230 likes | 840 Views
Metode Simpleks. Dyah Darma Andayani. PENDAHULUAN. Metode Simpleks adalah metode penentuan solusi optimal menggunakan simpleks didasarkan pada teknik eliminasi Gauss Jordan.
E N D
MetodeSimpleks DyahDarmaAndayani
PENDAHULUAN • MetodeSimpleksadalahmetodepenentuansolusi optimal menggunakansimpleksdidasarkanpadateknikeliminasi Gauss Jordan. • Penentuansolusi optimal dilakukandenganmemeriksatitikekstrim (samadengansolusigrafik) satupersatudengancaraperhitunganiteratifsehinggapenentuansolusi optimal dengansimpleksdilakukantahapdemitahap yang disebutdenganiterasi. • Iterasike-ihanyatergantungdariiterasisebelumnya (i-1). • Adabeberapaistiilah yang sangatseringkitagunakandelammetodesimpleks, diantaranyaiterasi, variabel non-basis, variabel basis, solusiataunilaikanan, variabel slack, variabel surplus, variabelbuatan, kolom pivot, baris pivot, elemen pivot, variabelmasukdanvariabelkeluar.
BENTUK BAKU • Fungsikendaladenganpertidaksamaan ≤ dalambentukumum, diubahmenjadipersamaan (=) denganmenambahkansatuvariabel slack. • Fungsikendaladenganpertidaksamaan ≥ dalambentukumum, dirubahmenjadipersamaan (=) denganmengurangkansatuvariabel surplus. • Fungsikendaladenganpersamaandalambentukumumditambahkansatu artificial variable (variabelbuatan).
CONTOH KASUS • Minimumkan z = 2x1 + 5,5 x2 • Kendala x1 + x2 = 90 0,001x1 + 0,002x2 ≤ 0.9 0,09x1 + 0,6x2 ≥ 27 0,02x1 + 0,06x2 ≤ 45 x1, x2 ≥ 0 Bentukdiatasadalahbentukumumpemrograman linear. Bentuktersebutdapatdiubahkedalambentukbaku/standardenganmenambahkanvariabelbuatan, variabel slack danvariabel surplus sebagaiberikut :
Minimumkan z = 2x1 + 5,5x2 • Terhadap : x1 + x2 + s1 = 90 0,001x1 + 0,002x2 + s2 = 0,9 0,09x1 + 0,6x2 – s3 = 27 0,02x1 + 0,06x2 + s4 = 4,5 x1, x2, s1, s2, s3, s4 ≥ 0 Fungsikendalapertamamendapatkanvariabelbuatan (s1) karenabentukumumnyasudahmenggunakanbentukpersamaan. Fungsikendalakeduadankeempat (s2dan s4) mendapatkanvariabel slack karenabentukumumnyamenggunakanpertidaksamaan ≤, sedangkanfungsikendalaketigamendapat surplus variabel (s3) karenabentukumumnyamenggunakanpertidaksamaan ≥.
CONTOH KASUS 2 • Maksimumkan z = 2x1 + 3x2 • Terhadap : 10x1 + 5x2 ≤ 600 6x1 + 20x2 ≤ 600 8x1 + 15x2 ≤ 600 x1, x2 ≥ 0 Bentukdiatasjugamerupakanbentukumum. Perubahankedalambentukbakuhanyamembutuhkanvariabel slack, karenasemuafungsikendalanyamenggunakanbentukpertidaksamaan ≤ dalambentukumumnya.
Bentukbakunyaadalahsebagaiberikut : • Maksimumkan z = 2x1 + 3x2 + 0s1 + 0s2 + 0s3 • Terhadap : 10x1 + 5x2 + s1 = 600 6x1 + 20x2 + s2 = 600 8x1 + 15x2 + s3 = 600 x1, x2, s1. s2, s3 ≥ 0 dimana s1, s2, dan s3merupakanvariabel slack.
PEMBENTUKAN TABEL SIMPLEKS • Gunakankasusdiatasmakatabelawalsimpleksnyaadalah
LANGKAH-LANGKAH PENYELESAIAN • Periksaapakahtabellayakatautidak. Kelayakantabelsimpleksdilihatdarisolusi (nilaikanan). Jikasolusiada yang bernilainegatif, makatabeltidaklayak. Tabel yang tidaklayaktidakdapatditeruskanuntukdioptimalkan. • Tentukankolom pivot. Penentuankolom pivot dilihatdarikoefisienfungsitujuan (nilaidisebelahkananbaris z) dantergantungdaribentuktujuan. Jikatujuanberupamaksimasi, makakolom pivot adalahkolomdengankoefisiennegatifterbesar. Jikatujuanminimasi, makakolom pivot adalahkolomdengankoefisienpositifterkecil. Tidakdigunakankata-katanilaiterkecildanterbesarkarenadalammetodeinitidakmemilihnilaiterkecildanterbesar.
Jikakolom pivot ditandauidanditarikkeatas, makakitaakanmendapatkanvariabelkeluar. Jikanilainegatifterbesar (untuktujuanmaksimasi) ataupositifterbesar (untuktujuanminimasi) lebihdarisatu, pilihsalahsatusecarasembarang. • Tentukanbaris pivot. Baris pivot ditentukansetelahmembaginilaisolusidengannilaikolom pivot yang bersesuaian (nilai yang terletakdalamsatubaris). Dalamhalini, nilainegatifdan 0 padakolom pivot tidakdiperhatikan, artinyatidakikutmenjadipembagi. Baris pivot adalahbarisdenganrasiopembagianterkecil. Rasiopembagiantidakmungkinbernilainegatif, karenanilaikanantidaknegatifdemikianjugadengannilaikolom pivot. • Jikabaris pivot ditandaidanditarikkekiri, makakitaakanmendapatkanvariabelkeluar. Jikarasiopembagianterkecillebihdarisatu, makapilihsalahsatusecarasembarang.
Tentukanelemen pivot. Elemen pivot merupakannilai yang terletakpadaperpotongankolomdanbaris pivot. • Bentuktabelsimpleksbaru. Tabelsimpleksbarudibentukdenganpertama kali menghitungnilaibaris pivot baru. Baris pivot baruadalahbaris pivot lama dibagidenganelemen pivot. Barisbarulainnyamerupakanpengurangannilaikolom pivot baris yang bersangkutandikalibaris pivot barudalamsatukolomterhadapbarislamanya yang terletakdalamsatukolomjuga. • Periksaapakahtabelsudah optimal. Keoptimalantabeldilihatdarikoefisienfungsitujuan (nilaipadabaris z) dantergantungdaribentuktujuan. Untuktujuanmaksimasi, tabelsudah optimal jikasemuanilaipadabaris z sudahpositifatau 0. Padatujuanminimasi, tabelsudah optimal jikasemuanilaipadabaris z sudahnegatifatau 0. Jikabelum, kembalikelangkah no.2, jikasudah optimal bacasolusioptimalnya.
Penyelesaianpadakasus 2 ; X2adalahvariabelmasukdan s2adalahvariabelkeluar. Elemen pivot adalah 20
Iterasi 1 • Perhitungandilanjutkankeiterasi 2. • Variabelmasukadalah x1danvariabelkeluaradalah s3
TABEL OPTIMAL • Membacatabel optimal adalahbagianpentingbagipengambilkeputusan. Adabeberapahal yang bisadibacadaritabel optimal “ 1. Solusi optimal variabelkeputusan. 2. Satussumberdaya 3. Hargabayangan (dual /shadow prices).
Solusi optimal : x1 = 42,857 ; x2 = 17,1329 dan z = 94,2857, artinyauntukmendapatkankeuntunganmaksimumsebesar $94,2857 makasebaiknyaperusahaanmemproduksiproduk 1 sebesar 42,857 unit danproduk 2 sebesar 17,1329 unit
Status sumberdaya : sumberdayapertamadilihatdarikeberadaanvariabel basis awaldarisetiapfungsikendalapadatabel optimal. Dalamkasusdiatas, fungsikendalapertamaperiksakeberadaan s1padavariabel basis tabel optimal; periksakeberadaan s2padavariabel basis tabel optimal untukfungsikendalakedua’ periksakeberadaan s3padavariabel basis tabel optimal untukfungsikendalaketiga. • S1 = 85,7155. Sumberdayaiinidisebutberlebih (abundant). • S2 = s3 = 0. Keduasumberdayainidisebuthabisterpakai (scarce).
Hargabayangan : hargabayangandilihatdarikoefisienvariabel slack atau surplus padabarisfungsitujuan. • Koefisien s1padabarisfungsitujuantabel optimal = 0, dengandemikianhargabayangansumberdayapertamaadalah = 0. • Koefisien s2padabarisfungsitujuantabel optimal = 9/70, dengandemikianhargabayangansumberdayakeduaadalah 9/70. • Koefisien s3padabarisfungsitujuantabel optimal = 1/35 dengandemikianhargabayangansumberdayaketigaadalah 1/5.