Top Banner
QUANTITATIVE ANALYSIS Pertemuan 2
65

Quantitative Analysis · 2019-03-18 · Metode Penugasan 8. Metode Antrian 9. Perbandingan Berpasangan 10. ... dalam pemecahan masalah pengalokasian sumber-sumber yang terbatas secara

Aug 12, 2020

Download

Documents

dariahiddleston
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Page 1: Quantitative Analysis · 2019-03-18 · Metode Penugasan 8. Metode Antrian 9. Perbandingan Berpasangan 10. ... dalam pemecahan masalah pengalokasian sumber-sumber yang terbatas secara

QUANTITATIVE

ANALYSIS Pertemuan 2

Page 2: Quantitative Analysis · 2019-03-18 · Metode Penugasan 8. Metode Antrian 9. Perbandingan Berpasangan 10. ... dalam pemecahan masalah pengalokasian sumber-sumber yang terbatas secara

SILABUS

1. Pendahuluan 2. Simulasi 3. Pemrograman Linier 4. Solusi Grafik (Analisis Dualitas dan Sensivitas) 5. Metode Simpleks 6. Metode Transportasi -2 pertemuan 7. Metode Penugasan 8. Metode Antrian 9. Perbandingan Berpasangan 10. Analytical Hierarchy Process/ AHP 11. Analisis Networking 12. Fuzzy Logic Decision Making (FLDM)-2 pertemuan

2

Page 3: Quantitative Analysis · 2019-03-18 · Metode Penugasan 8. Metode Antrian 9. Perbandingan Berpasangan 10. ... dalam pemecahan masalah pengalokasian sumber-sumber yang terbatas secara

TELAAH KASUS

3

Page 4: Quantitative Analysis · 2019-03-18 · Metode Penugasan 8. Metode Antrian 9. Perbandingan Berpasangan 10. ... dalam pemecahan masalah pengalokasian sumber-sumber yang terbatas secara

Pendahuluan

• Kasus 1 : Seorang mahasiswa harus menempuh

perjalanan jarak jauh dari rumah ke kampus setiap hari.

Ada beberapa cara yang dapat digunakan untuk

sampai ke kampus.

• Permasalahan : Cara manakah yang paling efektif ?

4

Page 5: Quantitative Analysis · 2019-03-18 · Metode Penugasan 8. Metode Antrian 9. Perbandingan Berpasangan 10. ... dalam pemecahan masalah pengalokasian sumber-sumber yang terbatas secara

• Kasus 2 : PT XYZ menghasilkan 10 jenis produk menggunakan fasilitas produksi yang sama. Produk dihasilkan secara bergantian.

• Fasilitas dioperasikan 8 jam setiap harinya dan 6 hari dalam seminggu. Setiap tanggal 1, fasilitas dibersihkan untuk perawatan.

• Biaya produksi setiap jenis produk berbeda, demikian pula harga jualnya. Semua produk menggunakan bahan baku yang hampir sama.

5

Page 6: Quantitative Analysis · 2019-03-18 · Metode Penugasan 8. Metode Antrian 9. Perbandingan Berpasangan 10. ... dalam pemecahan masalah pengalokasian sumber-sumber yang terbatas secara

• Permasalahan kasus 2 : Berapa unit

masing-masing produk dihasilkan untuk

mendapatkan keuntungan maksimum ?

6

Page 7: Quantitative Analysis · 2019-03-18 · Metode Penugasan 8. Metode Antrian 9. Perbandingan Berpasangan 10. ... dalam pemecahan masalah pengalokasian sumber-sumber yang terbatas secara

• Setiap usaha dilakukan dengan tujuan tertentu.

• Pencapaian tujuan dibatasi oleh ketersediaan sumber

daya yang terbatas.

• Pengambil keputusan mengembangkan alternatif yang

dapat dipilih untuk mengoptimalkan pencapaian tujuan

tersebut.

7

Page 8: Quantitative Analysis · 2019-03-18 · Metode Penugasan 8. Metode Antrian 9. Perbandingan Berpasangan 10. ... dalam pemecahan masalah pengalokasian sumber-sumber yang terbatas secara

Pada kasus 1

• Pengambil keputusan adalah mahasiswa.

• Tujuan yang ingin dicapai bisa

meminimumkan waktu perjalanan, atau

kenyamanan perjalanan.

• Batasan yang dia hadapi bisa dalam bentuk

biaya perjalanan, waktu yang dialokasikan,

dll. Batasan harus disesuaikan dengan

tujuan.

8

Page 9: Quantitative Analysis · 2019-03-18 · Metode Penugasan 8. Metode Antrian 9. Perbandingan Berpasangan 10. ... dalam pemecahan masalah pengalokasian sumber-sumber yang terbatas secara

Pada kasus 2

• Pengambil keputusan adalah pimpinan

perusahaan.

• Tujuan yang ingin dicapai adalah

keuntungan maksimum.

• Keterbatasan sumber daya yang dihadapi

diantaranya waktu kerja, fasilitas produksi,

kapasitas produksi, jumlah permintaan akan

produk , dll.

9

Page 10: Quantitative Analysis · 2019-03-18 · Metode Penugasan 8. Metode Antrian 9. Perbandingan Berpasangan 10. ... dalam pemecahan masalah pengalokasian sumber-sumber yang terbatas secara

Pengambilan keputusan

• Setiap orang selalu dihadapkan pada

pengambilan keputusan.

• Keputusan harus dibuat karena ada

beberapa alternatif yang dapat dipilih untuk

mencapai tujuan yang ditetapkan.

10

Page 11: Quantitative Analysis · 2019-03-18 · Metode Penugasan 8. Metode Antrian 9. Perbandingan Berpasangan 10. ... dalam pemecahan masalah pengalokasian sumber-sumber yang terbatas secara

• Model keputusan merupakan alat yang

menggambarkan permasalahan keputusan

sedemikian rupa sehingga memungkinkan

identifikasi dan evaluasi sistematik semua

keputusan yang tersedia.

11

Page 12: Quantitative Analysis · 2019-03-18 · Metode Penugasan 8. Metode Antrian 9. Perbandingan Berpasangan 10. ... dalam pemecahan masalah pengalokasian sumber-sumber yang terbatas secara

• Salah satu teknik yang digunakan untuk menganalisa

alternatif keputusan adalah Quantitative Analysis.

• Quantitative Analysis merupakan metode pengoptimalan

proses pengambilan keputusan yang dibatasi

ketersediaan sumber daya.

12

Page 13: Quantitative Analysis · 2019-03-18 · Metode Penugasan 8. Metode Antrian 9. Perbandingan Berpasangan 10. ... dalam pemecahan masalah pengalokasian sumber-sumber yang terbatas secara

Kontribusi Quantitative Analysis

• Penstrukturan situasi dunia nyata ke model

matematik

• Mengeksplor struktur setiap penyelesaian

dan mengembangkan prosedur sistematis

untuk mendapatkannya.

• Mengembangkan penyelesaian.

13

Page 14: Quantitative Analysis · 2019-03-18 · Metode Penugasan 8. Metode Antrian 9. Perbandingan Berpasangan 10. ... dalam pemecahan masalah pengalokasian sumber-sumber yang terbatas secara

• Dilihat dari data yang digunakan, pengambilan keputusan

dapat dibedakan atas :

• Keputusan pasti : contoh pada kasus 2

• Keputusan berisiko : didukung oleh data yang tidak pasti, tetapi

ketidak pastian itu dapat dinyatakan dalam bentuk peluang.

• Keputusan tidak pasti : contoh pada kasus 1

14

Page 15: Quantitative Analysis · 2019-03-18 · Metode Penugasan 8. Metode Antrian 9. Perbandingan Berpasangan 10. ... dalam pemecahan masalah pengalokasian sumber-sumber yang terbatas secara

• Tiga elemen permasalahan optimasi yang harus

diidentifikasi :

• Tujuan :

• Alternatif / variabel keputusan

• Sumber daya yang membatasi :

15

Page 16: Quantitative Analysis · 2019-03-18 · Metode Penugasan 8. Metode Antrian 9. Perbandingan Berpasangan 10. ... dalam pemecahan masalah pengalokasian sumber-sumber yang terbatas secara

Tujuan

• Maksimisasi :

• Keuntungan

• Penerimaan

• Minimisasi :

• Biaya

• Waktu

• Jarak

16

Page 17: Quantitative Analysis · 2019-03-18 · Metode Penugasan 8. Metode Antrian 9. Perbandingan Berpasangan 10. ... dalam pemecahan masalah pengalokasian sumber-sumber yang terbatas secara

Alternatif / variabel keputusan

• Alternatif keputusan yang tersedia menggunakan sumber daya terbatas yang dimiliki pengambil keputusan.

• Pada kasus 1 : • Naik bis

• Naik kereta api

• Mengendarai sepeda motor

• Menggunakan jasa ojek online

• Pada kasus 2 : • Jumlah masing-masing produk yang dihasilkan.

17

Page 18: Quantitative Analysis · 2019-03-18 · Metode Penugasan 8. Metode Antrian 9. Perbandingan Berpasangan 10. ... dalam pemecahan masalah pengalokasian sumber-sumber yang terbatas secara

Tahapan Studi Riset Operasional

• Identifikasi permasalahan

• Pembangunan model

• Penyelesaian model

• Validasi model

• Implementasi hasil akhir

18

Page 19: Quantitative Analysis · 2019-03-18 · Metode Penugasan 8. Metode Antrian 9. Perbandingan Berpasangan 10. ... dalam pemecahan masalah pengalokasian sumber-sumber yang terbatas secara

Sumber daya

• Sumber daya merupakan pengorbanan yang harus dilakukan.

• Bentuk sumber daya : • bahan baku

• fasilitas produksi

• jam kerja

• modal

• pangsa pasar

• peraturan pemerintah, dll.

19

Page 20: Quantitative Analysis · 2019-03-18 · Metode Penugasan 8. Metode Antrian 9. Perbandingan Berpasangan 10. ... dalam pemecahan masalah pengalokasian sumber-sumber yang terbatas secara

MODEL

• Penyelesaian permasalahan keputusan

pertama sekali dilakukan dengan

membentuk model.

• Pada umumnya, dalam Quantitative

Analysis tujuan dan sumber daya dapat

ditunjukkan secara kuantitatif. Pada kasus

seperti ini, digunakan model matematik.

20

Page 21: Quantitative Analysis · 2019-03-18 · Metode Penugasan 8. Metode Antrian 9. Perbandingan Berpasangan 10. ... dalam pemecahan masalah pengalokasian sumber-sumber yang terbatas secara

• Dilihat dari bentuk data, model dapat

dibedakan atas :

• Model deterministik : dibangun menggunakan

data yang sifatnya pasti

• Model probabilistik atau stokastik : dibangun

menggunakan data yang sifatnya tidak pasti.

21

Page 22: Quantitative Analysis · 2019-03-18 · Metode Penugasan 8. Metode Antrian 9. Perbandingan Berpasangan 10. ... dalam pemecahan masalah pengalokasian sumber-sumber yang terbatas secara

Latihan

1. Sebuah perusahaan sedang mengatur pengiriman komoditi ekspor dari beberapa daerah asal ke beberapa tujuan, agar jumlah biaya transportasi minimum. Cermati kendala/ batasan dalam kegiatan operasi tersebut!

2. Bagaimana cara mengatur ekspor non migas (tentukan komoditinya) agar diperoleh jumlah devisa hasil ekspor yang maksimum?

22

Page 23: Quantitative Analysis · 2019-03-18 · Metode Penugasan 8. Metode Antrian 9. Perbandingan Berpasangan 10. ... dalam pemecahan masalah pengalokasian sumber-sumber yang terbatas secara

LINEAR PROGRAMMING Pemrograman Linier

Page 24: Quantitative Analysis · 2019-03-18 · Metode Penugasan 8. Metode Antrian 9. Perbandingan Berpasangan 10. ... dalam pemecahan masalah pengalokasian sumber-sumber yang terbatas secara

Prinsip: Setiap organisasi berusaha mencapai tujuan yang telah ditetapkan sesuai dengan keterbatasan sumber daya.

Linier Programming:

Teknik pengambilan keputusan dalam permasalahan yang berhubungan dengan pengalokasian sumber daya secara optimal

Page 25: Quantitative Analysis · 2019-03-18 · Metode Penugasan 8. Metode Antrian 9. Perbandingan Berpasangan 10. ... dalam pemecahan masalah pengalokasian sumber-sumber yang terbatas secara

LINIER PROGRAMMING

suatu model umum yang dapat digunakan dalam pemecahan masalah pengalokasian

sumber-sumber yang terbatas secara optimal. Masalah tersebut timbul apabila

seseorang diharuskan untuk memilih atau menentukan tingkat setiap kegiatan yang

akan dilakukannya, dimana masing-masing kegiatan membutuhkan sumber yang sama

sedangkan jumlahnya terbatas

Page 26: Quantitative Analysis · 2019-03-18 · Metode Penugasan 8. Metode Antrian 9. Perbandingan Berpasangan 10. ... dalam pemecahan masalah pengalokasian sumber-sumber yang terbatas secara

Model linier Programming:

• Pengertian, Contoh masalah dan Perumusan model

• Metode penyelesaian (grafik dan simpleks)

• Interpretasi hasil

• Analisis sensitivitas

• Penyimpangan-penyimpangan dari bentuk baku

• Model Dualitas

• Penyelesaian kasus (Aplikasi paket komputer) QM for Windows

Page 27: Quantitative Analysis · 2019-03-18 · Metode Penugasan 8. Metode Antrian 9. Perbandingan Berpasangan 10. ... dalam pemecahan masalah pengalokasian sumber-sumber yang terbatas secara

Penerapan: Pengalokasian Sumberdaya

Perbankan : portofolio investasi

Periklanan

Industri manufaktur : penggunaan mesin

– kapasitas produksi

Pengaturan komposisi bahan makanan

Distribusi dan pengangkutan

Penugasan karyawan

Page 28: Quantitative Analysis · 2019-03-18 · Metode Penugasan 8. Metode Antrian 9. Perbandingan Berpasangan 10. ... dalam pemecahan masalah pengalokasian sumber-sumber yang terbatas secara

Karakteristik Persoalan LP:

Ada tujuan yang ingin dicapai

Tersedia beberapa alternatif untuk mencapai

tujuan

Sumberdaya dalam keadaan terbatas

Dapat dirumuskan dalam bentuk matematika

(persamaan/ketidaksamaan)

Contoh pernyataan ketidaksamaan:

Untuk menghasilkan sejumlah meja dan kursi

secara optimal, total biaya yang dikeluarkan

tidak boleh lebih dari dana yang tersedia.

Pernyataan bersifat normatif

Page 29: Quantitative Analysis · 2019-03-18 · Metode Penugasan 8. Metode Antrian 9. Perbandingan Berpasangan 10. ... dalam pemecahan masalah pengalokasian sumber-sumber yang terbatas secara

Dalam model LP dikenal 2 (dua) macam

“fungsi”,

1. Fungsi tujuan adalah fungsi yang menggambarkan tujuan sasaran di dalam permasalahan LP yang berkaitan dengan pengaturan secara optimal sumberdaya-sumberdaya, untuk memperoleh keuntungan maksimal atau biaya minimal. Pada umumnya nilai yang akan dioptimalkan dinyatakan sebagai Z.

2. Fungsi batasan atau kendala merupakan bentuk penyajian secara matematis batasan-batasan kapasitas yang tersedia yang akan dialokasikan secara optimal ke berbagai kegiatan.

Page 30: Quantitative Analysis · 2019-03-18 · Metode Penugasan 8. Metode Antrian 9. Perbandingan Berpasangan 10. ... dalam pemecahan masalah pengalokasian sumber-sumber yang terbatas secara

Asumsi-asumsi Dasar

linier Programming 1. Proportionality

naik turunnya nilai Z dan penggunaan sumber atau fasilitas yang tersedia akan berubah secara sebanding (proportional)

dengan perubahan tingkat kegiatan

2. Additivity

nilai tujuan tiap kegiatan tidak saling mempengaruhi, atau dalam LP dianggap bahwa kenaikan dari nilai tujuan (Z) yang diakibatkan oleh kenaikan suatu kegiatan dapat ditambahkan tanpa mempengaruhi bagian nilai Z yang diperoleh dari kegiatan lain

Page 31: Quantitative Analysis · 2019-03-18 · Metode Penugasan 8. Metode Antrian 9. Perbandingan Berpasangan 10. ... dalam pemecahan masalah pengalokasian sumber-sumber yang terbatas secara

Asumsi-asumsi Dasar

linier Programming

3. Divisibility

keluaran (output) yang dihasilkan oleh setiap kegiatan dapat berupa bilangan pecahan. Demikian pula dengan

nilai Z yang dihasilkan

4. Deterministic (Certainty)

Asumsi ini menyatakan bahwa semua parameter yang terdapat dalam model LP (aij, bi Cj) dapat diperkirakan

dengan pasti, meskipun jarang dengan tepat

Page 32: Quantitative Analysis · 2019-03-18 · Metode Penugasan 8. Metode Antrian 9. Perbandingan Berpasangan 10. ... dalam pemecahan masalah pengalokasian sumber-sumber yang terbatas secara

Model Dasar PL (1)

• Maksimumkan atau minimumkan:

Z = c1x1 + c2x2 + ….+ cnxn (1)

• Memenuhi kendala-kendala:

a11x1 + a12x2 + …. + a1nxn atau b1 (2)

a21x1 + a22x2 + …. + a2nxn atau b2

.

.

am1x1 + am2x2 + …. + amnxn atau bm

dan xj 0 untuk j = 1,2,…,n. (3)

Page 33: Quantitative Analysis · 2019-03-18 · Metode Penugasan 8. Metode Antrian 9. Perbandingan Berpasangan 10. ... dalam pemecahan masalah pengalokasian sumber-sumber yang terbatas secara

Model Dasar PL (2)

• Maksimumkan atau minimumkan:

Z = (1)

• Memenuhi kendala-kendala:

atau (2)

dan xj 0 untuk j = 1,2,…,n. (3)

n

jijij bxa

1

n

jijij bxa

1

n

jjj xc

1

Page 34: Quantitative Analysis · 2019-03-18 · Metode Penugasan 8. Metode Antrian 9. Perbandingan Berpasangan 10. ... dalam pemecahan masalah pengalokasian sumber-sumber yang terbatas secara

Bentuk Soal PL (1)

• Kendala yang berbentuk pertidaksamaan dapat diubah menjadi persamaan berikut:

• 2x1 – x2 + 3x3 ≤ 8 dapat diganti

2x1 – x2 + 3x3 + t = 8, dengan t≥0

• 2x1 – x2 + 3x3 ≥ 8 dapat diganti

2x1 – x2 + 3x3 – t = 8, dengan t≥0

• Ket: Ruas kanan harus positif. Jika negatif, maka harus dipositifkan, dengan cara mengalikan dengan -1.

Page 35: Quantitative Analysis · 2019-03-18 · Metode Penugasan 8. Metode Antrian 9. Perbandingan Berpasangan 10. ... dalam pemecahan masalah pengalokasian sumber-sumber yang terbatas secara

Bentuk Soal PL (2)

• Secara umum: •

Pada ruas kiri disisipkan si≥0, sehingga dipenuhi

bentuk kanonik

Pada ruas kiri disisipkan ti ≥0, sehingga dipenuhi

atau

n

jijij bxa

1

n

jiijij bsxa

1

n

jijij bxa

1

i

n

jijij tbxa

1

n

jiijij btxa

1

Page 36: Quantitative Analysis · 2019-03-18 · Metode Penugasan 8. Metode Antrian 9. Perbandingan Berpasangan 10. ... dalam pemecahan masalah pengalokasian sumber-sumber yang terbatas secara

Bentuk Soal PL (3)

• Sesuai dengan peranannya, si dan ti disebut peubah

pengetat (slack variable) karena perannya adalah untuk

membuat ruas yang semula longgar menjadi ketat,

sehingga sama nilai dengan ruas yang lainnya

Page 37: Quantitative Analysis · 2019-03-18 · Metode Penugasan 8. Metode Antrian 9. Perbandingan Berpasangan 10. ... dalam pemecahan masalah pengalokasian sumber-sumber yang terbatas secara

Bentuk Soal PL (4)

• Contoh:

• Diketahui model PL berikut

2x1 – x2 + 3x3 ≤ 8

x1 + x2 – x3 ≥ 10

3x1 – x3 = 7

x1, x2, x3 ≥ 0 x1, x2, x3 disebut peubah asli

• Susunan ini diubah menjadi:

2x1 – x2 + 3x3 + s1 = 8

x1 + x2 – x3 – s2 = 10 bentuk kanonik

3x1 – x3 = 7

x1, x2, x3, s1, s2 ≥ 0 s1, s2 disebut peubah pengetat

Page 38: Quantitative Analysis · 2019-03-18 · Metode Penugasan 8. Metode Antrian 9. Perbandingan Berpasangan 10. ... dalam pemecahan masalah pengalokasian sumber-sumber yang terbatas secara

Bentuk Soal PL (5)

• Untuk menyesuaikan dengan bentuk kendala

yang baru, fungsi sasaran juga berubah.

• Fungsi sasaran semula

menjadi:

n

jjj xcZ

1

)...(0... 122111

pnnnn

pn

jjj xxxcxcxcxcZ

Page 39: Quantitative Analysis · 2019-03-18 · Metode Penugasan 8. Metode Antrian 9. Perbandingan Berpasangan 10. ... dalam pemecahan masalah pengalokasian sumber-sumber yang terbatas secara

Contoh

• Ubah menjadi bentuk kanonik

3u + 5v + w ≥ 20

u – 5v + 2w ≤ 50

u + v + w = -25

u, v, w ≥ 0

meminimumkan f = 100 – 3u + v + 5w

Page 40: Quantitative Analysis · 2019-03-18 · Metode Penugasan 8. Metode Antrian 9. Perbandingan Berpasangan 10. ... dalam pemecahan masalah pengalokasian sumber-sumber yang terbatas secara

Penyelesaian

• Bentuk kanonik:

3u + 5v + w – s1 = 20

u – 5v + 2w + s2 = 50

–u – v – w = 25

u, v, w, s1, s2 ≥ 0

meminimumkan

f = 100 – 3u + v + 5w + 0s1 + 0s2

Page 41: Quantitative Analysis · 2019-03-18 · Metode Penugasan 8. Metode Antrian 9. Perbandingan Berpasangan 10. ... dalam pemecahan masalah pengalokasian sumber-sumber yang terbatas secara

MODEL LP

Kegiatan

Sumber

Pemakaian sumber per unit

Kegiatan (keluaran)

Kapasitas

Sumber

1 2 3 …. n

1 a11 a12 a13 …. a1n b1

2 a21 a22 a23 …. a2n b2

3 a31 a32 a33 …. a3n b3

… … … … … …

m am1 am2 am3 …. amn bm

ΔZ pertambahan

tiap unit C1 C2 C3 Cn

Tingkat kegiatan X1 X2 X3 Xn

Model Matematis???

Page 42: Quantitative Analysis · 2019-03-18 · Metode Penugasan 8. Metode Antrian 9. Perbandingan Berpasangan 10. ... dalam pemecahan masalah pengalokasian sumber-sumber yang terbatas secara

Metode penyelesaian masalah:

Grafis (2 variabel)

Matematis (Simplex method)

Page 43: Quantitative Analysis · 2019-03-18 · Metode Penugasan 8. Metode Antrian 9. Perbandingan Berpasangan 10. ... dalam pemecahan masalah pengalokasian sumber-sumber yang terbatas secara

Contoh Persoalan: 1 (Perusahaan Meubel)

Suatu perusahaan menghasilkan dua produk, meja dan kursi yang diproses melalui dua bagian fungsi: perakitan dan pemolesan.

Pada bagian perakitan tersedia 60 jam kerja, sedangkan pada bagian pemolesan hanya 48 jam kerja. Utk menghasilkan 1 meja diperlukan 4 jam kerja perakitan dan 2 jam kerja pemolesan, sedangkan utk menghasilkan 1 kursi diperlukan 2 jam kerja perakitan dan 4 jam kerja pemolesan,

Laba utk setiap meja dan kursi yang dihasilkan masing-masing Rp. 80.000 dan Rp. 60.000,-

Berapa jumlah meja dan kursi yang optimal dihasilkan?

Page 44: Quantitative Analysis · 2019-03-18 · Metode Penugasan 8. Metode Antrian 9. Perbandingan Berpasangan 10. ... dalam pemecahan masalah pengalokasian sumber-sumber yang terbatas secara

Proses Waktu yang dibutuhkan per unit Total jam

tersedia Meja Kursi

Perakitan 4 2 60

Pemolesan 2 4 48

Laba/unit 80.000 60.000

Perumusan persoalan dlm bentuk tabel:

Perumusan persoalan dlm bentuk matematika:

Maks.: Laba = 8 M + 6 K (dlm satuan Rp.10. 000)

Dengan kendala:

4M + 2K 60

2M + 4K 48

M 0

K 0

Page 45: Quantitative Analysis · 2019-03-18 · Metode Penugasan 8. Metode Antrian 9. Perbandingan Berpasangan 10. ... dalam pemecahan masalah pengalokasian sumber-sumber yang terbatas secara

Langkah-langkah dalam Perumusan Model LP

1. Definisikan Variabel Keputusan (Decision Variable)

Variabel yang nilainya akan dicari

2. Rumuskan Fungsi Tujuan:

Maksimisasi atau Minimisasi

Tentukan koefisien dari variabel keputusan

3. Rumuskan Fungsi Kendala Sumberdaya:

Tentukan kebutuhan sumber daya untuk

masing-masing peubah keputusan.

Tentukan jumlah ketersediaan sumber daya

sebagai pembatas.

4. Tetapkan kendala non-negatif

Setiap keputusan (kuantitatif) yang diambil

tidak boleh mempunyai nilai negatif.

Page 46: Quantitative Analysis · 2019-03-18 · Metode Penugasan 8. Metode Antrian 9. Perbandingan Berpasangan 10. ... dalam pemecahan masalah pengalokasian sumber-sumber yang terbatas secara

Definisi variabel keputusan:

Keputusan yang akan diambil adalah berapakah jumlah meja dan kursi yang akan dihasilkan. Jika meja disimbolkan dgn M dan kursi dengan K, maka definisi variabel keputusan:

M = jumlah meja yang akan dihasilkan (dlm satuan unit) K = jumlah kursi yang akan dihasilkan (dlm satuan unit)

Perumusan persoalan dalam model LP.

Perumusan fungsi tujuan:

Laba utk setiap meja dan kursi yang dihasilkan masing-masing Rp. 80.000 dan Rp. 60.000. Tujuan perusahaan adalah untuk memaksimumkan laba dari sejumlah meja dan kursi yang dihasilkan. Dengan demikian, fungsi tujuan dpt ditulis:

Maks.: Laba = 8 M + 6 K (dlm satuan Rp.10. 000)

Page 47: Quantitative Analysis · 2019-03-18 · Metode Penugasan 8. Metode Antrian 9. Perbandingan Berpasangan 10. ... dalam pemecahan masalah pengalokasian sumber-sumber yang terbatas secara

Kendala non-negatif: Meja dan kursi yang dihasilkan tidak memiliki nilai negatif. M 0

K 0

Perumusan Fungsi Kendala:

Kendala pada proses perakitan:

Utk menghasilkan 1 buah meja diperlukan waktu 4 jam dan utk menghasilkan 1 buah kursi diperlukan waktu 2 jam pd proses perakitan. Waktu yang tersedia adalah 60 jam.

4M + 2K 60

Kendala pada proses pemolesan:

Utk menghasilkan 1 buah meja diperlukan waktu 2 jam dan utk menghasilkan 1 buah kursi diperlukan waktu 4 jam pd proses pemolesan. Waktu yang tersedia adalah 48 jam.

2M + 4K 48

Page 48: Quantitative Analysis · 2019-03-18 · Metode Penugasan 8. Metode Antrian 9. Perbandingan Berpasangan 10. ... dalam pemecahan masalah pengalokasian sumber-sumber yang terbatas secara

Penyelesaian secara grafik: (Hanya dapat dilakukan untuk model dengan 2 decision variables)

Gambarkan masing-masing fungsi kendala pada grafik yang sama.

34

32

28

24

20

16

12

8

4

4 8 12 16 20 24 28 32 34 M

K

4M + 2K 60

2M + 4K 48

B(12,6)

C(15,0)

A(0,12)

Pada A: M = 0, K = 12 Laba = 6 (12) = 72

Laba = 8M + 6K

Pada B: M = 12, K = 6 Laba = 8(12) + 6(6) = 132

Pada C: M = 15, K = 0 Laba = 8 (15) = 120

O

Feasible Region

M=0 K=12 K=0 M=24

M=0 K=30 K=0 M=15

Keputusan: M = 12 dan K = 6 Laba yang diperoleh = 132.000

Page 49: Quantitative Analysis · 2019-03-18 · Metode Penugasan 8. Metode Antrian 9. Perbandingan Berpasangan 10. ... dalam pemecahan masalah pengalokasian sumber-sumber yang terbatas secara

Reddy Mikks Co. mempunyai sebuah pabrik kecil yang menghasilkan 2 jenis cat yaitu utk interior dan eksterior. Bahan baku utk cat tsb adalah bahan A dan bahan B, yang masing2 tersedia maksimum 6 ton dan 8 ton per hari. Kebutuhan masing2 jenis cat per ton thdp bahan baku disajikan pd tabel berikut:

Contoh Persoalan: 2 (Reddy Mikks Co.)

Bahan baku

Kebuthn bahan baku per ton cat Ketersediaan

Maksimum (ton) Eksterior Interior

Bahan A 1 2 6

Bahan B 2 1 8

Permintaan harian cat interior lebih tinggi dari permintaan cat eksterior, tetapi tidak lebih dari 1 ton per hr. Sedangkan permintaan cat interior maksimum 2 ton per hari. Harga cat interior dan eksterior masing-masing 3000 dan 2000.

Berapa masing-masing cat harus diproduksi oleh perusahaan utk memaksimumkan pendapatan kotor?

Page 50: Quantitative Analysis · 2019-03-18 · Metode Penugasan 8. Metode Antrian 9. Perbandingan Berpasangan 10. ... dalam pemecahan masalah pengalokasian sumber-sumber yang terbatas secara

Definisi variabel keputusan:

CE = jmlh cat eksterior yang diproduksi (ton/hari) CI = jmlh cat interior yang diproduksi (ton/hari)

Perumusan persoalan kedalam model LP

Perumusan fungsi tujuan:

Maks.: Pdpt kotor, Z = 3 CE + 2 CI (dlm ribuan)

Perumusan Fungsi Kendala:

Kendala ketersediaan bahan baku A:

CE + 2 CI 6

Kendala ketersediaan bahan baku B:

2 CE + CI 8

Kendala Permintaan :

CI - CE 1 : jml maks Kelebihan CI dibading CE

CI 2 : permintaan maks CI

Kendala non-negatif:

CI 0; CE 0.

Page 51: Quantitative Analysis · 2019-03-18 · Metode Penugasan 8. Metode Antrian 9. Perbandingan Berpasangan 10. ... dalam pemecahan masalah pengalokasian sumber-sumber yang terbatas secara

8

7

6

5

4

3

2

1

1 2 3 4 5 7 8 CE

CI

2CE + CI 8

CE + 2CI 6

Pada A:

Z = 3(0) + 2(1) = 2

Pendapatan kotor:

Z = 3 CE + 2 CI

O

Keputusan:

CE = 31/3 dan CI = 11/3

Pendapatan kotor:

Z = 122/3 ribu.

B C

D

E

A

Feasible Region

CI - CE 1

CI 2

A (0,1) D (31/3, 11/3)

B (1,2) E (4,0)

C (2,2) Pada B:

Z = 3(1) + 2(2) = 7

Pada C:

Z = 3(2) + 2(2) = 10

Pada D:

Z = 3(31/3) + 2(11/3) = 122/3

Pada E:

Z = 3(4) + 2(0) = 12

Penyelesaian secara grafik:

Page 52: Quantitative Analysis · 2019-03-18 · Metode Penugasan 8. Metode Antrian 9. Perbandingan Berpasangan 10. ... dalam pemecahan masalah pengalokasian sumber-sumber yang terbatas secara

Beberapa konsep penting dalam penyelesaian persoalan LP

Extreme points:

Titik-titik sudut daerah kelayakan (feasbile region)

Infeasible Solution:

Tidak ada solusi karena tdk semua kendala terpenuhi.

Unbounded Solution:

Solusi yang disbebabkan karena fungsi tujuan dibuat tanpa

batas dan tdk melanggar funggsi kendala.

Redundancy:

Redundancy terjadi karena adanya kendala yang tdk

mempengaruhi daerah kelayakan.

Alternative optima:

Solusi yang tdk memberikan nilai yang unik, terjadi bila garis

fungsi tujuan berimpit dgn garis salah satu kendala.

Page 53: Quantitative Analysis · 2019-03-18 · Metode Penugasan 8. Metode Antrian 9. Perbandingan Berpasangan 10. ... dalam pemecahan masalah pengalokasian sumber-sumber yang terbatas secara

CONTOH LAIN

Page 54: Quantitative Analysis · 2019-03-18 · Metode Penugasan 8. Metode Antrian 9. Perbandingan Berpasangan 10. ... dalam pemecahan masalah pengalokasian sumber-sumber yang terbatas secara

linier PROGRAMMING DENGAN METODE GRAFIK

Contoh :

Perusahaan sepatu membuat 2 macam sepatu. Yang pertama merek I1, dgn sol karet, dan merek I2 dgn sol kulit. Diperlukan 3 macam mesin. Mesin 1 membuat sol karet, mesin 2 membuat sol kulit, dan mesin 3 membuat bagian atas sepatu dan melakukan assembling bagian atas dengan sol. Setiap lusin sepatu merek I1 mula-mula dikerjakan di mesin 1 selama 2 jam, kemudian tanpa melalui mesin 2 terus dikerjakan di mesin 3 selama 6 jam. Sedang untuk sepatu merek I2 tidak diproses di mesin 1, tetapi pertama kali dikerjakan di mesin 2 selama 3 jam kemudian di mesin 3 selama 5 jam. Jam kerja maksimum setiap hari mesin 1 adalah 8 jam, mesin 2 adalah 15 jam, dan mesin 3 adalah 30 jam. Sumbangan terhadap laba setiap lusin sepatu merek I1 = Rp 30.000,00 sedang merek I2 = Rp 50.000,00. Masalahnya adalah menentukan berapa lusin sebaiknya sepatu merek I1 dan merek I2 yang dibuat agar bisa memaksimumkan laba.

Page 55: Quantitative Analysis · 2019-03-18 · Metode Penugasan 8. Metode Antrian 9. Perbandingan Berpasangan 10. ... dalam pemecahan masalah pengalokasian sumber-sumber yang terbatas secara

Bentuk Tabel

Merek

Mesin

I1

(X1)

I2

(X2) Kapasitas

Maksimum

1 2 0 8

2 0 3 15

3 6 5 30

Sumbangan

laba 3 5

Page 56: Quantitative Analysis · 2019-03-18 · Metode Penugasan 8. Metode Antrian 9. Perbandingan Berpasangan 10. ... dalam pemecahan masalah pengalokasian sumber-sumber yang terbatas secara

Bentuk Matematis

• Maksimumkan Z = 3X1 + 5X2

• Batasan (constrain)

(1) 2X1 8

(2) 3X2 15

(3) 6X1 + 5X2 30

Page 57: Quantitative Analysis · 2019-03-18 · Metode Penugasan 8. Metode Antrian 9. Perbandingan Berpasangan 10. ... dalam pemecahan masalah pengalokasian sumber-sumber yang terbatas secara

Fungsi batasan pertama (2 X1 8) X2

X1

2X1 = 8

0 4

Gambar di atas merupakan bagian yang memenuhi batasan-batasan: X1 0, X2 0 dan 2X1 8

2X1 8 dan

X1 0, X2 0

Page 58: Quantitative Analysis · 2019-03-18 · Metode Penugasan 8. Metode Antrian 9. Perbandingan Berpasangan 10. ... dalam pemecahan masalah pengalokasian sumber-sumber yang terbatas secara

Fungsi batasan (2 X1 8); 3X2 15;

6X1 + 5X2 30; X1 0 dan X2 0

B

C

2X1 = 8

4

6

5

6X1 + 5X2 = 30

D

A

Daerah

feasible

X2

X1 0

3X2 = 15 5

Page 59: Quantitative Analysis · 2019-03-18 · Metode Penugasan 8. Metode Antrian 9. Perbandingan Berpasangan 10. ... dalam pemecahan masalah pengalokasian sumber-sumber yang terbatas secara

B

C

2X1 = 8

4

6

5

6X1 + 5X2 = 30

D

A

Daerah

feasible

X2

X1 0

3X2 = 15 5 10 = 3X1 + 5X2

4

3X1 + 5X2 = 20

MENCARI KOMBINASI YANG OPTIMUM

1. Dengan menggambarkan fungsi tujuan

Page 60: Quantitative Analysis · 2019-03-18 · Metode Penugasan 8. Metode Antrian 9. Perbandingan Berpasangan 10. ... dalam pemecahan masalah pengalokasian sumber-sumber yang terbatas secara

MENCARI KOMBINASI YANG OPTIMUM

2. Dengan membandingkan nilai Z pada tiap-tiap alternatif Z = 3X1 + 5X2

B

C

2X1 = 8

4

6

5

6X1 + 5X2 = 30

D

A

Daerah

feasible

X2

X1 0

3X2 = 15 5

Titik A: Pada titik ini nilai

X1 = 4; X2 = 0

Nilai Z = 3(4) + 0 = 12

Titik B: X1 = 4. Substitusikan batasan

(3), maka 6(4) + 5X2 = 30.

Jadi nilai X2 = (30 –24)/5 = 6/5.

Nilai Z = 3(4) + 5(6/5) =18

Titik C: X2 = 5. Substitusikan batasan (3),

maka 6X1 + 5(5) = 30.

Jadi nilai X1 = (30 –25)/6 = 5/6.

Nilai Z = 3(5/6) + 5(5) = 27,5

Titik D: Pada titik ini nilai

X2 = 5; X1 = 0

Nilai Z = 3(0) + 5(5) = 25

Page 61: Quantitative Analysis · 2019-03-18 · Metode Penugasan 8. Metode Antrian 9. Perbandingan Berpasangan 10. ... dalam pemecahan masalah pengalokasian sumber-sumber yang terbatas secara

Fungsi batasan bertanda “lebih besar atau sama dengan

( )

A

C B

2X2 = 8

4

6

5

6X1 + 5X2 = 30

5 3X2 = 15

Daerah

feasible

X2

0 X1

Contoh : Batasan ketiga (6X1 + 5X2 30) diubah ketidaksamaannya menjadi 6X1 + 5X2 30

Page 62: Quantitative Analysis · 2019-03-18 · Metode Penugasan 8. Metode Antrian 9. Perbandingan Berpasangan 10. ... dalam pemecahan masalah pengalokasian sumber-sumber yang terbatas secara

Fungsi batasan bertanda “sama dengan” ( = )

X2

X1

2X2 = 8

0 4

2

4

6

3X2 = 15

5

A

C

6X1 + 5X2 = 30

B

Page 63: Quantitative Analysis · 2019-03-18 · Metode Penugasan 8. Metode Antrian 9. Perbandingan Berpasangan 10. ... dalam pemecahan masalah pengalokasian sumber-sumber yang terbatas secara

Minimisasi dapat berupa meminimumkan biaya produksi. Solusi

optimal tercapai pada saat garis fungsi tujuan menyinggung daerah

fasible yang terdekat dengan titik origin.

Perusahaan makanan ROYAL merencanakan untuk membuat dua jenis makanan yaitu Royal Bee dan Royal Jelly. Kedua jenis makanan tersebut mengandung vitamin dan protein. Royal Bee paling sedikit diproduksi 2 unit dan Royal Jelly paling sedikit diproduksi 1 unit. Tabel berikut menunjukkan jumlah vitamin dan protein dalam setiap jenis makanan:

Contoh Minimisasi (Reddy Mikks Co.)

Kandungan per unit

Jenis makanan Kebutuhan minimum Royal Bee Royal Jelly

Vitamin 2 1 8

Protein 2 3 12

Biaya per unit 100 80

Bagaimana menentukan kombinasi kedua jenis makanan agar meminimumkan biaya produksi.

Page 64: Quantitative Analysis · 2019-03-18 · Metode Penugasan 8. Metode Antrian 9. Perbandingan Berpasangan 10. ... dalam pemecahan masalah pengalokasian sumber-sumber yang terbatas secara

Definisi variabel keputusan:

X1 = Royal Bee X2 = Royal Jelly

Perumusan Persoalan dalam Model LP

Perumusan fungsi tujuan:

Min.: Kebutuhan, Z = 100X1 + 80 X2 (dlm ribuan)

Perumusan Fungsi Kendala:

Kendala kebutuhan minimum vitamin :

2X1 + X2 8

Kendala kebutuhan minimum protein:

2X1 + 3X2 12

Kendala Produksi :

X1 2 : Produksi minimum Royal Bee

X2 1 : Produksi minimum Royal Jelly

Kendala non-negatif:

CI 0; CE 0.

Page 65: Quantitative Analysis · 2019-03-18 · Metode Penugasan 8. Metode Antrian 9. Perbandingan Berpasangan 10. ... dalam pemecahan masalah pengalokasian sumber-sumber yang terbatas secara

8

7

6

5

4

3

2

1

1 2 3 4 5 7 8 CE

CI

2X1 + X2 8

2X1 + 3X2 12

Pada titik B :

Terdekat dengan titik origin

2X1+ X2 = 8

2X1+3X2 = 12

-2X2 = -4 X2 = 2

2X1+ X2 = 8

2X1 + 2 = 8

2X1 = 6 X1 = 3

Z = 100(3) + 80(2) = 460

Pendapatan kotor:

Z = 100 X1 + 80 X2

O

Keputusan:

X1 = 3 dan X2 = 2

Biaya Produksi:

Z = 460 ribu.

Feasible Region

A (?,?)

B (3,2)

C (?,?)

Penyelesaian secara grafik:

X1 2

X2 1 A

B

C