SYSTEMS ARCHETYPES. Certain patterns of structure occur again and again: called ARCHETYPES

• Certain patterns of structure occur again and

again: called ARCHETYPES

• Merupakan suatu “pakem/pola” perilaku

dalam model alamiah  template perilaku

sistem

• Alat yang ampuh untuk mendiagnosa

permasalahan, dan mengidentifikasi intervensi

yang menjadikan perubahan yang mendasar

pada sistem

1. Fixes that Fail / Backfire (perbaikan yang gagal)

2. Drifting Goals (sasaran yang berubah)

3. Escalation (eskalasi/percepatan)

4. Limits to Success (batas keberhasilan)

5. Success to the Successful

6. Growth and Underinvestment (kemajuan dan kekurangan modal)

7. Shifting the Burden / Addiction (pemindahan beban) 8. Tragedy of the Commons (kesulitan bersama)

1.FIXES THAT FAIL / BACKFIRE

(Perbaikan yang Gagal)

Akibat yang tidak disengaja Perbaikan Gejala Masalah Delay + + + _ Time

Behavior Over Time

• Terkait dengan perbaikan cepat pada suatu

gejala, yang karena ketergesa-gesaan, tanpa

disadari akan menimbulkan akibat lain (yang

tidak disengaja, setelah penundaan waktu)

yang akan memperburuk keadaan tersebut.

• Pada saat gejala semakin memburuk,

diperlukan suatu tindakan perbaikan untuk

mengatasi gejala tersebut

1. FIXES THAT FAIL / BACKFIRE

(Perbaikan yang Gagal)

Kasus : Resistensi Hama karena pestisida

• Petani dengan lahan 2 Ha, ditanami padi

varietas unggul tanpa pestisida

• Panen pertama (setelah 3 bulan) 5 ton/ha

• Panen kedua hanya 50%

• Pada musim tanam ke 3 digunakan pestisida

 panen seperti panen pertama

• Produksi selanjutnya menurun lagi

• Produksi selanjutnya ganti pestisidanaik lagi

• Turun lagi …… dst

Resistensi Hama karena Pestisida

Serangan Hama Hasil Panen Laju Penyemprotan Akumulasi Pestisida

-

-

+

-

+ + Resistensi Hama Simulasi

Fungsi yang Terlibat

• DELAY  DELAYMTR (material)

DELAYMTR(INPUT,DELAY_TIME,1,”INITIAL”)

• GRAPH

GRAPH(X,X

₁

,dx,Y(n))

X: var bebas, X

₁

: nilai pertama X, dx: increment

• PULSE  step berkala

2. Drifting Goals (Sasaran yang Berubah)

Goal _{Pressure to} Lower Goal Gap Corrective Action Actual S S O S O S Delay Time Goal

Drifting Goals (Sasaran yang Berubah)

• Suatu keadaan dimana terdapat perbedaan antara unjuk kerja yang ditargetkan dengan yang dicapai, yang

selanjutnya dilakukan tindakan perbaikan untuk meningkatkan atau menurunkan target/sasaran

• Berawal dari terjadinya selisih antara target dengan capaian sesungguhnya. Untuk menghilangkan selisih tersebut perlu waktu, tenaga,dana, dsb.

• Tindakan koreksi tidak selalu berhasil

• Jika berhasilpun, pengaruhnya baru dirasakan setelah beberapa waktu

Kasus : Efisiensi Penggunaan Air Tanah di Industri

• Suatu industri mengambil air tanah sebanyak 15.000 m3/bulan untuk keperluan produksi, sarana penunjang (utilities),dan keperluan umum.

• Peraturan tentang perijinan air tanah hanya mengijinkan industri mengambil air tanah sebesar 8.000 m3/bulan. • Untuk memenuhi ketentuan perijinan tersebut, industri

segera menetapkan sasaran penghematan air untuk menurunkan pengambilan air tanah.

• Penurunan penggunaan air dilaksanakan secara bertahap sesuai kemampuan dan sumberdaya perusahaan, dengan acuan bahwa unjuk kerja penghematan air pada setiap waktu harus lebih baik dari waktu sebelumnya.

Efisiensi Penggunaan Air Tanah di Industri

Target Penggunaan

Air _{Penghematan air} Tekanan

Gap Tindakan Koreksi Penghematan Air Penghematan Air S S O S O S Delay Asumsi :

- Sumber air hanya dari air

tanah

- Pemborosan air berasal dari

proses produksi, air

terbuang,keperluan umum

- Setiap tindakan koreksi

mengalami penundaan waktu

3. Escalation (eskalasi/percepatan)

Relative Quality Of A Activity of A Threat to A Threat To B Activity of B S S S s S s Result A Result B App: Competition

3. Escalation (eskalasi/percepatan)

• Dua pihak terlibat dalam suatu persaingan untuk saling mengungguli satu sama lain

• Pada saat pihak satu (A) menanggulangi ancaman yang muncul, tindakan ini dirasakan oleh pihak lain (B) sebagai ancaman karena menimbulkan ketidak seimbangan pada sistemnya.

• Pihak kedua (B) kemudian menanggapi keadaan tersebut dengan mengurangi kesenjangan, mengakibatkan

ketidakseimbangan pada pihak A.

• Pihak A kembali bertindak untuk mengatasi keadaan ini • …..demikian seterusnya

Kasus : Pengolahan Air Limbah Industri

• Perekonomian yang memburuk menurunkan kemampuan perusahaan mengolah air limbah.

• Akibatnya timbul kecenderungan untuk melanggar baku mutu air limbah.

• PT A memotong biaya pengolahan limbah untuk meningkatkan keuntungan.

• Peningkatan keuntungan A membuat PT B merasa terancam, dan ikut melakukan pemotongan biaya pengolahan limbah.

• Atas tindakan B, A merasa terancam, melakukan pemotongan biaya lagi.

Kasus : Pengolahan Air Limbah Industri

Keuntungan Relatif A terhadap B Keuntungan A

Pemotongan

Biaya A Pemotongan _{Biaya B} Keuntungan B S S S _S S S Ancaman bagi B Ancaman bagi A Simulasi

Positive Reinforcement Structure Perf. Level Time

Behavior Over Time

Hours Worked Energy Level Diminishing Returns “Burnout” Employee Performance Supervisor’s Supportive Behavior S S S O S

4. Limits to Success (batas keberhasilan)

4. Limits to Success (batas keberhasilan)

 Kegiatan pertumbuhan pada awalnya membawa

keberhasilan yang semakin meningkat

 Namun, dengan berjalannya waktu keberhasilan,

menyebabkan sistem mencapai batas sehingga tingkat pertumbuhan mulai diperlambat.

 keberhasilan memicu munculnya mekanisme

pembatasan, menyebabkan keberhasilan menurun

 kecenderungan yang ditunjukkan akan ditentukan oleh kegiatan pertumbuhan awal.

Potential Customers Market Exposure to Potential Customers Sales S S O S

Limits to Sales Success

Market Size

Kasus : Populasi Tikus

• Pada lahan seluas 11.000 m2 terdapat 2 pasang tikus.

• Makanan dan lahan sangat mencukupi, hewan pemangsa dan penyakit diabaikan

• Hanya ada perilaku tikus yang berpengaruh terhadap

pertambahan jumlah tikus hingga terjadi kepadatan populasi tikus.

• Laju kematian tikus dewasa rendah, laju kematian anak tikus sangat tinggi

• Populasi tikus dewasa pada bulan ke 27 mencapai jumlah 150 ekor.

• Padahal, menurut perkiraan jumlah tikus yang ada pada bulan ke 27 adalah 5000 ekor.

Kasus : Populasi Tikus

Kelahiran

Tikus Populasi _Tikus Kematian _Tikus

Kepadatan Tikus + + + _ _ + Simulasi

5. Success to the Successful

Allocation to A Instead of B Success of A Resources to A Resources to B Success of B Time A Time B S S S _o S o

5. Success to the Successful

• Merupakan keadaan yang menggambarkan

dua atau lebih “individu” yang bersaing dalam

meraih sukses (kemenangan)

• Bagi yang berhasil, ia cenderung untuk

mengumpulkan sumberdaya yang lebih

banyak daripada pihak lain. Hal ini akan

meningkatkan kemungkinan sukses yang

berkelanjutan.

Produksi Perusahaan yang Ramah Lingkungan

• Dua perusahaan, A dan B, mendapatkan kredit awal dari bank untuk mengembangkan usahanya dalam jumlah yang sama.

• Untuk meraih peluang pasar yang lebih luas, perusahaan B mempunyai program yang lebih menitikberatkan pada proses produksi yang lebih ramah lingkungan (untuk mendapatkan ekolabel), sehingga

keuntungan yang didapatkan sebagian besar diinvestasikan kembali untuk keperluan tersebut.

• Sedangkan perusahaan A lebih memilih jalan pintas untuk segera memperoleh keuntungan besar tanpa memikirkan pengembangan peluang pasar di masa depan.

• Dari laporan akhir tahun diperoleh informasi bahwa kebijakan yang ditempuh masing-masing perusahaan membawa dampak pada

keuntungan yang berlipat ganda pada perusahaan B dan kerugian yang cukup besar pada perusahaan A.

Diagram Simpal

Peluang Pasar Keuntungan B Modal B Modal A Keuntungan A S S S _o S o Simulasi

6.

Growth and Underinvestment

(kemajuan dan kekurangan modal)

Upaya Pertumbuhan Kebutuhan S S o S Dampak Faktor Pembatas Kapasitas S S Kapasitas Penanaman Modal o Pemenuhan Kebutuhan Modal S Standar Kinerja S

6.

Growth and Underinvestment

(kemajuan dan kekurangan modal)

• Keadaan keseimbangan antara peningkatan kebutuhan dengan kapasitas penambahan modal untuk memenuhi kebutuhan

• Dalam situasi kemajuan dan kekurangan modal, akan terjadi pertumbuhan yang mendekati batas yang dapat dieliminasi atau ditunda bila dibuat kapasitas penanaman modal yang memadai.

• Meskipun demikian, sebagai hasil dari kebijakan atau

perlambatan di dalam sistem, permintaan yang menurun akan mebatasi pertumbuhan lebih lanjut.

Kasus: Perkembangan Populasi Manusia dan

Produksi Pangan Dunia

• Robert Maltus (1798) meramalkan bahwa perkembangan populasi manusia

dapat digambarkan seperti deret ukur, sedang perkembangan produksi pangan dunia seperti deret hitung  ramalan tersebut benar adanya.

• Diumpakan, pada jaman Maltus, penduduk dunia 1 M, dan produksi

pangan lebih dari cukup untuk memenuhi kebutuhan manusia.

• Dengan pertumbuhan rata-rata 0.7% per tahun telah diupayakan

penambahan produksi pangan tiap tahun melalui penanaman modal.

• Penanaman modal diupayakan berdasarkan dampak keterbatasan

produksi terhadap standar kinerja yang telah ditetapkan sedemikian rupa sehingga kapasitas produksi tiap tahun meningkat dua kali.

• Daya upaya telah dilakukan namun modal yang ditanam hanya bisa

dilakukan hingga tahun ke 120 karena setelah itu modal terpaksa dikurangi 0.01 dari modal dalamkapasitas yang ditanam.

Kasus: Perkembangan Populasi Manusia

dan Produksi Pangan Dunia

X 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200

Y 10 7.7 6.1 5.0 4.1 3.3 2.6 2.0 1.5 1.1 0.8

Standar Kinerja Produksi

Asumsi

• Hanya terjadi pertumbuhan penduduk, tanpa

pernah terjadi pengurangan baik karena

kematian secara alamiah, peperangan atau

bencana.

• Tidak pernah dilakukan program pengendalian

penduduk dunia, misalnya lewat program KB

• Hanya terjadi penambahan persediaan pangan

Diagram Simpal

Laju Pertumbuhan Penduduk Dunia S S o S Dampak Keterbatasan Produksi

Produksi Pangan Dunia

S S Modal Produksi o Kebutuhan Modal Nyata S Standar Kinerja S Simulasi

7. Shifting the Burden / Addiction

(pemindahan beban)

Pemecahan Gejala Masalah Pemecahan Masalah Mendasar

Gejala Masalah Efek Samping

o S S o S o

7. Shifting the Burden / Addiction

(pemindahan beban)



Tindakan pemecahan gejala masalah secara cepat

(sementara) yang tanpa disadari akan

menimbulkan efek samping yang justru

memperburuk gejala masalah tersebut.



Setiapkali diterapkan pemecahan gejala masalah,

efek samping semakin menguat, kemampuan

untuk pemecahan masalah mendasar semakin

menurun.

7. Shifting the Burden / Addiction

(pemindahan beban)

 Merupakan perluasan dari model baku “perbaikan yang

gagal”

 Dimulai dari keseimbangan dinamis, dimana suatu gejala

masalah mencapai suatu tingkat yang tidak dapat

ditolelir dan mendorong kita untuk melakukan perbaikan cepat untuk menyelesaikan gejala masalah.

 Perbaikan gejala masalah secara cepat seringkali

menimbulkan efek samping yang sulit terdeteksi dan

mengurangi upaya-upaya untuk menerapkan pemecahan masalah yang mendasar.

Kasus:Pengolahan Air Limbah

• Pabrik Amonia membuang amonia dengan debit 100 m3_/hari

• Sementara itu dengan teknik produksi bersih bisa mengurangi limbah sebesar 20%

• Sementara itu untuk pemenuhan baku mutu limbah cair, dioperasikan UPL yang mampu menurunkan beban limbah cair 30% dari beban awal

• Adanya UPL menyebabkan karyawan tidak dilatih lagi tentang pentingnya pengurangan limbah  kepedulian terhadap teknik produksi bersih menurun  limbah cair meningkat

7. Shifting the Burden / Addiction

(pemindahan beban)

o S S o S o Pengolahan Di UPL Produksi Bersih

Air Limbah Ketidak pedulian

karyawan

8. Tragedy of the Commons

Total Activity Gain per Individual Activity Resource Limit O S S S Time A Time B A’s Activity Net Gains for A S S B’s Activity Net Gains for B S S S S Resource Allocation

8. Tragedy of the Commons

• Suatu kejadian yang melibatkan dua pihak atau lebih

yang bersama-sama menggunakan sumberdaya

(alam) yang terbatas dan mendapatkan keuntungan

yang sebanyak-banyaknya, berakhir dengan kesulitan

bersama.

• Model kesulitan bersama didasarkan atas struktur

dasar batas keberhasilan.

• Jika eksploitasi tidak pernah mencapai nilai batas,

maka kesulitan bersama tidak akan pernah terjadi.

Tiga pola perilaku terhadap waktu

• Mewakili variabel aktivitas total, merupakan

jumlah dari aktivitas dan hasil kegiatan

manusia

• Mewakili variabel sumberdaya alam,

menunjukkan jumlah sumber daya alam

• Mewakili variabel pendapatan per aktivitas,

menunjukkan pendapatan per aktivitas setiap

orang yang menggunakan sumber daya alam

tersebut.

Tiga fase pembentukan perilaku model

• Fase stabil : peningkatan aktivitas tidak menyebabkan penurunan sumberdaya alam dan pendapatan sehingga pelaku tidak sadar akan adanya keterbatasan.

• Fase penurunan sedikit secara bertahap: konsumsi semakin besar sehingga jumlah sumberdaya alam semakin menurun; Turunnya sumberdaya alam ini

menimbulkan kepanikan sehingga konsumsi meningkat dengan pesat

Kasus: Eksploitasi Minyak Bumi

• Dua perusahaan pengeboran minyak bumi beroperasi di Kaltim.

• Seiring berjalannya waktu, minyak bumi yang ada semakin berkurang ketersediaannya.

• Untuk mengantisipasi sumber daya alam, pemerintah hanya mengutamakan satu perusahaan saja.

• Kompetisi terjadi di antara keduanya untuk

Asumsi :

• Tidak ada pesaing (perusahaan lain) yang

berusaha untuk memperoleh ijin dari

pemerintah untuk melakukan pengeboran

• Tidak ada gangguan atau bencana alam ketika

melakukan pengeboran

• Luas lahan pengeboran terbatas

• Sumber daya alam yang tersedia sangat

terbatas.

Diagram simpal

Total Kegiatan Keuntungan

Per individu Minyak Bumi O S S S Pengeboran A Keuntungan A S S Pengeboran B Keuntungan B S S S S Simulasi

Validasi dan Pengujian Model (1)

1. Boundary Adequacy  konsep yang penting bersifat

endogenous; perilaku sistem berubah jika boundary berubah

2. Structure Assessment  struktur model sesuai dengan deskripsi

model

3. Dimensional Consistency  setiap persamaan konsisten dalam

dimensi

4. Parameter Assessment  nilai parameter sesuai dengan

deskripsi/pengetahuan/keadaan nyata

5. Extreme Conditions  setiap persamaan tetap make sense

ketika dimasukkan kondisi ekstrim

6. Integration Error  hasil simulasi sensitif dengan time step dan

Validasi dan Pengujian Model (2)

7. Behavior Reproduction  model menunjukkan perilaku yang

diamati

8. Family Member  perilaku yang diamati sesuai dengan perilaku

pada sistem sejenis (yang mirip)

9. Behavior Anomaly  apakah ada anomali perilaku jika asumsi

diubah/dihilangkan

10. Surprise Behavior  apakah model menghasilkan perilaku yang

tak terduga

11. Sensitivity Analysis  numerical, behavioral, policy

12. System Improvement  perbaikan/perubahan yang mungkin

Tugas Paper

• Pilih dan nyatakan dengan tegas satu

archetype yang akan anda jadikan kajian

• Temukan persoalan yang sesuai dengan

archetype pilihan anda tersebut

• Buat CLD, flow diagram, dan simulasikan

dengan Powersim

• Rekomendasikan intervensi yang mungkin

untuk mengatasi persoalan tersebut

Struktur Laporan

• Latar Belakang  definisi masalah

• Tujuan pemodelan

• CLD

• Flow Diagram

• Simulasi

• Hasil dan Pembahasan

• Rekomendasi

• Reff :

• Pertiwi, Setyo. 2009. Teknik Agrosistem.

Institut Pertanian Bogor