www.lablink.or.id
+
Ketersediaan Rumah -
+
+
In Migrasi
+
+
Demolisi Rumah
Pertumbuhan Net
Tenaga Kerja + Ketersediaan Tenaga Kerja -
-
$ $
Populasi + +
+
Rumah
% +&
'
(
Out Migrasi
Ketersediaan + Lapangan Kerja +
Lapangan Kerja +
+ +
+
Konstruksi Rumah
Laju Konstruksi Bisnis + -
+ Bisnis
-
+ Laju Demolisi Bisnis
-
Persentase Lahan + + Terpakai + Lahan Tersedia
Lahan per Unit Bisnis
!"#"
$ $
%&
'
(
Kata Pengantar Materi ini disusun sebagai salah satu bahan ajar yang disampaikan pada “Kursus Analisis Kebijakan Menggunakan Model System Dynamics” yang diselenggarakan oleh Pusat Studi Sumberdaya Alam dan Lingkungan, Institut Teknologi Nasional. Mengacu kepada judulnya, saya menyampaikan materi System Dynamics. Untuk itu dalam presentasi ditekankan kepada konsep dan metode System Dynamics dan berpikir sistem sebagai landasannya. Sedangkan software disampaikan sebaga salah satu alat bantu simulasinya. Hal ini untuk menghidndari pengertian salah yang berkembang selama ini bahwa System Dynamics itu adalah software komputer. Materi bahan ajar ini mencoba melengkapi kekurangan dalam presentasi di depan kelas. Mohon maaf atas segala kekurangan dalam materi ini.
Bandung, 29 November 2010
Teten W. Avianto
i
ii
Daftar Isi Kata Pengantar
i
Daftar Isi
iii
BAGIAN I. Systems Thinking, System Dynamics: Perspektif dan Model
BAGIAN II. Tutorial Powersim, salah satu software untuk simulasi System Dynamics
!
BAGIAN III. Contoh Soal " "
#
iii
1
SYSTEM DYNAMICS
Bagian I Systems Thinking & System Dynamics : Perspektif dan Model
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------TETEN W. AVIANTO
2
SYSTEM DYNAMICS
TETEN W. AVIANTO ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
SYSTEM DYNAMICS
I.
BERPIKIR STRUKTUR Apa yang dilakukan seseorang ketika tiba-tiba rumahnya diterjang banjir ?
Tentu saja dia akan reaktif menyelamatkan diri dan barang-barang yang harus diselamatkan. Kemudian mengungsi, atau mengungsikan yang lainnya. Kira-kira seperti itulah reaksinya. Salah satu kemampuan manusia dalam mempertahankan keberlangsungan hidupnya adalah dia mempunyai kemampuan untuk reaktif (bereaksi cepat) atas peristiwa yang mengancam jiwanya. Barangkali kemampuan ini juga yang menyebabkan peradaban manusia berlangsung sampai saat ini. Manusia primitif punya kemampuan reaktif atas ancaman binatang buas yang mengancamnya, atau reaktif atas bencana yang membahayakannya. Kemampuan reaktif inipun masih berlangsung hingga sekarang, tentu saja lebih baik. Keputusan-keputusan penting banyak diambil karena reaktif merespon sebuah peristiwa. Perkembangan peradaban menumbuhkan kompleksitas persoalan yang dihadapi manusia modern. Manusia modern tidak hanya reaktif, tanggap, responsif atas suatu peristiwa, akan tetapi juga dia mampu memprediksi dan mengantisipasi peristiwa yang akan terjadi. Berbagai alat, pengetahuan dan ketrampilan dikembangkan untuk bisa memprediksi atau meramalkan peristiwa yang akan terjadi. Dengan kemampuan meramal itu, orang dapat mengantisipasi peristiwa yang akan terjadi. Semakin akurat ramalannya, akan semakin baik antisipasinya. Kemampuan meramal peristiwa yang akan terjadi ini tidak akan mampu mengubah terjadinya peristiwa itu sendiri. Jika peristiwa yang akan terjadi itu tidak diinginkan, orang hanya bisa beradaptasi, tapi tidak bisa mencegah terjadinya. Mengubah peristiwa yang akan terjadi dapat dilakukan dengan mengubah struktur kesistemannya. Untuk dapat memahami struktur kesisteman itu diperlukan ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------TETEN W. AVIANTO
3
4
SYSTEM DYNAMICS
pemahaman akan pengertian struktur, atau berpikir struktur. Berikut ini sebuah contoh soal agar mudah memahami bagaimana berpikir struktur itu. Alinea pertama tulisan ini mencontohkan peristiwa yang direspons seseorang. Sebagai contoh kasus kita ambil saja persoalan banjir, untuk dilanjutkan dalam tulisan ini. Banjir adalah suatu peristiwa yang akan ditanggapi secara reaktif oleh orang yang baru tinggal di daerah banjir itu. Penghuni lama akan berbeda meresponsnya. Penghuni lama sudah “mencatat” dalam benaknya, banjir-banjir yang sudah pernah terjadi. Dalam “catatannya” penghuni lama menemukan pola, bahwa pada bulan April terjadi banjir. Dengan demikian, menjelang bulan Mei (misalnya) si penghuni lama akan bersiap-siap untuk mengungsikan semua hal yang harus diungsikan. Tidak ada kejutan, karena sudah tahu polanya bahwa setiap bulan April terjadi banjir, maka dia bisa memprediksi dan kemudian bisa mengantisipasi, sehingga keputusannyapun lebih baik. Tidak reaktif lagi tapi adaptif. Dengan gambar1, mungkin akan lebih jelas. Penghuni daerah banjir yang datang pada awal tahun 2010, akan terkejut dan reaktif akan peristiwa banjir yang datang pada bulan Mei 2010. Tetapi penghuni daerah banjir yang datang pada awal tahun 2008 atau sebelumnya, akan lebih antisipatif menghadapi banjir Mei 2010 itu. Penghuni lama akan “mencatat” pola kedatangan banjir selama beberapa tahun berselang. Bahkan bisa memprediksi kapan banjir akan datang pada tahun-tahun berikutnya.
TETEN W. AVIANTO ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
5
SYSTEM DYNAMICS
Gambar 1. Pola Perilaku dan Prediksi
Apakah ini akan jadi persoalan? Itu bergantung kepada tujuan kita. Jika banjir yang datang setiap tahun itu memang dikehendaki, itu tidak tidak jadi persoalan. Nikmati saja. Persoalannya muncul jika kehadiran banjir yang setiap tahun itu tidak dikehendaki. Kita menghendaki bahwa banjir tidak muncul lagi pada tahun-tahun tahun berikutnya. (Gambar 2).
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------TETEN TETEN W. AVIANTO
6
SYSTEM DYNAMICS
Jadi perbedaan (gap) antara yang diprediksi akan datang dengan yang kita inginkan terjadi, itu merupakan persoalan. Jika gambar 1 dan gambar 2 digabungkan kemudian diperbesar, akan diperoleh gambar seperti berikut ini (Gambar 3). Dari gambar 3, diperoleh pengertian lebih rinci bahwa persoalan itu timbul ketika grafik yang diprediksi berbeda dengan grafik yang diinginkan. Grafika yang diprediksi itu naik, yaitu diperkirakan akan muncul banjir lagi pada Mei 2011, sedangkan grafik yang diinginkan adalah setelah turun terus mendatar tidak naik lagi, yaitu setelah setelah banjir surut maka pada tahun 2011 tidak akan muncul banjir lagi.
Gambar 3. Persoalan: yang diprediksi dan yang diinginkan
TETEN W. AVIANTO ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
SYSTEM DYNAMICS
Jadi menyelesaikan persoalan itu berarti menghilangkan perbedaan antara kondisi existing yang diprediksi dengan kondisi yang diinginkan. Untuk itu kita harus tahu: 1. Sampai di mana grafik yang diprediksi itu berjalan 2. Bagaimana perilaku itu seperti yang diinginkan, bukan seperti yang diprediksi. Untuk menjawab kedua pertanyaan di atas, harus diketahui mengapa perilaku yang sudah terjadi (data historis) berperilaku seperti itu. Untuk menjawab pertanyaan “Mengapa perilaku historisnya muncul seperti itu ?”. Harus difahami strukturnya. Bagaimana strukturnya? Banjir itu terjadi ketika musim penghujan. Air kiriman datang dari hulu lebih banyak dari biasanya, dan menambah jumlah air di wilaya itu. Selain air yang datang langsung dari curah hujan. Sedangkan di hilir, saluran pembuangan (drainase) tidak lancar, banyak tertutup sampah. Dan seterusnya. Cerita di atas adalah deskripsi struktur persoalan banjir. Cerita tentang sebabsebab terjadinya banjir yang selama ini terjadi setiap tahun itu. Dengan memahami struktur maka diharapkan dapat kita dapat mengubah struktur itu dan kemudian kita dapat mengubah arah grafik itu (Gambar) dari yang diprediksi ke arah yang diinginkan. Jadi jika kita perhatikan tingkatan cara pandang (perspektif) kita atas persoalan itu menjadi tingkatan sebagai berikut ini. 1. Peristiwa 2. Pola Perilaku 3. Struktur
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------TETEN W. AVIANTO
7
8
SYSTEM DYNAMICS
Semakin kita memahami struktur maka semakin tinggi kemampuan kita mengubah arah grafik, berarti semakin tinggi kemampuan kemampuan untuk “ mengubah masa depan”. ( Gambar 4). Kita mengubah nasib di masa depan berdasarkan pemahaman atas takdir yang sudah terjadi.
Gambar 4. Tingkat Perspektif
Pengambilan keputusan diambil pada tingkat perspektif peristiwa. Ketika kita akan membuat kebijakan (policy) perspektif perspektif harus menukik masuk pada tingkat yang lebih dalam, pada tingkat struktur kesistemannya (systemic structures). Agar stuktur persoalan itu difahami lebih dari seorang, dan dapat dikomunikasikan, maka diperlukan model untuk menjelaskannya. Salah satu metode metode untuk memodelkan struktur adalah systems thinking dan system dynamics.
TETEN W. AVIANTO ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
SYSTEM DYNAMICS
II.
SYTEMS THINKING Jadi menyelesaikan persoalan itu mengubah kondisi real (existing) menjadi
kondisi yang diinginkan. Dalam dunia nyata sering dikompromikan, oleh karena kondisi real susah diubah sesuai yang diinginkan, maka keinginan itu diturunkan atau didekatkan menjadi tidak terlalu jauh dengan kondisi real. Untuk mengubah kondisi real menjadi kondisi yang diinginkan ini dapat capai dengan mengubah struktur kesisteman persoalan yang kita hadapi itu. Tentu saja dalam dunia nyatanya tidak sesederhana itu, kita masing-masing lebih tahu bagaimana mengubah dunia nyata di sekitar kita agar sesuai dengan yang diinginkan. Belum lagi menjawab pertanyaan: “keinginan siapa ?”. Di antar banyak tantangan yang masing-masing kita ketahui, berikut ini beberapa yang sering muncul. 1. Dampak yang tidak diharapkan. Penyelesaian suatu persoalan sering menimbulkan persoalan baru yang tidak diduga sebelum. Sering juga kita menganggap sebagai efek samping. Sebenarnya efek samping atau dampak tak terduga ini terjadi karena kita tidak memahami dengan baik struktur persoalannya, sehingga luput dari perhatian. 2. Fokus pada satu bagian, mengabaikan keseluruhan. Fenomena ini mirip dengan cerita sering kita simak. Sekelompok orang yang belum pernah melihat gajah, kemudian matanya ditutup, dan dipersilahkan mengenali gajah dengan merabanya. Yang meraba kaki gajah, mengatakan bahwa gajah mirip pohon. Orang yang memegang kuping gajah, berpendapat bahwa gajah mirip daun. Dan seterusnya. Karena masing-masing tidak faham persoalan keseluruhannnya maka masing-masing punya keputusan yang berbeda untuk persoalan yang ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------TETEN W. AVIANTO
9
10
SYSTEM DYNAMICS
sama. Atau sebaliknya, memilih keputusan sama untuk persoalan yang berbeda. 3. Manfaat jangka pendek, mudarat jangka panjang. Keputusan untuk mengambil keuntungan sesaat, tanpa memperdulikan kerusakan yang lebih besar pada waktu yang akan datang, ini sering dilakukan karena pertimbangan periode waktu jabatan. 4. Kita hanya melihat apa yang ingin kita lihat. Oleh karena konsentrasi pada apa yang sedang diharapkan, sering luput persoalan lain yang sebenarnya lebih penting dari yang diharapkan. Demikian antara lain tantangan-tantangan yang dihadapi itu ketika kita akan mengubah dan merekayasa sistem agar pola perilakunya sesuai dengan yang diinginkan. Di antara tantangan itu ada satu kesempatan (opportunity), yaitu kita memungkinkan untuk menemukan suatu “leverage point” (titik ungkit). Leverage point itu suatu jargon dalam systems thinking, yaitu suatu posisi di mana kita bisa memberikan upaya kecil akan tetapi mempunyai efek yang besar. Dalam merespon tantangan dan kesempatan itu systems thinking memberikan suatu cara pandang, bahasa, dan alat bantu. Dengan demikian systems thinking dapat berperan untuk: Mengenali masalah yang dapat menimbulkan masalah baru lainnya Fokus kepada keseluruhan, daripada ke bagian-bagiannya Menghindari tindakan yang menguntungkan saat ini tetapi merugikan saat nanti Melihat realitas apa adanya, bukan melihat yang diharapkan. Menemukan “Leverage Point” (titik ungkit) TETEN W. AVIANTO ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
SYSTEM DYNAMICS
Ketika struktur sistem itu konversi ke dalam konsep stok dan flow, kemudian disimulasikan di komputer, maka itu sudah masuk ke system dynamics.
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------TETEN W. AVIANTO
11
12
SYSTEM DYNAMICS
TETEN W. AVIANTO ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
13
SYSTEM DYNAMICS
III.
SYSTEM DYNAMICS Sampai saat ini, banyak interpretasi atas system dynamics, mulai dari yang
sama sekali salah, yang ada benarnya, yang benar tetapi tidak tepat, yang benar tetapi tidak lengkap, dan yang benar. Ketika kita mulai mempelajari system dynamics, maka akan ada rentang yang cukup panjang yang harus dipelajari, mulai dari belajar cara berpikir sistem yang berbeda dengan cara berpikir linier yang mungkin sudah biasa kita lakukan selama ini,
sampai mempelajari bagaimana hasil pemikiran yang
sistemis itu dapat dikonversikan ke dalam bahasa komputer untuk dapat disimulasikan. Beberapa rujukan yang baik, digunakan untuk menjawab pertanyaan “apakah system dynamics” itu dengan kalimat yang relatif singkat. Di situs system dynamics society (http://www.systemdynamics.org), system dynamics didefinisikan: “System dynamics is a methodology for studying and managing complex feedback systems, such as one finds in business and other social systems. In fact it has been used to address practically every sort of feedback system. While the word system has been applied to all sorts of situations, feedback is the differentiating descriptor here. Feedback refers to the situation of X affecting Y and Y in turn affecting X perhaps through a chain of causes and effects. One cannot study the link between X and Y and, independently, the link between Y and X and predict how the system will behave. Only the study of the whole system as a feedback system will lead to correct results.”
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------TETEN W. AVIANTO
14
SYSTEM DYNAMICS
System dynamics adalah suatu metodologi untuk mempelajari dan mengelola sistem-sistem umpan-balik yang kompleks, seperti seseorang mengenalnya dalam bisnis dan sistem-sistem sosial lainnya. Kata sistem telah diaplikasikan ke semua macam situasi, sedangkan kata umpan-balik di sini merupakan alat untuk mendeskripsikan
suatu
proses
penurunan
(pendiferensiasian).
Umpan-balik
menyatakan suatu situasi X mempengaruhi Y dan pada gilirannya Y mempengaruhi X yang mungkin melalui serangkaian rantai hubungan sebab-akibat. Seseorang tidak dapat mempelajari hubungan antara X dan Y dan, secara terpisah, hubungan antara Y dan X; untuk kemudian memprediksi bagaimana sistem itu berperilaku. Pemahaman yang benar terhadap sistem dapat diperoleh dengan melihat hubungan saling terkait itu secara keseluruhan dan tidak dipisah-pisahkan. Apa bedanya pendekatan system dynamics dengan pendekatan sistem yang lainnya? Hal ini dijawab oleh MIT (Massachusett Institute of Technology - USA) System Dynamics Group di http://web.mit.edu/sdg/www/what_is_sd.html. “What makes using system dynamics different from other approaches to studying complex systems is the use of feedback loops. Stocks and flows help describe how a system is connected by feedback loops which create the nonlinearity found so frequently in modern day problems. Computers software is used to simulate a system dynamics model of the situation being studied. Running "what if" simulations to test certain policies on such a model can greatly aid in understanding how the system changes over time.” Hal yang paling khas dari system dynamics dibandingkan dengan pendekatan lainnya dalam memahami sistem yang kompleks adalah feedback loop (lingkar umpan-balik). Dalam pemahaman selanjutnya, feedback loop itu dinyatakan dalam konsep stock (stok) dan flow (aliran). Konsep stok dan aliran ini menerangkan bahwa komponen sistem itu ada yang bersifat akumulasi yaitu stock dan ada juga yang bersifat mengalir yaitu flow. Dengan konsep stok dan aliran ini, maka konsep
TETEN W. AVIANTO ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
15
SYSTEM DYNAMICS
feedback dalam suatu sistem akan dapat dimengerti dan disimulasikan. Dan dengan konsep stok ini juga akan muncul konsep delay, dan nonlinearity. Konsep feedback, stock dan flow, delay, dan nonlinearity; merupakan dasar pikiran (premise) tentang pola keterkaitan antar komponen yang digunakan dalam pemodelan system dynamics.
3.1. Perkembangan System Dynamics Metodologi system dynamics telah berkembang sejak dekade 50-an, pertama kali dikembangkan oleh Jay W. Forrester sewaktu kelompoknya melakukan riset di MIT dengan mencoba mengembangkan manajemen industri guna mendesain dan mengendalikan
sistem
industri.
Mereka
mencoba
mengembangkan
metode
manajemen untuk perencanaan industri jangka panjang yang kemudian diterbitkan dalam bentuk buku pada tahun 1961 dengan judul “Industrial Dynamics”. Selanjutnya dengan menggunakan metodologi yang sama Forrester berupaya menjelaskan perkembangan kota yang dipublikasikan dalam buku “Urban Dynamics” (1969). Pada perkembangannya, metodologi ini telah diterapkan di dalam analisis pada sejumlah persoalan ekonomi dan sosial yang menarik dan penting. Salah satu yang paling banyak dipublikasikan adalah model yang dikembangkan oleh Dennis Meadows dan Club of Rome dalam bukunya The Limits to Growth. Berbagai model telah
dikembangkan
dengan
system
dynamics
guna
mempelajari
berbagai
permasalahan yang beragam, seperti manajemen proyek, pasukan perdamaian PBB, penemuan gas alam, pertumbuhan suatu bisnis, perencanaan ekonomi nasional dan sebagainya (Roberts et.al, 1983). Sejalan dengan perkembangan kebutuhan pemodelan dengan system dynamics, dikembangkan pula berbagai software sebagai alat bantu (tools) sehingga penggunaan metodologi system dynamics, sebagai salah satu cara pemodelan, menjadi lebih efisien. Saat ini berkembang software-software yang bukan cuma memudahkan pemakai untuk membangun model, melainkan juga untuk melakukan simulasi dan ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------TETEN W. AVIANTO
16
SYSTEM DYNAMICS
berbagai uji sensitivitas model. Software alat bantu system dynamics yang tersedia di pasaran antara lain Dynamo, Vensim, Powersim, ithink dan Stella. 3.2. Struktur Kesisteman dalam Systems Thinking dan System Dynamics Struktur yang menyebabkan munculnya peristiwa dan pola perilaku, terdiri dari unsur dan keterkaitannya. Pola pola keterkaitan antar elemen struktur itu dalam system dynamics dan systems thinking dapat dikategorikan menjadi : 1. Feddback (Causal loop diagram) 2. Stock and Flow 3. Delay 4. 4. Non Linearity Keterkaitan dua unsur dalam suatu sistem harus berbentuk hubungan kausal (sebab-kibat), dan keterkaitan antar semua unsur dalam sistem itu harus ada yang bersifat umpan balik. (causal loop). Lingkar umpan-balik (feedback loop) tersebut menyatakan hubungan sebabakibat variabel-variabel yang melingkar, bukan manyatakan hubungan karena adanya korelasi-korelasi statistik. Ada 2 macam hubungan kausal, yaitu: 1)
hubungan kausal positif; dan
2)
hubungan kausal negatif.
Ada 2 macam lingkar umpan-balik, yaitu: 1)
lingkar umpan-balik positif (growth);dan
2)
lingkar umpan –balik negatif (goal seeking).
TETEN W. AVIANTO ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
SYSTEM DYNAMICS
Hubungan kausal positif:
Hubungan kausal negatif
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------TETEN TETEN W. AVIANTO
17
18
SYSTEM DYNAMICS
Causal loop diagram
Dalam merepresentasikan aktivitas dalam suatu lingkar umpan-balik, umpan balik, digunakan dua jenis variabel yang disebut sebagai Stock (level) ( dan Flow (rate).. Level digambarkan dalam bentuk kotak dan Rate dalam bentuk keran. Seperti gamber berikut ini. Stock & Flow Diagram
TETEN W. AVIANTO ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
SYSTEM DYNAMICS
Pola keterkaitan lainnya adalah: delay. Dalam perubahannya struktur berubah itu memerlukan waktu.
Dan pola keterkaitan Non-Linearity. Non Linearity. Perubahan “sebab” tidak selalu berpengaruh linier terhadap “akibat”.
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------TETEN TETEN W. AVIANTO
19
20
SYSTEM DYNAMICS
3.3. Prosedur Pemodelan System Dynamics Prosedur pemodelan system dynamics, Khalid Saeed (1994) menekankan kepada bukti empiris sebagai driving force baik untuk menggambarkan struktur mikro maupun untuk verifikasi pola perilakunya (Gambar 5).
Alternative model, pengalaman, literatur
Persepsi sistem
literatur Bukti empiris
struktur
Empirical and inferred time series Konseptualisasi sistem
Perbandingan dan rekonsiliasi
Proses validasi struktur
Proses validasi perilaku
Perbandingan dan rekonsiliasi
Perumusan model
Representasi struktur model
Penggambaran dan deskripsi
Deduksi perilakumodel
Komputasi
Gambar 5 Prosedur pemodelan system dynamics
TETEN W. AVIANTO ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
21
SYSTEM DYNAMICS
Bagian II Tutorial Powersim, Salah Satu Software untuk System Dynamics
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------TETEN W. AVIANTO
22
SYSTEM DYNAMICS
TETEN W. AVIANTO ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
23
SYSTEM DYNAMICS
IV.
SOFTWARE UNTUK SIMULASI SYSTEM DYNAMICS Software-software yang didisain untuk membuat simulasi model system
dynamics, sampai saat ini tersedia di pasar adalah : Dynamo, Vensim, Stella, I-think, Powersim.
Software DYNAMO
Produsen PA Consulting One Memorial Drive Cambridge MA 02142 Phone: 617 225 2700 Fax: 617 225 2631
PowerSim
Powersim Software AS Sandbrugaten 5-7 PO. Box 3961, Dreggen N-5835 Bergen, NORWAY Phone: 47 55 60 65 00 Fax:
47 55 60 65 01
Email:
[email protected]
Vensim
URL: http://www.powersim.com Ventana Systems, Inc. 60 Jacob Gates Road Harvard, MA 01451
Keterangan DYNAMO was the first system dynamics simulation language, and for a long time the language and the field were considered synonymous. Originally developed by Jack Pugh at MIT the language was made commercially available from PughRoberts in the early 1960s. DYNAMO today runs on PC compatibles under Dos/Windows. It provides an equation based development environment for system dynamics models. In the mid 1980s the Norwegian government sponsored research aimed at improving the quality of high school education using system dynamics models. This project resulted in the development of Mosaic, an object oriented system aimed primarily at the development of simulation based games for education. Powersim was later developed as a Windows based environment for the development of system dynamics models that also facilitates packaging as interactive games or learning environments. Originally developed in the mid 1980s for use in consulting projects Vensim
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------TETEN W. AVIANTO
24
SYSTEM DYNAMICS
Software
Produsen Phone 508 651 0432 Fax: 508 650 5422 Email:
[email protected] URL: http://www.vensim.com
IThink / Stella
Keterangan was made commercially available in 1992. It is an integrated environment for the development and analysis of system dynamics models. Vensim runs on Windows and Macintosh computers.
isee Systems 46 Centerra Parkway Suite 200 Lebanon NH 03766
Originally introduced on the Macintosh in 1984, the Stella software provided a graphically oriented front end for the development of system dynamics models. The stock and flow diagrams, Phone: 603 643 9636 used in the system dynamics literature Fax: 603 643 9502 are directly supported with a series of http://www.iseesystems.com tools supporting model development. Equation writing is done through dialog boxes accessible from the stock and flow diagrams. IThink is available for Macintosh and Windows computers.
Masing-masing software di atas mempunyai versi yang beragam, sesuai dengan perkembangannya. Software yang akan dipakai untuk pengenalan simulasi sekarang ini adalah Powersim Constructor. Powersim adalah salah satu software untuk simulasi model system dynamics. Jadi Powersim hanyalah merupakan alat (tool) untuk mempermudah simulasi model system dynamics. Perlu ditegaskan di sini bahwa menggunakan software Powersim tidak berarti dengan sendirinya menggunakan metodologi system dynamics. System dynamics dapat disimulasikan dengan berbagai jenis software, termasuk dengan software spreadsheet, misalnya Excel. TETEN W. AVIANTO ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
25
SYSTEM DYNAMICS
V.
MENGENAL POWESIM CONSTRUCTOR
5.1. Membuka Powersim
1. Dari start menu. Klik start Powesim
geser cursor ke Programs
geser cursor ke
klik Constructor dengan ikon
2. Dari desktop komputer. Klik 2 kali, ikon di atas. 3. Kemudian akan muncul di layar seperti beikut ini.
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------TETEN W. AVIANTO
26
SYSTEM DYNAMICS
Commandbar: mengandung semua perintah yang ada dalam Powersim
Toolbar: sederet tombol untuk membuat dan mengedit objek
Worksheet : bidang kerja tempat membuat dan mengedit objek
Menubar: sederet tombol untuk memberi perintah yang sering digunakan dalam Powersim
TETEN W. AVIANTO ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
27
SYSTEM DYNAMICS
5.2. Mengenal Beberapa Tools Dalam Powersim Constructor
Stok / Level Auxiliary Constant Flow / rate + auxiliary Flow / rate Link Delay link
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------TETEN W. AVIANTO
28
SYSTEM DYNAMICS
TETEN W. AVIANTO ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
29
SYSTEM DYNAMICS
Model adalah gambaran dunia nyata yang diekspresikan dengan media-media yang dapat dikomunikasikan. Dalam latihan ini, akan dimodelkan permasalahan populasi manusia. Permasalahan populasi ini diambil sebagai contoh karena mudah difahami oleh banyak orang dari berbagai latar belakang keilmuan yang dikuasainya. Sebagaimana difahami dalam paradigma system dynamics, feedback merupakan elemen dasar pembentuk model. Demikian juga dalam permasalahan populasi ini, penuh dengan feedback-feedback (umpan balik). Populasi bertambah karena kelahiran. Populasi berkurang karena kematian. Semakin besar populasi akan semakin besar kelahiran. Semakin besar populasi akan semakin besar kematian. Dengan causal loop diagram dapat digambarkan seperti di bawah ini.
+ KELAHIRAN
+
+
POPULASI
KEMATIAN
-
Populasi mempunyai satuan [jiwa]. Kelahiran dan Kematian mempunyai satuan [jiwa/tahun]. Dengan demikian, populasi harus dimodelkan sebagai “stok” atau “level”, sedangkan kematian dan kelahiran harus dimodelakan sebagai “flow” atau “rate”. Dalam contoh soal ini, causal loop diagram di atas kemudian dikembangkan ke dalam “stock and flow diagram”. Dalam causal loop diagram di atas tidak tampak
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------TETEN W. AVIANTO
30
SYSTEM DYNAMICS
detail dari model, seperti halnya fertilitas, dan umur atau harapan hidup. Detail dari model tersebut akan ungkap dalam bentuk stok dan flow agar dapat disimulasikan.
6.1. Membuat Variabel dengan Keterkaitannya Populasi digambarkan sebagai stok yang bertambah karena adanya kelahiran yang digambarkan sebagai aliran masuk. Populasi berkurang karena adanya kematian yang digambarkan sebagai aliran keluar. Kelahiran dan kematian dimodelkan sebagai “flow”atau “rate” yang digambarkan sebagai keran air, baik keran dengan aliran air yang masuk maupun yang keluar. Arah aliran digambarkan dengan tanda panahnya. 6.1.1. Menggambar dan menamai “Stock” atau “Level”. 1. Dengan tombol mouse kiri, klik sekali pada ikon level
2. Tempatkan pointer di dalam worksheet, klik sekali. Maka
? Level_1
? Populasi
akan terdapat gambar level dengan label “level” di bawahnya.
3. Selagi gambar level itu berwarna hitam, ketiklah Populasi
6.1.2. Menggambar dan menamai “Flow” atau “Rate” yang masuk ke Stok atau Level. 1. Dengan tombol mouse kiri, klik sekali pada ikon
TETEN W. AVIANTO ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
31
SYSTEM DYNAMICS
2. Tempatkan pointer di dalam worksheet di sebelah kiri gambar objek Populasi. Dengan mouse kiri klik-tekan terus-geser ke kanan, sampai ke tengah objek Populasi. 3. Selagi gambarnya hitam, ketiklah kelahiran. Didapatlah gambar berikut:
? ?
Populasi
kelahiran
6.1.3. Menggambar dan menamai “Flow” atau “Rate” yang keluar dari Stok atau Level. 1. Dengan tombol mouse kiri, klik sekali pada ikon 2. Tempatkan pointer di dalam worksheet di di dalam gambar objek Populasi.Dengan mouse kiri klik-tekan terus-geser ke kanan, sampai ke keluar ke sebelah kanan objek Populasi. 3. Selagi gambarnya hitam, ketiklah kematian. Didapatlah gambar berikut:
? ? kelahiran
Populasi
? kematian
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------TETEN W. AVIANTO
32
SYSTEM DYNAMICS
6.1.4. Menggambar “Link” antar komponen 1. Dengan tombol mouse kiri, klik sekali pada ikon 2. Tempatkan pointer di dalam worksheet di di dalam gambar objek Populasi.Dengan mouse kiri klik-tekan terus-geser ke kanan, sampai masuk ke gambar objek kelahiran
? ?
Populasi
kelahiran
? kematian
6.1.5. Menggambar dan menamai “konstanta” (constant). 1. Dengan tombol mouse kiri, klik sekali pada ikon 2. Tempatkan pointer di dalam worksheet di kiri bawah gambar objek kelahiran. Klik sekali. Objek akan berada di worksheet. Selagi gambarnya hitam, ketiklah “fertilitas”.
3. Dengan tombol mouse kiri, klik sekali pada ikon 4. Tempatkan pointer di dalam worksheet di di dalam gambar objek “fertilitas”.Dengan mouse kiri klik-tekan terus-geser ke kanan atas, sampai masuk ke gambar objek kelahiran. 5. Ulangi langkah no.1. Tempatkan pointer di dalam worksheet di kanan bawah gambar objek kematian. Klik sekali. Objek akan berada di worksheet. Selagi gambarnya hitam, ketiklah “umur”.
TETEN W. AVIANTO ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
33
SYSTEM DYNAMICS
6. Ulangi langkah 3. Tempatkan pointer di dalam worksheet di di dalam gambar objek “umur”.Dengan mouse kiri klik-tekan terus-geser ke kiri atas, sampai masuk ke gambar objek kematian.
? ? kelahiran
?
Populasi
kematian
?
?
fertilitas
umur
6.2. Menentukan Nilai Variabel Semua elemen model yang telah digambarkan di atas, mempunyai tanda tanya (?). Hal itu berarti elemen-element tersebut membutuhkan nilai. Level membutuhkan nilai awal, 6.2.1. Menentukan Nilai Awal Level Populasi 1. Pilihlah pointer tool, dan klik dua kali level Populasi. Kemudian akan mucul kotak isian seperti pada gambar di bawah ini.
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------TETEN W. AVIANTO
34
SYSTEM DYNAMICS
Jika kotak isian tidak muncul seperti gambar di atas, tapi hanya muncul seperti gambar di bawah ini, maka klik more>> dua kali sampai kotak isian seperti gambar di atas.
TETEN W. AVIANTO ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
SYSTEM DYNAMICS
Jika kotak isian tidak muncul seperti gambar di atas, tapi hanya muncul seperti gambar di bawah ini, maka klik more>> satu kali sampai kotak isian seperti gambar lengkap di atas.
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------TETEN W. AVIANTO
35
36
SYSTEM DYNAMICS
2. Nama variabelnya secara otomatis akan terisi dengan nama Populasi. Dalam kotak Definition, isilah dengan nilai 100, kemudian klik tombol Set. Setelah tombol Set diklik, maka tanda tanya pada Populasi dalam kotak isian di atas akan hilang. 3. Klik OK. Kotak isian akan menghilang. Tanda tanya pada variabel Populasi dalam worksheet (bidang kerja) juga akan hilang. Ini menunjukkan bahwa simulasi sistem ini akan dimulai pada nilai Populasi senilai 100 jiwa. Tanda tanya akan muncul dengan sendirinya pada variabel yang nilainya belum ditentukan.
TETEN W. AVIANTO ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
37
SYSTEM DYNAMICS
? kelahiran
Populasi
? kematian
?
?
fertilitas
umur
4. Pengetikan dapat dilakukan pada tombol-tombol angka yang ada di komputer, atau dapat dilakukan pada pad yang tersedian dalam kotak isian yang telah disediakan.
6.2.2. Menentukan Nilai konstanta (Constant) fertilitas 1. Untuk menentukan nilai konstanta fertilitas, bukalah kotak isiannya dengan mengklik dua kali ikon fertilitas pada gambarnya. Kemudian akan muncul gambar seperti di bawah ini.
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------TETEN W. AVIANTO
38
SYSTEM DYNAMICS
Fertilitas adalah jumlah jiwa yang lahir dari 1000 orang setiap tahun. Maka satuannya adalah 1/tahun atau /tahun (per tahun).
2. Untuk menentukan nilai konstanta fertilitas: ketiklah nilai 0.04. Nilai ini diambil hanya sebagai salah satu contoh saja. Pengetikan dapat dilakukan dari tomboltombol komputer maupun pada tombol-tombol yang ada pada pad di kotak isian. Dan pada kotak Definition akan muncul persamaan rate kelahiran seperti di bawah ini.
TETEN W. AVIANTO ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
SYSTEM DYNAMICS
6.2.3. Menentukan Nilai konstanta (Constant) umur 1. Untuk menentukan nilai konstanta umur, bukalah kotak isiannya dengan mengklik dua kali ikon umur pada gambarnya. Kemudian akan muncul gambar seperti di bawah ini.
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------TETEN W. AVIANTO
39
40
SYSTEM DYNAMICS
Umur mempunyai satuan waktu dalah contoh ini adalah satuan tahun. Umur dalam hal in identik dengan harapan hidup. Umur = 1/mortalitas.
2. Untuk menentukan nilai konstanta umur: ketiklah nilai 65. Nilai ini diambil hanya sebagai salah satu contoh saja. Pengetikan dapat dilakukan dari tombol-tombol komputer maupun pada tombol-tombol yang ada pada pad di kotak isian. Dan pada kotak Definition akan muncul nilai konstanta seperti di bawah ini.
TETEN W. AVIANTO ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
SYSTEM DYNAMICS
6.2.4. Menentukan Persamaan Rate kelahiran 1. Untuk menentukan nilai vatiabel kelahiran, bukalah kotak isiannya dengan mengklik dua kali ikon kelahiran pada gambarnya. Kemudian akan muncul gambar seperti di bawah ini.
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------TETEN W. AVIANTO
41
42
SYSTEM DYNAMICS
Persamaan kelahiran = Populasi * fertilitas. Satuan kelahiran: jiwa per tahun. Satuan Populasi : jiwa. Satuan fertilitas: 1/tahun. Penjelasan lengkap tentang argumen persamaan ini dapat dipelajari dalam pembahasan system dynamics.
2. Untuk menentukan persamaan rate kelahiran: klik dua kali ikon Populasi yang ada di kotak Linked Variables, kemudian klik tanda kali (*), lalu klik ikon fertilitas pada kotak yang sama. Dan pada kotak Definition akan muncul persamaan rate kelahiran seperti di bawah ini.
TETEN W. AVIANTO ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
SYSTEM DYNAMICS
6.2.5. Menentukan Persamaan Rate kematian 1. Untuk menentukan nilai vatiabel kematian, bukalah kotak isiannya dengan mengklik dua kali ikon kelahiran pada gambarnya. Kemudian akan muncul gambar seperti di bawah ini.
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------TETEN W. AVIANTO
43
44
SYSTEM DYNAMICS
Persamaan kematian = Populasi / fertilitas. Satuan kematian: jiwa per tahun. Satuan Populasi : jiwa. Satuan fertilitas: 1/tahun. Penjelasan lengkap tentang argumen persamaan ini dapat dipelajari dalam pembahasan system dynamics.
2. Untuk menentukan persamaan rate kelahiran: klik dua kali ikon Populasi yang ada di kotak Linked Variables, kemudian klik tanda kali (*), lalu klik ikon fertilitas pada kotak yang sama. Dan pada kotak Definition akan muncul persamaan rate kelahiran seperti di bawah ini.
TETEN W. AVIANTO ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
45
SYSTEM DYNAMICS
Setelah semua komponen struktur modelnya diisi dan ditentukan nilainya, maka gambar struktur model di bidang kerja Powersim akan tampak seperti gambar di bawah ini. Semua tanda tanya tidak muncul. Jika ada tanda tanya muncul, berarti komponen yang bersangkutan belum ditentukan.
Populasi kelahiran
fertilitas
kematian
umur
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------TETEN W. AVIANTO
46
SYSTEM DYNAMICS
TETEN W. AVIANTO ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
SYSTEM DYNAMICS
VII.
MENYIMPAN DOKUMEN Menyimpan dokumen (save) adalah tahap menyimpan file yang telah dibuat,
ke dalam disk dalam komputer (Hard Disk, Flopy Disk, Flash Disk). Menyimpan dokumen ini dapat dilakukan kapan saja, tidak memerlukan prasyarat lain. Untuk menyimpan file yang kita buat dalam latihan ini, ikutilah tahap-tahap sebagai berikut ini.
1. Pilihlah Save As dari menu File. Maka akan muncul kotak isian seperti gambar di bawah ini.
2. Berilah nama file yang dibuat pada kotak File Name. Sebagai contoh saja, berilah nama POP-1. Nama file maksimal hanya 8 huruf, termasuk angka. Tanda extension powersim (*.sim) akan muncul dengan sendirinya, sebagai tanda bahwa file yang akan disimpan, dalam bentuk file powersim.
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------TETEN W. AVIANTO
47
48
SYSTEM DYNAMICS
3. Klik OK. Kemudian akan muncul kotak isian Properties, seperti terlihat dalam gambar di bawah ini
4. Sebagai contoh latihan saja, isilah Title dengan : Model Populasi. Isilah Author dengan nama anda. Dan isilah Description dengan deskripsi tentang model yang dibuat. Dalam kotak isian ini dapat diisi dengan banyak huruf, kata, atau kalimat. TETEN W. AVIANTO ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
SYSTEM DYNAMICS
Isilah sesuai kehendak anda jika dianggap membantu. Jika tidak diperlukan, kotak ini boleh saja tidak diisi.
5. Klik OK. Kemudian kotak isian Properties ini akan menutup. Perhatikan, setelah disimpan (save) label windows gambar namanya akan berubah sesuai dengan nama file yang telah dibuat.
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------TETEN W. AVIANTO
49
50
SYSTEM DYNAMICS
TETEN W. AVIANTO ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
SYSTEM DYNAMICS
VIII.
SIMULASI MODEL
8.1. Menampilkan Hasil Simulasi dengan Auto Report Untuk mulai menjalankan simulasi, klik tombol Run pada command bar atau pilih Run dari menu Simulate. Simulasi bekerja berdasarkan kepada seting atau pengaturan yang dilakukan pada kotak isian Simulation Setup. Simulation Setup ini dapat dipilih dalam menu Simulate. Dalan kondisi default, simulasi ini terisi sebagai berikut. Start Time: 0, Stop Time: 100, Integration Method adalah Euler, dan Time Step: 1.0.
Hasil simulasi akan muncul sebagai Auto Reports dalam gambar di bawah ini.
Berdasarkan kepada seting awal Powersim, hasil simulasi ditampilkan dalam bentuk gambar dan angka pada lambang level. Seting auto report dapat diubah dengan memilih Option dari menu Format, kemudian memilih kategori Auto Report. Sebagai contoh latihan, kotak isian diubah dengan memberi ceklis seperti di bawah ini.
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------TETEN W. AVIANTO
51
52
SYSTEM DYNAMICS
Maka hasil simulasinya akan tampak seperti gambar di bawah ini
TETEN W. AVIANTO ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
SYSTEM DYNAMICS
8.2. Menampilkan Hasil Simulasi dengan Grafik Hasil simulasi juga dapat ditampilkan dengan grafik waktu. Untuk membuat grafik, ikutilah tahap-tahap sebagai berikut. 1. Maksimalkan window bidang kerja dengan mengklik tombol maximize di kanan atas dari window bidang kerja.
2. Pilihlah ikon time graph dari deretan tombol di command tool bar. Atau pilihlah Time Graph dari menu Tools. 3. Geserlah kursor grafik ke bawah gambar model, kemudian klik. 4. Ulangi langkah 2 dan 3. sedemikian rupa sehingga di bawah gambar model terdapat dua grafik yang berdampingan. Jika diinginkan, geserlah garfik-grafik tersebut dengan cara: klik-tekan-geser pada grafik yang dimaksud. Perhatikan: bahwa setiap kursor melewati objek (elemen model) dalam bidang kerja, kursor tersebut berubah bentuk menjadi gambar tangan yg sedang menunjuk
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------TETEN W. AVIANTO
53
54
SYSTEM DYNAMICS
5. Tempatkan kursor pada simbol level Populasi, sehingga gambar panah menjadi gambar tangan menunjuk. Kemudian klik-tekan-geser masukkan ke dalam kotak grafik waktu di sebelah kiri. Perhatikan: ketika level Populasi diklik, warnanya berubah jadi hitam. Ketika ditekan dan digeser, bentuk kursor menjadi gambar tangan dengan lima jari telungkup. Ketika kursor tersebut masuk kotak grafik waktu, bentuknya jadi tangan sedang melepas bola. 6. Tempatkan kursor pada simbol rate kelahiran, sehingga gambar panah menjadi
gambar
tangan
menunjuk.
Kemudian klik-tekan-geser
masukkan ke dalam kotak grafik waktu di sebelah kanan. 7. Tempatkan kursor pada simbol rate kematian, sehingga gambar panah menjadi
gambar
tangan
menunjuk.
Kemudian klik-tekan-geser
masukkan ke dalam kotak grafik waktu di sebelah kanan. Hasil akhir dari langkah 1 – 7 adalah seperti tergambarkan di bawah ini.
TETEN W. AVIANTO ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
55
SYSTEM DYNAMICS
Populasi kelahiran
kematian
fertilitas
umur
40
Populasi
1,000
30 1
20
500
2
10
0
20
40
60
80
100
Time
0
20
40
60
80
kematian kelahiran
100
Time
Ada cara lain untuk memasukkan variabel yang akan disimulasikan ke dalam kotak grafik (langkah 5, 6, 7), yaitu sebagai berikut. Klik dua kali kotak grafik. Misalnya grafik sebelah kiri. Maka akan muncul gambar seperti di bawah ini.
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------TETEN W. AVIANTO
56
SYSTEM DYNAMICS
Semua variabel model tampil pada kolom sebelah kiri ( Models: ). Semua variabel yang akan disimulasikan dalam grafik tampil di kolom sebelah kanan (Parameters:). Agar variabel dapat disimulasikan maka harus dipindahkan ke sebelah kanan. Caranya adalah dengan mengklik dua kali variabel yang bersangkutan. Atau, klik sekali, kemudian klik tombol “Add->” yang ada di bawah kolomnya. Demikian juga untuk menghilangkan variabel dari kotak grafik agar variabel itu tidak jadi disimulasikan. Caranya adalah dengan mengklik dua kali variabel yang bersangkutan di kolom Parameter sehingga pindah ke kolom Models . Atau, klik sekali, kemudian klik tombol “<-Remove” yang TETEN W. AVIANTO ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
SYSTEM DYNAMICS
ada di bawah kolomnya. 8. Klik tombol Run, pada deretan command bar. Kemudian akan tampil hasil simulasi pada kedua grafik waktu, seperti tampak dalam gambar di bawah ini.
8.3. Menampilkan Hasil Simulasi dengan Tabel Hasil simulasi juga dapat ditampilkan dengan tabel waktu. Untuk membuat tabel, ikutilah tahap-tahap sebagai berikut. 1. Maksimalkan window bidang kerja dengan mengklik tombol maximize di kanan atas dari window bidang kerja.
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------TETEN W. AVIANTO
57
58
SYSTEM DYNAMICS
2. Pilihlah ikon time table dari deretan tombol di command tool bar. Atau pilihlah Time Table dari menu Tools. 3. Geserlah kursor grafik ke bawah gambar grafik, kemudian klik. 4. Setelah tabel muncul di bawah grafik, geserlah sesuai kehendak. Besar kecilnya table dapat di ubah dengan menggeser kotak hitam kecil di sekitar tabel tersebut. Caranya ialah dengan cara klik-tekan-geser pada kotak hitam kecil tersebut. Perhatikan: bahwa setiap kursor melewati objek (elemen model) dalam bidang kerja, kursor tersebut berubah bentuk menjadi gambar tangan yg sedang menunjuk
TETEN W. AVIANTO ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
59
SYSTEM DYNAMICS
Populasi kelahiran
kematian
fertilitas
umur
Populasi
2
40
1,000
30
2
20
500
10
0
20
40
60
80
100
1
2
1 0
2
2 1 20
2
1
1 40
60
1 80
1 2
kematian kelahiran
100
Time
Time
Time 0 1 2 3 4 5 6 7 8
5. Tempatkan kursor pada simbol level Populasi, sehingga gambar panah menjadi
gambar
tangan
menunjuk.
Kemudian klik-tekan-geser
masukkan ke dalam kotak tabel waktu di bawah grafik. Perhatikan: ketika level Populasi diklik, warnanya berubah jadi hitam. Ketika ditekan dan digeser, bentuk kursor menjadi gambar tangan dengan lima jari telungkup. Ketika kursor tersebut masuk kotak grafik waktu, bentuknya jadi tangan sedang melepas bola. ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------TETEN W. AVIANTO
60
SYSTEM DYNAMICS
6. Tempatkan kursor pada simbol rate kelahiran, sehingga gambar panah menjadi
gambar
tangan
menunjuk.
Kemudian
klik-tekan-geser
masukkan ke dalam kotak tabel. 7. Tempatkan kursor pada simbol rate kematian, sehingga gambar panah menjadi
gambar
tangan
menunjuk.
Kemudian
klik-tekan-geser
masukkan ke dalam kotak tabel. Hasil akhir dari langkah 1 – 7 adalah seperti tergambarkan di bawah ini.
Populasi kelahiran
kematian
fertilitas
umur
Populasi
2
40
1,000
30
2
20
500
10
0
20
40
60
80
100
Populasi
1 0
2
2 1 20
2
1
1 40
60
1 80
1 2
kematian kelahiran
100
Time
Time
Time 0 1 2 3 4 5 6 7 8
1
2
kelahiran
kematian
TETEN W. AVIANTO ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
SYSTEM DYNAMICS
Ada cara lain untuk memasukkan variabel yang akan disimulasikan ke dalam kotak grafik (langkah 5, 6, 7), yaitu sebagai berikut. Klik dua kali kotak tabel. Maka akan muncul gambar seperti di bawah ini.
Semua variabel model tampil pada kolom sebelah kiri ( Models: ). Semua variabel yang akan disimulasikan dalam grafik tampil di kolom sebelah kanan (Parameters:). Agar variabel dapat disimulasikan maka harus dipindahkan ke sebelah kanan. Caranya adalah dengan mengklik dua kali variabel yang bersangkutan. Atau, klik sekali, kemudian klik tombol “Add---------------------------------------------------------------------------------------------------------------TETEN W. AVIANTO
61
62
SYSTEM DYNAMICS
>” yang ada di bawah kolomnya. Demikian juga untuk menghilangkan variabel dari kotak grafik agar variabel itu tidak jadi disimulasikan. Caranya adalah dengan mengklik dua kali variabel yang bersangkutan di kolom Parameter sehingga pindah ke kolom Models . Atau, klik sekali, kemudian klik tombol “<-Remove” yang ada di bawah kolomnya. 8. Klik tombol Run, pada deretan command bar. Kemudian akan tampil hasil simulasi pada kedua grafik waktu, seperti tampak dalam gambar di bawah ini.
TETEN W. AVIANTO ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
SYSTEM DYNAMICS
8.4. Simulasi Interaktif dengan Slider Powersim memberikan fasilitas untuk simulasi interaktif. Yaitu dengan cara mengubah parameter model ketika simulasi sedang berjalan. Mengubah parameter tersebut dengan jalan menggeser-geser tombol pada slider. Berikut ini adalah cara membuat slider. ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------TETEN W. AVIANTO
63
64
SYSTEM DYNAMICS
1. Pilihlah slider tool dengan cara mengklik tombol slider pada deretan tombol command toolbar, atau dengan cara memilih Slider / Bar pada menu Tools. 2. Gerakkan kursor slider/bar ke bidang kerja di antara gambar struktur model dengan grafik, kemudian klik. Geserlah posisi gambar slider tersebut jika diinginkan. 3. Pilih fertilitas, kemudian klik-tekan-geser masukkan ke dalam kotak slider. Maka akan diperoleh gambar sebagai berikut.
Populasi kelahiran
kematian
fertilitas fertilitas
0.0396
0.0399
0.0402
2
40
1,000
Populasi
umur
30
2
20
500
10
0
20
40
60
80
100
1 0
Populasi 100.00 102.46 104.98 107.57 110.22 112.93 115.71 118.56 121.48
2
2 1 20
2 1 40
1 60
1 80
1 2
kematian kelahiran
100
Time
Time
Time 0 1 2 3 4 5 6 7 8
1
2
kelahiran 4.00 4.10 4.20 4.30 4.41 4.52 4.63 4.74 4.86
kematian 1.54 1.58 1.62 1.65 1.70 1.74 1.78 1.82 1.87
TETEN W. AVIANTO ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
SYSTEM DYNAMICS
4. Klik slider tersebut. Akan muncul gambar sebagai berikut.
5. Klik fertilitas, pada kolom Parameters, kemudian klik Axis. Akan mucul gambar di bawah ini. Langkah ini ditujukan untuk menentukan rentang minimum dan maximum tombol slider bisa digeser.
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------TETEN W. AVIANTO
65
66
SYSTEM DYNAMICS
6. Isilah Minimum dengan 0, Maximum dengan 0.05.
7. Pilihlah Run Setup dari menu Simulate. Kemudian akan muncul kotak isian seperti di bawah ini. Isilah Auto Pause every 10 Time Units. Kemudian klik OK. Ini akan membuat Powersim akan jeda setiap 10 kali time unit. Jeda inilah yang akan dimanfaatkan untuk mengubah parameter fertilitas dengan menggeser tombol slider.
TETEN W. AVIANTO ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
SYSTEM DYNAMICS
8. Klik Run untuk memulai simulasi. Setiap 10 langkah time unit, simulasi akan jeda, tombol pause akan sendirinya muncul. Dalam keadaan jeda inilah tombol slider dapat digeser sesuai yang diinginkan, dalam rentang yang telah ditentukan pada langkah 6. 9. Untuk memulai setelah jeda klik tombol Pause. Ulangi sampai simulai selesai pada time ke 100, berarti 10 kali jeda.
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------TETEN W. AVIANTO
67
68
SYSTEM DYNAMICS
Populasi kelahiran
kematian
fertilitas 0.00
fertilitas
0.01
0.02
0.03
Populasi
500
0.04
0.05
umur
15
400 2
10
300 200
5
100 0
20
40
60
80
100
2 2 1 0
Populasi 100.00 102.46 104.98 107.57 110.22 112.93 115.71 118.56 121.48
1 20
2 1
2 1
1 2
kematian kelahiran
1 40
60
80
100
Time
Time
Time 0 1 2 3 4 5 6 7 8
2 1
kelahiran 4.00 4.10 4.20 4.30 4.41 4.52 4.63 4.74 4.86
kematian 1.54 1.58 1.62 1.65 1.70 1.74 1.78 1.82 1.87
8.5. Seting Simulasi Berjalannya simulasi diatur dari setting simulasi. Seberapa jauh rentang waktu yang akan disimulasikan, metode, dan step time. Untuk lebih jelasnya, berikut ini adalah contoh pengaturan simulasi untuk latihan. Model populasi yang telah dibuat akan disimulasikan sejak tahun 1970 sampai tahun 2020. Metode perhitungan integrasi adalah Euleur. Perhitungan dilakkan
TETEN W. AVIANTO ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
69
SYSTEM DYNAMICS
setiap rentang waktu 0,25 tahun. Untuk itu tahap pengerjaannya adalah sebagai berikut. Seting simulasi dapat ditemukan dengan memilih Simulation Setup… yang ada di menu Simulate. Kemudian akan muncul kotak isian seperti gambar di bawah ini.
1. Gantilah angka 0.00 pada isian Start Time dengan angka 1970. 2. Gantilah angka 100.00 pada isian Stop Time dengan angka 2020. 3. Turunkan nilai 1.00 pada Time Step dengan 0.25 dengan cara mengklik tanda panah yang mengarah ke bawah. 4. Isian yang lain untuk sementara dibiarkan sesuai dengan defaultnya. ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------TETEN W. AVIANTO
70
SYSTEM DYNAMICS
Sehingga kotak isian di atas berubah menjadi seperti gambar di bawah ini.
8.6. Seting Grafik Grafik waktu yang merupakan salah satu display hasil simulasi dapat diubah sedemikian rupa sehingga mendekati apa yang diinginkan si pembuat model agar hasil simulasi dapat tampil lebih komunikatif. 1. Pilihlah salah satu grafik yang akan diubah penampilannya. Sebagai contoh ambilah grafik yang berikut ini dari contoh model yang sudah dibuat.
TETEN W. AVIANTO ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
71
SYSTEM DYNAMICS
350
Populasi
300 250 200 150 100 1,970
1,980
1,990
2,000
2,010
2,020
Time
2. Klik dua kali grafik tersebut. Akan muncul kotak isian sebagai berikut.
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------TETEN W. AVIANTO
72
SYSTEM DYNAMICS
3. Klik tombol Axis… pada kolom Value[Y] axis. Akan muncul kotak isian sebagai berikut.
4. Gantilah angka 100.0 pada kolom Scale dengan angka 0. Kemudian klik OK. Kotak isian di atas akan menutup. 5. Klik Axis… pada kolom Time[X] axis. Akan muncul kotak isian sebagai berikut seperti gambar di bawah ini.
6. Klik tombol Label. Akan muncul kotak isian seperti gambar di bawah ini. TETEN W. AVIANTO ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
SYSTEM DYNAMICS
Tulislah pada kolom Text dengan kata “Tahun”.
7. Kemudian klik OK. 8. Dan klik OK lagi.
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------TETEN W. AVIANTO
73
74
SYSTEM DYNAMICS
Populasi
300 200 100 0 1,970
1,980
1,990
2,000
2,010
2,020
Tahun Penampilan grafik terakhir ini berbeda dengan grafik sebelum diubah. Angka minimum 100 diganti menjadi 0. Mengubah nilai minimum ini akan banyak membantu pada pembahasan model selanjutnya. Kata Time diganti menjadi Tahun, inipun kemudian hari akan memudahkan. 2
Populasi
300 2
10 200
2 5
100 0 1,970
2 1,980
1,990
2,000
Tahun
2,010
2,020
1
2 2 1
1
1
2
kematian kelahiran
1 1 1 1,970 1,980 1,990 2,000 2,010 2,020
Time
Untuk latihan: ubahlah grafik yang satu lagi (di sebelah kanan).
TETEN W. AVIANTO ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
75
SYSTEM DYNAMICS
2 2
10 2 5 2
kematian
1
2 2
1
1
1
kelahiran
2
1 1 1 1,970 1,980 1,990 2,000 2,010 2,020
Time menjadi seperti gambar di bawah ini.
2 2
10 2 5
2 1
0 1,970
2
2
1
1
1,980
1,990
1
2,000
1
2,010
1
1 2
kematian kelahiran
2,020
Tahun
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------TETEN W. AVIANTO
76
SYSTEM DYNAMICS
8.7. Menampilkan Semua Hasil Simulasi Pada model yang telah dibuat, klik Run. Kemudian klik Pause, 4 kali, sampai simulasi selesai. Simulasi berjalan dengan nilai fertilitas = 0.04/tahun. Umur (harapan hidup) = 65 tahun. Maka hasil simulasinya adalah seperti gambar di bawah ini.
Populasi
300 200 100 0 1,970
1,980
1,990
2,000
2,010
2,020
Time
Klik Run, klik Pause, geser tombol fertilitas ke angka 0.05. klik Pause lagi berulang kali sampai simulasi selesai. Ini berarti model mensimulasikan bahwa fertilitas berubah pada tahun 1990 dari 0.04/tahun menjadi 0.05/tahun. Gambarnya adalah sebagai berikut.
TETEN W. AVIANTO ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
77
SYSTEM DYNAMICS
Populasi
400 300 200 100 0 1,970
1,980
1,990
2,000
2,010
2,020
Time
Klik Run, klik Pause, klik Pause lagi, geser tombol fertilitas ke angka 0.03. klik Pause lagi berulang kali sampai simulasi selesai. Ini berarti model mensimulasikan bahwa fertilitas berubah pada tahun 2000 dari 0.04/tahun menjadi 0.03/tahun. Gambarnya adalah sebagai berikut.
Populasi
250 200 150 100 50 0 1,970
1,980
1,990
2,000
2,010
2,020
Time
Seperti terlihat dari ketiga gambar di atas, hasil simulasi yang ditampilkan adalah dari nilai fertilitas yang terakhir dimasukkan. Dalam banyak kasus seringkali diperlukan untuk menampilkan semua perubahan model dalam satu grafik simulasi. Dalam kasus ini, bagaimana caranya semua hasil simulasi itu ditampilkan dalam satu grafik. Berikut ini adalah caranya. ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------TETEN W. AVIANTO
78
SYSTEM DYNAMICS
1. Klik dua kali grafik Populasi (grafik sebelah kiri). Kemudian akan muncul gambar seperti di bawah ini.
2. Klik tombol Display… (kolom paling kanan). Akan muncul seperti gambar di bawah ini.
TETEN W. AVIANTO ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
SYSTEM DYNAMICS
3. Berilah tanda ceklis (V) pada kotak isian sebelum “Add New Generatios to Display List”, dengan cara mengkliknya. Klik OK.
Tampilan akan kembali ke kotak isian semula seperti gambar di bawah ini.
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------TETEN W. AVIANTO
79
80
SYSTEM DYNAMICS
4. Klik Generations… akan muncul kotak isian seperti gambar di bawah ini.
TETEN W. AVIANTO ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
81
SYSTEM DYNAMICS
5. Berilah tanda ceklis (V) pada kotak isian sebelum “Simulation Starts New Generation”, dengan cara mengkliknya. Klik OK.
Tampilan
akan kembali ke kotak isian semula. Klik OK lagi. 6. Pilih Clear Result yang ada pada menu Simulate, untuk menghilangkan semua hasil simulasi yang ada di gafik waktu. 7. Pada model yang telah dibuat, klik Run. Kemudian klik Pause, 4 kali, sampai simulasi selesai. Simulasi berjalan dengan nilai fertilitas = 0.04/tahun. Umur (harapan hidup) = 65 tahun 8. Klik Run, klik Pause, geser tombol fertilitas ke angka 0.05. klik Pause lagi berulang kali sampai simulasi selesai. Ini berarti model mensimulasikan bahwa fertilitas berubah pada tahun 1990 dari 0.04/tahun menjadi 0.05/tahun. 9. Klik Run, klik Pause, klik Pause lagi, geser tombol fertilitas ke angka 0.03. klik Pause lagi berulang kali sampai simulasi selesai. Ini berarti ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------TETEN W. AVIANTO
82
SYSTEM DYNAMICS
model mensimulasikan bahwa fertilitas berubah pada tahun 2000 dari 0.04/tahun menjadi 0.03/tahun. Perubahan nilai fertilitas yang dilakukan pada langkah 7 – 9 di atas, ditampilkan pada satu gambar di bawah ini.
3
Populasi
200 150 100 1 2 3
1
2 1 123
3
3
3
50 0 1,970
1,980
1,990
2,000
2,010
2,020
Time
TETEN W. AVIANTO ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
83
SYSTEM DYNAMICS
IX.
MEMINDAHKAN ISI FILE POWERSIM KE PROGRAM MS WORD File Powersim itu dapat ditampilkan ke dalam file tercetak (print out) yang
menggunakan program MS Word, atau (mungkin) program pengolah kata yang lainnya. Selain itu juga dapat ditampilkan dalam file presentasi, seperti Powerpoint. Ketika file powersim dipindahkan ke file bentuk lain tersebut, yang harus dipindahkan adalah gambar struktur modelnya dan isi atau nilai dan persamaan yang terkandung di dalam setiap komponen modelnya. Sebagai contoh soal. Untuk keperluan membuat laporan, makalah, dsb yang dibuat dengan software MS Word, dapat diperkaya dengan struktur model yang telah dibuat di file Powersim. Caranya adalah sebagai berikut. 1. Tempatkan kursor di kiri atas gambar atau bidang yang akan dipindahkan ke file MS Word, klik kanan tombol mouse – tekan – geser ke kanan bawah, sedemikian rupa sehingga muncul kotak yang mengitari
gambar
atau
bidang
yang
akan
dipindahkan tersebut. Batas kotak berupa garis terputus-putus, seperti tampak dalam gambar di bawah ini.
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------TETEN W. AVIANTO
84
SYSTEM DYNAMICS
2. Klik tombol copy pada toolbar. 3. Bukalah software MS Word, seperti biasanya. 4. Masuklah ke salah satu dokument MSWord yang akan diberik gambar dari Powersim itu. Klik tombol Paste pada toolbar MSWord. Kemudian akan muncul gambar file Powersim dalam file MSWord, seperti tampak dalam gambar di bawah ini.
TETEN W. AVIANTO ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
85
SYSTEM DYNAMICS
Jika model masil dalam Powesim, untuk mengetahui nilai-nilai dan persamaan yang ada di masing-masing komponennya, tinggal diklik dua kali (double click) pada masing-masing komponen model itu. Jika model sudah dalam file MSWord, nilai dan persamaan tersebut harus disertakan secara tertulis. Atau dengan kata lain, gambar model itu harus diekspresikan dalam bentuk persamaan. Caranya adalah sebagai berikut: 1. Klik menu View, kemudian pilihlah Equations. Akan muncul persamaan seperti gambar di bawah ini.
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------TETEN W. AVIANTO
86
SYSTEM DYNAMICS
2. Pindahkanlah persamaan di Powersim tersebut ke MSWord. Caranya: klik baris paling atas dari persamaan itu (Populasi), tekan Shift pada tombol komputer, klik baris paling bawah dari persamaan itu (umur). 3. Klik tombol copy pada Powesim. 4. Masuklah ke dokumen MSWord yang akan diberi persamaan dari Powersim itu. Klik tombol Paste pada toolbar MSWord. Kemudian akan muncul persamaan file Powersim dalam file MSWord, seperti tampak dalam gambar di bawah ini.
TETEN W. AVIANTO ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
87
SYSTEM DYNAMICS
Setelah persamaan model di Powersim dipindahkan ke MSWord, tampak ada perubahan penampilan, tetapi tetap mempunyai nilai yang sama. Icon-icon yang ada berubah menjadi kata flow, aux (auxiliary), const (constant), dan init (initial) untuk menunjukkan level. init
Populasi = 100
Artinya: populasi berbentuk level (stock) dengan nilai awal = 100
flow
Populasi = -dt*kematian +dt*kelahiran
Artinya: Populasi itu berkurang karena adanya flow kematian dan bertambah karena adanya flow kelahiran.
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------TETEN W. AVIANTO
88
SYSTEM DYNAMICS
aux
kelahiran = Populasi*fertilitas
Artinya: kelahiran berbentuk auxiliary. Persamaannya: kelahiran = Populasi x fertilitas
aux
kematian = Populasi/umur
Artinya: kematian berbentuk auxiliary. Persamaannya: kematian = Populasi / umur
const
fertilitas = 0.04
Artinya: fertilitas berbentuk konstanta. Nilainya: 0.04
const
umur = 65
Artinya:
umur
berbentuk
konstanta.
Nilainya: 65
TETEN W. AVIANTO ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
89
SYSTEM DYNAMICS
Bagian III Contoh Soal
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------TETEN W. AVIANTO
90
SYSTEM DYNAMICS
TETEN W. AVIANTO ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
SYSTEM DYNAMICS
X.
CONTOH SOAL : Daya Dukung Lingkungan 10.1.
Deskripsi Persoalan
Contoh soal ini menggambarkan struktur yang menentukan perilaku. Hasil simulasi model yang diperlihatkan dengan grafik itu ditentukan oleh struktur modelnya, bukan oleh rekayasa persamaan matematiknya. Struktur model yang baik adalah yang merepresentasikan struktur dunia nyatanya. Contoh soal ini memodelkan cerita sebagai berikut ini. Suatu wilayah yang selama ini pertumbuhan bisnisnya dari tahun ke tahun seimbang antara pertumbuhannya dengan demolisinya. Oleh karena adanya sumber pertumbuhan ekonomi baru, maka pertumbuhannnya tiba-tiba naik. Model pertama (bagian 10.2) memodelkan suatu pertumbuhan bisnis tanpa batas. Ini sesuatu yang tidak mungkin. Model kedua (bagian 10.3) menggambarkan pertumbuhan bisnis itu terletak di suatu wilayah yang luas lahannya terbatas. Ketersediaan lahan ini yang menjadi daya dukung atau pembatas pertumbuhan bisnisnya. Daya dukung atau pembatas pertumbuhan itu harus digambarkan dalam struktur model yang jelas dan menggambarkan dunia nyatanya. Struktur model yang merepresentasikan struktur dunia nyatanya akan memunculkan hasil simulasi yang mirip dengan perilaku dunia nyatanya.
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------TETEN W. AVIANTO
91
92
SYSTEM DYNAMICS
10.2.
Pertumbuhan Tanpa Batas Daya Dukung
Causal Loop Diagram
Laju Konstruksi Bisnis
Laju Demolisi Bisnis
Bisnis
Stock & Flow Diagram
Umur_Bisnis_Rata2
Fraksi_Konstruksi_Bisnis
Bisnis Laju_Konstruksi_Bisnis
Laju_Demolisi_Bisnis
Persamaan untuk Stock & Flow init
Bisnis = 50
flow
Bisnis = -dt*Laju_Demolisi_Bisnis +dt*Laju_Konstruksi_Bisnis unit
aux
Bisnis = Unit
Laju_Demolisi_Bisnis = Bisnis/Umur_Bisnis_Rata2
TETEN W. AVIANTO ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
93
SYSTEM DYNAMICS
unit
Laju_Demolisi_Bisnis = Unit/Tahun
aux
Laju_Konstruksi_Bisnis = Bisnis*Fraksi_Konstruksi_Bisnis
const
Fraksi_Konstruksi_Bisnis = 0.02 unit
const
Fraksi_Konstruksi_Bisnis = /Tahun
Umur_Bisnis_Rata2 = 50 unit
Umur_Bisnis_Rata2 = Tahun
spec
start = 0.00000
spec
stop = 100.00000
spec
dt = 1.00000
spec
method = Euler (fixed step)
Grafik Simulasi
50.4
Bisnis
50.2 50.0 49.8 49.6 0
20
40
60
80
100
Time
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------TETEN W. AVIANTO
94
SYSTEM DYNAMICS
1.010 1.005 1.000 1 2
12
12
12
12
1
1 2
0.995
Laju_Konstruksi_Bisnis Laju_Demolisi_Bisnis
0.990 0
20
40
60
80
100
Time
Hasil simulasi memperlihatkan bahwa sistem itu dalam keadaan equilibrium atau seimbang antara pertumbuhan dan demolisi bisnisnya. Grafik berikut ini menggambarkan jika pertumbuhan tiba-tiba naik, yaitu Fraksi_Konstruksi_Bisnis yang semula 0.02, pada Time ke 20 berubah menjadi 0.06. Petunjuk pembuatan slider, agar konstanta model dapat diubah pada waktu (Time) tertentu, dapat dilihat di hal 60.
TETEN W. AVIANTO ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
95
SYSTEM DYNAMICS
Bisnis
1,000
500
0 0
20
40
60
80
100
Time 70
1
60 50 40 1
1
30
2
20 1
10 01 2 0
12 20
1
2
40
2
Laju_Konstruksi_Bisnis Laju_Demolisi_Bisnis
2
2 60
80
100
Time
Fraksi_Konstruksi_Bisnis 0.00
0.02
0.04
0.06
0.08
0.10
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------TETEN W. AVIANTO
96
SYSTEM DYNAMICS
10.3.
Lahan Sebagai Pembatas
Causal Loop Diagram
+
Laju Konstruksi Bisnis +
Bisnis
+ Laju Demolisi Bisnis
-
-
+ Persentase Lahan Bisnis + -
Lahan per Unit Bisnis
Lahan Tersedia
TETEN W. AVIANTO ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
97
SYSTEM DYNAMICS
Stock & Flow Diagram
Umur_Bisnis_Rata2
Fraksi_Konstruksi_Bisnis
Bisnis Laju_Konstruksi_Bisnis
Efek_Frak_Lahan_Bis_thd_Laju_Kons_Bis
Laju_Demolisi_Bisnis
Lahan_Bisnis
Luas_Lahan_per_Unit_Bisnis
Fraksi_Lahan_Bisnis Lahan_Tersedia
Persamaan Stock & Flow Diagram init
Bisnis = 50
flow
Bisnis = -dt*Laju_Demolisi_Bisnis +dt*Laju_Konstruksi_Bisnis unit
Bisnis = Unit
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------TETEN W. AVIANTO
98
SYSTEM DYNAMICS
aux
Laju_Demolisi_Bisnis = Bisnis/Umur_Bisnis_Rata2
unit
Laju_Demolisi_Bisnis = Unit/Tahun
aux
Laju_Konstruksi_Bisnis =
Bisnis*Fraksi_Konstruksi_Bisnis*Efek_Frak_Lahan_Bis_thd_Laju_Kons_Bis unit aux
Laju_Konstruksi_Bisnis = Unit/Tahun
Efek_Frak_Lahan_Bis_thd_Laju_Kons_Bis =
GRAPH(Fraksi_Lahan_Bisnis,0,0.125,[1,1,1,0.95,0.8,0.5,0.2,0.05,0"Min:0;Max:1;Zo om"])
aux
Fraksi_Lahan_Bisnis = Lahan_Bisnis/Lahan_Tersedia
TETEN W. AVIANTO ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
SYSTEM DYNAMICS
aux
Lahan_Bisnis = Bisnis*Luas_Lahan_per_Unit_Bisnis unit
const
Fraksi_Konstruksi_Bisnis = 0.02 unit
const
Lahan_Tersedia = Ha
Luas_Lahan_per_Unit_Bisnis = 0.1 unit
const
Fraksi_Konstruksi_Bisnis = /Tahun
Lahan_Tersedia = 50 unit
const
Lahan_Bisnis = Ha
Luas_Lahan_per_Unit_Bisnis = Ha/Unit
Umur_Bisnis_Rata2 = 50 unit
Umur_Bisnis_Rata2 = Tahun
spec
start = 0.00000
spec
stop = 100.00000
spec
dt = 1.00000
spec
method = Euler (fixed step)
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------TETEN W. AVIANTO
99
100
SYSTEM DYNAMICS
Grafik Simulasi
Bisnis
300 200 100 0 0
20
40
60
80
100
Time 15 1 1
10
2
5
1
01 2
2
0
20
12
1
1 2
2 40
60
80
Laju_Konstruksi_Bisnis Laju_Demolisi_Bisnis
100
Time
Fraksi_Konstruksi_Bisnis 0.00
0.02
0.04
0.06
0.08
0.10
TETEN W. AVIANTO ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
SYSTEM DYNAMICS
XI. CONTOH SOAL: PERTUMBUHAN KOTA 11.1. Deskirpsi Persoalan Dari catatan sejarah menunjukkan bahwa beberapa kota mengalami pertumbuhan pesat pada suatu waktu, kemudian diikuti dengan periode stagnan, dan akhirnya perkembangannya menurun.
Pola Referensi
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------TETEN W. AVIANTO
101
102
SYSTEM DYNAMICS
Grafik pertumbuhan penduduk di beberapa Kota di USA
Pengelola suatu kota tidak ingin kotanya mengalami penurunan. Mereka akan mencari berbagai kebijakan sehingga kota itu tetap berkembang sesuai daya dukungnya.
11.2. Submodel Bisnis Causal Loop Diagram
+
Lapangan Kerja +
+
Laju Konstruksi Bisnis +
Bisnis
+ Laju Demolisi Bisnis
-
-
+ Persentase Lahan Bisnis + -
Lahan per Unit Bisnis
Lahan Tersedia
TETEN W. AVIANTO ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
103
SYSTEM DYNAMICS
Stock & Flow Diagram
Lapker_per_Kons_Bis Lapker_Kons_Bisnis
Lapangan_Kerja_Total
Waktu_Rata2_Laju_Kons_Bis Rata2_Laju_Kons_Bisnis
Lapangan_Kerja_Bisnis Lapker_per_Bisnis
Bisnis Laju_Konstruksi_Bisnis
Laju_Demolisi_Bisnis
Umur_Bisnis_Rata2 Fraksi_Konstruksi_Bisnis
Efek_Frak_Lahan_Bis_thd_Laju_Kons_Bis
Lahan_Bisnis
Luas_Lahan_per_Unit_Bisnis
Fraksi_Lahan_Bisnis Lahan_Tersedia
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------TETEN W. AVIANTO
104
SYSTEM DYNAMICS
Persamaan Stock & Flow Diagram init
Bisnis = 50
flow
Bisnis = -dt*Laju_Demolisi_Bisnis +dt*Laju_Konstruksi_Bisnis
aux
Laju_Demolisi_Bisnis = Bisnis/Umur_Bisnis_Rata2
aux
Laju_Konstruksi_Bisnis =
Bisnis*Fraksi_Konstruksi_Bisnis*Efek_Frak_Lahan_Bis_thd_Laju_Kons_Bis aux
Efek_Frak_Lahan_Bis_thd_Laju_Kons_Bis =
GRAPH(Fraksi_Lahan_Bisnis,0,0.125,[1,1,1,0.95,0.8,0.5,0.2,0.05,0"Min:0;Max:1;Zo om"])
TETEN W. AVIANTO ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
SYSTEM DYNAMICS
aux
Fraksi_Lahan_Bisnis = Lahan_Bisnis/Lahan_Tersedia
aux
Lahan_Bisnis = Bisnis*Luas_Lahan_per_Unit_Bisnis
aux
Lapangan_Kerja_Bisnis = Bisnis*Lapker_per_Bisnis
aux
Lapangan_Kerja_Total = Lapangan_Kerja_Bisnis+Lapker_Kons_Bisnis
aux
Lapker_Kons_Bisnis = Rata2_Laju_Kons_Bisnis*Lapker_per_Kons_Bis
aux
Rata2_Laju_Kons_Bisnis = DELAYINF(Laju_Konstruksi_Bisnis,
Waktu_Rata2_Laju_Kons_Bis,3,1)
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------TETEN W. AVIANTO
105
106
SYSTEM DYNAMICS
const
Fraksi_Konstruksi_Bisnis = 0.06
const
Lahan_Tersedia = 50
const
Lapker_per_Bisnis = 10
const
Lapker_per_Kons_Bis = 100
const
Luas_Lahan_per_Unit_Bisnis = 0.1
const
Umur_Bisnis_Rata2 = 50
const
Waktu_Rata2_Laju_Kons_Bis = 2
TETEN W. AVIANTO ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
107
SYSTEM DYNAMICS
11.3. Submodel Bisnis dan Penduduk Causal Loop Diagram Pertumbuhan Net
In Migrasi
+
+
+ Populasi
+
-
Out Migrasi
+ Tenaga Kerja + Ketersediaan Tenaga Kerja -
Ketersediaan + Lapangan Kerja +
Lapangan Kerja +
+ +
Laju Konstruksi Bisnis +
Bisnis
+ Laju Demolisi Bisnis
-
-
+ Persentase Lahan Bisnis + -
Lahan per Unit Bisnis
Lahan Tersedia
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------TETEN W. AVIANTO
108
SYSTEM DYNAMICS
Stock & Flow Diagram
Lapker_per_Kons_Bis
Lapker_Kons_Bisnis
Lapangan_Kerja_Total
Waktu_Rata2_Laju_Kons_Bis Rata2_Laju_Kons_Bisnis Lapangan_Kerja_Bisnis
Lapker_per_Bisnis
Bisnis Laju_Konstruksi_Bisnis
Laju_Demolisi_Bisnis
Fraksi_Konstruksi_Bisnis Umur_Bisnis_Rata2 Efek_Tenaga_Kerja_thd_L_Kons_Bis
Lahan_Bisnis
Efek_Frak_Lahan_Bis_thd_Laju_Kons_Bis Luas_Lahan_per_Unit_Bisnis
Fraksi_Lahan_Bisnis Ketersediaan_Angkatan_Kerja Lahan_Tersedia
TETEN W. AVIANTO ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
109
SYSTEM DYNAMICS
Lapangan_Kerja_Total Ketersediaan_Angkatan_Kerja
Ketersediaan_Lapangan_Kerja
Efek_Lapker_thd_Out_Mig Efek_Lapker_thd_In_Mig
Angkatan_Kerja Fraksi_Angkatan_Kerja Penduduk
In_Migrasi
Out_Migrasi
Pertumbuhan_Penduduk Fraksi_In_Migrasi
Fraksi_Out_Migrasi
Fraksi_Pertumbuhan_Penduduk
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------TETEN W. AVIANTO
110
SYSTEM DYNAMICS
Persamaan Stock & Flow Diagram init
Bisnis = 50
flow
Bisnis = -dt*Laju_Demolisi_Bisnis +dt*Laju_Konstruksi_Bisnis
init
Penduduk = 2000
flow
Penduduk = +dt*Pertumbuhan_Penduduk -dt*Out_Migrasi +dt*In_Migrasi
aux
In_Migrasi = Penduduk*Fraksi_In_Migrasi*Efek_Lapker_thd_In_Mig
aux
Laju_Demolisi_Bisnis = Bisnis/Umur_Bisnis_Rata2
aux
Laju_Konstruksi_Bisnis =
Bisnis*Fraksi_Konstruksi_Bisnis*Efek_Frak_Lahan_Bis_thd_Laju_Kons_Bis*Efek_ Tenaga_Kerja_thd_L_Kons_Bis aux
Out_Migrasi = Penduduk*Fraksi_Out_Migrasi*Efek_Lapker_thd_Out_Mig
aux
Pertumbuhan_Penduduk = Penduduk*Fraksi_Pertumbuhan_Penduduk
aux
Angkatan_Kerja = Penduduk*Fraksi_Angkatan_Kerja
aux
Efek_Frak_Lahan_Bis_thd_Laju_Kons_Bis =
GRAPH(Fraksi_Lahan_Bisnis,0,0.125,[1,1,1,0.95,0.8,0.5,0.2,0.05,0"Min:0;Max:1;Zo om"])
TETEN W. AVIANTO ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
SYSTEM DYNAMICS
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------TETEN W. AVIANTO
111
112
SYSTEM DYNAMICS
aux
Efek_Lapker_thd_In_Mig =
GRAPH(Ketersediaan_Lapangan_Kerja,0,0.5,[0,0.2,1,2.3,3"Min:0;Max:3;Zoom"])
TETEN W. AVIANTO ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
SYSTEM DYNAMICS
aux
Efek_Lapker_thd_Out_Mig =
GRAPH(Ketersediaan_Lapangan_Kerja,0,0.5,[5,2,1,0.4,0.2"Min:0;Max:5;Zoom"])
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------TETEN W. AVIANTO
113
114
SYSTEM DYNAMICS
aux
Efek_Tenaga_Kerja_thd_L_Kons_Bis =
GRAPH(Ketersediaan_Angkatan_Kerja,0,0.5,[0,0.3,1,1.7,2"Min:0;Max:2;Zoom"])
aux
Fraksi_Lahan_Bisnis = Lahan_Bisnis/Lahan_Tersedia
aux
Ketersediaan_Angkatan_Kerja = 1/Ketersediaan_Lapangan_Kerja
aux
Ketersediaan_Lapangan_Kerja = Lapangan_Kerja_Total/Angkatan_Kerja
aux
Lahan_Bisnis = Bisnis*Luas_Lahan_per_Unit_Bisnis
aux
Lapangan_Kerja_Bisnis = Bisnis*Lapker_per_Bisnis
aux
Lapangan_Kerja_Total = Lapangan_Kerja_Bisnis+Lapker_Kons_Bisnis
TETEN W. AVIANTO ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
SYSTEM DYNAMICS
aux
Lapker_Kons_Bisnis = Rata2_Laju_Kons_Bisnis*Lapker_per_Kons_Bis
aux
Rata2_Laju_Kons_Bisnis = DELAYINF(Laju_Konstruksi_Bisnis,
Waktu_Rata2_Laju_Kons_Bis,3,1)
const
Fraksi_Angkatan_Kerja = 0.3
const
Fraksi_In_Migrasi = 0.05
const
Fraksi_Konstruksi_Bisnis = 0.08
const
Fraksi_Out_Migrasi = 0.06
const
Fraksi_Pertumbuhan_Penduduk = 0.01
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------TETEN W. AVIANTO
115
116
SYSTEM DYNAMICS
const
Lahan_Tersedia = 50
const
Lapker_per_Bisnis = 10
const
Lapker_per_Kons_Bis = 100
const
Luas_Lahan_per_Unit_Bisnis = 0.1
const
Umur_Bisnis_Rata2 = 50
const
Waktu_Rata2_Laju_Kons_Bis = 2
TETEN W. AVIANTO ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
117
SYSTEM DYNAMICS
11.4. Submodel Bisnis, Penduduk, dan Perumahan Causal Loop Diagram
+
Ketersediaan Rumah -
+
+
In Migrasi
+
+
Demolisi Rumah
Populasi + +
+
Pertumbuhan Net
Tenaga Kerja + Ketersediaan Tenaga Kerja -
-
Ketersediaan Lapangan Kerja +
Rumah +
+
Out Migrasi
Lapangan Kerja +
+ +
+
Konstruksi Rumah
Laju Konstruksi Bisnis + -
+ Bisnis
-
+ Laju Demolisi Bisnis
-
Persentase Lahan + + Terpakai + Lahan Tersedia
Lahan per Unit Bisnis
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------TETEN W. AVIANTO
118
SYSTEM DYNAMICS
Stock & Flow Diagram
Lapker_per_Kons_Bis Lapangan_Kerja_Total Lapker_Kons_Bisnis Waktu_Rata2_Laju_Kons_Bis Lapker_Kons_Rumah Rata2_Laju_Kons_Bisnis
Lapangan_Kerja_Bisnis Lapker_per_Bisnis
Bisnis Laju_Konstruksi_Bisnis
Laju_Demolisi_Bisnis
Umur_Bisnis_Rata2
Fraksi_Konstruksi_Bisnis
Efek_Tenaga_Kerja_thd_L_Kons_Bis
Lahan_Bisnis
Efek_Frak_Lahan_Bis_thd_Laju_Kons_Bis Luas_Lahan_per_Unit_Bisnis
Ketersediaan_Angkatan_Kerja Fraksi_Lahan_Terpakai
TETEN W. AVIANTO ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
119
SYSTEM DYNAMICS
Lapangan_Kerja_Total
Ketersediaan_Angkatan_Kerja
Ketersediaan_Lapangan_Kerja Efek_Lapker_thd_Out_Mig Efek_Lapker_thd_In_Mig Angkatan_Kerja Fraksi_Angkatan_Kerja
Penduduk
In_Migrasi
Out_Migrasi
Pertumbuhan_Penduduk Fraksi_In_Migrasi Fraksi_Out_Migrasi Fraksi_Pertumbuhan_Penduduk
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------TETEN W. AVIANTO
120
SYSTEM DYNAMICS
Ef_Keters_Rmh_thd_In_Mig
Ef_Keters_Rmh_thd_Kons_Rmh
Ef_Keters_Rmh_thd_Out_Mig
Ketersediaan_Rumah
Penduduk
Permintaan_thd_Rumah Jml_Orang_per_Rumah
Rumah Laju_Demolisi_Rumah
Laju_Konstruksi_Rumah Fraksi_Kons_Rmh
Umur_Rumah
Lahan_Rumah Lahan_per_Rumah Efek_Lahan_Terpakai_thd_L_Kons_Rmh Lahan_Terpakai Lahan_Bisnis Fraksi_Lahan_Terpakai Lahan_Tersedia
Rata2_Laju_Kons_Rumah Waktu_merata2kan_L_K_Rmh
Lapker_Kons_Rumah
Lapker_per_Kons_Rmh
TETEN W. AVIANTO ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
SYSTEM DYNAMICS
Persamaan Stock & Flow Diagram init
Bisnis = 50
flow
Bisnis = -dt*Laju_Demolisi_Bisnis +dt*Laju_Konstruksi_Bisnis
init
Penduduk = 2000
flow
Penduduk = +dt*Pertumbuhan_Penduduk -dt*Out_Migrasi +dt*In_Migrasi
init
Rumah = 500
flow
Rumah = -dt*Laju_Demolisi_Rumah +dt*Laju_Konstruksi_Rumah
aux
In_Migrasi = Penduduk*Fraksi_In_Migrasi*Efek_Lapker_thd_In_Mig
aux
Laju_Demolisi_Bisnis = Bisnis/Umur_Bisnis_Rata2
aux
Laju_Demolisi_Rumah = Rumah/Umur_Rumah
aux
Laju_Konstruksi_Bisnis =
Bisnis*Fraksi_Konstruksi_Bisnis*Efek_Frak_Lahan_Bis_thd_Laju_Kons_Bis*Efek_ Tenaga_Kerja_thd_L_Kons_Bis aux
Laju_Konstruksi_Rumah =
Rumah*Fraksi_Kons_Rmh*Ef_Keters_Rmh_thd_Kons_Rmh*Efek_Lahan_Terpakai _thd_L_Kons_Rmh aux
Out_Migrasi = Penduduk*Fraksi_Out_Migrasi*Efek_Lapker_thd_Out_Mig
aux
Pertumbuhan_Penduduk = Penduduk*Fraksi_Pertumbuhan_Penduduk
aux
Angkatan_Kerja = Penduduk*Fraksi_Angkatan_Kerja
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------TETEN W. AVIANTO
121
122
SYSTEM DYNAMICS
aux
Ef_Keters_Rmh_thd_In_Mig =
GRAPH(Ketersediaan_Rumah,0,0.5,[0,0.2,1,2.3,3"Min:0;Max:3;Zoom"])
TETEN W. AVIANTO ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
SYSTEM DYNAMICS
aux
Ef_Keters_Rmh_thd_Kons_Rmh =
GRAPH(Ketersediaan_Rumah,0,0.5,[5,2,1,0.3,0"Min:0;Max:5;Zoom"])
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------TETEN W. AVIANTO
123
124
SYSTEM DYNAMICS
aux
Ef_Keters_Rmh_thd_Out_Mig =
GRAPH(Ketersediaan_Rumah,0,0.5,[5,2,1,0.3,0"Min:0;Max:5;Zoom"])
aux
Efek_Frak_Lahan_Bis_thd_Laju_Kons_Bis =
GRAPH(Fraksi_Lahan_Terpakai,0,0.125,[1,1,1,0.95,0.8,0.5,0.2,0.05,0"Min:0;Max:1; Zoom"])
(Gambarnya lihat di pasal 10.3)
TETEN W. AVIANTO ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
SYSTEM DYNAMICS
aux
Efek_Lahan_Terpakai_thd_L_Kons_Rmh =
GRAPH(Fraksi_Lahan_Terpakai,0,0.125,[1,1,1,1,1,0.95,0.8,0.5,0"Min:0;Max:1;Zoo m"])
aux
Efek_Lapker_thd_In_Mig =
GRAPH(Ketersediaan_Lapangan_Kerja,0,0.5,[0,0.2,1,2.3,3"Min:0;Max:3;Zoom"]) aux
Efek_Lapker_thd_Out_Mig =
GRAPH(Ketersediaan_Lapangan_Kerja,0,0.5,[5,2,1,0.4,0.2"Min:0;Max:5;Zoom"])
(Gambarnya lihat di pasal 10.3) ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------TETEN W. AVIANTO
125
126
SYSTEM DYNAMICS
aux
Efek_Tenaga_Kerja_thd_L_Kons_Bis =
GRAPH(Ketersediaan_Angkatan_Kerja,0,0.5,[0,0.3,1,1.7,2"Min:0;Max:2;Zoom"])
(Gambarnya lihat di pasal 10.3) aux
Fraksi_Lahan_Terpakai = Lahan_Terpakai/Lahan_Tersedia
aux
Ketersediaan_Angkatan_Kerja = 1/Ketersediaan_Lapangan_Kerja
aux
Ketersediaan_Lapangan_Kerja = Lapangan_Kerja_Total/Angkatan_Kerja
aux
Ketersediaan_Rumah = Rumah/Permintaan_thd_Rumah
aux
Lahan_Bisnis = Bisnis*Luas_Lahan_per_Unit_Bisnis
aux
Lahan_Rumah = Rumah*Lahan_per_Rumah
aux
Lahan_Terpakai = Lahan_Bisnis+Lahan_Rumah
aux
Lapangan_Kerja_Bisnis = Bisnis*Lapker_per_Bisnis
aux
Lapangan_Kerja_Total =
Lapangan_Kerja_Bisnis+Lapker_Kons_Bisnis+Lapker_Kons_Rumah aux
Lapker_Kons_Bisnis = Rata2_Laju_Kons_Bisnis*Lapker_per_Kons_Bis
aux
Lapker_Kons_Rumah = Rata2_Laju_Kons_Rumah*Lapker_per_Kons_Rmh
aux
Permintaan_thd_Rumah = Penduduk/Jml_Orang_per_Rumah
aux
Rata2_Laju_Kons_Bisnis = DELAYINF(Laju_Konstruksi_Bisnis,
Waktu_Rata2_Laju_Kons_Bis,3,1)
(Gambarnya lihat di pasal 10.3)
TETEN W. AVIANTO ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
SYSTEM DYNAMICS
aux
Rata2_Laju_Kons_Rumah = DELAYINF(Laju_Konstruksi_Rumah,
Waktu_merata2kan_L_K_Rmh,1,10)
const
Fraksi_Angkatan_Kerja = 0.3
const
Fraksi_In_Migrasi = 0.05
const
Fraksi_Kons_Rmh = 0.02
const
Fraksi_Konstruksi_Bisnis = 0.02
const
Fraksi_Out_Migrasi = 0.06
const
Fraksi_Pertumbuhan_Penduduk = 0.01
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------TETEN W. AVIANTO
127
128
SYSTEM DYNAMICS
const
Jml_Orang_per_Rumah = 4
const
Lahan_per_Rumah = 0.01
const
Lahan_Tersedia = 50
const
Lapker_per_Bisnis = 9
doc
Lapker_per_Bisnis = asalnya 10
const
Lapker_per_Kons_Bis = 100
const
Lapker_per_Kons_Rmh = 5
const
Luas_Lahan_per_Unit_Bisnis = 0.1
const
Umur_Bisnis_Rata2 = 50
const
Umur_Rumah = 50
const
Waktu_merata2kan_L_K_Rmh = 2
const
Waktu_Rata2_Laju_Kons_Bis = 2
TETEN W. AVIANTO ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
129
SYSTEM DYNAMICS
11.5. Simulasi Model Simulasi Model dalam keadaan Equilibrium, tanpa pertumbuhan bisnis. 1.0 1 2 3
50
123
123
123
1
Bisnis
40 30
1
0.5
20
2
10
3
Laju_Demolisi_Bisnis Rata2_Laju_Kons_Bisnis
0.0
0 0
50
100
150
0
200
50
100
Time
150
200
Time
2,000
Penduduk
Laju_Konstruksi_Bisnis
1,500 1,000
2
2
2
2
2
100 1
1
1
1
1
1
50
2
500 0 0
50
100
150
200
In_Migrasi Out_Migrasi
0 0
50
100
Time
150
200
Time
500
10 1 2
12
12
12
1
Rumah
400 300
5
200
1 2
100 0
0 0
50
100
150
200
0
50
Time 1.0
0.5
0.0 0
50
100
100
150
200
Time Ketersediaan_Lapanga n_Kerja
Ketersediaan_Rumah
Laju_Konstruksi_Rumah Laju_Demolisi_Rumah
150
200
1.0
0.5
0.0 0
50
100
150
200
Time
Time
Fraksi_Konstruksi_Bisnis
0.00
0.02
0.04
0.06
0.08
0.10
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------TETEN W. AVIANTO
130
SYSTEM DYNAMICS
Simulasi model, diasumsikan terjadi pertumbuhan bisnis mendadak pada tahun ke 20. Fraksi Konstruksi bisnis berubah dari 0.02 menjadi 0.08 pada tahun ke 20. 13
Bisnis
200 6
150 100
3
1
2
2
123
3
1
50 0
0 0
50
100
150
200
0
50
100
Penduduk
150
Laju_Konstruksi_Bisnis Laju_Demolisi_Bisnis Rata2_Laju_Kons_Bisnis
200
Time
500
8,000
2
1
400
6,000
1 2
300
4,000
2
2
1
1 1
200
2,000
2
100 1 2
0 0
50
100
150
200
In_Migrasi Out_Migrasi
0 0
50
100
Time
150
200
Time
40
1,500
Rumah
2 3
123
Time
1
30
1,000
1
12
2
1
20 500
1
2
10 1 2
0
2
Laju_Konstruksi_Rumah Laju_Demolisi_Rumah
0 0
50
100
150
200
0
50
Time 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.0 0
50
100
100
150
200
Time Ketersediaan_Lapanga n_Kerja
Ketersediaan_Rumah
1
150
200
1.0
0.5
0.0 0
50
100
150
200
Time
Time
Fraksi_Konstruksi_Bisnis
0.00
0.02
0.04
0.06
0.08
0.10
TETEN W. AVIANTO ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
131
SYSTEM DYNAMICS
1.6. Analisis Kebijakan Berikut ini adalah contoh sederhana untuk analisis dan simulasi kebijakan. Untuk penyederhanaan pengerjaan, diasumsikan bahwa pertumbuhan kota ini terjadi seja tahun awal (nol), untuk itu gantilah Fraksi_Konstruksi_Bisnis dari 0.02 menjadi 0.06. Tampilkanlah hasil simulasi dalam bentuk grafik untuk variabel Bisnis,
Penduduk, dan Rumah. Buatlah slider untuk variabel Fraksi_Kons_Rumah, Lapker_per_Bisnis, dan Umur_Bisnis_Rata2 Halisnya adalah seperti digambarkan berikut ini. 10,000
200
8,000
Penduduk
Bisnis
150
100
50
6,000
4,000
2,000
0
0 0
50
100
150
0
200
50
100
150
200
150
200
Tahun
Tahun 3,000
2,000
Lapangan_Kerja_Total
2,500
Rumah
1,500
1,000
500
2,000 1,500 1,000 500 0
0 0
50
100
150
0
200
50
100
Tahun
Tahun
Lapker_per_Bisnis
Fraksi_Kons_Rmh
0.010
0.015
0.020
0.025
0.030
0.035
8
9
10
11
12
13
Umur_Bisnis_Rata2
14
15
30
35
40
45
50
55
60
Dalam contoh analisis kebijakan sederhana ini, akan dibuat skenario kebijakan sebagai berikut ini. ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------TETEN W. AVIANTO
132
SYSTEM DYNAMICS
Skenario 1. Peningkatan pembangunan rumah untuk penduduk. Ubahlah variabel Fraksi_Kons_Rmh dari 0.02 menjadi 0.03 (/Tahun), pada tahun ke 70. Skenario 2. Padat karya. Ubahlah variabel Lapker_per_Bisnis dari 9 menjadi 12. (Orang/Unit Bisnis), pada tahun ke 70. Skenario 3. Pembenahan wilayah kumuh. Ubahlah angka Umur_Bisnis_Rata2 dari 50 menjadi 40. (Tahun). pada tahun ke 70. Hasilnya adalah sebagai digambarkan berikut ini.
Simulasi Skenario 1. 10,000
200 1
1
2
2
1
2
2
8,000
Penduduk
Bisnis
150
1
100
50 1 2
1
2
1 2
6,000
1
2
2
150
200
1 2
1 2
150
200
4,000
2,000 1 2
0
0 0
50
100
150
0
200
50
100
Tahun
Tahun 2 1
1,500
1,000
1
2
2
1
1
2
500 1 2
3,000
Lapangan_Kerja_Total
2,000
Rumah
1
12
1 2
2,000
1,000 2 1 0
0 0
50
100
150
0
200
50
100
Tahun
Tahun
Lapker_per_Bisnis
Fraksi_Kons_Rmh
0.010
0.015
0.020
0.025
0.030
Keterangan:
0.035
8
9
10
11
12
13
Umur_Rumah
14
15
30
35
40
45
50
55
60
Garis 1 : tanpa intervensi kebijakan apapun Garis 2: skenario 1
TETEN W. AVIANTO ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
133
SYSTEM DYNAMICS
Simulasi Skenario 2. 10,000
200 1
1
2
2 2
1
2
2
8,000
Penduduk
Bisnis
150
1
100
50 1 2
1
2
1
2
2
1
1
150
200
2
2
1
1
150
200
6,000
4,000
2,000 1 2
0
0 0
50
100
150
0
200
50
100
Tahun
Tahun 2,000
1
Rumah
1,500
1,000
1
2
2
1
1
2
500 1 2
3,000
Lapangan_Kerja_Total
2
2 12
1
2,000
1,000 2 1 0
0 0
50
100
150
0
200
50
100
Tahun
Tahun
Lapker_per_Bisnis
Fraksi_Kons_Rmh
0.010
0.015
0.020
0.025
0.030
Keterangan:
0.035
8
9
10
11
12
13
Umur_Rumah
14
15
30
35
40
45
50
55
60
Garis 1 : tanpa intervensi kebijakan apapun Garis 2: skenario 2
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------TETEN W. AVIANTO
134
SYSTEM DYNAMICS
Simulasi Skenario 3.
200 1
1
2
10,000
2
2 1
2 1
8,000
1
Penduduk
Bisnis
150
100
50 1 2
2
1
2
2 1
2 1
150
200
6,000
4,000
2,000 1 2
0
0 0
50
100
150
0
200
50
100
Tahun
Tahun 2,000
1,000
1
1 2
2
2
500 1 2
3,000
Lapangan_Kerja_Total
Rumah
1
1 2
1,500
12
1
2 1
2,000
2
1
1,000 2 1 0
0 0
50
100
150
0
200
50
100
Lapker_per_Bisnis
Fraksi_Kons_Rmh
0.010
0.015
0.020
0.025
0.030
Keterangan:
0.035
150
200
Tahun
Tahun
8
9
10
11
12
13
Umur_Rumah
14
15
30
35
40
45
50
55
60
Garis 1 : tanpa intervensi kebijakan apapun Garis 2: skenario 3
TETEN W. AVIANTO ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
135
SYSTEM DYNAMICS
Perbandingan semua skenario
200 1
2
3
4
1 2
4 3
Bisnis
150
4
4
1
1
23
2
100
50 1 2
3
4
0 0
50
100
150
200
Tahun
Keterangan: Garis 1: skenario “busines as usual” (BAU), tanpa skenario Garis 2: skenario 1 Garis 3: skenario 2 Garis 4: skenario 3
Dari penampilan hasil simulasi di atas, tampak bahwa skenario 4 ((kebijakan membenahi perumahan kumuh) lebih dapat mempertahankan pertumbuhan kota, sehingga tidak mengalami penurunan.
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------TETEN W. AVIANTO
136
SYSTEM DYNAMICS
TETEN W. AVIANTO ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
SYSTEM DYNAMICS
Daftar Pustaka Goodman, Michael R. Study Notes in System Dynamics. Cambridge, Massachusetts: MIT Press, 1988. James M. Lyneis, Corporate Planning and Policy Design: A System Dynamics
Approach, The MIT Press, Cambridge Massachussets, 1980 Muhammad Tasrif, Buku 1, Materi Kursus Analisis Kebijakan Menggunakan Model System Dynamics, Program Magister Studi Pembangunan ITB, 2006. Powersim, User’s Guide and Reference, The Complete Software Tool for Dynamic
Simulation, 1993. Richardson, George.P & Alexander L Pugh III. Introduction to System Dynamics
Modeling with Dynamo. Massachussetts: Productivity Press, 1981. Robert, Nancy et.al. Introduction to Computer Simulation: The System Dynamics
Approach. Massachussetts: Addison-Wesley Publ.Co, 1983. Saeed, Khalid; Toward Sustainable Development, Essays on system analysis of
national policy, Progressive Publishers, Lahore Pakistan, 1991. Saeed, Khalid; Development Planning and Policy Design, A System Dynamics Approach, Avebury Ashgate Publishing Limited, England, 1994. Teten W. Avianto, Tutorial Powersim, Mater Kursus Analisis Kebijakan Menggunakan Model System Dynamics, Lablink, Bandung, 2006.
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------TETEN W. AVIANTO
137