SYSTEMS ARCHETYPES
SYSTEMS ARCHETYPES • Certain patterns of structure occur again and again: called ARCHETYPES
• Merupakan suatu “pakem/pola” perilaku dalam model alamiah template perilaku sistem • Alat yang ampuh untuk mendiagnosa permasalahan, dan mengidentifikasi intervensi yang menjadikan perubahan yang mendasar pada sistem
SYSTEMS ARCHETYPES 1. Fixes that Fail / Backfire (perbaikan yang gagal) 2. Drifting Goals (sasaran yang berubah) 3. Escalation (eskalasi/percepatan)
4. Limits to Success (batas keberhasilan) 5. Success to the Successful 6. Growth and Underinvestment
(kemajuan dan kekurangan modal) 7. Shifting the Burden / Addiction (pemindahan beban) 8. Tragedy of the Commons (kesulitan bersama)
1.FIXES THAT FAIL / BACKFIRE (Perbaikan yang Gagal) +
Behavior Over Time Gejala Masalah
Perbaikan
_
Delay +
+
Time Akibat yang tidak disengaja App: Problem-Solving
1. FIXES THAT FAIL / BACKFIRE (Perbaikan yang Gagal) • Terkait dengan perbaikan cepat pada suatu gejala, yang karena ketergesa-gesaan, tanpa disadari akan menimbulkan akibat lain (yang tidak disengaja, setelah penundaan waktu) yang akan memperburuk keadaan tersebut. • Pada saat gejala semakin memburuk, diperlukan suatu tindakan perbaikan untuk mengatasi gejala tersebut
Kasus : Resistensi Hama karena pestisida • Petani dengan lahan 2 Ha, ditanami padi varietas unggul tanpa pestisida • Panen pertama (setelah 3 bulan) 5 ton/ha • Panen kedua hanya 50% • Pada musim tanam ke 3 digunakan pestisida panen seperti panen pertama • Produksi selanjutnya menurun lagi • Produksi selanjutnya ganti pestisidanaik lagi • Turun lagi …… dst
Resistensi Hama karena Pestisida Serangan Hama
+
-
Hasil Panen
Laju Penyemprotan
-
+ Akumulasi Pestisida
Resistensi Hama
+
Simulasi
Fungsi yang Terlibat • DELAY DELAYMTR (material) DELAYMTR(INPUT,DELAY_TIME,1,”INITIAL”) • GRAPH GRAPH(X,X1,dx,Y(n)) X: var bebas, X1: nilai pertama X, dx: increment • PULSE step berkala PULSE(Val,First_Pulse,Interval)
2. Drifting Goals (Sasaran yang Berubah) O
Goal
Pressure to Lower Goal S
S
Goal Gap S
O
Time
Actual
Corrective Action S
Delay
App: Staying Focused
Drifting Goals (Sasaran yang Berubah) • Suatu keadaan dimana terdapat perbedaan antara unjuk kerja yang ditargetkan dengan yang dicapai, yang selanjutnya dilakukan tindakan perbaikan untuk meningkatkan atau menurunkan target/sasaran • Berawal dari terjadinya selisih antara target dengan capaian sesungguhnya. Untuk menghilangkan selisih tersebut perlu waktu, tenaga,dana, dsb. • Tindakan koreksi tidak selalu berhasil • Jika berhasilpun, pengaruhnya baru dirasakan setelah beberapa waktu
Kasus : Efisiensi Penggunaan Air Tanah di Industri • Suatu industri mengambil air tanah sebanyak 15.000 m3/bulan untuk keperluan produksi, sarana penunjang (utilities),dan keperluan umum. • Peraturan tentang perijinan air tanah hanya mengijinkan industri mengambil air tanah sebesar 8.000 m3/bulan. • Untuk memenuhi ketentuan perijinan tersebut, industri segera menetapkan sasaran penghematan air untuk menurunkan pengambilan air tanah. • Penurunan penggunaan air dilaksanakan secara bertahap sesuai kemampuan dan sumberdaya perusahaan, dengan acuan bahwa unjuk kerja penghematan air pada setiap waktu harus lebih baik dari waktu sebelumnya.
Efisiensi Penggunaan Air Tanah di Industri O
Asumsi :
Target Penggunaan Air
Tekanan Penghematan air
S
- Pemborosan air berasal dari proses produksi, air terbuang,keperluan umum
S
Gap S
O
- Sumber air hanya dari air tanah
- Setiap tindakan koreksi mengalami penundaan waktu
Tindakan Koreksi Penghematan Air
Penghematan Air S
Delay
Simulasi
3. Escalation (eskalasi/percepatan) S
Activity of A
Result B
Result A s
Activity of B
S
Relative Quality Of A Threat to A
S
S
s
Threat To B
App: Competition
3. Escalation (eskalasi/percepatan) • Dua pihak terlibat dalam suatu persaingan untuk saling mengungguli satu sama lain • Pada saat pihak satu (A) menanggulangi ancaman yang muncul, tindakan ini dirasakan oleh pihak lain (B) sebagai ancaman karena menimbulkan ketidak seimbangan pada sistemnya. • Pihak kedua (B) kemudian menanggapi keadaan tersebut dengan mengurangi kesenjangan, mengakibatkan ketidakseimbangan pada pihak A. • Pihak A kembali bertindak untuk mengatasi keadaan ini • …..demikian seterusnya
Kasus : Pengolahan Air Limbah Industri • Perekonomian yang memburuk menurunkan kemampuan perusahaan mengolah air limbah. • Akibatnya timbul kecenderungan untuk melanggar baku mutu air limbah. • PT A memotong biaya pengolahan limbah untuk meningkatkan keuntungan. • Peningkatan keuntungan A membuat PT B merasa terancam, dan ikut melakukan pemotongan biaya pengolahan limbah. • Atas tindakan B, A merasa terancam, melakukan pemotongan biaya lagi. • …. dst
Kasus : Pengolahan Air Limbah Industri Keuntungan B
Keuntungan A S
S S
S
Keuntungan Relatif A terhadap B
Pemotongan Biaya A S
Ancaman bagi A
S
Pemotongan Biaya B
Ancaman bagi B Simulasi
4. Limits to Success (batas keberhasilan) Behavior Over Time
Structure
“Burnout”
Energy Level
S
Employee Performance S
Perf. Level
Diminishing Returns
O S
Hours Worked S
Supervisor’s Supportive Behavior
Positive Reinforcement
Time
App: Planning
4. Limits to Success (batas keberhasilan)
Kegiatan pertumbuhan pada awalnya membawa keberhasilan yang semakin meningkat
Namun, dengan berjalannya waktu keberhasilan, menyebabkan sistem mencapai batas sehingga tingkat pertumbuhan mulai diperlambat. keberhasilan memicu munculnya mekanisme pembatasan, menyebabkan keberhasilan menurun kecenderungan yang ditunjukkan akan ditentukan oleh kegiatan pertumbuhan awal.
Limits to Sales Success Market Exposure to Potential Customers
S
Market Size S S
Potential Customers
S
O
Sales
Kasus : Populasi Tikus • Pada lahan seluas 11.000 m2 terdapat 2 pasang tikus. • Makanan dan lahan sangat mencukupi, hewan pemangsa dan penyakit diabaikan • Hanya ada perilaku tikus yang berpengaruh terhadap pertambahan jumlah tikus hingga terjadi kepadatan populasi tikus. • Laju kematian tikus dewasa rendah, laju kematian anak tikus sangat tinggi • Populasi tikus dewasa pada bulan ke 27 mencapai jumlah 150 ekor. • Padahal, menurut perkiraan jumlah tikus yang ada pada bulan ke 27 adalah 5000 ekor.
Kasus : Populasi Tikus +
+
Kelahiran Tikus
_
Populasi Tikus
_
Kematian Tikus
+ +
Kepadatan Tikus Simulasi
5. Success to the Successful Success of B
Success of A S
A
o
S
S
Allocation to A Instead of B
Resources to A
S
Time
o
Resources to B
B
Time
App: Avoiding Competency Traps
5. Success to the Successful • Merupakan keadaan yang menggambarkan dua atau lebih “individu” yang bersaing dalam meraih sukses (kemenangan) • Bagi yang berhasil, ia cenderung untuk mengumpulkan sumberdaya yang lebih banyak daripada pihak lain. Hal ini akan meningkatkan kemungkinan sukses yang berkelanjutan.
Produksi Perusahaan yang Ramah Lingkungan • Dua perusahaan, A dan B, mendapatkan kredit awal dari bank untuk mengembangkan usahanya dalam jumlah yang sama. • Untuk meraih peluang pasar yang lebih luas, perusahaan B mempunyai program yang lebih menitikberatkan pada proses produksi yang lebih ramah lingkungan (untuk mendapatkan ekolabel), sehingga keuntungan yang didapatkan sebagian besar diinvestasikan kembali untuk keperluan tersebut. • Sedangkan perusahaan A lebih memilih jalan pintas untuk segera memperoleh keuntungan besar tanpa memikirkan pengembangan peluang pasar di masa depan. • Dari laporan akhir tahun diperoleh informasi bahwa kebijakan yang ditempuh masing-masing perusahaan membawa dampak pada keuntungan yang berlipat ganda pada perusahaan B dan kerugian yang cukup besar pada perusahaan A.
Diagram Simpal Keuntungan A
Keuntungan B S
o
S
S
Peluang Pasar
Modal B
S
o
Modal A
Simulasi
6. Growth and Underinvestment (kemajuan dan kekurangan modal) o
Kebutuhan
S
Upaya Pertumbuhan
Standar Kinerja
S
S
Dampak Faktor Pembatas
S S
Pemenuhan Kebutuhan Modal
o
S
Kapasitas
Kapasitas Penanaman Modal S
App: Capital Planning
6. Growth and Underinvestment (kemajuan dan kekurangan modal) • Keadaan keseimbangan antara peningkatan kebutuhan dengan kapasitas penambahan modal untuk memenuhi kebutuhan
• Dalam situasi kemajuan dan kekurangan modal, akan terjadi pertumbuhan yang mendekati batas yang dapat dieliminasi atau ditunda bila dibuat kapasitas penanaman modal yang memadai. • Meskipun demikian, sebagai hasil dari kebijakan atau perlambatan di dalam sistem, permintaan yang menurun akan mebatasi pertumbuhan lebih lanjut.
Kasus: Perkembangan Populasi Manusia dan Produksi Pangan Dunia •
• • • •
Robert Maltus (1798) meramalkan bahwa perkembangan populasi manusia dapat digambarkan seperti deret ukur, sedang perkembangan produksi pangan dunia seperti deret hitung ramalan tersebut benar adanya. Diumpakan, pada jaman Maltus, penduduk dunia 1 M, dan produksi pangan lebih dari cukup untuk memenuhi kebutuhan manusia. Dengan pertumbuhan rata-rata 0.7% per tahun telah diupayakan penambahan produksi pangan tiap tahun melalui penanaman modal. Penanaman modal diupayakan berdasarkan dampak keterbatasan produksi terhadap standar kinerja yang telah ditetapkan sedemikian rupa sehingga kapasitas produksi tiap tahun meningkat dua kali. Daya upaya telah dilakukan namun modal yang ditanam hanya bisa dilakukan hingga tahun ke 120 karena setelah itu modal terpaksa dikurangi 0.01 dari modal dalamkapasitas yang ditanam.
Kasus: Perkembangan Populasi Manusia dan Produksi Pangan Dunia Standar Kinerja Produksi
X
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
Y
10
7.7
6.1
5.0
4.1
3.3
2.6
2.0
1.5
1.1
0.8
X: waktu; Y:standar kinerja
Asumsi • Hanya terjadi pertumbuhan penduduk, tanpa pernah terjadi pengurangan baik karena kematian secara alamiah, peperangan atau bencana. • Tidak pernah dilakukan program pengendalian penduduk dunia, misalnya lewat program KB • Hanya terjadi penambahan persediaan pangan dunia tanpa terjadi pengurangan
Diagram Simpal o
Penduduk Dunia
S
Laju Pertumbuhan
Standar Kinerja
S
Dampak Keterbatasan Produksi S
S S
Kebutuhan Modal Nyata
o
S
Produksi Pangan Dunia
Modal Produksi
Simulasi
S
7. Shifting the Burden / Addiction (pemindahan beban) Pemecahan Gejala Masalah S S o
Gejala Masalah
Efek Samping
o
Pemecahan Masalah Mendasar
S o
App: Breaking Organizational Gridlock
7. Shifting the Burden / Addiction (pemindahan beban)
Tindakan pemecahan gejala masalah secara cepat (sementara) yang tanpa disadari akan menimbulkan efek samping yang justru memperburuk gejala masalah tersebut. Setiapkali diterapkan pemecahan gejala masalah, efek samping semakin menguat, kemampuan untuk pemecahan masalah mendasar semakin menurun.
7. Shifting the Burden / Addiction (pemindahan beban)
Merupakan perluasan dari model baku “perbaikan yang gagal” Dimulai dari keseimbangan dinamis, dimana suatu gejala masalah mencapai suatu tingkat yang tidak dapat ditolelir dan mendorong kita untuk melakukan perbaikan cepat untuk menyelesaikan gejala masalah. Perbaikan gejala masalah secara cepat seringkali menimbulkan efek samping yang sulit terdeteksi dan mengurangi upaya-upaya untuk menerapkan pemecahan masalah yang mendasar.
Kasus:Pengolahan Air Limbah
• Pabrik Amonia membuang amonia dengan debit 100 m3/hari • Sementara itu dengan teknik produksi bersih bisa mengurangi limbah sebesar 20% • Sementara itu untuk pemenuhan baku mutu limbah cair, dioperasikan UPL yang mampu menurunkan beban limbah cair 30% dari beban awal • Adanya UPL menyebabkan karyawan tidak dilatih lagi tentang pentingnya pengurangan limbah kepedulian terhadap teknik produksi bersih menurun limbah cair meningkat • Ketergantungan pada UPL meningkat
7. Shifting the Burden / Addiction (pemindahan beban) Pengolahan Di UPL S S o
Ketidak pedulian karyawan
Air Limbah o
S
Produksi Bersih
o
Simulasi
8. Tragedy of the Commons Net Gains for A
S
S
A’s Activity
S
S
Total Activity
O
S
Gain per Individual Activity
Resource Limit
A
S
Time
B
S
B’s Activity S
Net Gains for B
S
Time Resource Allocation
8. Tragedy of the Commons • Suatu kejadian yang melibatkan dua pihak atau lebih yang bersama-sama menggunakan sumberdaya (alam) yang terbatas dan mendapatkan keuntungan yang sebanyak-banyaknya, berakhir dengan kesulitan bersama. • Model kesulitan bersama didasarkan atas struktur dasar batas keberhasilan. • Jika eksploitasi tidak pernah mencapai nilai batas, maka kesulitan bersama tidak akan pernah terjadi.
Tiga pola perilaku terhadap waktu • Mewakili variabel aktivitas total, merupakan jumlah dari aktivitas dan hasil kegiatan manusia • Mewakili variabel sumberdaya alam, menunjukkan jumlah sumber daya alam
• Mewakili variabel pendapatan per aktivitas, menunjukkan pendapatan per aktivitas setiap orang yang menggunakan sumber daya alam tersebut.
Tiga fase pembentukan perilaku model • Fase stabil : peningkatan aktivitas tidak menyebabkan penurunan sumberdaya alam dan pendapatan sehingga pelaku tidak sadar akan adanya keterbatasan. • Fase penurunan sedikit secara bertahap: konsumsi semakin besar sehingga jumlah sumberdaya alam semakin menurun; Turunnya sumberdaya alam ini menimbulkan kepanikan sehingga konsumsi meningkat dengan pesat
• Fase penurunan jumlah sumberdaya alam secara cepat
Kasus: Eksploitasi Minyak Bumi • Dua perusahaan pengeboran minyak bumi beroperasi di Kaltim. • Seiring berjalannya waktu, minyak bumi yang ada semakin berkurang ketersediaannya. • Untuk mengantisipasi sumber daya alam, pemerintah hanya mengutamakan satu perusahaan saja. • Kompetisi terjadi di antara keduanya untuk mengeksploitasi minyak bumi dari dalam tanah.
Asumsi : • Tidak ada pesaing (perusahaan lain) yang berusaha untuk memperoleh ijin dari pemerintah untuk melakukan pengeboran • Tidak ada gangguan atau bencana alam ketika melakukan pengeboran • Luas lahan pengeboran terbatas • Sumber daya alam yang tersedia sangat terbatas.
Diagram simpal Keuntungan A S S
Pengeboran A
S
Minyak Bumi
S
S
Total Kegiatan
O
Keuntungan Per individu
S
S
Pengeboran B Keuntungan B S
S
Simulasi
Validasi dan Pengujian Model (1) 1. Boundary Adequacy konsep yang penting bersifat endogenous; perilaku sistem berubah jika boundary berubah 2. Structure Assessment struktur model sesuai dengan deskripsi model 3. Dimensional Consistency setiap persamaan konsisten dalam dimensi 4. Parameter Assessment nilai parameter sesuai dengan deskripsi/pengetahuan/keadaan nyata 5. Extreme Conditions setiap persamaan tetap make sense ketika dimasukkan kondisi ekstrim 6. Integration Error hasil simulasi sensitif dengan time step dan metoda integrasi
Validasi dan Pengujian Model (2) 7. Behavior Reproduction model menunjukkan perilaku yang diamati 8. Family Member perilaku yang diamati sesuai dengan perilaku pada sistem sejenis (yang mirip) 9. Behavior Anomaly apakah ada anomali perilaku jika asumsi diubah/dihilangkan 10. Surprise Behavior apakah model menghasilkan perilaku yang tak terduga 11. Sensitivity Analysis numerical, behavioral, policy 12. System Improvement perbaikan/perubahan yang mungkin untuk perbaikansistem
Tugas Paper • Pilih dan nyatakan dengan tegas satu archetype yang akan anda jadikan kajian • Temukan persoalan yang sesuai dengan archetype pilihan anda tersebut • Buat CLD, flow diagram, dan simulasikan dengan Powersim
• Rekomendasikan intervensi yang mungkin untuk mengatasi persoalan tersebut
Struktur Laporan • Latar Belakang definisi masalah • Tujuan pemodelan • CLD
• Flow Diagram • Simulasi • Hasil dan Pembahasan • Rekomendasi
Due-Date : 26 Desember 2012
• Reff : • Pertiwi, Setyo. 2009. Teknik Agrosistem. Institut Pertanian Bogor
