E N D
PeranSimulasiDalam SistemPenunjangKeputusan (DenganContoh) 10/21/08
PERBANDINGANMISDANDSS (lanjutan) 5
UNSURSISTEMPENUNJANG KEPUTUSAN Modelbase:providesdecisionmakersaccess toavarietyofmodelsandassiststhemin decisionmaking Database Externaldatabaseaccess AccesstotheInternetandcorporateintranet, networks,andothercomputersystems Dialoguemanager:allowsdecisionmakers toeasilyaccessandmanipulatetheDSSand tousecommonbusinesstermsandphrases 6
System&Environment 10/21/08
Model AsignificantpartofmanyDSSandBI systems Amodelisasimplifiedrepresentation(or abstraction)ofreality Often,realityistoocomplextodescribe Muchofthecomplexityisactuallyirrelevant insolvingaspecificproblem Modelscanrepresentsystems/problemsat variousdegreesofabstraction ● ● ● ● ●
TypesofModels Modelscanbeclassifiedbasedontheir degreeofabstraction ● Less More Iconicmodels(scalemodels) Analogmodels MentalModels Mathematical(quantitative)models ● ● ● ● Degreeofabstraction
TheBenefitsofModels Easeofmanipulation Compressionoftime Lowercostofanalysisonmodels Costofmakingmistakesonexperiments Inclusionofrisk/uncertainty Evaluationofmanyalternatives Reinforcelearningandtraining Webissourceandadestinationforit ● ● ● ● ● ● ● ●
Apayangdimaksuddengansimulasi? •Simulasi–merupakanimitasicarakerjafacilitasatauproses, biasanyadenganmenggunakankomputer –Fasilitasyangdisimulasikanjugadisebut“sistem” –Dibuatasumsi/aproksimasi,baiksecaralogikadanmatematika, mengenaibagaimanasistembekerja –Asumsiinimembentukmodelsistem •Simulasimemilikibanyakaplikasidandapatmenjawab pertanyaanseperti: –MengapakinerjaWebdisuatutempatmemburukketikaadayang menggunakankoneksiWiFididekatnya? –Bagaimanajaluryangakanditempuholehanginbadai?Dsb. 12
Kapansimulasidigunakan? •Simulasidapatdigunakan: –Untukmempelajarisistemyangkompleks,misalnya,sistemdimana solusianalitiktidakdapatdigunakan. –Untukmembandingkanrancanganalternatif –Untukmempelajariefekpengubahanpadasistem –Untukmengusulkan/verifikasisolusianalitik. •Simulasitidakdapatdigunakan: –Jikaasumsimodelcukupsederhanasedemikiansehinggametode matematikbisadigunakanuntukmendapatkanjawabanyangtepat (solusianalitik) 13
AreaAplikasi •Evaluasirancangandankinerjasistemkomputer –Menentukanpersyaratanhardwareatauprotokoluntukjaringankomunikasi –MempelajarialgoritmapenjadwalanCPU –EvaluasiaturanWebcaching •Perancangandananalisissistemmanufaktur –Operasijalurproduksi •Evaluasirancanganorganisasiservis –Studicallcenter,restoranfast-food,rumahsakit,dankantorpos •Evaluasisistemsenjatamiliterataupersyaratanlogistiknya. •Perancangandanoperasisistemtransportasisepertibandara,jalan bebashambatan,pelabuhan,dankeretabawahtanah •Analisissistemkeuanganatauekonomi •DSSterutamadalamtahapmengembangkandanmengeksplorasi alternatifkeputusan 14
Defineproblem TheProcess Introducevariables ofSimulation Constructmodel Specifyvalues ofvariables Conductsimulation Examineresults Selectbestcourse 15
ContohAplikasi: SimulasiMonteCarlo dalam DSSuntukSistemInventori 17
Inventaris: jumlahbarangyangdisimpanolehsuatuorganisasiuntuk digunakandikemudianhari. •Inventarisritel:barangyangakandijualkepelanggan. •Inventarisperusahaanmanufaktur:bahanmentahyang merupakankomponenbarangyangakandiproduksi. Asetmodalperusahaansebagianbesartertanampada inventaris. Pengendalianinventarismendapatperhatiankhusus daripihakmanajemen. • 10/21/08
Tujuanpengendalianinventaris: meminimasibiayapenyimpananbarangdalam inventaris. Biayainventaris: 1.Carrying/holdingcost:Biayapemilikanbarangtersebut: gudang,asuransi,polusi,pencurian,modal.(15-40% investasiinventaris) 2.Orderingcost:Biayapengantaran:processingorder, shipping,receiving. 3.Stockoutcost:ketikabarangtidaktersediaketika diminta.Termasuk:keuntunganyanghilang,dan potensikerugianjikapelangganberalihkepesaing. 4.Purchasingcost:biayapembelianbarang. 10/21/08
HubunganJumlahPesanan(pembelian)denganBiaya Inventaris Jumlahpesanan= Carryingcost+ Orderingcost+ Stockoutcost- Untukmeminimasibiayainventaris,duapertanyaan utamayangharusdijawabadalah: 1.Berapajumlahbarangyangharusdipesan? 2.Kapanbarang-barangtersebutharusdipesan? 10/21/08
• • Dependentdemand:situasiketikapermintaanakan suatubarangbergantungpadapermintaanbarang denganlevelyanglebihtinggi.Misalnya: permintaanakanseatbeltuntukmobilbaru bergantungpadajumlahmobilyangdiproduksi. Banyakperusahaanmenggunakansistem materialsrequirementsplanning(MRP). Prosedurpemesananuntukindependentdemand: Fixed-orderquantitymethod Fixed-orderperiodmethod 1. 2. 10/21/08
Fixed-OrderQuantityModel Tujuan: optimal(Qopt), menentukanjumlahpemesanan dantitikre-order(R). Model: •Deterministik •Memakaibanyakasumsimengenaisistemriil-nya •Dikembangkanmelaluiteknikmatematiktradisional (aljabardankalkulus) 10/21/08
JumlahInventarisSebagaiFungsi Waktu InventoryLevel Q R L L Waktu 10/21/08
Q=jumlahpesanan R=jumlahinventarispadasaatpesananulang dilakukan(reorderpoint) L=waktuantar(deliverytime) Kc=carryingcost/barang/satuanwaktu Ko=orderingcost/perorder TC=totalinventorycost 10/21/08
•Totalcarryingcost Jumlahinventarisrata-rata=Q/2 Totalcarryingcost=KcxQ/2 •Totalorderingcost D=jumlahpermintaan/satuanwaktu D/Q=jumlahorder/satuanwaktu Totalorderingcost=KoxD/Q •Totalcostofinventory(TC) TC=(KcxQ/2)+(KoxD/Q) •UntukmendapatnilaiQyangakanmeminimasiTC,dilakukan penurunanpertama(derivatif)TCterhadapQ: Kc KoD dTC =− Q2 dQ 2 10/21/08
•UntukmendapatnilaiQyangakanmeminimasiTC, persamaantersebutditentukansamadengan0, sehinggadidapat: KoD 2 Kc 2 =0 − Q Kc 2 KoD Q =2 2KoD Kc 2 Q= 2KoD Kc Qopt= 10/21/08
d •Untukmenentukanreorderpoint,harusditemukan pemakaianbarangrata-rataperminggu,dan kemudiandikalikandenganwaktuantar,L,yang dinyatakandalamminggu: R=dL 10/21/08
MonteCarloInventorySimulation •Masalahumumdenganmodelanalitik: Matematikdanstatistikyangdiperlukanmenjadi terlalurumit. •PadasimulasiMonteCarlo: Permintaandanwaktuantarditentukansecara probabilistik. Distribusiprobabilitasharusditentukanuntuksetiap variabel(misalnya,berdasarkandatahistoris) • • 10/21/08
DataPermintaandanWaktuAntar WaktuAntar (minggu) 1 2 3 Frekuensi 4 4 2 10 Permintaan/ minggu 0 1 2 3 4 Frekuensi 5 10 15 12 8 50 DistribusiProbabilitasuntukPermintaandanWaktuAntar WaktuAntar (minggu) 1 2 3 FrekuensiRelatif danProbabilitas 4/10=.40 4/10=.40 2/10=.20 1.00 Permintaan/ minggu 0 1 2 3 4 10/21/08 FrekuensiRelatif danProbabilitas 5/50=.10 10/50=.20 15/50=.30 12/50=.24 8/50=.16 1.00
•MonteCarloInventorySimulationmembutuhkan samplingnilaidaridistribusiprobabilitaspermintaan danwaktuantar. •MetodeMonteCarlomembutuhkanpenggunaan bilanganacak. •UntukmelakukanMonteCarlosampling,bilangan acakharusdihubungkandengannilaiyangmungkin darivariabelybs,sedemikiansehingajumlah bilanganacakuntuksuatuvariabelproporsional denganprobabilitasmunculnyanilaitersebut. 10/21/08
BilanganAcakuntukDistribusiPermintaandanWaktu Antar WaktuAntar, minggu 1 2 3 Bilangan Acak 00-39 40-79 80-99 Permintaan perMinggu 0 1 2 3 4 Bilangan Acak 00-09 10-29 30-59 60-83 84-99 10/21/08
MonteCarloInventorySimulationWorkSheet Bilanganacak Simulasi Biaya(cost)hasilsimulasi WaktuPermintaan StockoutTotal Waktu Antar PermintaanOrderOrderyang diterima BalancCarrying e Orderin g 0 6 1 2 3 4 5 6 7 69 73 16 65 01 71 91 64 39 19 3 3 1 3 0 3 4 6 6 6 3 0 5 2 8 5 1 6 0 10 4 16 10 2 30 0 0 30 0 0 30 0 0 0 0 0 0 0 36 0 10 34 16 10 32 6 6 8 99 69 4 6 6 3 6 30 0 36 9 18 1 2 4 0 0 4 10 33 2 6 6 12 0 0 12 34 91 6 6 11 12 13 14 15 65 86 94 39 38 3 4 4 2 2 3 5 1 0 0 6 10 2 0 0 30 0 30 0 0 0 0 0 20 40 36 10 32 20 40 6 16 84 42 4 6 6 2 4 30 0 34 17 45 2 0 0 0 0 0 25 6 18 19 91 03 4 0 6 6 2 8 4 16 30 0 0 0 34 16 20 81 3 5 10 0 0 10 Q=6;R=3Carryingcost=$2/item/week;Orderingcost=$30/order;Stockoutcost=$20/item 10/21/08
SimulasiBerbantuanKomputer Sebuah“run”dalamsimulasimengimitasiperilaku sebuahsistemdengannilaiparameteryangtelah ditentukan Untukdapatmempelajariperilakutersebutdibutuhkan simulasiyangberulang-ulangdengannilaiparameter yangtetap,simulasidengannilaiparameteryanglain, danwaktuyangpanjang(“long-run”) Untukitudibutuhkankomputeruntukmelakukantersebut ● ● ● 10/21/08
ParameterSweeping Dengansistemkomputer,makasimulasidapatdiulang- ulangdengannilaiparameteryangberbeda-bedapada setiaprun Parametersweepingadalahcarauntukmengetahui perilakusistemdenganmerubahsistemparameter secarasistematisdanterotomasi,sertamenjalankan simulasitersebutuntukmengetahuiseluruhkemungkinan Halinidigunakandalamphase“Design”dan“Choice” dalamtahapanDSS,dimanasemuakemungkinandicoba ● ● ● dalamtahapdesigndankemungkinanterbaikdipilihpada phaseChoice. 10/21/08
ContohSimulator dan ParameterSweeping 10/21/08
Penutup Modelyangsudahterujidenganbaik→ PembuatanSimulator Simulatordapatmembantumelakukan SweepingParameteruntukmendapatkan alternatif-alternatifkomposisivariabel sehinggabisadigunakanuntukmengambil keputusan Tapihalinitentunyaterlepasdariinterpretasi ● ● ● pembuatkeputusanthdhasilsimulasitsb 10/21/08