Pemodelan dan Simulasi pertemuan 10 -oleh- (Achmad Maulana Ambiya)

 Pendekatan Dalam Sistem Dinamik

    Sistem dinamik menurut Richardson dan Pugh Tahun 1986 ialah sebuah metodologi yang dimana untuk memahami suatu masalah yang kompleks. metodologi ini dititik beratkan pada sebuah pengambilan kebijakan dan bagaimana kebijakan itu menentukan sebuah tingkah laku masalah-masalah yang dapat dimodelkan oleh sebuah sistem secara dinamik. Permasalahan dalam sebuah sistem dinamik ini dilihat dari yang tidak disebabkan oleh pengaruh luar, tetapi disebabkan oleh struktur internal sistem. Tujuan dari metodologi sistem dinamik ini berdasarkan sebuah filosofi kauasal (sebab-akibat) yang diaman mendapatkan sebuah pemahaman yang mendalam tentang tata cara kerja suatu sistem.

    Sistem Dinamik adalah pendekatan berbantuan komputer untuk analisis dan desain kebijakan. Ini berlaku untuk masalah-masalah dinamis yang timbul dalam sistem sosial, manajerial, ekonomi, atau ekologis yang kompleks, secara harfiah setiap sistem dinamik yang dicirikan oleh saling ketergantungan, interaksi timbal balik, umpan balik informasi, dan kausalitas sirkuler.

    Permasalahan dalam sistem dinamik dilihat tidak disebabkan oleh pengaruh dari luar namun dianggap disebabkan oleh struktur internal sistem. Tujuan metodologi sistem dinamik berdasarkan filosofi kausal (sebab akibat) adalah mendapatkan pemahaman yang mendalam tentang tata cara kerja suatu sistem (Asyiawati 2002; Muhammad; et a!. 2001). Pendekatan ini dimulai dengan mendefinisikan masalah secara dinamik, mulai melalui pemetaan dan tahap pemodelan, hingga langkah-langkah untuk membangun kepercayaan terhadap model dan implikasi kebijakannya.

    Secara matematis, struktur dasar model simulasi komputer Sistem Dinamik formal adalah sistem persamaan diferensial (atau integral) orde satu yang digabungkan, tidak linier. Simulasi sistem seperti itu mudah dilakukan dengan mempartisi waktu simulasi menjadi interval diskrit panjang dt dan melangkah sistem melalui waktu satu dt pada suatu waktu.

    Secara konseptual, konsep umpan balik adalah inti dari pendekatan Sistem Dinamik. Diagram loop umpan balik informasi dan kausalitas melingkar adalah alat untuk konseptualisasi struktur sistem yang kompleks dan untuk mengkomunikasikan wawasan berbasis model.

    Beberapa tahapan dalam pendekatan sistem dinamik, yaitu : 

• Identifikasi dan definisi dari masalah 
• Konseptualisasi sistem 
• Formulasi model 
• Simulasi model 
• Verifikasi dan Validasi model 
• Analisis kebijakan 
• Implementasi kebijakan 

    Menurut Sterman pada Tahun 2000 proses pemodelan terdiri dari beberapa langkah, yaitu  sebagai berikut : 

1. Sebuah perumusan masalah dan pemilihan batasan di dunia nyata. tahap ini meliputi pemilihan tema yang akan dikaji, penentuan variabel kunci, rencana waktu untuk mempertimbangkan masa depan yang jadi sebuah eprtimbangan serta seberapa jauh kejadian masa lalu dari akan sebuah masalah itu dan selanjutnya mendifinisikan masalah yang dinamis. 

2. Formulasi hipotesis dinamis dengan dimana menetapkan sebuah hipotesis pada teori perilaku terhadapa sebuah masalah dan membangun peta struktur kausal melalui gambaran, model mental pemodel dengan bantuan alat-alat seperti casual loop diagram dan stock flow diagram model mental ialah sebuah asumsi yang sangat melekat, umum atau bahkan suatu gambaran dari sebuah bayangan atau citra yang berpengaruh pada bagaimana kita memahami dunia dan bagaimana kita mengambil sebuah tindakan(Senge 1995)

3. Sebuah tahap formulasi model simulasi dengan membuat sebuah spesifikasi struktur, aturan sebuah keputusan, estimasi parameter dan sebuah uji konsistensi dengan tujuan dan batasan yang telah ditetapkan sebelumnya.

4. Pengujian meliputi ujian dari melalui pembandingan dari model yang dijadikan referensi, pengujian kehandalan (robustness) dan uji sensitivitas. 

5. Evaluasi dan perancangan dari kebijakan berdasarkan skenario yang telah diuji cobakan dari hasil simulasi sebuah eprancangan kebijakan yang mempertimbangkan analisis dari dampak yang ditimbulkan, kehandalan model pada skenario yang berbeda dengan tingkat ketidakpastian yang berbeda juga dengan tingkat ketidakpastian nya yang berbeda serta keterkaitan antar kebijakan agar dapat bersinergi. 

    Beberapa tahapan pemodelan:

1. Mendefinisikan masalah dan tujuan model 
2. Menentukan variabel tujuan 
3. Memilih variabel control 
4. Memilih parameter variabel kontrol 
5. Menguji model yang dihasilkan 
6. Melihat bagaimana model akan bekerja, memilih horizon waktu atau perilaku dinamis dalam waktu 
7. Jalankan model 
8. Mengganti parameter dengan alasan ekstrim 
9. Membandingkan hasil dengan data eksperimen 
10. Perbaiki model berdasarkan parameter yang ada 

Referensi : Teori Simulasi dan Pemodelan : Konsep, Aplikasi dan Terapan. Penerbit WADE Group.

Artikel ini dibuat sebagai tugas kuliah sebagaimana yang tertuang dalam Online Learning Uhamka

Pertanyaan dan Jawaban 

1. Bagaimana pengaruh sistem dinamik pada pemodelan dan simulasi ?

Jawab: Secara matematis, struktur dasar model simulasi komputer Sistem Dinamik formal adalah sistem persamaan diferensial (atau integral) orde satu yang digabungkan, tidak linier. Simulasi sistem seperti itu mudah dilakukan dengan mempartisi waktu simulasi menjadi interval diskrit panjang dt dan melangkah sistem melalui waktu satu dt pada suatu waktu.

2. Bagaimana pengaruh sistem dinamik terhadap masalah-masalah dinamis ?

Jawab: masalah-masalah dinamis yang timbul dalam sistem sosial, manajerial, ekonomi, atau ekologis yang kompleks, secara harfiah setiap sistem dinamik yang dicirikan oleh saling ketergantungan, interaksi timbal balik, umpan balik informasi, dan kausalitas sirkuler.

3. Sebutkan 5 tahapan awal dalam tahapan-tahapan pemodelan !

Jawab: 

1. Mendefinisikan masalah dan tujuan model 
2. Menentukan variabel tujuan 
3. Memilih variabel control 
4. Memilih parameter variabel kontrol 
5. Menguji model yang dihasilkan 

4. Pengujian apa saja yang terdapat pada proses pemodelan (Sterman 2000) ?

Jawab: pengujian meliputi pengujian melalui pembandingan dari model yang dijadikan referensi, pengujian kehandalan (robustness) dan uji sensitivitas.

5. Sebutkan tahapan dalam pendekatan terhadap sebuah sistem dinamik !

Jawab: Sistem dinamik memiliki beberapa tahapan dalam pendekatan terhadap sistem, yaitu: 

• Identifikasi dan definisi dari masalah 
• Konseptualisasi sistem 
• Formulasi model 
• Simulasi model 
• Verifikasi dan Validasi model 
• Analisis kebijakan 
• Implementasi kebijakan 

6. Apa yang dimaksud dengan sistem dinamik menurut Richardson dan Pugh Tahun 1986 ? 

Jawab: Sistem dinamik menurut Richardson dan Pugh Tahun 1986 ialah sebuah metodologi yang dimana untuk memahami suatu masalah yang kompleks. metodologi ini dititik beratkan pada sebuah pengambilan kebijakan dan bagaimana kebijakan itu menentukan sebuah tingkah laku masalah-masalah yang dapat dimodelkan oleh sebuah sistem secara dinamik. 

7. Bagaimana tujuan metodologi sistem dinamik terhadap sebuah permasalah sistem dinamik itu sendiri?

Jawab: Permasalahan dalam sebuah sistem dinamik dilihat dari tidak disebabkan oleh pengaruh dari luar namun dianggap disebabkan oleh struktur internal sistem. Tujuan metodologi sistem dinamik ini berdasarkan filosofi kausal (sebba akibat) ialan mendapatkan sebuah pemahaman yang mendalam tentang cara kerja suatu sistem (Asyiawati 2002; Muhammad; et al. 2001).

8. Bagaimana pengruh formulasi hipotesis pada proses pemodelan (Sterman 2000) ?

Jawab: Formulasi hipotesis dinamis dengan menetapkan hipotesis berdasarkan pada teori perilaku tergadap masalahnya dan membangun peta struktur kausal melalui gambaran model mental pemodel dengan bantuan alat-alat seperti causal loop diagram. Stock flow diagram, dan alat bantu lainnya. Model mental adalah asumsi yang sangat dalam melekat, umum atau bahkan suatu gambaran dari bayangan atau citra yang berpengaruh pada bagaimana kita memahami dunia dan bagaimana kita mengambil tindakan (Senge 1995). 

9. Sebutkan 5 tahapan akhir dari tahapan-tahapan pemodelan !

Jawab: 

• Melihat bagaimana model akan bekerja, memilih horizon waktu atau perilaku dinamis dalam waktu
• Jalankan model 
• Mengganti parameter dengan alasan ekstrim
• Membandingkan hasil dengan data eksperimen
• Perbaiki model berdasarkan parameter yang ada 

10. Apa itu pendekatan sistem dinamik ?

Jawab: Pendekatan ini dimulai dengan mendefinisikan masalah secara dinamik, mulai melalui pemetaan dan tahap pemodelan, hingga langkah-langkah untuk membangun kepercayaan terhadap model dan implikasi kebijakannya.