310 likes | 582 Views
TRANSPORTATION PROBLEM. D0104 Riset Operasi I Kuliah XXIII - XXV. Pendahuluan. Transportation Problem merupakan aplikasi dari programa linier untuk menentukan bagaimana mendistribusikan bahan, produk dari suatu lokasi ke lokasi-lokasi yang lain dengan biaya yang minimum.
E N D
TRANSPORTATION PROBLEM D0104 Riset Operasi I Kuliah XXIII - XXV
Pendahuluan • Transportation Problem merupakan aplikasi dari programa linier untuk menentukan bagaimana mendistribusikan bahan, produk dari suatu lokasi ke lokasi-lokasi yang lain dengan biaya yang minimum. • Metoda penyelesaian transportation problem dapat digunakan dua cara, yaitu : • Menggunakan metoda simpleks. • Menggunakan metoda yang khusus untuk transportation problem
Contoh Transportation Problem TUJUAN ASAL
Transportation Model Ada msumber dan n tujuan, ai jumlah unit yang tersedia pada tiap sumber dan akan dikirim tujuan. bj merupakan permintaan dari tiap tujuan. cij merupakan biaya transportasi per unit yang dikirim. Model Matematik untuk transportasi sbb : Obyektif Pembatas
Kesetimbangan Model Transportasi • Pernyataan ini berarti bahwa jumlah yang disuplai dari sumber harus sama dengan jumlah permintaan pada tujuan. • Pada kenyataannya bahwa jumlah yang disuplai tidak sama dengan permintaannya, dapat lebih besar atau lebih kecil. Kondisi disebut tidak setimbang. • Kondisi tidak setimbang harus dibuat setimbang dengan menambahkan sumber atau tujuan yang bersifat dummy • Jika suplai demand, tambahkan tujuan dummy untuk menerima sejumlah ai - bj. Jika demand suplai, tambahkan sumber dummy untuk mensuplai sejumlah bj - ai.
Cara Penyelesaian : Dengan Tabulasi T U J U A N 1 2 3 4 Jumlah dari i ke j Kapasitas 1 2 3 b1 b2 b3 SUMBER a1 a2 a3 a4 Teknik Transportasi(Lanjutan) Biaya dari i ke j
Teknik Transportasi(Metoda Penyelesaian) • Mendapatkan Solusi Awal • Northwest Corner (NWCR) • Least Cost • Vogel Approximation (VAM) • Mendapatkan Solusi Optimal (Akhir) • Stepping Stone • Multiplier (UV Method)
Mendapatkan Solusi Awal • Ada Tiga Cara yang dapat digunakan yang tujuannya adalah untuk memperoleh variabel basis (dalam metoda simplex membentuk matrix satuan). • Variabel-variabel basis ini merupakan solusi awal untuk mendapat solusi akhir yang kondisinya feasibel dan optimal. • Pada penyelesaian awal ini bisa saja kondisi sudah feasibel dan optimal, tapi untuk menyatakan hal tersebut harus diuji terlebih dulu.
Mendapatkan Solusi AwalMenggunakan Northwest Corner • Metoda Northwest Corner (NWCR) merupakan metoda yang pengisian sel pada tabel penyelesaian masalah transportasi dimulai dari pojok kiri atas. • Kemudian dilanjutkan pada sel sebelah kanan atau bawah bergantung pada kapasitas yang tersedia. • Pengisian sel berakhir pada sel pojok kanan bawah. • Sel-sel yang terisi merupakan variabel basis yang jumlahnya adalah : m + n –1 (m = jumlah lokasi sumber, n = jumlah lokasi tujuan).
Contoh: Pengisian Dengan NWCR Sebuah perusahaan mempunyai tiga lokasi pabrik yaitu : A, B, C. untuk membuat produknya. Produk yang dibuat ini akan didistribusikan ke empat lokasi pasar, yaitu : P1, P2, P3, P4. Kapasitas dari masing-masing pabriknya dan permintaan dari masing-masing pasar terlihat pada tabel.1 dan biaya angkut per-unit produk ada pada tabel.2 Untuk penyelesaiannya dibuat tabel transportasi sbb :
P1 P2 P3 P4 10 15 5 20 A 100 15 5 10 5 B 150 25 10 5 15 C 75 50 125 100 50 325 Contoh: Pengisian Dengan NWCR 50 50 50 75 75 75 25 50 50 75 25 Total Biaya Distribusi = 50 * 10 + 50 * 15 + 75 * 5 + 75 * 10 + 25 * 5 + 50 * 15 = 3250
P1 P2 P3 P4 10 15 5 20 A 100 15 5 10 5 B 150 25 10 5 15 C 75 50 125 100 50 325 Contoh: Pengisian Dengan Least-Cost 100 25 125 25 50 25 50 25 Total Biaya Distribusi = 100 * 5 + 125 * 5 + 25 * 5 + 50 * 25 + 25 * 15 = 2875
P1 P2 P3 P4 10 15 5 20 A 100 15 5 10 5 B 150 25 10 5 15 C 75 50 125 100 50 325 Contoh: Pengisian Dengan VAM Penalti : 100 10 50 50 50 0 0 10 75 5 5 15 Penalti : 5 5 0 10 10 5 10 10 5
P1 P2 P3 P4 10 15 5 20 A 100 15 5 10 5 B 150 25 10 5 15 C 75 50 125 100 50 325 Contoh: Pengisian Dengan VAM 100 50 50 50 75 Total Biaya Distribusi = 100 * 5 + 50 * 15 + 50 * 5 + 50 * 5 + 75 * 10 = 2500
Mendapatkan Solusi Akhir • Berawal dari hasil untuk medapatkan solusi awal yang diperoleh menggunakan NWCR, LC, dan VAM dapat ditetapkan variabel-variabel yang termasuk basis. • Jumlah variabel basis yang dapat digunakan untuk melanjutkan ketahapan mencari solusi akhir adalah m + n – 1 • Bila jumlah variabel basisnya kurang dari m + n –1, harus ditambahkan variabel basis dengan meletakan nilai 0 pada variabel non basis dengan nilai biaya paling kecil. • Setelah jumlah variabel basis sesuai dengan syarat, maka dapat dilanjutkan dengan menggunakan salah satu metoda (Stepping Stone atau Multiplier). Lihat Contoh Solusi Akhir
P1 P2 P3 P4 10 15 5 20 A 100 15 5 10 5 B 150 25 10 5 15 C 75 50 125 100 50 325 Contoh hasil solusi awal yang jumlah Variabel basisnya kurang dari m + n - 1 100 50 50 50 75 0 Pada tabel diatas ada 5 variabel basis, sehingga kurang satu dari m + n – 1, oleh karena itu perlu ditambahkan 1 variabel dengan meletakan nilai 0 di kotak yang mempunyai ‘cost’ paling kecil
Mendapatkan Solusi Akhir(Metoda Stepping Stone) • Dengan menggunakan contoh hasil dari mencari solusi awal dengan metoda NWCR, ditetapkan 6 variabel basis (ditandai dengan lingkaran warana hijau). • Langkah berikut mencari nilai untuk variabel non basis (kotak yang belum terisi) dengan cara sebagai berikut : • Menetapkan nilai Var.Non Basis dengan menggunakan suatu loop, yang mulai dari kotak var.non basis menuju ke kotak-kotak var. basis dan kembali lagi ke kotak tersebut. Contoh: Kotak Var. Non Basis (A,P3) mempunyai loop sbb : (A,P3) (B,P3) (B,P2) (A,P2) (A,P3) • Loop dapat bergerak searah jarum jam atau berlawanan jarum jam.
Mendapatkan Solusi Akhir(Metoda Stepping Stone) • Nilai yang dituliskan pada kotak tersebut dihitung dari nilai-nilai ‘cost’ dari kotak yang dilalui loop dengan memperhatikan tanda dari tiap kotak. • Pada contoh, loop dimulai kotak (A,P4) diberi tanda +, kemudian kotak berikut tandanya -, dan seterusnya sampai kembali ke kotak awal. • Contoh : (A,P3) (B,P3) (B,P2) (A,P2) (A,P3) tandanya + - + - +
P1 P2 P3 P4 10 15 5 20 A 100 15 5 10 5 B 150 25 10 5 15 C 75 50 125 100 50 325 Mendapatkan Solusi Akhir(Metoda Stepping Stone) 50 50 75 75 25 50 Nilai Variabel non-basis untuk (A,P3) adalah : 5 – 10 + 5 – 15 = -15. Penetapan nilai variabel non basis lainnya mengikuti langkah-langkah 1 sampai 5
P1 P2 P3 P4 10 15 5 20 A 100 15 5 10 5 B 150 25 10 5 15 C 75 50 125 100 50 325 Mendapatkan Solusi Akhir(Metoda Stepping Stone) 50 50 -15 -10 -5 75 75 -5 30 10 25 50 (A,P4) = (A,P4)(C,P4) (C,P3) (B,P3) (B,P2) (A,P2) (A,P4) = 20 – 15 + 5 – 10 + 5 – 15 = -10 Dan seterusnya untuk variabel non basis lain…. Dari tabel diatas kotak (A,P3) dipilih karena paling negatif untuk pengalokasian baru
P1 P2 P3 P4 10 15 5 20 A 100 15 5 10 5 B 150 25 10 5 15 C 75 50 125 100 50 325 Mendapatkan Solusi Akhir(Metoda Stepping Stone) 50 50 -15 -10 -5 75 75 -5 30 10 25 50 Jumlah produk yang akan di alokasikan ke kotak (A,P3) berasal dari kotak-kotak yang dilalui loop dengan tanda -.(Pilih nilai terkecil dari kotak-kotak bertanda -) (A,P3)(+) (B,P3)(-) (B,P2)(+) (A,P2)(-) Komposisi alokasi yang baru ada pada pada tabel berikut.
P1 P2 P3 P4 10 15 5 20 A 100 15 5 10 5 B 150 25 10 5 15 C 75 50 125 100 50 325 Mendapatkan Solusi Akhir(Metoda Stepping Stone) Total Biaya = 2500 50 50 125 25 25 50 Langkah berikutnya adalah mengisi kembali kotak-kotak variabel non basis seperti pada langkah-langkah sebelumnya, sampai tidak ada variabel non basis yang bernilai negatif. (Berarti kondisi feasibel dan optimal)
P1 P2 P3 P4 10 15 5 20 A 100 15 5 10 5 B 150 25 10 5 15 C 75 50 125 100 50 325 Mendapatkan Solusi Akhir(Metoda Stepping Stone) Hasil optimalnya adalah Total Biaya 2000 50 50 5 5 100 10 10 50 15 25 50 0 Kondisi Feasibel dan Optimal
Solusi Akhir Dengan Metoda Multiplier (UV) • Metoda Multiplier atau UV merupakan salah satu metoda untuk mendapatkan solusi akhir yang feasible dan optimal dari permasalahan transportasi. • Metoda ini dapat digunakan bila variabel basis sudah ditetapkan (menggunakan metoda NWCR, Least Cost atau VAM). • Apabila variabel basis telah ditetapkan, kemudian ditentukan nilai Ui untuk baris dan Vj untuk kolom. i = 1 … m dan j = 1… n • Tetapkan terlebih dulu salah satu nilai Ui atau Vj sebesar 0
Solusi Akhir Dengan Metoda Multiplier (UV) • Nilai Ui dan Vj lainnya ditetapkan berdasarkan rumus berikut : Ui + Vj = Cij Cij = merupakan nilai ‘cost’ dari kotak variabel basis • Setelah semua nilai Ui dan Vj diperoleh, kemudian menetapkan nilai untuk variabel non basis berdasarkan rumus : Cij – Ui – Vj Cij =merupakan nilai ‘cost’ pada dari kotak variabel non basis • Bila nilai pada kotak variabel non basis ada yang negatif berarti kondisi belum optimal, kemudian pilih nilai variabel non basis yang paling negatif.
Solusi Akhir Dengan Metoda Multiplier (UV) • Berawal dari kotak variabel non basis, buat suatu loop tertutup. Loop dapat searah jarum jam atau berlawanan. • Tetapkan tanda + atau – bergantian sesuai dengan kotak yang dilalui loop. Berawal pada kotak variabel non basis dengan tanda +. • Kotak yang bertanda + berarti sejumlah unit ditambahkan pada kotak tersebut. Besarnya unit yang ditambahkan adalah sama dengan nilai terkecil pada kotak yang mempunyai tanda negatif. • Kotak variabel basis yang tidak dilalui loop, nilainya tetap. • Ulangi langkah 4 sampai 11, bila masih terdapat nilai variabel non basis yang masih negatif
P1 P2 P3 P4 10 15 5 20 A 100 50 50 15 5 10 5 B 150 75 75 25 10 5 15 C 75 25 50 50 125 100 50 325 Solusi Akhir Dengan Metoda Multipler (UV) Iterasi I V1= 10 V2= 15 V3= 20 V4= 15 U1= 0 -15 5 U2= -10 10 0 25 U3= -15 10 Loop : (A,P3) (B,P3) (B,P2) (A,P2) (A,P3) + - + -
P1 P2 P3 P4 10 15 5 20 A 100 15 5 10 5 B 150 25 10 5 15 C 75 50 125 100 50 325 Iterasi II V1= 10 V2= 0 V3= 5 V4= 15 Total Biaya 2500 U1= 0 50 15 50 5 0 U2= 5 125 -5 25 -15 U3= 0 10 10 25 50 Kondisi Feasibel,belum Optimal Loop : (B,P4) (C,P4) (C,P3) (B,P3) (B,P4) + - + -
P1 P2 P3 P4 10 15 5 20 A 100 15 5 10 5 B 150 25 10 5 15 C 75 50 125 100 50 325 Iterasi III V1= 10 V2= 15 V3= 5 V4= 15 Total Biaya 2250 U1= 0 50 0 50 5 U2= -10 125 15 15 25 U3= 0 50 25 15 -5 Kondisi Feasibel,belum Optimal Loop : (C,P2) (B,P2) (B,P4) (C,P4) (C,P2) + - + -
P1 P2 P3 P4 10 15 5 20 A 100 15 5 10 5 B 150 25 10 5 15 C 75 50 125 100 50 325 Iterasi IV V1= 10 V2= 10 V3= 5 V4= 15 Total Biaya 2000 U1= 0 50 50 5 5 U2= -5 100 10 10 50 U3= 0 15 25 50 0 Kondisi Feasibel dan Optimal