Pendekatan sistem merupakan cara penyelesaian persoalan yang dimulai dengan dilakukannya identifikasi terhadap adanya sejumlah kebutuhan sehingga dapat menghasilkan suatu operasi dari sistem yang dianggap efektif. Pendekatan sistem umumnya ditandai oleh dua hal berikut : (1) mencari semua faktor penting yang ada dalam masalah dan (2) dibuat suatu model kuantitatif untuk membantu keputusan secara rasional (Eriyatno, 2003).
Dinamika sistem merupakan salah satu metodologi yang digunakan dalam pendekatan sistem dengan memanfaatkan bantuan komputer untuk menganalisa dan memecahkan masalah rumit dengan fokus pada analisa dan desain kebijakan (Sterman, 2000). Sistem dinamik pada awalnya digunakan untuk mengkaji dinamika industri oleh JW Forrester dari Massachussets Institute of
Technology (MIT) lalu hasilnya didokumentasikan dalam buku yang terkenal pada tahun 1962 yang
berjudul Industrial Dynamics.
Penelitian permodelan dinamika sistem dalam manajemen rantai pasokan dibagi ke dalam tiga kelompok, yaitu : (1) pemodelan untuk membangun teori, (2) pemodelan untuk memecahkan masalah dan (3) untuk memperbaiki pendekatan pemodelan (Angerhofer and Angelides, 2000). Menurut Bell et.al (2003), tahapan dalam membuat model yang meggunakan metodologi dinamika sistem di dalam memahami dinamika manajemen rantai pasokan dapat dirinci sebagai berikut :
Memahami dan mengkaji sistem
Dalam langkah ini terlebih dahulu harus didefinisikan batas model yang akan dikaji. Batas model tersebut memisahkan proses-proses yang menyebabkan adanya tendensi internal yang diungkapkan dari proses-proses yang mempresentasikan pengaruh-pengaruh eksogeneous.
13
Batas model tersebut akan menggambarkan cakupan analisis tersebut dan alan meliputi semua interaksi sebab akibat yang berhubungan dengan isu tersebut. Mengembangkan diagram sebab akibat (causal loop) dari sistem
Setelah batas model dapat didefinisikan, suatu struktur lingkar umpan balik (feedback
loops) yang berinteraksi barulah dapat dibentuk. Struktur umpan balik tersebut merupakan blok
pembentuk model yang diungkapkan melalui lingkaran-lingkaran tertutup Mengembangkan diagram alir (level dan rate) dari sistem
Berdasarkan lingkar sebab akibat dibangun diagram level dan rate dari sistem. Dalam diagram tersebut akan digambarkan berbagai interaksi/hubungan antar entitas dalam sistem. Pengembangan diagram level dan rate tersebut dilakukan dengan bantuan perangkat lunak seperti Stella, Vensim dan Powersim (Tasrif, 2004)
Mengembangkan model dari sistem
Dalam langkah ini, model diformulasikan sebagai representasi atau abstraksi dari seluruh interaksi yang terjadi pada sistem yang dikaji.
Menguji asumsi model
Setelah model eksplisit suatu persoalan diformulasikan, dilakukan suatu kumpulan pengujian terhadap kesahihan model dan sekaligus pula mendapatkan pemahaman terhadap tendensi-tendensi internal sistem.
Melakukan simulasi
Simulasi dilakukan untuk menilai dampak perubahan-perubahan parameter terhadap sistem yang dikaji.
Menyampaikan rekomendasi kebijakan
Berdasarkan hasil simulasi akan dihasilkan rekomendasi kebijakan yang tepat dalam upaya mencapai tujuan sistem.
1. Diagram Sebab Akibat (Causal Loop Diagram)
Berpikir sistem merupakan paradigma dari sistem dinamik. Berpikir sistem merupakan upaya memahami struktur dari sebuah sistem yang diamati kemudian mempelajari pola perilaku untuk disimpulkan kejadian yang terjadi pada sistem tersebut. Umpan balik sebagai konsep utama dalam berpikir sistem, bersifat kompleks dan holistik dalam realitanya. Untuk merepresentasikan dan menguraikan sebuah realita yang kompleks dan agar lebih mudah dipahami, dalam sistem dinamik, dikenal diagram sebab akibat (causal loop diagram). Sterman (2000) pada bukunya, menyatakan tiga poin esensi dari CLD, yaitu (1) mudah dalam pembentukan hipotesis penyebab dinamika, (2) menghasilkan model mental individu atau kelompok dan (3) komunikasi umpan balik efektif dalam pemecahan suatu masalah.
CLD terdiri dari variabel yang saling berhubungan satu sama lain ditunjukkan dengan tanda panah untuk menandakan pengaruh hubungan antar variabel. Variabel A berhubungan saling mempengaruhi dengan variabel B, variabel A mengakibatkan terjadinya variabel B atau variabel B merupakan faktor vital terjadinya variabel A. Dalam realitanya, sering dijumpai bahwa variabel A yang mengakibatkan terjadinya variabel B, yang kemudian akan menjadi faktor pembentuk variabel A kembali. Misalnya, penggunaan botol plastik sebagai kemasan minuman akan mengakibatkan meningkatnya produksi sampah botol plastik, yang kemudian didaur ulang untuk menghasilkan botol plastik kembali. Kejadian diatas merupakan ilustrasi sederhana untuk memudahkan pengertian sebab akibat tersebut.
14
Pola hubungan antara dua variabel memiliki dampak pengaruh yang diberikannya. Pengaruh tersebut dapat berupa pengaruh positif (menguatkan), disimbolkan dengan huruf “R” (reinforcement), artinya jika A meningkat maka B akan meningkat dan juga sebaliknya. Hubungan lain dapat berupa pengaruh negatif (menyeimbangkan), disimbolkan huruf “B” (balance), artinya jika A meningkat, maka B akan menurun, dan berlaku juga sebaliknya. Hubungan terakhir dapat berupa hubungan yang memberikan pengaruh tapi terdapat penundaan (delay), artinya A menunda akibat pada B.2. Pola Dasar Perilaku Sistem
Struktur sistem yang terbentuk dari beberapa gabungan simpal kausal dan dengan kombinasi pengaruh yang diberikan memberikan corak terhadap perilaku sistem. Perilaku sistem berbeda-beda, sehingga menghasilkan kinerja sistem yang telah dipelajari dan diidentifikasi oleh para ahli SD, yaitu : pertumbuhan eksponensial, mencari tujuan, bergelombang dan S-shaped growth. Interaksi dari keempat pola dasar dapat membentuk pola lagi yang lebih kompleks (Rohmatulloh, 2007).
Pola perilaku pertumbuhan eksponensial atau disebut juga pola bola salju dibangkitkan oleh dominasi pengaruh positif. Umpan balik positif memberi efek perubahan penguatan dengan banyaknya kejadian perubahan. Perubahan pertumbuhannya lambat kemudian bergerak cepat. Gambar 5 adalah contoh struktur sistem dan pola perilaku model simpanan uang di bank konvensional. Semakin besar saldo simpanan berpengaruh terhadap besarnya bunga yang diterima.
Gambar 5. Pertumbuhan eksponensial
Pola perilaku mencari tujuan dibentuk oleh umpan balik negatif yang simpalnya mencari tujuan keseimbangan dan statis. Simpal umpan balik negatif bekerja memberikan pengaruh terhadap sistem untuk mencapai tujuan atau keadaan yang diinginkan. Pola ini mirip seperti sistem tindakan koreksi dengan penundaan yang dibahas pada bagian pola gelombang. Gambar 6 adalah contoh struktur sistem dan pola perilaku pada pengaturan suhu temperatur.
15
Gambar 6. Mencari tujuan
Pola perilaku bergelombang adalah mencari tujuan yang dibangkitkan oleh simpal umpan balik negatif tetapi dengan penambahan penundaan. Pola ini mempunyai perilaku tindakan perbaikan dengan penundaan. Kejadian antara yang diinginkan dan aktual menimbulkan kesenjangan. Untuk memecahkan masalah itu diperlukan tindakan koreksi tetapi mengalami penundaan, artinya koreksi tidak langsung menghasilkan sebuah perbaikan, sehingga masalah akan meningkat yang berakibat tindakan koreksi kedua lebih besar dari pertama. Kejadian ini berlanjut terus dan menimbulkan kejadian naik turun (bergelombang). Gambar 7 adalah contoh struktur sistem dan pola perilaku pada jasa layanan.
Gambar 7. Gelombang
Pola batas pertumbuhan awalnya pertumbuhan eksponensial tetapi secara pelan dan lambat menuju pada kondisi pencapaian sistem yang berada pada keseimbangan, sehingga seperti membentuk huruf “S”. Pola yang disebut juga batas pertumbuhan merupakan kombinasi simpal positif dan negatif. Pola batas pertumbuhan memiliki empat unsur, yaitu kejadian aktual, kejadian diinginkan, kesenjangan dan tindakan koreksi. Kesenjangan (kejadian diinginkan dengan aktual) yang timbul untuk memecahkan masalah diperlukan tindakan koreksi yang pada awalnya besar dan makin lama kecil menuju nol. Jika terdapat penundaan, tindakan koreksi berikutnya akan melewati batas kejadian yang diinginkan selanjutnya menurun kembali. Demikian seterusnya jika batas adalah sumber yang dapat diperbaharui, maka terjadi gelombang pada keadaan tunak. Gambar 8 adalah contoh struktur dan pola perilaku pada kasus penjualan.
16
Gambar 8. Batas pertumbuhan
3. Stock Flow Diagrams (SFD)
SFD, sebagai salah satu dari dua konsep utama sistem dinamik, adalah akumulasi atau pengumpulan dan karakteristik keadaan sistem dan pembangkit informasi, dimana aksi dan keputusan didasarkan padanya. Stock digabungkan dengan rate atau flow sebagai aliran informasi sehingga
stock menjadi sumber ketidakseimbangan dinamis dalam sistem. SFD secara umum dapat
diilustrasikan dengan sebuah sistem parkir kendaraan yang dihubungkan dengan aliran mobil yang masuk dan yang keluar. Kedua aliran (masuk dan keluar) sebagai pengontrol slot yang tersedia dalam parkir. Besar kecilnya nilai dalam stock dan flow berdasarkan perhitungan persamaan matematik integral dan differensial. Persamaan matematik stock merupakan integrasi dari nilai inflow dan
outflow.
Gambar 9. Stock flow diagrams