Cheat Sheet Materi 5

TI5003 / Pemodelan dan Berpikir Sistem · Hard System Methodology

1 · Paradigma Hard OR

  • Masalah jelas: tujuan & kriteria diketahui, trade-off bisa ditentukan, alternatif & kendala diketahui, data tersedia
  • Terstruktur: variabel tractable, perilaku sistem bisa dimodelkan matematis, komputasi ekonomis
  • Cukup terisolasi dari sistem luas; optimalisasi = ideal
  • Teknis, bebas politik; manusia = objek pasif; konsensus stakeholders; DM berwenang melaksanakan

Versi Daellenbach melonggarkan: masalah diekstrak dari situasi, faktor manusia tidak diabaikan. Asumsi tak terpenuhi → tetap bermanfaat bila asumsi dijelaskan + banyak what-if.

Hasil: solusi kuantitatif & eksak. Model/teknik kurang tepat → solusi tetap keluar tapi bukan yang terbaik.

2 · 3 fase & 11 langkah

1. Ringkas situasi masalah (rich picture)2. Identifikasi masalah untuk dianalisis3. Deskripsikan sistem relevan (S)4. Bangun model matematik (M)5. Cari solusi terbaik (O)6. Uji validitas & kinerja7. Analisis sensitivitas solusi8. Rencanakan implementasi9. Kendalikan solusi (kontrol)10. Implementasi + dokumentasi11. Tindak lanjut / audit solusiFormulasiPemodelanImplementasi

Dunia nyata (kualitatif) → dunia abstrak (kuantitatif) → dunia nyata. Iteratif, ada keterkaitan maju & mundur; tak ada langkah data collection terpisah (paralel di semua langkah).

3 · Scoping & proposal

  • Scoping bila manfaat/biaya belum jelas atau proyek besar-kompleks: sistem relevan hanya kasar (subsistem & batas) → proposal
  • Formulasi lengkap bila manfaat pasti → definisi sistem rinci. Beda hanya kedalaman

3 pertanyaan go-ahead:

  1. Bisa dinyatakan kuantitatif?
  2. Data tersedia / bisa dibuat murah?
  3. Biaya analisis sepadan manfaat & ekspektasi sponsor terpenuhi?

Proposal 3–6 hlm: executive summary, masalah, pendekatan non-teknis, langkah, data & sumber daya, manfaat, biaya, jadwal, rekomendasi. Jujur, kelola ekspektasi; info kurang → studi pendahuluan.

4 · Enam elemen masalah & stakeholder

ElemenLOD
Immediate decision makermanajer LOD
Objectivebiaya operasi rendah, layanan tetap
Performance measuretotal biaya operasi LOD
Decision criterionminimasi total biaya
Alternative courses of actionukuran pengisian Q & cutoff L
Wider system of interestoperasi LOD + kilang
owner: VP Finance → VP Manufacture → manajer LODuser: stock officercustomer: pelanggananalis: konsultan internal

World view antar level harus cocok; bila konflik → suboptimisasi (urusan soft OR).

5 · Sistem relevan & diagram

Struktural

struktur umum dikenal, mis. persediaan standar

Proses

tak ada asumsi struktur; LOD dipilih ini karena aturan order besar/kecil beda
SituasiDeskripsi sistem
Struktur dikenal (ada software)cek kecocokan + batas
Sederhana, tak dikenalinfluence diagram lengkap
Sangat komplekskasar: diagram struktur / causal loop
▭ control input☁ uncontrollable input◯ system variable⬭ output

Influence diagram: kontrol di atas, output di bawah, tanpa aspek optimisasi. Rich picture = ringkasan situasi (bukan deskripsi sistem). Panah melingkar = nilai t memengaruhi t+1.

6 · Influence diagram LOD (awal)

QD₁vsr6D₁/Q7Q/28½Qv12(D₁/Q)s13½QvrT(Q) relevan = setup + simpancontroluncontrollablevariabel sistem

L dibuat tetap (mis. 12), kendala kapasitas diabaikan dulu → hanya Q yang jadi variabel keputusan; D₁ = input.

7 · Model matematik: istilah

IstilahArti / contoh LOD
Decision variablecontrollable: Q, L (integer ≥ 0)
Parameteruncontrollable: v, s, r, h₁, h₂, pola order
Performance measure / objective functiontotal biaya tahunan semua produk
Constraintmis. lantai gudang ≤ 2.000 m²; melanggar = infeasible

Deterministik (semua pasti) vs probabilistik/stokastik (ada input acak). Model baik: generalisasi tinggi, transparan, bisa dikembangkan, peka asumsi; sesederhana mungkin tapi aspek esensial masuk.

Boundary judgement tersembunyi: data lalu = masa depan (tren perlu diekstrapolasi); subsistem lain dianggap sudah optimal.

8 · LOD model 1: T(Q) & EOQ

Q* ≈ 51 → $2.930QBiayaTotalSimpan ½QvrSetup sD₁/Q
T(Q) = ½Qvr + sD₁/Q + h₁D₁ + vD₁
relevan = ½Qvr + sD₁/Q
EOQ = √(2 s D₁ / v r)setup (D₁/Q)s · simpan (½Qv)r · rata-rata stok Q/2 (gigi gergaji) · handling & nilai permintaan = biaya tetap

Produk Y: D₁=4.140, v=320, s=18, r=0,18 → EOQ 50,9 ≈ 51, biaya $2.930. Q=125 → 4.196; Q=40 → 3.015. Slide: Q dibagi dua berulang, lalu persempit di sekitar titik turun-naik.

9 · LOD model 2: T(L,Q)

T(L,Q) = sN + h₂D₂ + [½Qvr + sD₁/Q] + h₁D₁order ≥ L → produksi khusus (N run, volume D₂); order < L → stok (D₁). Model 1 = submodel (nested). D = Σ ukuran × jumlah
LD₁Q*T total
1 (semua khusus)0–25.997
124.14050,912.196
206.10861,811.494
246.56864,111.511
tanpa khusus7.13266,811.691

Optimum: L=20, Q≈62 → palet 4 drum → Q=60, T=11.495 (+$1, kurva datar). Kebijakan lama (12; 80) = 12.502 → hemat ≈ $1.007; investasi stok −$3.200 (25%). Kendala gudang & produksi dicek setelah semua produk dihitung. Ekstensi dipakai: total order harian; model 3 dibuang (komputasi).

10 · Metode mencari solusi

MetodeCatatan
Enumerasialternatif sedikit & murah dievaluasi; one-off
Search (interval elimination, golden section)fungsi unimodal / U
Algoritmaiterasi dari solusi awal + stopping rules
Kalkulusf′(x)=0, cek tanda turunan (− → 0 → +); EOQ
Heuristikintuisi & pengalaman; satisficing (Simon)
Simulasitiru perilaku sistem; kebijakan baik, bukan optimal; verifikasi solusi

4 sifat algoritma praktis: tiap solusi lebih baik · konvergen · konvergen dalam iterasi wajar · komputasi per iterasi kecil.

11 · Validasi & uji (langkah 6)

Internal

verifikasi, do things right: logika & matematika benar, data benar, dimensi konsisten, konstanta di sel input unik, cek hitung manual

Eksternal

do the right thing: cukup merepresentasikan realitas? tak bisa dibuktikan, hanya ditunjukkan salah → kredibilitas

Respons model thd perubahan input harus sesuai harapan; perilaku counterintuitive harus bisa dijelaskan. Testing: bandingkan kinerja vs cara kini (LOD: hemat > $90.000/th dari sampel stratifikasi ~5%).

Sistem Ssistem sempitSistem MpemodelanSistem Ooptimisasi

S → M → O: boundary judgement memengaruhi ketiganya.

12 · Sensitivitas & analisis error

Sensitivitas = respons solusi optimal thd perubahan parameter (k = nilai baru / lama):

Parameter ×kEOQT(EOQ)
D atau s×√k×√k
v atau r×1/√k×√k

k=1,5: √=1,225 (+22,5%); v +50% → EOQ −18,35%. D: 4.140→2.070 → EOQ & T −29,3%. r: 0,18→0,09 → EOQ +41,4%, T −29,3%.

Error: p = kP
kenaikan biaya = [(√k + 1/√k)/2 − 1] × 100%hanya fungsi k, bukan nilai parameter → EOQ robust
k0,20,50,81,21,524
+%346,10,60,42,16,125

Tujuan: robust & kredibel; nilai sumber daya langka; akurasi data; control range untuk langkah 9.

13 · Implementasi & etika

  • 8 rencana (tugas, orang, jadwal) · 9 kontrol: rentang input valid, prosedur update, penanggung jawab · 10 implementasi + dokumentasi & manual · 11 audit manfaat/biaya
  • Rencana implementasi dimulai sejak kontak pertama; libatkan owner & user agar "memiliki" hasil; sederhanakan model bila skill pengguna terbatas
  • Laporan proyek: executive summary, kekuatan & kelemahan, asumsi, data, sensitivitas (etika & proteksi analis)
  • Hentikan proyek bila manfaat tambahan < biaya tambahan; sunk cost diabaikan

Data: cek sumber sebelum langkah 3, skeptis pada jaminan "semua data ada". LOD: studi penuh 120 hari × $400 = $48.000, hemat ≈ $92.000/th → balik modal ≈ 6 bulan.

14 · Alur pemodelan matematik (slide)

  1. Pemahaman masalah riel (RPD)
  2. Formulasi masalah
  3. Deskripsi sistem relevan (struktur/proses, sistem S, CATWOE)
  4. Model konseptual (influence diagram, causal loop)
  5. Model matematis (deskriptif, optimisasi, heuristik, meta-heuristik)
  6. Estimasi parameter (agregasi data historis)
  7. Validasi & uji (verifikasi, sensitivitas, uji kesalahan)
  8. Rekomendasi solusi

Prinsip: start simple (elaborasi), use similarity (analogi), refine again and again (iterasi). Tujuan model: kerangka pikir, komunikasi, prediksi, kontrol, latihan.

15 · Athill, Jenkins, Hard vs Soft

Athill (1975): problem briefing → analisis masalah → pengembangan alternatif → evaluasi alternatif → pemilihan optimal (+ sensitivitas) → tindakan seleksi.

Jenkins (1969): analisis sistem → perancangan sistem → implementasi → operasi. V-model: reduksi risiko kegagalan; implementasi & operasi oleh user.

HardSoft
define problem → model sistem ada → solusi teknis → model baru optimal → bandingkanvisualisasi situasi → definisi sistem relevan → model konseptual → bandingkan dg ideal → perubahan layak

Kalau masalah belum diketahui → pendekatan proses; sudah diketahui → struktural.

Dirangkum dari Daellenbach & McNickle Bab 6 dan slide kuliah TI5003. Cocokkan lagi dengan slide untuk detail lengkap.