TAHAPAN STUDI RISET OPERASI

TAHAPAN STUDI RISET OPERASI

Tahapan utama dalam studi Riset Operasi adalah:

1. Identifikasi permasalahan.
2. Pembangunan model.
3. Penyelesaian model.
4. Validasi model.
5. Implementasi hasil akhir.

Tahapan-tahapan tersebut dapat dijelaskan sebagai berikut :

1)       Identifikasi permsalahan merupakan upaya untuk merumuskan atau menganalisis persoalan sehingga jelas tujuan apa yang akan dicapai (objectives)

2)      Pembangunan model merupakan upaya dalam pembentukan model matematika untuk mencerminkan persoalan yang akan dipecahkan. Biasanya model dinyatakan dalam bentuk persamaan yang menggambarkan hubungan antara input dan output serta tujuan yang akan dicapai dalam bentuk fungsi objektif (objective function).

3)  Mencari pemecahan dari model yang telah dibuat dalam tahap sebelumnya, misalnya dengan menggunakan metode simpleks.

4)       Menguji model dan hasil pemecahan dari penggunaan model. Sering juga disebut melakukan validasi

Kegiatan yang dilakukan pada tahap pertama terdiri dari penentuan tujuan optimasi, identifikasi alternatif keputusan dan sumber daya yang membatasi kegiatan atau aktifitas untuk mencapai tujuan. Merumuskan atau mendefinisikan persoalan yang akan dipecahkan sesuai dengan tujuan yang akan dicapai berdasarkan keadaan objektif. Biasanya harus memperhatikan tiga hal yaitu : Pertama, uraian yang tepat mengenai tujuan yang akan dicapai, kedua, identifikasi daripada adanya alternatif dalam keputusan yang menyangkut suatu sistem, ketiga, mengenali adanya pembatasan-pembatasan (limitation, restriction dan juga persyaratan-persyaratan yang diperlukan sistem yang bersangkutan dengan pemecahan persoalan).

Tahapan ini akan dilakukan secara bersama-sama antara analis RO dengan pengguna atau pengambil keputusan. Jika identifikasi permasalahan sudah jelas dan lengkap, model keputusan dapat dibangun

Salah satu alasan pembentukan model dalam riset operasi adalah untuk menemukan variabel-variabel apa yang penting dan menonjol yang berkaitan erat dengan penyelidikan hubungan yang ada diantara variabel-variabel itu. Teknik-teknik kuantitatif seperti statistik dan simulasi bisa digunakan. Model dapat diklasifikasikan dalam banyak cara, misalnya menurut jenisnya, dimensinya, fungsinya, tujuannya, subyeknya, atau derajatnya. Kriteria yang paling biasa adalah jenis model yang meliputi iconoc (physical), analogue (diagramatic) dan symbolic (mathematical).

Model yang paling tepat harus digunakan, karena kesalahan pembentukan model akan mengakibatkan kesalahan pencapaian solusi optimum. Pemilihan model juga akan didasarkan pada waktu dan biaya yang tersedia. Tahapan penyelesaian model dilakukan dengan memilih salah satu teknik yang tersedia di RO. Penyelesaian dapat dilakukan menggunakan perangkat lunak komputer karena cukup tersedia perangkat lunak dengan berbagai kemampuan di pasaran. Untuk model yang sederhana tentunya dengan mudah dapat diselesaikan secara manual dengan atau tanpa bantuan kalkulator.

Model dinyatakan valid jika dapat memberikan prediksi yang masuk akal akan kinerja sistem. Metode umum yang digunakan untuk memeriksa validitas model adalah membandingkan solusi yang diperoleh dengan data lalu yang tersedia dari sistem nyata. Model dikatakan valid jika pada kondisi input yang sama dengan sistem nyata menghasilkan kinerja sistem yang sama dengan sistem nyata.  Dengan kata lain bahwa model sah (valid) apabila dapat memberikan prediksi yang dapat dipercaya dari hasil proses suatu sistem, disamping diakui adanya ketidaktepatan dari model tersebut untuk mewakili keadaan yang sebenarnya terjadi (real world)

Tahap terakhir merupakan implementasi. Tahapan ini mencakup penerjemahan solusi optimal yang diperoleh pada tahap penyelesaian model ke dalam instruksi operasional yang dapat dimengerti oleh individu yang menjalankan sistem.

Model Dalam Riset Operasi

Bagian terpenting dari Riset Operasi adalah bagaimana menerjemahkan permasalahan sehari-hari ke dalam model matematis. Faktor-faktor yang mempengaruhi pemodelan harus disederhanakan dan apabila ada data yang kurang, kekurangan tersebut dapat diasumsikan atau diisi dengan pendekatan yang

bersifat rasional. Dalam Riset Operasi diperlukan ketajaman berpikir dan logika.

Untuk mendapatkan solusi yang optimal dan memudahkan kita mendapatkan hasil, kita dapat menggunakan komputer. Software yang dapat digunakan antara lain: LINDO (Linear, Interactive and Discrete Optimizer) dan POM For Windows.

Catatan penting dalam permodelan riset operasi adalah sebagai berikut :

ü  Penyelesaian permasalahan keputusan pertama sekali dilakukan dengan membentuk model.

ü   Pada aplikasi riset operasional umumnya, tujuan dan sumber daya yang membatasi dapat ditunjukkan secara kuantitatif atau matematik sebagai fungsi variabel keputusan digunakan model matematik.

ü  Tidak semua permasalahan optimasi dapat dimodelkan menggunakan model matematik.

ü  Meskipun dapat dimodelkan secara matematik, tidak jarang juga model matematik yang diformulasikan terlalu kompleks untuk diselesaikan menggunakan metode solusi yang ada.

ü  Pendekatan lain yang digunakan untuk mengatasi permasalahan ini adalah menggunakan model simulasi.

ü  Model simulasi tidak menunjukkan secara eksplisit hubungan input dan output.

ü  Model simulasi cukup mahal.

• Dilihat dari bentuk data yang digunakan, model dapat dibedakan menjadi model deterministik dan model probabilistik atau stokastik.

·         Model deterministik dibangun menggunakan data yang sifatnya pasti.

·          Model probabilistik dibangun menggunakan data yang sifatnya tidak pasti.

Aplikasi Riset Operasi

Aplikasi riset operasi tentunya dalam pengambilan keputusan. Dalam permasalahan yang kompleks pengambilan keputusan tidak lagi ditunjang hanya oleh intuisi pimpinan (management) melainkan didukung oleh hasil analisis dari kumpulan data yang ada. Pembuatan Keputusan merupakan bagian kunci kegiatan Eksekutif, Manajer, Karyawan, Setiap manusia dalam kehidupannya.

Pengambilan keputusan tradisional dan modern dapat dibedakan dalam sebagai berikut :

Model keputusan merupakan alat yang menggambarkan permasalahan keputusan sedemikian rupa sehingga memungkinkan identifikasi dan evaluasi sistematik semua alternatif keputusan yang tersedia.

Salah satu teknik yang digunakan untuk menganalisis alternatif keputusan adalah Riset Operasi. Riset Operasi merupakan metode pengoptimalan proses pengambilan keputusan yang dibatasi ketersediaan sumber daya. Penggunaan riset operasi sangat luas, pendekatannya menggunakan metode ilmiah. Proses pengoptimalan mulai dengan pengamatan yang mendalam dan formulasi masalah lalu diikuti dengan pembentukan model ilmiah (khususnya model matematik) yang menggambarkan inti sistem nyata. Model yang dibentuk harus mencukupi sebagai representasi tepat sifat-sifat penting situasi, sehingga kesimpulan yang ditarik dari model valid untuk permasalahan nyata.

Kontribusi riset operasi berasal dari :

1.         Penstrukturan situasi dunia nyata ke model matematik, menggambarkan elemen penting sehingga penyelesaian yang relevan ke tujuan pengambil keputusan diperoleh, termasuk mencari permasalahan dalam konteks keseluruhan sistem.

2.         Mengeksplor struktur setiap penyelesaian dan mengembangkan prosedur sistematis untuk mendapatkannya.

3.         Mengembangkan suatu penyelesaian, termasuk teori matematik jika perlu, yang menghasilkan nilai optimal ukuran sistem yang diinginkan (atau mungkin membandingkan alternatif tindakan dengan mengevaluasi ukuran yang diinginkan).

Dilihat dari data yang digunakan untuk memfasilitasi, pengambilan keputusan dapat dibedakan menjadi keputusan pasti, berisiko dan tidak pasti. Keputusan pasti didukung oleh data-data pasti. Diantara keputusan pasti dan tidak pasti ada keputusan beresiko. Pengambilan keputusan berisiko didukung oleh data yang tidak pasti, tetapi ketidakpastian itu dapat dinyatakan dalam bentuk peluang.

Optimasi adalah proses pencarian solusi yang terbaik; tidak selalu keuntungan paling tinggi yang bisa dicapai jika tujuan pengoptimalan adalah memaksimumkan keuntungan; atau tidak selalu biaya paling kecil yang bisa ditekan jika tujuan pengoptimalan adalah meminimumkan biaya. Tiga elemen permasalahan optimasi yang harus diidentifikasi, yaitu tujuan, alternatif keputusan dan sumber daya yang membatasi. Tujuan bisa berbentuk maksimisasi atau minimisasi.

1.        Bentuk maksimisasi digunakan jika tujuan pengoptimalan berhubungan dengan keuntungan, penerimaan dan sejenisnya.

CONTOH PERMASALAHAN RISET OPERASI (MAKSIMASI)

SOAL 1 (MAKSIMASI)

BAYU FURNITURE memproduksi 2 jenis produk yaitu meja dan kursi yang harus diproses melalui perakitan dan finishing. Proses perakitan memiliki 60 jam kerja sedang proses finishing memiliki 48 jam kerja. Untuk menghasilkan satu meja dibutuhkan 4 jam perakitan dan 2 jam finishing, sedangkan satu kursi membutuhkan 2 jam perakitan dan 4 jam finishing.

Laba untuk tiap meja $8 dan tiap kursi $6. Sekarang kita harus

menentukan kombinasi terbaik dari jumlah meja dan kursi yang harus diproduksi, agar menghasilkan laba maksimal.

SOAL 2 (MAKSIMASI)

Perusahaan tas “HANIF” membuat 2 macam tas yaitu tas merk DORA dan merk SPONGEBOB. Untuk membuat tas tersebut perusahaan memiliki 3 mesin. Mesin 1 khusus untuk memberi logo DORA, mesin 2 khusus untuk memberi logo SPONGEBOB dan mesin 3 untuk menjahit tas dan membuat ritsleting. Setiap lusin tas merk DORA mula-mula dikerjakan di mesin 1 selama 2 jam, kemudian tanpa melalui mesin 2 terus dikerjakan di mesin 3 selama 6 jam. Sedang untuk tas merk SPONGEBOB 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 untuk mesin 1=8 jam, mesin 2=15 jam, dan mesin 3=30 jam. Sumbangan terhadap laba untuk setiap lusin tas merk DORA $3, sedang merk SPONGEBOB $5. Masalahnya adalah menentukan berapa lusin sebaiknya tas merk DORA dan merk SPONGEBOB yang dibuat agar bisa memaksimumkan laba.

2.      Bentuk minimisasi akan dipilih jika tujuan pengoptimalan berhubungan dengan biaya, waktu, jarak dan sejenisnya.

SOAL 3 (MINIMASI)

Sebuah toko “TO MING SE” menyediakan dua merk pupuk, yaitu Standard dan Super. Setiap jenis mengandung campuran bahan nitrogen dan fosfat dalam jumlah tertentu. Jenis Kandungan Bahan Kimia Nitrogen (kg/sak) Fosfat Kg/sak) Standard 2 4 Super 4 3 Seorang petani membutuhkan paling sedikit 16 kg nitrogen dan 24 kg fosfat untuk lahan pertaniannya. Harga pupuk Standar dan Super masing-masing

$3 dan $6. Petani tersebut ingin mengetahui berapa sak masing-masing jenis pupuk harus dibeli agar total harga pupuk mencapai minimum dan kebutuhan pupuk untuk lahannya terpenuhi.

Alternatif keputusan yang tersedia tentunya alternatif yang menggunakan sumber daya terbatas yang dimiliki pengambil keputusan, merupakan aktifitas atau kegiatan yang dilakukan untuk mencapai tujuan.

Sumber daya merupakan pengorbanan yang harus dilakukan untuk mencapai tujuan yang ditetapkan. Sumber daya tersebut adalah :

·         Ketersediaannya terbatas.

·         Keterbatasan sumber daya inilah yang mengakibatkan dibutuhkannya proses optimasi.

·         Sumber daya bisa dalam bentuk bahan baku, fasilitas produksi, jam kerja manusia (tenaga kerja), modal, pangsa pasar, peraturan pemerintah, dan lain-lain.

Contoh-contoh permasalahan yang merupakan lingkup riset operasi adalah :

n  Persoalan Biaya Pemasaran Berbagai Produk

n  Perencanaan Produksi

n  Persoalan atau Masalah Pencampuran

n  Persoalan Transportasi

n  Persoalan Antrian dan Inventori

n  Persoalan Net Work Planning atau PERT

Teknik-teknik yang telah dikembangkan dalam aplikasi riset operasi diantaranya adalah sebagai berikut :

•         linear programming,

•         dynamic programming,

•         teori antrian,

•         teori inventori, teori permainan (game theory), simulasi,

•         net work planning.

Tantangan dan Masa Depan Riset Operasi

Organisasi bisnis dan publik di negara maju menggunakan operations research sebagai basis mencapai tujuan secara optimum dengan orientasi efisiensi tinggi. Itulah yang membuat mereka sangat kompetitif dan solid sehingga dapat tumbuh pesat dengan rentabilitas yang optimum. Pertumbuhan dalam skala mikro tersebut menunjang pertumbuhan skala mikro. Akan tetapi,di Indonesia, operations research dijauhi dan dihindari sehingga organisasi bisnis dan publik sangat tidak efisien. Akibatnya, tidak kompetitif dan rapuh oleh terpaan dan serangan. Buktinya, selama 60 tahun lebih merdeka, BUMN selalu dimerger dengan dalih agar efisien, padahal intinya memang tidak efisien dan rapuh. Agar operations research tidak sekadar jadi pajangan di etalase akademik maka semua jajaran manajemen harus menyukai dan melaksanakan secara praktis, sehingga organisasi kompetitif dan solid.

Masa depan riset operasi sebagaimana yang digambarkan ahli dalam bidang riset operasi Lee W Schruben, seorang professor Industrial Engineering & operation Research pada UC Berkeley, mengkaji beberapa gambaran menganai operation research saat ini dan masa akan datang. Diuraikannya bahwa masalah yang terjadi pada dunia operation research adalah bagaimana meramalkan sebuah model operation research. Penggambaran operation research ini dimulai dengan mencoba model yang akan terjadi dimasa akan datang dan ini adalah tantangan praktis yang terbesar. Bagaimana mendapatkan model dengan asumsi statis serta melakukan pengembangan prediksi model dimasa yang yang akan datang yang dapat merespon perubahan yang terjadi adalah masalah yang belum terselesaikan saat ini. Saat ini, para praktisi hanya mengumpulkan data serta membangun sebuah model berdasarkan asumsi saat ini dan cenderung mengabaikan apa yang akan terjadi dimasa akan datang. Sehingga, model yang dibuat hanya menjelaskan apa yang terjadi di masa lampau. Kebanyakan model mengasumsikan bahwa input data terpisah dan terdistribusi dengan sendirinya padahal ini tidak benar. Hal yang sebenarnya terjadi adalah input data tidak terpisah serta memerlukan proses distribusi yang akan dijalankan oleh para pengguna. Pendekatan terbaik bagi operation research modeling adalah melakukan integrasi antara peramalan dan analisis risiko. Kita harus mengintegrasikan sebuah model dengan informasi pasar yang dinamis serta proses peramalan. Model operation research harus berdasarkan kompleksitas yang dinamis serta berdasarkan optimalisasi. Terdapat banyak sekali teori operation research yang salah dalam masalah penamaan. Hal ini datang dari insight manajerial pada beberapa riset mengenai operation research. Pada praktiknya operation research telah membuat efek yang besar bagi dunia bisnis. SAP atau Oracle’s ERP solutions telah menyelesaikan permasalahan bagi operation research. Namun, sayangnya banyak software ini tidak cocok bagi dunia akademis. Pada dunia akademis, dibutuhkan banyak sekali kolaborasi antar software tersebut dan tidak bisa berdiri sendiri. SAP atau Oracle’s ERP solutions telah menyelesaikan permasalahan bagi operation research. Namun, sayangnya banyak software ini tidak cocok bagi dunia akademis. Pada dunia akademis, dibutuhkan banyak sekali kolaborasi antar software tersebut dan tidak bisa berdiri sendiri.

Peran operation research dalam dunia bisnis dimasa 10 tahun mendatang diharapkan terdapat para manajer yang lebih berpengetahuan mengenai dunia analisis serta dunia OR. Saat ini banyak dibuka pendidikan MBA baru yang berfokus pada analisis bisnis. Para professional baru ini harus mampu membangun cara yang sistematis mengenai sebuah masalah OR.

Mempelajari teknik analisis OR dan berpengetahuan mengenai cara menggunakan softwarenya seperti  LINDO (Linear, Interactive and Discrete Optimizer), POM For Windows, QM For Windows dan lain-lain adalah sebuah masa depan.

 Elemen Dasar Model Antrian.

Aktor utama customer dan server.

Elemen dasar :

1. distribusi kedatangan customer.

2. distribusi waktu pelayanan.

3. disain fasilitas pelayanan (seri, paralel atau jaringan).

4. disiplin antrian (pertama datang pertama dilayani, terakhir datang pertama dilayani, pelayanan secara acak) dan prioritas pelayanan.

5. ukuran antrian (terbatas atau tidak terbatas).

6. sumber pemanggilan (terbatas atau tidak terbatas).

7. perilaku manusia.

 Distribusi Poisson dan eksponensial.

Proses Poisson memenuhi kondisi:

1. peluang suatu kejadian (kedatangan atau keberangkatan) terjadi antara waktu t dan t+s tergantung hanya pada jangka waktu s.

2. peluang suatu kejadian terjadi selama jangka waktu sangat pendek h adalah positif tapi kurang dari 1.

3. paling banyak satu kejadian dapat terjadi selama jangka waktu sangat pendek h.

Proses Pure Birth and Pure Death.

Pure birth customer bertambah terus dalam sistem dan hampir tidak meninggalkan sistem dalam suatu periode waktu tertentu.