Manajemen Sains (Simulasi)

Oleh: Erma Suryani

Outline

• Rencana Pembelajaran (Pustaka, Grading)• Proses Pembuatan Model• Sistem• Definisi Pemodelan• Simulasi

Pustaka• Pidd, M., Computer Simulation in Management Science,

Wiley, 1992.• Suryani, E., Pemodelan dan Simulasi, Graha Ilmu, 2005. • Sterman, J. D., Business Dynamics, Systems Thinking and

Modeling for a Complex World.• Barlas, Y.,Multiple tests for validation of system dynamics

type of simulation models, European Journal of Operational Research 42 (1989) pp. 59-87.

• Kelton, W. D., Simulation with Arena, Mc. Graw Hill, 1998

Grading:

• Latihan simulasi dan partisipasi kelas = 35%• Tes simulasi = 30%• Presentasi project sistem dinamik = 35%

Dasar-Dasar Pemodelan dan Simulasi

• Sistem • Model • Simulasi

Proses Pembuatan Model

Sistem Image

Model

Model yg DiujiSampel

Sudut Pandang Pemodel

PengetahuanNilaiPengalaman

Sistem

• Kumpulan dari entitas (orang, mesin) yang berinteraksi satu sama lain untuk mencapai tujuan (Schmidt and Taylor, 1970)

• Contoh: Sistem Perbankan• Dalam Prakteknya: Sistem bergantung pada

tujuan studi-nya• Kumpulan entitas dari suatu sistem u/ satu tujuan

studi mungkin hanya sebuah subset dari sistem yang lain secara keseluruhan

Sistem (Cont’d)

Contoh:- Jika tujuan studi : untuk menentukan jumlah teller

yang diperlukan dlm memberikan service pada customer yang ingin menabung atau menarik tabungan, merupakan subset dari sistem perbankan yang terdiri dari teller dan customer yang menunggu di waiting line atau yg sedang mendapatkan pelayanan.

- State of a system : kumpulan beberapa variabel yang diperlukan untuk menjelaskan sistem sesuai dengan tujuan studi.

Klasifikasi Sistem

• Sistem diskrit• Sistem kontinyu

Sistem Diskrit• Status variabel sistem berubah pada saat-saat

tertentu• Contoh: sistem perbankan

– Jumlah customer di bank berubah pada saat customer datang atau customer meninggalkan bank karena transaksinya sdh selesai.

Sistem Kontinyu

• Status variable sistem berubah secara kontinyu terhadap waktu.

• Contoh: Pesawat yang bergerak di udara ( posisi dan kecepatan dapat berubah secara kontinyu sepanjang waktu).

Ways to study a system (Law & Kelton, 2000)

System

Experiment with the actual system

Experiment with a model of the

system

SimulationAnalytical solution

Mathematical model

Physical model

Experiment with the Actual system Vs with a Model

Actual system:• Jarang dilakukan krn mahal dan mengganggu sistem• Contoh: bank yang ingin mengurangi jumlah teller u/

mengurangi biaya, dengan mencoba langsung pada sistemnya, maka akan menyebabkan delay / waktu tunggu customer lebih panjang.

Model:Representasi Sistem• Seberapa akurat modelnya?

• Perlu validasi

Physical model Vs Mathematical model

• Physical Model (iconic): miniatur model– Contoh: model pesawat, maniken

• Mathematical Model:• Representasi sistem secara logical dan hubungan

kuantitatif, yang kemudian di manipulasi u/ melihat reaksi model

Analytical Solution Vs Simulation

• Analytical Solutiono Jika modelnya cukup sederhana, dimungkinkan

untuk membuat solusi secara analitik.

• Simulation:oJika modelnya kompleks (rumit), lebih tepat

menggunakan simulasi, sehingga kita bisa melatih model dengan berbagai input yang berbeda untuk melihat dampaknya pada kinerja output.

Pemodelan

• Sistem

Proses

Dengan menggunakan bahasa formal tertentu

Pengertian Simulasi

• Sistem nyata

Proses Perancangan Model

Eksperimen thd model “Shannon”

Pengertian Simulasi

• Sistem nyata

TiruanDikerjakan:Manual, Komputer

“Banks & Carson”

Pengertian Simulasi (Cont’d)

• Sistem nyata • Usulan sistem

Aplikasi membangun model

“Khosnevis”

Manfaat Simulasi

Menciptakan sistem dgn

kinerja tertentu

Tool

Pembuat Keputusa

n

Tahap Perancang

an

Usulan Sistem

Tahap Operasiona

l

Sistem Berjalan

Proses Pengerjaan Simulasi

I. By hand simulation pertama kali dilakukan oleh “George L. Leclere” untuk estimasi nilai π.

Percobaan dilakukan dengan: - Melempar jarum yang panjangnya “l “ ke meja yg lebarnya “d”

Nilai π dihitung dgn rumus :

π = (2 * l)/(p*d)

p = Probabilitas jarum mengenai garisHasil : Estimasi yg dibuat tidak tepat, masih menunjukkan adanya error.

Proses Pengerjaan Simulasi

II. Menggunakan bahasa Fortran, C

III. Menggunakan bahasa simulasi khusus spt : – Bahasa Simulasi diskrit :GPSS, SLAM, SIMAN,

SIMPSCRIPT, GASP, SIMULA, Arena (kombinasi antara high level simulator dgn VB)

– Bahasa Simulasi kontinyu : Dynamo, Vensim, CSMP

IV. High Level Simulator merupakan bahasa simulasi yang menyediakan menu-menu dialog user interface.

Contoh: AW – SIM

Kelebihan Model SimulasiSimulasi alternatif

yg tepat

•Tidak semua sistem dpt direpresentasikan dgn model matematis

Dapat berksperimen

•Tanpa adanya resiko pada sistem nyata

Studi jangka panjang

•Dalam waktu singkat•Input data bervariasi

Kekurangan Model Simulasi

Hanya mengestimasi karakteristik Berdasarkan masukan tertentu

Kualitas dan analisis model tergantungpada si pembuat model

Klasifikasi Model Simulasi

Menurut waktu

Simulasi Statis

•Output model tidak dipengaruhi waktu•Contoh :Simulasi manual G L. Leclere

Simulasi Dinamis

•Output model dipengaruhi waktu•Contoh: Model populasi

Klasifikasi Model Simulasi

Menurut perubahan status variabel

Simulasi Diskrit

•Status variabel berubah pada saat-saat tertentu•Contoh : model – model inventory yang materialnya datang dan diambil pada waktu tertentu

Simulasi Kontinyu

•Status variabel berubah secara kontinyu•Contoh: model – model level cairan yang rate-nya (lajunya) berubah setiap saat

Klasifikasi Model Simulasi

Simulasi Deterministik•Output model bisa ditentukan secara pasti.•Contoh : model – model matematis

Simulasi Stokastik

•Output model mengandung ketidakpastian•Contoh: diagram pohon keputusan

Menurut derajad ketidakpastiannya

Diskusi:1. Sebutkan perbedaan antara verifikasi & validasi2. Berikan contoh - contoh model simulasi diskrit dan kontinyu3. Berikan contoh - contoh model simulasi deterministik dan stokastik4. Berikan contoh-contoh model simulasi statis dan dinamis

Pertanyaan:

1. Sebutkan kriteria model dapat dikatakan valid?

2. Kapan bisa dilakukan eksperimen terhadap model?

3. Jelaskan beberapa tahapan yang diperlukan dalam pembuatan model.

Simulasi 1:

• Berilah contoh permasalahan dalam kehidupan sehari-hari yang bisa dikerjakan dengan metode simulasi

• Gambarkan permasalahan pada soal no.1 dengan diagram kausatik