Tutorial Pembuatan Causal Loop Diagram Dengan SoftwareVensim PLE
Lukmanulhakim Almamalik
[email protected]
2016
Pendahuluan Setelah Anda mengenal dan memahami fungsi masing masing tombol dari menu Vensim PLE, maka akan dilanjutkan dengan tutorial pembuatan causal loop diagram. Dalam tutorial ini Anda akan diminta untuk membuat causal loop diagram seperti di gambar 1.
Tabungan dan Pendapatan
pendapatan bunga tabungan
+
+ + tabungan
-
+
+
-
kerja usaha
Gambar 1. Causal Loop Diagram Tabungan dan Pendapatan Untuk memulai pembuatan Causal Loop Diagram dengan software Vensim PLE, buka menu utama Vensim PLE seperti gambar 2.
Gambar 2 Tampilan Utama Vensim PLE
Untuk memulai bekerja dengan suatu model baru Klik dengan tombol kiri mouse menu File dan pilih New Model. Vensim PLE akan kembali memunculkan kotak dialog Model Setting Time Bounds seperti gambar 3.
Gambar 3 Tampilan Kotak Dialog Model Settings Anda tidak perlu terlebih dahulu memperhatikan parameter-parameter yang ada pada kotak dialog tersebut, sehingga Anda tinggal klik tombol OK atau tekan tombol Enter dari keyboard. Suatu Lembar Kerja ( Build Window) kosong akan muncul tempat Anda membuat ‘sketsa’ causal loop diagram seperti gambar 4.
Gambar 4 Tampilan Lembar Kerja Vensim PLE
Untuk menset font (default)
Set default huruf ( font ) untuk sketsa model ini ke jenis huruf Arial 12, sebagai berikut: Klik pada nama huruf di ujung sisi kiri Status Bar. Karena Anda tidak mempunyai item yang dipilih, akan muncul kotak dialog apakah Anda ingin mengubah default huruf dan warnanya. Klik tombol Yes. Kotak dialog View Dialog akan muncul seperti gambar 5.
Gambar 5 Tampilan View Defaults
Untuk Membuat dan Memberi nama Variabel
Pilih tool Variabel – Auxiliary/Constant dari Sketch Tools dengan mengkliknya menggunakan tombol kiri mouse. Kemudian klik tombol kiri mouse pada Lembar Kerja (Build Window) tempat Anda ingin menempatkan variabel. Kotak editing akan terbuka seperti gambar 6.
Gambar 6 Tampilan Pemberian Nama Variabel Tulis “Bunga Tabungan” kemudian tekan tombol Enter dari keyboard. Kata “Bunga Tabungan” ini akan muncul pada sketsa Lembar Kerja dengan jenis huruf Arial 12 seperti gambar 7.
Gambar 7 Tampilan Variabel Bunga Tampilan di Lembar Kerja
Ulangi proses ini untuk membuat variabel-variabel lain, yaitu “Tabungan”, “Pendapatan”, dan “Kerja Usaha”, seperti gambar 8.
Gambar 8 Tampilan Variabel-Variabel Lainnya: Tabungan, Pendapatan, dan Kerja Usaha
Catatan: Jika Anda menemukan bahwa Anda telah salah menuliskan nama variabel, Variable – Auxiliary/Constant dari untuk memperbaikinya, pilih tool Sketch Tools, dan klik pada nama variabel yang salah menuliskannya. Ini akan membuka kotak editing kembali untuk varibel tersebut.
Jika Anda menginginkan untuk menghapuskan variabel tersebut semuanya, atau elemen lain dari sketsa, pilih tool klik elemen yang akan dihapus.
Delete dari Sketch Tools, dan
Untuk menghubungkan antar variabel
Arrow dari Sketch Tools dengan mengkliknya menggunakan Pilih tool tombol kiri mouse. Kemudian klik pada variabel “Bunga Tabungan” di Lembar Kerja, lepaskan tombol mouse, kemudian klik tombol kiri mouse pada variabel “Tabungan”. Hasilnya tampak seperti gambar 9.
Gambar 9 Keterkaitan variabel Bunga Tabungan dengan Tabungan
Move/Size Untuk membuat garis panah melengkung, klik tombol Words and Arrows , arahkan pointer pada handle (lingkaran kecil), kemudian klik dan geser sambil ditahan lingkaran kecil tersebut dengan tombol kiri mouse. Hasilnya akan tampak seperti gambar 10.
Bunga Tabungan
Tabungan
Gambar 10 Keterkaitan variabel Bunga Tabungan dengan Tabungan dengan Panah Melengkung
Ulangi proses di atas untuk menggambar panah dari “Tabungan” ke “Bunga Tabungan”, “Tabungan” ke “Kerja Usaha”, “Kerja Usaha” ke “Pendapatan”, dan “Pendapatan” ke “Tabungan” seperti gambar 11.
Pendapatan
Bunga Tabungan
Tabungan
Kerja Usaha
Gambar 11 Keterkaitan antar variabel model Catatan: Untuk menghapus panah, tempatkan ujung pointer tool Delete pada ujung kepala panah dan kemudian klik tombol kiri mouse.
Untuk menambahkan symbol delay dari “Tabungan” ke “Kerja Usaha”
Move/Size dari Sketch Tools dengan mengkliknya dengan Pilih tool tombol kiri mouse.
Pindahkan pointer Move/Size ke “handle” panah (lingkaran kecil) pada Lembar Kerja dari “tabungan” ke “kerja usaha”, kemudian klik kanan. Pilihan ceklist Delay Marking di bagian atas kotak dialog akan muncul seperti gambar 12.
Gambar 12 Kotak dialog Options for Arrow dari Tabungan ke Kerja Usaha
Klik tombol kiri mouse pada ceklist Delay Marking. Tambahkan tanda “-” dengan mengklik tombol kiri mouse pada ceklist “Polarity” tanda “-”.
Tekan tombol OK . Hasilnya akan tampak seperti gambar 13.
Pendapatan
Bunga Tabungan
Tabungan
Kerja Usaha
Gambar 13 Tanda delay dari variabel Tabungan ke variabel Kerja Usaha Untuk menambahkan tanda polaritas “+” atau “-“. Untuk menambahkan tanda polaritas, ulangi tahapan yang dilakukan untuk menambahkan simbol delay, akan tetapi yang dipilih hanya tanda polaritas saja jika simbol delay tidak ada. Hasilnya akan tampak seperti gambar 14.
Pendapatan + + Bunga Tabungan
+
Tabungan
+ -
Kerja Usaha
Gambar 14 Tanda polaritas variabel
Untuk Menempatkan Simbol Loop Positif Feedback dan Loop Negatif Feedback.
Pilih tool Sketch Comment dari sketch tools dengan mengklik tombol kiri mouse. Klik tombol kiri mouse di dalam loop feedback positif pada sketsa. Kotak dialog Comment Description akan muncul seperti gambar 15.
Gambar 15 Kotak dialog Comment Description
Kemudian pilih Image pada Graphics. Klik tombol OK hasilnya akan terlihat seperti gambar 16.
Pendapatan + + Bunga Tabungan
+
Tabungan
+ -
Kerja Usaha
Gambar 16 Tanda Polaritas: Image Bola Salju
Ulangi tahapan tadi untuk loop feedback negative dengan memilih Image pada Graphics, sehingga hasil akhirnya tampak seperti gambar 17.
Pendapatan + + Bunga Tabungan
+
Tabungan
+ -
Kerja Usaha
Gambar 17 Tanda Polaritas Model Untuk menyimpan File Untuk memberi nama suatu model, pilih perintah Save As… dari menu File dan tulis nama yang diinginkan pada field text dan klik pada OK. Pada latihan ini, beri nama file (model) dengan “ contoh”.
(Secara otomatis Vensim PLE akan memberikan ekstensi nama model tersebut dengan .mdl). Jika Anda bekerja dengan suatu versi Vensim yang berbeda dan lihat pilihan a Show all type pada sisi kanan kota dialog, dan pastikan bahwa ekstensi .mdl Text Format Models dipilih.
Gambar 18 Kotak dialog menu Save As…
Analisis Struktur Diagram Analisis Vensim PLE dibagi ke dalam dua kelompok utama: Tool untuk analisis struktural Tool untuk analisis dataset.
Tool analisis struktural digunakan untuk menginvestigasi struktur model, sedangkan tool dataset digunakan untuk menginvestigasi dataset simulasi untuk menentukan perilaku variabel. Pada tutorial ini, Anda akan menganalisis struktur model yang telah Anda buat pada tutorial causal loop diagram.
Tool Analisis Struktural Vensim PLE menyediakan tiga tool analisis untuk menganalisis logika struktur suatu causal loop diagram, yaitu: Causes Tree, Uses Tree, dan Loops. Secara khusus, tool Causes Tree dan Uses Tree memperlihatkan variabel-variabel yang terkait secara kausal pada Variabel yang diamati dalam diagram pohon ( Tree Diagram), sementara tool Loop memperlihatkan causal (feedback) loop yang terkandung dalam Variabel yang diamati. Untuk menganalisis Struktur Model Pada tutorial ini, gunakan model contoh.mdl yang baru saja Anda buat.
Pastikan bahwa “Tabungan” dipilih sebagai variabel kerja yang diamati. Nama variabel kerja yang diamati diperlihatkan pada kolom paling kanan Title Bar. Jika “Tabungan” tidak dipilih sebagai variabel kerja, pilih variabel tersebut dengan mengklik tombol kiri mouse pada sketsa dengan tool Move/Size. Sekarang “Tabungan” akan muncul sebagai variabel kerja pada Title Bar.
Gambar 19 Tampilan Title Bar Var:Tabungan Penelusuran Kausal dengan Diagram Pohon Penelusuran kausal merupakan tool yang berdaya guna untuk menelusuri dari permulaan hingga akhir variabel-variabel suatu model. Diagram Causes Tree Klik pada tool Causes Tree. Anda akan amati penyebab dari “Tabungan”.
Gambar 20 Tampilan Diagram Causes Tree: Tabungan
Diagram Uses Tree Jika Anda klik pada tool Uses Tree. Anda akan amati kebalikan penyebab dari “Tabungan”.
Gambar 21 Tampilan Diagram Uses Tree: Tabungan Tool Loops
Klik pada tool Loops. Anda akan amati bahwa “Tabungan” terkait dengan dua loop balikan ( feedback loop).
Gambar 22 Tampilan Tabungan: Loops Document Tool Klik pada tool Document. Anda akan lihat hasilnya seperti gambar 23.
Gambar 23 Tampilan Document All
Tutorial Simulasi Model Vensim Sederhana
Lukmanulhakim Almamalik Januari 2016
Pendahuluan Sebelum Anda mulai dengan tutorial simulasi suatu model sederhana, selesaikan terlebih dahulu tutorial Pembuatan Causal Loop Diagram gambar 1 berikut.
+
Kelahiran
+
Populasi
Kematian
+ +
-
+
Fraksi Kematian
Fraksi Kelahiran
Gambar 1. Model Diagram Simpal Kausal Populasi Sederhana Dalam tutorial ini, selanjutnya Anda akan diminta untuk membuat dan mensimulasikan model diagram stock dan flow seperti gambar 2.
Kelahiran.
FAKSI KELAHIRAN
Populasi.
Kematian.
FRAKSI KEMATIAN
Gambar 2. Model Diagram Stock dan Flow Populasi Sederhana
Untuk memulai bekerja dengan suatu model baru Klik menu File dan pilih New Model. Vensim PLE akan kembali memunculkan kotak dialog Model Setting Time Bounds. Biarkan TIME STEP tetap ‘1’ dan Unit for Time menjadi “Tahun”.(Ini dapat dilakukan dengan menuliskannya di drop down menu, klik dua kali tombol kiri mouse pada kotak Unit for Time, tulis “Tahun”. Hasilnya akan tampak seperti gambar 3.
Gambar 3. Tampilan Model Settings
klik tombol “OK ” atau tekan tombol Enter dari keyboard. Suatu Lembar Kerja (Build Window) kosong akan muncul tempat anda membuat ‘sketsa’ gambar diagram stock and flow. Pada layar komputer anda akan tampak seperti gambar 4.
Gambar 4. Tampilan Utama
Membuat Struktur Stok, Flow, dan Feedback
Box Variabel – Level dari sketch tools, dan kemudian klik Pilih tool kira-kira di tengah di Lembar Kerja tempat anda menginginkan variabel “Populasi” muncul. Tulis “Populasi” ke dalam kotak editing yang terbuka, dan kemudian tekan kunci Enter. Variabel “Populasi” di dalam kotak akan muncul pada sketsa lembar kerja.
Populasi
Gambar 5. Variabel Populasi
Pilih tool “Rate” dari sketch tools. Klik tombol kiri mouse kira-kira 4 cm sebelah kiri kotak “Populasi” pada sketsa lembar kerja, tarik mouse sampai kotak “Populasi”, dan kemudian lepaskan tombol kiri mouse. Tulis “Kelahiran”, selanjutnya tekan kunci Enter dari keyboard. Hasilnya akan tampak seperti gambar 6.
Gambar 6. Variabel rate kelahiran terhubung dengan variabel Populasi
Pilih keblai tool “Rate” dari sketch tools. Klik tombol kiri mouse di dalam kotak variabel Populasi, tarik mouse kira-kira 4 cm ke sebelah kanan kotak “Populasi” pada sketsa lembar kerja, dan kemudian lepaskan tombol
kiri mouse. Tulis “Kematian”, selanjutnya tekan kunci Enter dari keyboard. Hasilnya akan tampak seperti gambar 7.
Gambar 7. Variabel rate kelahiran dan Kematian terhubung dengan variabel Populasi
Pilih tool Variable –Auxiliary/Constant dari sketch tools, dan klik tombol kiri mouse kira-kira berada di bawah variabel “Kelahiran”. Tulis “FRAKSI KELAHIRAN” ke dalam kotak editing yang terbuka, dan kemudian tekan kunci Enter. Hasilnya akan tampak seperti gambar berikut.
Kelahiran
Populasi
Kematian
FRAKSI KELAHIRAN
Gambar 8. Variabel fraksi Kelahiran
Pilih tool Variable –Auxiliary/Constant dari sketch tools, dan klik tombol kiri mouse kira-kira berada di bawah variabel “Kematian”. Tulis “FRAKSI KEMATIAN” ke dalam kotak editing yang terbuka, dan kemudian tekan kunci Enter. Hasilnya akan tampak seperti gambar berikut.
Kelahiran
Populasi
Kematian
FRAKSI KEMATIAN
FRAKSI KELAHIRAN
Gambar 9. Variabel fraksi Kelahiran dan fraksi Kematian
Pilih tool Arrow dari sketch tools, dan gambar panah dari “Populasi” ke “Kelahiran”, dari “Populasi” ke “Kematian”, dari “FRAKSI KELAHIRAN” ke “Kelahiran”, dan dari “FRAKSI KEMATIAN” ke “Kematian”. Hasilnya akan tampak seperti gambar berikut.
Kelahiran
Populasi
Kematian
FRAKSI KEMATIAN
FRAKSI KELAHIRAN
Gambar 10. Model stock dan flow Populasi Sederhana
Memasukkan Persamaan pada Model Sampai saat ini anda telah membuat struktur stok, flow, dan feedback model Populasi, dan Anda perlu untuk menuliskan persamaan untuk masing-masing variabel. Formulasi persamaan merupakan tahapan yang kritis dalam proses pembuatan model dan merupakan bagian kunci dari proses pengembangan suatu pemahaman yang teliti dari permasalahan yang ada. Untuk memulai menulis persamaan
Equations dari sketch tools. Variabel-variabel yang ada klik pada tool dalam diagram anda akan menjadi disorot seperti gambar di bawah ini.
Gambar 11. Mendefinisikan dan menuliskan persamaan Variabel yang disorot berwarna hitam mengindikasikan bahwa persamaan untuk variabel ini belum sempurna. Variabel-variabel dalam model sistem dinamis dikatagorikan ke dalam salah satu variabel eksogen atau endogen. Variabel eksogen adalah variabel yang tidak menjadi bagian dari suatu loop balikan (feedback loop), sementara variabel endogen merupakan anggota paling sedikit satu loop balikan. Dalam model anda, yang termasuk variabel eksogen adalah FRAKSI KELAHIRAN dan FRAKSI KEMATIAN dan yang termasuk variabel endogen adalah Populasi, Kelahiran dan Kematian. Anda dapat memulai menulis persamaan untuk variabel “Populasi”. Klik pada variabel “Populasi” dalam sketsa, dan kotak dialog Editing equation for akan terbuka, seperti gambar di bawah ini.
Gambar 12. Kotak dialog Edit Populasi
Tulis angka “500” ke dalam kotak Initial Value . Tuliskan satuan ukuran (unit of measure) di kotak sebelah kanan Units dengan ekor. Klik tombol “OK” setelah anda selesai memasukkan nilai awal dan unit satuan variabel Populasi. Hasilnya dapat dilihat sebagai berikut.
Gambar 12. Variabel Populasi telah terdefinisi Anda dapat menulis persamaan untuk variabel “Kelahiran”. Klik pada variabel “Kelahiran” dalam sketsa, dan kotak dialog Editing equation for akan terbuka, seperti gambar di bawah ini.
Gambar 13. Kotak dialog Edit kelahiran
Tulis “Populasi*FRAKSI KELAHIRAN” ke dalam kotak Equations . (Petunjuk: Anda dapat langsung mengklik seluruh persamaan ini dengan mouse menggunakan keypad dan daftar variabel). Tuliskan satuan pengukuran di kotak sebelah kanan Unit dengan ekor/Tahun. Anda dapat melanjutkan menuliskan persamaan untuk variabel “Kematian”: Klik pada kotak Edit a Different Variable, pilih variabel “Kematian”. Kotak Name pada Variable Information akan secara otomatis berubah dari”Kelahiran” menjadi “Kematian”. Isi Unit dengan ekor/Tahun. Tulis “Populasi*FRAKSI KEMATIAN” ke dalam kotak Equations . Klik tombol OK jika selesai untuk menutup kotak dialog Edit Kematian.
Menulis Persamaan untuk Konstanta FRAKSI KELAHIRAN dan FRAKSI KEMATIAN. Klik pada “FRAKSI KELAHIRAN” dalam sketsa, dan tuliskan “0.03” (tanpa banyak tanya) ke dalam kotak Equations. Tuliskan satuan pengukuran di kotak sebelah kanan Unit: dengan 1/Tahun. Klik OK jika sudah selesai. Klik pada “FRAKSI KEMATIAN” dalam sketsa, dan tuliskan “0.025” ke dalam kotak Equations. Tuliskan satuan pengukuran di kotak sebelah kanan Unit: dengan 1/Tahun. Klik OK jika sudah selesai. Untuk menyimpan File Untuk memberi nama suatu model, pilih perintah Save As… dari menu File dan tulis nama yang diinginkan pada field text dan klik pada OK. Pada latihan ini, beri nama file (model) dengan “Populasi01 ”.
Menggunakan Tool Analisis Struktur Model
Sekarang Anda siap untuk menganalisis model yang telah Anda bangun sebelumnya. VensimPLE menyediakan beberapa alat untuk menganalisis dan memahami struktur model Anda. Memeriksa Unit Satuan
Untuk memeriksa unit satuan model yang telah dibangun Pilih menu Model Unit Check. Hasilnya dapat dilihat pada gambar di bawah ini. (Jika unit satuan variabelvariabel model konsisten, hasilnya OK).
Gambar 14. Hasil pemeriksaan unit satuan model Memeriksa Model
Untuk memeriksa model yang telah dibangun Pilih menu Model Check Model. Hasilnya dapat dilihat pada gambar di bawah ini. (Jika unit satuan variabelvariabel model sudah benar dan konsisten, hasilnya OK).
Gambar 15. Hasil pemeriksaan model
Melakukan Simulasi Model
Segera setelah semua persamaan dan parameter model dimasukkan dan model telah lolos uji konsistensi dimensi, model diagram stok dan flow siap untuk disimulasikan. Sebelum menjalankan sebuah simulasi, pertama kali yang harus dilakukan adalah memilih suatu nama tertentu pada saat model dijalankan (disimulasikan) pada kotak . Nama default untuk setiap simulasi yang dijalankan adalah Current . Akan sangat bermanfaat untuk memilih nama-nama yang terkait dengan model yang sedang disimulasikan, misalkan base (data simulasi populasi dasar). Untuk menjalankan simulasi model:
1. Ubah terlebih dahulu pada kotak dari Current menjadi base dengan cara mengetiknya langsung di kotak tersebut. Hasil simulasi ini nantinya dijadikan sebagai hasil simulasi dasar (baserun).
Gambar 16. Perubahan Simulaton results file name menjadi base
2. Klik tombol
pada Toolbar Utama dan model akan mulai disimulasikan.
Segera setelah simulasi dijalankan, output hasilnya akan segera dapat dilihat menggunakan perangkat analisis dataset Vensim PLE. Yang paling umum digunakan untuk melihat hasil simulasi adalah tampilan grafik dan tabel.
Untuk membuat grafik variabel Populasi,
1. Pertama klik pada tool, dan kemudian klik pada variabel Populasi untuk memilih dan menampilkan grafik variabel Populasi. 2. Klik tombol di tool bar analisis untuk menampilkan grafik variabel Populasi. Hasilnya akan muncul tampilan grafik seperti gambar 17.
Gambar 17 Tampilan Variabel Populasi Selain grafik di atas, Vensim PLE menyediakan banyak cara lain untuk memeriksa hasil simulasi.
Tombol menampilkan grafik variabel yang sedang dipilih, bersama dengan grafik semua variabel yang menentukan nilai variabel yang dipilih (penyebab). Mengklik tombol tersebut memberi hasil seperti gambar 18.
Gambar 18 Tampilan grafik variabel Populasi, kelahiran dan kematian
Untuk membuat tabel variabel Populasi,
Selain dalam bentuk grafik, output hasil simulasi Vensim PLE ditampilkan dalam bentuk tabel.
1. Untuk menampilkan tabel hasil, klik tombol gambar 19.
. Hasilnya dapat dilihat pada
Gambar 19 Tampilan output tabel variabel Populasi, kelahiran dan kematian
2. Klik tombol
. Tampilan grafiknya adalah sebagai berikut.
Gambar 20 Tampilan output tabel waktu variabel Populasi, kelahiran dan kematian
