9. Diagram Konteks Sistem Rekomendasi Jurusan SMK ............. 38 Gambar 3.10. DFD Level 1 ............................................................................ 40 Gambar 3.11. DFD Level 2 Proses 1 .............................................................. 40 Gambar 3.12. DFD Level 2 Proses 2 .............................................................. 41 Gambar 3.13. DFD Level 2 Proses 3 .............................................................. 41 Gambar 3.14. DFD Level 2 Proses 4 .............................................................. 42 Gambar 3.15. DFD Level 2 Proses 5 .............................................................. 42 Gambar 3.16. ERD Sistem Rekomendasi Jurusan SMK ............................... 45 Gambar 3.17. Rancangan Halaman Utama User ........................................... 46 Gambar 3.18. Rancangan Submenu Rekomendasi ........................................ 47

xii

Gambar 3.19. Rancangan Submenu Login..................................................... 47 Gambar 3.20. Rancangan Halaman Utama Administrator............................. 48 Gambar 3.21. Rancangan Halaman Submenu Data TPA .............................. 48 Gambar 3.22. Rancangan Halaman Submenu Data RIASEC ........................ 49 Gambar 3.23. Rancangan Halaman Submenu Data Sekolah ......................... 49 Gambar 4.1. Halaman Utama User ................................................................ 52 Gambar 4.2. Halaman Input Identitas ............................................................ 53 Gambar 4.3. Halaman TPA ............................................................................ 54 Gambar 4.4. Halaman Pengisian Angket RIASEC ........................................ 55 Gambar 4.5. Halaman Hasil Rekomendasi Jurusan SMK ............................. 55 Gambar 4.6. Halaman Utama Admin ............................................................. 56 Gambar 4.7. Halaman Olah Data TPA........................................................... 57 Gambar 4.8. Halaman Olah Data Angket RIASEC ....................................... 57 Gambar 4.9. Halaman Olah Data Sekolah ..................................................... 58 Gambar 4.10. Halaman Rekam Pengguna Sistem ......................................... 58 Gambar 4.11. Grafik Hasil Uji Sistem ........................................................... 64 Gambar 4.12. Grafik Kesesuaian Jurusan ...................................................... 65

xiii

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1 Surat Permohonan Izin Penelitian .............................................. 76 Lampiran 2 Surat Rekomendasi Pelaksanaan Penelitian ............................... 77 Lampiran 3 Surat Keterangan Pelaksanaan Penelitian................................... 78

xiv

BAB I PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang Masa remaja menjadi masa yang sangat menentukan kehidupan di masa depan, karena perilaku dalam kehidupan di masa remaja menjadi landasan untuk membuat kehidupan yang lebih baik pada masa yang akan datang. Masa remaja sebagai salah satu fase dalam kehidupan manusia untuk memenuhi tugasnya dalam memilih karir dan menentukan karir untuk kehidupan masa selanjutnya (Hurlock 2009: 207). Menurut Santohadi (2006), ketepatan memilih dan menentukan pilihan karir menjadi titik penting perjalanan hidup manusia, karena pekerjaan seseorang memiliki konsekuensi yang besar bagi diri sendiri dan merupakan inti dari nilai besar dan tujuan hidup seseorang. Pemilihan jurusan menjadi tugas awal

bagi siswa dalam perkembangan karir untuk mendapat

pekerjaan yang tepat yang merupakan tujuan hidupnya. Siswa yang telah lulus Sekolah Menengah Pertama (SMP) akan menghadapi dua pilihan sekolah lanjutan yaitu Sekolah Menengah Atas (SMA) dan Sekolah Menengah Kejuruan (SMK). Siswa lulusan SMP yang memilih SMK mengalami masalah karena dihadapkan oleh berbagai pilihan bidang keahlian yang ditawarkan SMK (Rintyastini & Charlotte 2006:69). Siswa akan mengalami berbagai hambatan dalam menentukan pilihan karir pada sekolah lanjutan.

1

2

Hambatan pemilihan karir siswa dapat berasal dari dalam dan luar diri siswa. Siswa merasa tidak yakin dengan kemampuan yang dimilikinya menjadi salah satu hambatan yang berasal dari dalam diri siswa. Hambatan yang berasal dari luar antara lain, orang tua memaksa anaknya dalam memilih suatu jurusan untuk mempersiakan pekerjaan tertentu tanpa mempertimbangkan kemampuan anak (Widyastuti 2013 : 233). Salah satu solusi yang disediakan oleh pihak sekolah dengan layanan bimbingan dan konseling untuk mencegah siswa salah dalam pemilihan jurusan. Banyak siswa yang tidak memanfaatkan layanan bimbingan dan konseling karena siswa menganggap bahwa siswa yang melaksanakan layanan tersebut sebagai siswa nakal. Siswa akan lebih memilih berbagi dengan teman dekatnya karena takut dianggap siswa nakal. (Setyaningrum 2013 : 246 - 247). Menurut Febry Yani Falentini (2013), pemberian masukan dari teman tentang pilihan karir menjadi hambatan paling dominan dalam siswa menentukan pilihan karir. Hasil penelitian Buhrmester dikuatkan oleh temuan Nickerson & Nagle (2005 : 240) bahwa pada masa remaja komunikasi dan kepercayaan terhadap orang tua berkurang, dan beralih kepada teman sebaya untuk memenuhi kebutuhan akan kelekatan. Meskipun kepercayaan siswa lebih cenderung kepada teman sebaya siswa, namun guru bimbingan dan konseling (BK) tetap harus dijalankan sebagai pihak yang memantau kondisi dan memberikan solusi kepada siswa. Peran guru BK tersebut cukup penting namun dalam kondisi objektif sekolah di Indonesia saat ini menunjukkan rasio yang tidak berimbang antara guru BK dengan siswa.

3

Hasil penelitian Kamaluddin (2011)

bahwa rata-rata SMP Negeri di Jakarta

memiliki 3 orang Guru BK dengan siswa yang dibimbing 700 sampai 1200 anak. Perbandingan antara jumlah guru BK dengan jumlah siswa tersebut belum memenuhi rasio standar dari Depdiknas (2008: 189) yaitu 1:150. Sistem yang dapat memberikan rekomendasi jurusan SMK berdasarkan klasifikasi kemampuan, bakat dan minat siswa sangat dibutuhkan oleh siswa dalam menghadapi hambatan pemilihan jurusan. Klasifikasi dan prediksi merupakan teknik dari data mining yang sering digunakan. Decision tree menjadi salah satu teknik klasifikasi dalam data mining yang memiliki performa yang baik seperti hasil penelitian dari Muangnak (2010) dan Mrinal Pandey (2014). Decision tree telah diterapkan dalam banyak karya tulis seperti Hamidah Jantan (2010), Ping Gu dan Qi Zhou (2012), Amin (2015), dan Sarah A. Soliman (2015). Algoritma C4.5 menjadi salah satu teknik pembentukan decision tree yang sangat populer. Semua penelitian diatas menggunakan algoritma C4.5 dalam membentuk decision tree. Performa algoritma C4.5 lebih baik dibandingkan dengan teknik pembentuk decision tree lain seperti SimpleCart, REPTree, NBTree, ADTree dan ID3 (Aman Kumar Sharma, 2011) (Surjeet Kumar Yadav, 2012). Dengan pertimbangan

diatas,

algoritma C4.5 digunakan dalam

membangun decision tree untuk memberikan rekomendasi jurusan SMK. 1.2. Rumusan Masalah Berdasarkan paparan yang telah disampaikan dalam latar belakang, masalah yang dapat dirumuskan yaitu bagaimana menerapkan decision tree yang

4

dibangun dengan algoritma C4.5 dalam sistem yang dapat memberikan rekomendasi jurusan SMK untuk membantu siswa mengatasi hambatan-hambatan pemilihan karir atau jurusan selanjutnya. 1.3. Tujuan Penelitian Tujuan dari skripsi adalah menganalisis tingkat kerpercayaan hasil rekomendasi yang dihasilkan oleh decision tree yang dibangun dengan algoritma C4.5 dalam sistem pendukung keputusan rekomendasi jurusan SMK. 1.4. Manfaat Penelitian Manfaat skripsi ini menjadi salah satu alternatif untuk mempermudah dan memberikan saran pemilihan jurusan kepada siswa lulusan SMP yang akan melanjutkan ke SMK. 1.5. Pembatasan Masalah Berberapa hal yang menjadi batasan masalah dalam skripsi ini sebagai berikut : 1. Data yang digunakan difokuskan data SMK se-Kecamatan Batang Kabupaten Batang. 2. Data yang digunakan untuk rekomedasi jurusan SMK difokuskan data rekomendasi dengan atribut meliputi jenis kelamin, minat, nilai UN, dan bakat akademik. Data tersebut didapatkan dari responden siswa SMK kelas X. 3. Penelitian ini difokuskan dalam penerapan metode desicion tree dengan algoritma C4.5

5

1.6. Sistematika Skripsi Skripsi ini dibagi menjadi empat bab. Bab I menjelaskan hal-hal yang melatarbelakangi penelitian yang dilakukan dalam skripsi ini. Bab II menyajikan teori-teori tentang pemilihan karir dan literatur yang membahas tentang decision tree serta algoritma C4.5. Bab III menyajikan tahap-tahap peneliti dalam melakukan penelitian. Bab IV mendiskusikan tentang hasil evaluasi dari decision tree yang dibentuk dengan algoritma C4.5 dalam memberikan rekomendasi jurusan SMK. Bab ini juga menyajikan hasil pembangunan sistem rekomendasi jurusan SMK. Bab V berisikan kesimpulan penelitian yang dilakukan dalam skripsi ini. Saran untuk penelitian selanjutnya juga terdapat dalam bab ini.