Secara garis besar uji validasi model dapat dilakukan dalam dua bentuk yaitu uji validasi struktur dan uji validasi kinerja.
7.8.1 Uji Validasi Struktur
Uji validasi struktur lebih menekankan pada keyakinan pemeriksaan kebenaran logika pemikiran atau dengan kata lain apakah struktur model yang dibangun sudah sesuai dengan teori. Secara logika, terlihat bahwa pertumbuhan penduduk yang semakin meningkat akan diikuti oleh peningkatan kebutuhan air bersih. Pertumbuhan penduduk ini dipengaruhi oleh persentase pertambahan penduduk. Begitu pula halnya dengan pertumbuhan sektor industri dan perhotelah. Pertumbuhan penduduk dan peningkatan kebutuhan air bersih mengikuti pola pertumbuhan kurva sigmoid dimana pada suatu waktu tertentu akan menemui titik keseimbangan (stable equibilirium) sesuai dengan konsep limits to growth (Meadows, 1985).
Ketersediaan air bersih (suplai) diperoleh dari air bersih alami dan pelayanan air bersih perpipaan. Air bersih alami diperoleh dari imbuhan air tanah. Untuk meningkatkan imbuhan air tanah, maka koefisien run off (aliran limpasan) harus diperkecil. Semakin kecil koefisien run off, maka aliran limpasan akan semakin kecil dan imbuhan air tanah semakain meningkat. Untuk memperkecil koefisen run off, dilakukan kegiatan konservasi seperti pembuatan sumur resapan, terasering pada lahan tegakan/lading, reboisasi pada lahan hutan dan pembuatan tambak intensif. Semakin besar persentase kegiatan konservasi, maka koefisien run off pada masing-masing lahan akan semakin kecil. Namun persentase konservasi ini juga berpengaruh terhadap biaya konservasinya. Semakin tinggi persentase konservasi, maka dibutuhkan biaya konservasi yang tinggi pula.
Ketersediaan air bersih lainnya diperoleh dari pelayanan air bersih perpipaan (PDAM). Pelayanan PDAM ditentukan oleh persentase pelayanan air bersih. Dalam rangka menuju Millenium Development Goal’s 2015, ditargetkan pelayanan air bersih perpipaan masyarakat sebesar 80% terlayani. Untuk mencapai layanan tersebut, maka diperlukan peningkatan kapasitas layanan perpipaan dengan menggunakan 2 (dua) alternatif penyediaan, yaitu penyediaan melalui sistem perpipaan PDAM dan pembangunan IPAB Mikro. Dari masing-masing alternatif penyediaan ini diperoleh biaya peningkatan kapasitas pelayanan. Sehingga semakin besar kebutuhan air bersih masyarakat,
membutuhkan biaya pelayanan air bersih yang besar. Dengan melihat hasil simulasi model dinamik berdasarkan struktur model yang telah dibangun yang sesuai konsep teori empiric seperti diuraikan diatas, maka model penyediaan air bersih secara berkelanjutan di pulau kecil Kota Tarakan dapat dikatakan valid secara empirik.
7.8.2 Uji Validasi Kinerja
Uji validasi kinerja merupakan aspek pelengkap dalam metode berpikir sistem. Tujuan dari validasi ini untuk memperoleh keyakinan sejauh mana kinerja model sesuai (compatible) dengan kinerja sistem nyata, sehingga model yang dibuat memenuhi syarat sebagai model ilmiah yang taat fakta (Muhammadi et al., 2001). Uji validasi kinerja dilakukan dengan cara memvalidasi kinerja model dengan data empiris. Uji ini dilakukan dengan menggunakan uji statistic seperti uji penyimpangan antara nilai rata-rata simulasi terhadap aktual (Absolute Means Error = AME) dan uji penyimpangan nilai variasi simulasi terhadap aktual (Absolute Variation Error = AVE), dengan batas penyimpangan yang dapat diterima maksimal 10%.
Dalam uji validasi kinerja, dapat digunakan satu atau beberapa komponen (variable) baik pada komponen utama (main model) maupun komponen yang terkait (co-model) (Barlas, 1996). Dalam penelitian ini digunakan uji validasi kinerja AME dengan menggunakan data aktual jumlah penduduk yaitu tahun 2001 sampai tahun 2009.
Berdasarkan hasil perhitungan uji validasi kinerja pada model ini, diperoleh nilai AME dan AVE lebih kecil dari 10% yaitu sebesar 0.098% - 9,3% (AVE) dan 0,049% - 8,31% (AME), sehingga dapat disimpulkan bahwa model ini memiliki kinerja yang baik, relatif tepat dan dapat diterima secara ilmiah. Adapun hasil perhitungan uji validasi kinerja AME dan AVE dan jumlah penduduk simulasi dan aktual seperti pada Tabel 59.
7.8.3 Uji Sensitifitas Model
Uji sensitifitas dilakukan untuk melihat respon model terhadap suatu stimulus (Muhammadi, et al.,2001). Respon ini ditunjukkan dengan perubahan perilaku dan/atau kinerja model. Stimulus diberikan dengan memberikan intervensi tertentu pada unsur atau struktur model.
Tabel 59 Hasil Perhitungan nilai AVE, AME dan Jumlah Penduduk dalam uji validasi kinerja
(a) Kecamatan Tarakan Barat
(b) Kecamatan Tarakan Timur
(c) Kecamatan Tarakan Tengah
Hasil uji sensitifitas ini adalah dalam bentuk perubahan perilaku dan/atau kinerja model sehingga dapat diketahui efek intervensi yang diberikan terhadap satu atau lebih unsur atau model tersebut. Adapun contoh perubahan perilaku kinerja model berdasarkan intervensi yang diberikan dapat dilihat pada Gambar 53 sampai 56 dimana pada gambar-gambar tersebut terlihat besarnya perubahan dari setiap perubahan satu atau lebih unsur di dalam model tersebut. Pada Gambar 56 misalnya, dengan memberikan intervensi dengan meningkatkan input persentase pelayanan air bersih, maka air bersih perpipaan juga akan semakin meningkat. Hal ini terlihat dengan semakin tajamnya perubahan kurva dari skenario satu ke skenario dua dan tiga. Dengan adanya perubahan air bersih perpipaan pada setiap pertambahan tahun dapat disimpulkan bahwa model sangat sensitive terhadap intervensi yang diberikan.
7.9 Kesimpulan
Berdasarkan hasil pemodelan dinamis yang telah dilakukan, hasil simulasi setiap komponen menunjukkan kurva pertumbuhan positif naik mengikuti kurva eksponensial seperti terlihat pada pertambahan jumlah penduduk, industri dan hotel. Meningkatnya pertumbuhan tersebut menyebabkan meningkatnya kebutuhan air bersih pada masing-masing sektor tersebut.
Kebutuhan air bersih pada masing-masing kecamatan berbeda tergantung variabel jumlah penduduk, industri dan hotel. Begitu pula halnya dengan ketersediaan air bersih pada masing-masing kecamatan juga berbeda, tergantung variabel luasan lahan tutupan dan Instalasi Pengolahan Air PDAM. Oleh karena itu, skenario yang diterapkan pada masing-masing kecamatan juga berbeda satu sama lainnya. Hal ini disesuaikan dengan karakteristik kebutuhan dan ketersediaan air bersih pada masing-masing kecamatan. Kecamatan Tarakan Barat dan Tarakan Timur memiliki potensi krisis air bersih, ditandai dengan terjadinya defisit air bersih dalam rentang waktu simulasi. Kecamatan Tarakan Utara dan Tarakan Tengah tidak memiliki potensi defisit air bersih selama rentang waktu simulasi. Namun pelayanan air bersih perpipaan di seluruh kecamatan Kota Tarakan tidak memenuhi kebutuhan air bersih secara kuantitas, sehingga perlu ditingkatkan dengan peningkatan pelayanan.
Peningkatan ketersediaan air bersih melalui konservasi pada masing-masing land use, menunjukkan hasil peningkatan imbuhan air tanah yang signifikan. Semakin tinggi persentase konservasi pada land use, maka semakin
tinggi juga imbuhan air tanah yang dihasilkan. Namun tetap memperhatikan faktor biaya yang dibutuhkan untuk kegiatan konservasi tersebut. Begitu pula pada pelayanan air bersih perpipaan, semakin tinggi persentase pelayanan yang diinginkan maka semakin besar pula biaya yang dibutuhkan.
Untuk meningkatkan perubahan kinerja model maka skenario yang perlu dilakukan untuk masing-masing kecamatan di Kota Tarakan adalah skenario dua, dengan melakukan intervensi yang lebih besar dari kondisi eksisting terhadap variabel kunci yang berpengaruh dalam model, namun tetap mempertimbangkan ketersediaan biaya yang dibutuhkan.