PMDL 5 Model Sistem Dan Diagram

TI 3103 Pemodelan Sistem Bab 5 Systems models and diagrams Sumber: Daellenbach & McNickle Bab 5 Bahan kuliah Prof. Bermawi Iskandar, Ph.D Bahan kuliah Rachmawati Wangsaputra, Ph.D

Pemikiran Sistem dalam memecahkan Problem / Masalah

Berpikir secara Sistem (System Approach), Ciri-ciri sistem

SISTEM yg RELEVAN PROBLEM Isu Formulasi Kendala Masalah DM[1]

Solusi

MODEL

Sistem-1 Sistem-2

Alternatif: Model Alt 1 Solusi-1 Alt 2  Solusi-2

Pemilihan Alternatif

Optimisasi

Konteks

Kinerja/Kriteria

Elemen Masalah

Sistem-3

How? TI 3103 Pemodelan - Minggu 5 - SI 2011/2012

Sistem Problem

A N A L I S I S S IS T E M

Pendefinisian Masalah secara Sistem[1] Identifikasi / Formulasi Masalah/

Pemodelan Sistem [2]

Pengumpulan Data

Kriteria/Kendala

Sintesa Sistem

Pencarian Solusi [3]

Verifikasi

Identifikasi Alternatif Solusi Pemilihan Alternatif Solusi Terbaik

Implementasi Solusi dan Tindak Lanjut TI 3103 Pemodelan - Minggu 5 - SI 2011/2012

Validasi Inferensi

Definisi, Fungsi, Tujuan dan Manfaat Model Definisi: Model adalah representasi suatu situasi nyata (problem situation) dalam bahasa tertentu

Abstraksi

Representasi

Simplikas i

Fungsi Model: • menggambarkan (to describe); • menjelaskan (to explain); • menganalisis; • memperkirakan dan memproyeksikan (to predict) karakteristik (struktur) dan/atau perilaku (fungsi) suatu sistem (natural or man made).

TI 3103 Pemodelan - Minggu 5 - SI 2011/2012

Contoh: Model untuk menjelaskan / menggambarkan

TI 3103 Pemodelan - Minggu 5 - SI 2011/2012

Contoh: model untuk menggambarkan, menjelaskan

TI 3103 Pemodelan - Minggu 5 - SI 2011/2012

Contoh: model untuk menggambarkan, menjelaskan, memproyeksikan

TI 3103 Pemodelan - Minggu 5 - SI 2011/2012

Definisi, Fungsi, Tujuan dan Manfaat Model (lanjt.) Situasi Permasalaha n Pengukuran Kinerja

Model

Implementasi

Alternatif perancangan model • Repressentativeness • Manfaat • Penggunaan • Ongkos • Kerangka waktu

TI 3103 Pemodelan - Minggu 5 - SI 2011/2012

Definisi, Fungsi, Tujuan dan Manfaat Model (lanjt.)

Tujuan Model: 1.Pola/kerangka pikir 2.Komunikasi 3.Alat analisis 4.Alat prediksi 5.Alat pengendalian 6.Latihan dan pendidikan

TI 3103 Pemodelan - Minggu 5 - SI 2011/2012

Definisi, Fungsi, Tujuan dan Manfaat Model (lanjt.) 1.Meminimumkan kejadian yang tidak diinginkan; 2.Mampu melihat kompleksitas; 3.Meminimumkan dampak negatif; 4.Mampu mengikuti perubahan; 5.Meminimumkan penalaran intuitif.

TI 3103 Pemodelan - Minggu 5 - SI 2011/2012

Definisi, Fungsi, Tujuan dan Manfaat Model(lanjt.)

1.Meminimumkan kejadian yang tidak diinginkan; 2.Mampu melihat kompleksitas; 3.Meminimumkan dampak negatif; 4.Mampu mengikuti perubahan; 5.Meminimumkan penalaran intuitif.

TI 3103 Pemodelan - Minggu 5 - SI 2011/2012

5.3 Karakteristik Model yang Baik 1.Sederhana (derajat generalisasi tinggi) 2.Lengkap 3.Mudah dimanipulasi dan dikomunikasikan (transparan, jelas mekanismenya) 4.Adaptif (memiliki potensi untuk dikembangkan, peka terhadap perubahan asumsi) 5.Cukup untuk situasi problem 6.Menghasilkan informasi dan cukup untuk pengambilan keputusan TI 3103 Pemodelan - Minggu 5 - SI 2011/2012

Model Abstrak

Dinamis

Linier

Tidak Stabil (constrained)

Fisik

Statis

Linier

Non-Linier

Stabil

Dinamis

Tidak Stabil (explosive)

Stabil

TI 3103 Pemodelan - Minggu 5 - SI 2011/2012

Statis

Non-Linier

Tidak Stabil (nonexistent)

Stabil

Klasifikasi Model

1.Fungsi (deskriptif, prediktif, normatif) 2.Struktur (ikonik, analog, simbolik) 3.Dimensi (tunggal, majemuk) 4.Referensi waktu (statis, dinamis) 5.Lingkungan (tertutup, terbuka) 6.Derajat generalisasi (khusus, umum) 7.Derajat kepastian (deterministik, probabilistik, uncertainty) 8.Derajat kuantifikasi (kualitatif, kuantitatif) TI 3103 Pemodelan - Minggu 5 - SI 2011/2012

Proses Pemodelan

TI 3103 Pemodelan - Minggu 5 - SI 2011/2012

5.2 Pendekatan menjelaskan sistem yang relevan • • • •

Deskripsi sistem yang relevan (model) Proses tranformasi / aktivitas sistem Batas sistem Komponen dan subsistem dari sistem yg relevan: proses transformation, hubungan dinamis, hubungan yang stabil (struktur) • Input tak terkendali, input terkendali • Output TI 3103 Pemodelan - Minggu 5 - SI 2011/2012

Langkah-langkah untuk mendefinisikan sistem yang relevan dengan masalah yang dihadapi.

Deskripsi Sistem (Proses Spesifikasi) 1.proses transformasi dalam sistem; 2.batas-batas sistem; 3.komponen sistem dan subsistem dari the narrow system of interest dan hubungan stabil antar komponen/subsistem  struktur sistem komponen atau subsistem); 4.masukan (input); 5.keluaran (output) (diinginkan & tidak diinginkan, direncanakan & tidak direncanakan); TI 3103 Pemodelan - Minggu 5 - SI 2011/2012

• Dua pendekatan untuk mendeskripsikan sistem yang relevan: a) Pendekatan Struktural b) Pendekatan Proses

TI 3103 Pemodelan - Minggu 5 - SI 2011/2012

Pendekatan Struktural • Umumnya kita dapat membentuk struktur tipikal dari situasi permasalahan yang dihadapi, e.g., struktur lintasan tunggu (a waiting line structure). • Situasi dipahami dengan baik • Menggunakan struktur dasar yang telah diketahui memungkinkan fast TI 3103 Pemodelan - Minggu 5 - SI 2011/2012 progress dalam

Sistem Antrian

Input • • • • • • •

Proses

Output

Input: kedatangan (arrival) customer  karakteristik: pola kedatangan: independent dan random Komponen sistem: customer yang menunggu dan server(s) Proses: transformasi customer yang membutuhkan pelayanan menjadi customer yang sudah mendapatkan pelayanan Struktur sistem: cara (manner) customer bergerak dalam line Output: kepergian (departure) customer dari sistem Ukuran kinerja sistem: rata-rata waktu tunggu customer dalam antrian dan rata-rata waktu pelayanan, rata-rata waktu server menganggur (idle) TI 3103 Pemodelan - Minggu 5 - SI 2011/2012

(Daellenbach, 1994, hal. 58)

Pendekatan Proses • Tidak ada asumsi mengenai struktur sistem yang mungkin. • Proses yang diobservasi beserta keterhubungannya digunakan untuk mendapatkan struktur yang baik. • Sebagai good starting point adalah dengan menentukan siapa yang memandang sistem dan mendefinisikan proses transformasi utama. • Aturan-aturan membantu dalam mengidentifikasikan komponen-komponen, input, output dari sistem.

TI 3103 Pemodelan - Minggu 5 - SI 2011/2012

Aturan-aturan penentuan Input, Komponen dan Output Sistem (Daellenbach & McNickle, hal. 86)

1. Setiap aspek yang mempengaruhi sistem, tetapi tidak secara signifikan dipengaruhi sistem adalah input yang berasal dari lingkungan  external control 2. Setiap aspek yang secara langsung atau tidak langsung dipengaruhi atau dikendalikan oleh sistem tetapi tidak mempengaruhi sistem adalah output dari sistem. 3. Setiap entiti yang merupakan bagian dari struktur sistem atau bagian dari proses transformasi adalah komponen sistem, jika tidak maka entiti tersebut adalah keluaran dari sistem.

TI 3103 Pemodelan - Minggu 5 - SI 2011/2012

Aturan-aturan penentuan Input, Komponen dan Output Sistem (Daellenbach & McNickle, hal. 86) (lanjt.) Demikian pula, jika sistem atau komponen sistem mempengaruhi sebuah entiti atau mengendalikannya, maka entiti tersebut adalah komponen sistem, jika tidak maka entiti tersebut adalah keluaran sistem. 1.Setiap aspek yang tidak mempengaruhi atau bukan bagian dari struktur atau bagian dari proses transformasi dapat dianggap aspek yang tidak relevan dan tidak perlu diperhatikan. TI 3103 Pemodelan - Minggu 5 - SI 2011/2012

Aturan-aturan penentuan Input, Komponen dan Output Sistem (Daellenbach & McNickle, hal. 86) (lanjt.)

TI 3103 Pemodelan - Minggu 5 - SI 2011/2012

5.4 Seni memodelkan • Ockham’s razor “things should not be multiplied without good reason” • Highly selective about which aspects to include in a model • Aspects are not absolutely essential contribute little to its accuracy or predictive power  excluded TI 3103 Pemodelan - Minggu 5 - SI 2011/2012

• An iterative process of enrichment and reformulation • Use an incremental approach • Working out a numerical example • Diagrams and graphs

TI 3103 Pemodelan - Minggu 5 - SI 2011/2012

Influence Diagrams (ID): • adalah cara yang tepat untuk menggali informasi mengenai transformasi proses dalam sistem dalam konteks hubungan struktural (structural relationship) dan hubungan sebab-akibat (causal relationship) antar komponen-komponen sistem. • menggambarkan influence relationship o o o

antar input sistem dan komponen sistem antar komponen-komponen sistem antar komponen sistem dan output-output sistem termasuk ukuran kinerja (influence relationship umumnya dapat diukur secara kuantitatif) TI 3103 Pemodelan - Minggu 5 - SI 2011/2012

5.5 Influence Diagram

TI 3103 Pemodelan - Minggu 5 - SI 2011/2012

Konvensi Notasi pada Influence Diagram: Input tidak • Awan (a cloud) digunakan untuk input tak terkendali (uncontrollable input) dan input data (data input) baik dari lingkungan atau dari sistem yang lebih lebar (the wider system). • Kotak (a rectangle) digunakan untuk input terkendali (a controllable input). • Lingkaran (a circle) digunakan untuk variabel sistem/keputusan (system variables). • Oval digunakan untuk output sistem (system outputs) dan ukuran kinerja sistem (system performance measures). Sistem Industri III, Denpasar, 20 Juni 2011

terkendali (Uncontrollable Input) Input terkendali (Controllable Input)

Variabel Sistem (System Variable)

Tujuan sistem (system output)

Influence Diagram

TI 3103 Pemodelan - Minggu 5 - SI 2011/2012

Contoh Influence Diagram

TI 3103 Pemodelan - Minggu 5 - SI 2011/2012

5.7 Other System Diagrams (D, hal.99) • • • •

Material (or information) flow charts Precedence chart Spray diagram and Fault Trees Decision flow charts

TI 3103 Pemodelan - Minggu 5 - SI 2011/2012

Material (or information) flow charts

TI 3103 Pemodelan - Minggu 5 - SI 2011/2012

Precedence chart

TI 3103 Pemodelan - Minggu 5 - SI 2011/2012

Spray Diagram

TI 3103 Pemodelan - Minggu 5 - SI 2011/2012

Fault Trees

TI 3103 Pemodelan - Minggu 5 - SI 2011/2012

Decision flow charts

TI 3103 Pemodelan - Minggu 5 - SI 2011/2012

Baca Kasus ‘’Blood Bank’’ , Latihan Bab 3, #3 (Daellenbach& McNickle, hal. 50-51) A local hospital blood bank collects blood from volunteer donors. The donors do not get any compensation for donating blood. Each donor donates one pint of blood one to three times per year. Attrition of blood donors, due to age, illness, or moving away, causes the pool of blood donors to decrease over time. To restore the pool of donors the blood bank periodically organizes a drive to recruit new donors. The amount collected obviously depends on the number of active donors and on the frequency with which they are called up for donations. For various reasons, the amount collected also fluctuates on a daily basis. All blood collected is tested for various diseases. If it is disease free, it is added to the blood bank’s stock of blood, available for transfusions to patients. The demand for fresh blood originates either in the hospital’s accident and emergency unit or from surgeons’ requests for scheduled surgery. Hence the requirements for blood also fluctuate on a daily basis.

TI 3103 Pemodelan - Minggu 5 - SI 2011/2012

Kasus ‘’Blood Bank’’ (lanjutan) , Latihan Bab 3, #3 (Daellenbach& McNickle, hal. 50-51) Fresh blood has a shelf life of 35 days. Thus any blood not used within 35 days of collection is outdated, i.e. removed from stock and destroyed. Some fresh blood is put aside for the production of by-products, such as platelets and plasma, immediately after collection and testing. It is by such withdrawals of fresh blood that the director of the blood bank controls the daily stock of fresh blood. Her objectives are: (i) to avoid, as far as possible and reasonable, having to notify surgeons that their requests for blood cannot be met due to stock shortages, and (ii) to avoid having too much blood outdated.

TI 3103 Pemodelan - Minggu 5 - SI 2011/2012

(a) Define a relevant system, including its boundary, its environment, and the world view implied. (b) The director of the blood bank uses the following rules to control the stock of blood for each blood type. At the end of each day she determines the amount of fresh blood that is 32 days old. If that amount is larger than some critical number, she withdraws an amount of blood equal to the excess above the critical number, using the most recently collected blood. What type of control is she using? Why do you reach that conclusion? (c) List some of the state variables used for specifying the state of the system. (d) Discuss the boundary judgements made by the system you defined.

TI 3103 Pemodelan - Minggu 5 - SI 2011/2012

Latihan Causal Loop Diagram

TI 3103 Pemodelan - Minggu 5 - SI 2011/2012

Latihan Influence Diagram Permintaan darah

donor aktif

Kebijakan penyimpana n darah

Kualifikasi darah

Sumber Tugas Mahasiswa Kelas Pemodelan TI 3103 Pemodelan - Minggu 5 - SI 2011/2012

Jadwal pengambila n darah

Perekreutan donor baru

Jumlah persediaan darah

Latihan Influence Diagram

Sumber: Tugas Daniel Eka Putra TI 3103 Pemodelan - Minggu 5 - SI 2011/2012

PR Kelompok (2 mhsw) Pemberian Tugas: 01/10 Pengumpulan Tugas:12/10. Max jam 3, LSP

• Kerjakan Kasus Blood Bank (Exercise : Bab 3 # 3) – Rich Picture- Bab 4 #7- Bab 5 #3 – Bab 5 #9 • Kasus Mr Lim, -Rich Picture- Exercise: Bab 4 #5 – Bab 5 #7

TI 3103 Pemodelan - Minggu 5 - SI 2011/2012