BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.3 Pemodelan dan Simulasi
Dalam sub bab ini akan dijelaskan mengenai beberapa hal yang terkait dengan pemodelan dan simulasi.
2.3.1 Sistem
Sistem merupakan sekumpulan entitas yang saling berinteraksi dan beroperasi bersama-sama untuk mencapai suatu tujuan tertentu. Sistem didefinisikan sebagai kumpulan dari elemen-elemen yang saling berinteraksi dan ada sesuatu
22
yang mengikatnya menjadi satu kesatuan, terdapat tujuan bersama sebagai hasil akhir dan terdapat dalam suatu lingkungan yang kompleks dan sistem merupakan kondisi nyata yang dapat kita amati secara langsung.
2.3.1.1 Komponen Sistem
Terdapat beberapa komponen yang menyusun sebuah sistem, diantaranya:
Entity adalah objek amatan dalam sebuah sistem. Entity bergerak, berubah status, mempengaruhi dan dipengaruhi oleh entity lain serta mempengaruhi ukuran performansi output.
Activity merupakan berbagai kegiatan yang terjadi dalam sebuah sistem (baik langsung maupun tidak langsung) dalam melakukan proses dari entitas-entitas yang ada, atau dengan kata lain sebagai proses-proses yang bisa melakukan/menyebabkan perubahan dalam sistem.
Attribute adalah karakteristik yang dimiliki entitas yang nilainya melekat secara spesifik.
Variable adalah sebuah informasi yang menggambarkan beberapa karakteristik dari keseluruhan sistem.
Resource merupakan suatu sarana yang digunakan untuk menangani entitas dalam jumlah tertentu. Entitas dapat berpindah dari suatu proses ke proses lain dalam sistem jika resource memiliki sifat seize-delay-release.
Control adalah hal-hal yang mengendalikan sistem, mengatur bagaimana, dimana, dan kapan aktivitas suatu sistem tersebut berjalan.
2.3.2 Model
Model merupakan representasi dari suatu sistem nyata yang terdiri dari gabungan logika dan matematis yang memperhatikan pengaruh faktor-faktornya secara signifikan
dari masalah yang dihadapi. Membangun sebuah model harus dilakukan dengan cermat dan detail agar apa yang dipelajari dari model tidak berbeda dengan sistem nyata. Kriteria model yang baik adalah mudah dimengerti, memiliki tujuan yang jelas, mengandung pemecahan masalah yang jelas, dan mudah dikendalikan dan dimanipulasi oleh pengguna model.
Pemodelan adalah proses menghasilkan model, dimana model tersebut merupakan representasi dari struktur dan sistem yang bekerja (Andradottir, Healy, Withers, & Nelson, 1997). Untuk mengetahui apakah model yang dibuat tidak berbeda dengan sistem nyata diperlukan proses verifikasi dan validasi. Verifikasi merupakan proses pemeriksaan apakah logika operasional model (program komputer) sesuai dengan logika diagram alur. Verifikasi memeriksa pengerjemahan model konseptual ke dalam bahasa pemrograman dengan benar (Law & Kelton, 2000). Sedangkan validasi adalah proses penentuan apakah model yang telah dibuat telah sesuai dengan sistem nyata yang dimodelkan (Law & Kelton, 2000).
Tujuan dari pemodelan sistem, yaitu : 1. Mempersingkat waktu percobaan.
2. Dapat melebarkan waktu sesuai dengan data masukan yang diharapkan selain dari kondisi sebenarnya. 3. Lebih murah dan meminimasi sumber daya yang harus
dikeluarkan. 4. Risiko lebih kecil.
5. Menjelaskan, memahami, dan memperbaiki sistem. 6. Mengetahui performansi dan informasi yang
ditunjukkan oleh sistem.
7. Dapat mengawasi sumber-sumber bervariasi.
8. Dapat dihentikan dan dijalankan kembali tanpa berpengaruh terhadap data masukan yang telah diperoleh.
24
2.3.3 Simulasi
Simulasi merupakan metode meniru perilaku dari proses operasi pada suatu sistem nyata pada satuan waktu. Hal tersebut membuat metode simulasi dapat digunakan dalam penyelesaian permasalahan sistem dimana terdapat suatu kompleksitas. Kompleksitas dalam sebuah sistem ditandai dengan adanya variabilitas dan interdependensi. Variabilitas yaitu terdapatnya variabel-variabel keputusan yang banyak dan beragam. Interdependensi yaitu adanya ketertarikan antara variabel keputusan maupun komponen penyusun sistem.
Terdapat beberapa jenis simulasi yang masing-masing digunakan pada jenis sistem yang sesuai (Law & Kelton, 2000), yaitu :
1. Simulasi statis dan dinamis
Simulasi yang dibedakan berdasarkan pengaruh terhadap waktu. Simulasi statis merupakan simulasi pada suatu sistem yang tidak mempunyai pengaruh besar terhadap waktu. Salah satu penggunaan umum dari simulasi statis adalah menggunakan bilangan random untuk menyelesaikan permasalahan. Faktor stokastik dan bergulirnya waktu tidak mempunyai peran. Sedangkan simulasi dinamis adalah simulasi suatu sistem yang memiliki pengaruh besar terhadap waktu, seperti contoh simulasi dari mesin yang bekerja 40 jam per minggu.
2. Simulasi kontinyu dan diskrit
Simulasi yang dibedakan berdasarkan perubahan tiap satuan waktu. Simulasi diskrit adalah simulasi dimana variabel dari sistem dapat berubah-ubah pada titik-titik tertentu. Kebanyakan dari sistem manufaktur dimodelkan sebagai simulasi kejadian dinamis, diskrit, stokastik, dan menggunakan variabel random untuk memodelkan rentang kedatangan, antrian, proses, dan sebagainya. Sedangkan simulasi kontinyu adalah simulasi dimana variabel berubah-ubah terus menerus
dalam skala waktu tertentu, sebagai contoh aliran fluida dalam pipa.
3. Simulasi stokastik dan deterministik
Simulasi yang dibedakan berdasarkan sifat probabilistik. Simulasi deterministik merupakan simulasi pada suatu sistem yang tidak mengandung variabel yang bersifat probabilistik. Model simulasi stokastik adalah simulasi yang memiliki variabel yang bersifat probabilistik. Keluaran dari model simulasi stokastik adalah random dan oleh karena itu hanya merupakan perkiraan dari karakteristik sesungguhnya dari model. Maka diperlukan beberapa kali melakukan running model dan hasilnya hanya merupakan perkiraan dari performansi yang diharapkan dari model atau sistem yang diamati.
2.3.4 Verifikasi dan Validasi Model
Model simulasi yang dibangun harus kredibel. Representasi kredibel sistem nyata oleh model simulasi ditunjukkan oleh verifikasi dan validasi model.
2.3.4.1 Verifikasi Model Simulasi
Menurut Law dan Kelton (1991), Verifikasi adalah memeriksa penerjemahan model simulasi konseptual (diagram alur,batasan dan asumsi) ke dalam bahasa pemrograman secara benar.
2.3.4.2 Validasi Model Simulasi
Menurut Law dan Kelton (1991) validasi adalah penentuan apakah mode konseptual simulasi merupakan representasi akurat dari sistem nyata yang sedang dimodelkan. Pendekatan yang biasa digunakan dalam pengujian validasi adalah validasi kotak putih dan validasi kotak hitam. Validasi kotak putih dilakukan dengan mengamati cara kerja interval model simulasi, misalnya
26
input distribusi dan logika sistem, baik statis maupun dinamis, sedangkan validasi kotak hitam dilakukan dengan melakukan observasi perilaku nyata system pada suatu kondisi tertentu dan menjalankan model pada kondisi yang sedapat mungkin mendekati kondisi nyata. Model akan dianggap valid jika tidak terdapat perbedaan secara signifikan antara observasi nyata sistem dengan output model simulasi. Metodologi yang dapat dilakukan untuk membandingkan adalah dengan uji statistik dengan menetapkan hipotesa awal terhadap rata-rata output riil dan selanjutnya dibandingkan dengan output model simulasi.
27
BAB III