Pertemuan 6 PDS : Langkah Dasar Simulasi Antrian Oleh Dian Ainurrafik Afnan S

 

Langkah dasar dan Contoh Simulasi Antrian

Langkah - langkah Dasar Simulasi.

1. Menetapkan karakteristik masukan 

• Biasanya dimodelkan sebagai distribusi probabilitas 

2. Mengkonstruksi tabel simulasi

• Spesifikasi masalah
• Biasanya terdiri dari sekumpulan masukan dan lebih dari satu respon pengulangan

3. Membangkitkan nilai secara berulang untuk setiap masukan dan mengevaluasi fungsi

Berikut adalah tabel langkah dasar simulasi:

Contoh simulasi sistem antrian

Sistem antrian terdiri dari:

1. Pemanggilan populasi (Calling Population) : Biasa tidak terbatas: jika sebuah unit keluar, tidak ada perubahan pada laju ketibaan/kedatangan
2. Kedatangan/ketibaan : terjadi secara acak
3. Mekanisme pelayanan : sebuah unit akan dilayani dalam panjang waktu yang acak berdasarkan suatu distribusi probabilitas
4. Kapasitas sistem : tidak ada batasan
5. Disiplin antrian : urutan layanan, misal: FIFO.

Aliran Sistem Atrian

1. Kedatangan dan pelayanan didefinisikan melalui distribusi probabilitas waktu antara kedatangan dan distribusi waktu pelayanan
2. Laju pelayanan vs laju kedatangan: tidak stabil atau ekplosif
3. Keadaan: jumlah unit dalam sistem dan status dari pelayan
4. Peristiwa: stimulan yang menyebabkan keadaan sistem berubah
5. Clock simulasi: trace waktu simulasi

Berikut adalah gambaran umum sistem antrian:

Berikut adalah gambar diagram aliran layanan yang telah selesai:

Berikut adalah gambar diagram alira unit memasuki sistem:

Berikut adalah tabel sistem antrian aksi-aksi potensil saat kedatangan:

Berikut adalah tabel sistem antrian keluaran (outcomes) pelayanan setelah layanan selesai:

20 Pertanyaan:

1.) Jelaskan langkah langkah dasar simulasi!

Langkah - langkah Dasar Simulasi:

1. Menetapkan karakteristik masukan 

•     Biasanya dimodelkan sebagai distribusi probabilitas 

2. Menkonstruksi tabel simulasi

• Spesifikasi masalah
• Biasanya terdiri dari sekumpulan masukan dan lebih dari satu respon pengulangan

3. Membangkitkan nilai secara berulang untuk setiap masukan dan mengevaluasi fungsi

2.) Jelaskan aliran sistem antrian!

1. Kedatangan dan pelayanan didefinisikan melalui distribusi probabilitas waktu antara kedatangan dan distribusi waktu pelayanan
2. Laju pelayanan vs laju kedatangan: tidak stabil atau ekplosif
3. Keadaan: jumlah unit dalam sistem dan status dari pelayan
4. Peristiwa: stimulan yang menyebabkan keadaan sistem berubah
5. Clock simulasi: trace waktu simulasi

3.) Apa yang dimaksud dengan simulasi?

Simulasi dapat didefinisikan sebagai teknik menirukan atau memperagakan kegiatan berbagai macam proses atau fasilitas yang ada di dunia nyata.

4.) Apa yang dimaksud dengan pemodelan?

Pemodelan adalah suatu representasi sederhana dari sebuah sistem (proses atau teori), bukan sistem itu sendiri.

5.) Sebutkan contoh jenis permasalahan utama dimana simulasi dibangun menjadi alat yang bermanfaat!

• Perancangan dan analisis sistem manufaktur
• Evaluasi sistem persenjataan militer atau persyaratan militer lainnya
• Penentuan persyaratan hardware atau protokol untuk jaringan komunikasi
• Penentuan persyaratan hardware atau software untuk sistem komputer
• Perancangan dan operasional sistem transportasi seperti bandara udara, jalan tol, pelabuhan laut dan jalan bawah tanah
• Evaluasi rancangan pada orgnisasti jasa seperti call center, restoran cepat saji, rumah sakit, dan kantor pos
• Reenginering pada pemilikan pabrik
• Penentuan kebijakan peesanan barang pada sistem inventori
• Analisis keuangan atau sistem ekonomi

6.) Ada 2 kategori sistem, sebutkan!

1. Sistem Diskrit : Variabel-variabel keadaan hanya berubah pada set titik waktu yang diskrit. Contoh: Jumlah customer yang meunggudiantrian
2. Sistem Kontinyu : Variabel-variabel berubah secara kontinyu menurut waktu. Contoh: arus listrik

7.) Klasifikasi model dibagi menjadi 3, sebutkan!

Klasifikas Model dalam simulasi dibagi menjadi 3, yaitu :

1. Model Simulasi Statistik vs Dinamik
2. Model Simulasi Deterministik vs Stokastik
3. Model Simulasi Kontinyu vs Diskrit

8.) Sebutkan beberapa kondisi yang membutuhkan simulasi!

• Memepelajari interaksi inernal (sub)-sistem yang kompleks.
• Mengamati sifat model dan hasil keluaran akibat perubahan lingkungan luar atau variabel internal.
• Meningkatkan kinerja sistem melalui pembangunan / pembentukan model.
• Eksperimen desain dan aturan baru sebelum diimplementasikan.
• Memahami dan memverifikasi solusi analitik.
• Memgidentifikasi dan menetapkan persyaratan-persyaratan.
• Alat bantu pelatihan dan pembelajaran dengan biaya lebih rendah.
• Visualisasi operasi melalui animasi.
• Masalahnya sulit, memakan waktu, atau tidak mungkin diselesaikan melalui metode analitik atau numerik konvesional.

9.) Sebutkan apa saja komponen sistem?

• Entitas merupakan obyek dalam sistem. Contoh: customer pada suatu bank
• Atribuut merupakan suatu sifat dari suatu entitas. Contoh: Pengecekan neraca rekening customer.
• Aktivitas merepresentasikan suatu periode waktu dengan lama bertentu. Periode waktu sangat penting karena biasanya simulasi menyertakan besaran waktu. Contoh: deposito uang ke rekening pada waktu dan tanggal tertentu.
• Keadaan sistem didefinisikan sebagai kumpulan variabel-variabel yang diperlukan untuk menggambarkan sistem kapanpun, relatif terhadap obyektif dari studi. Contoh: Jumlah teller yang sibuk, jumlah customer yang menunggu dibaris antrian.
• Peristiwa didefinisikan sebagai kejadian sesaat yang dapat mengubah keadaan sistem. Contoh: kedatangan customer, penjumlahan jumlah teller, keberangkatan customer

10.) Jelaskan kelemahan dari simulasi!

Kelamahan simulasi:

1. Seriap langkah percobaan model simulasi stokastik hanya menghasilkan estimasi dari karakteristik sistem yang sebenarnya untuk parameter input tertentu. Model analitik lebih valid
2. Model simulasi seringkali mahal dan makan waktu lama untuk dikembangkan
3. Output dalam jumlah besar yang dihasilkan dari simulasi biasanya tampak meyakinkan, padahal belum tentu modelnya valid

11.) Apa yang dimaksud dengan sistem menurut schmidth dan taylor?

Sistem didefinisikan sebagai suatu kumpulan satu kesatuan seperti manusia dan mesin yang aktif dan berinteraksi bersama-sama untuk mendapatkan penyelesaian akhir pokok pikiran.  Praktisnya apa yang diartikan sebagai sistem tergantung pada objektivitas pembelajaran tertentu.

12.) Sebutkan proses iteratif yang mengandung 3 langkah utama:

1. Observasi sistem riil dan interaksi komponen dan pengumpulan data

• Domain pengetahuan tertentu
• Stakeholders : operator, teknisi, engineers

     2. Konstruksi model konseptual

• Asumsi dan hipotesa komponen dan nilai-nilai parameter
• Struktur sistem

13.) Sebutkan kelebihan dari simulasi!

1. Sebagian besar sistem riil dengan elemen-elemen stokastik tidak dapat dideskripsikan secara akurat dengan model matematik yang dievaluasi secara analitik. Dengan demikian simulasi seringkali merupakan satu-satunya cara
2. Simulasi memungkinkan estimasi kerja sistem yang ada dengan beberapa kondisi operasi yang berbeda
3. Rancangan-rancangan sistem alternatif yang diajunjurkan dapat dibangdingkan via simulasi untuk mendapatkan yang terbaik
4. Pada simulasi bisa dipertahankam kontrol yang lebih baik terhadap kondisi eksperimen Simulasi memungkinkan studi sistem dengan kerangka waktu lama dalam waktu yang lebih singkat, atau mempelajari cara kerja rinci dalam waktu yang diperpanjang

14.) Sebutkan beberapa kondisi yang tidak memerlukan simulasi!

• Jika masalah dapat diselesaikan deng metode sederhana.
• Jika masalah dapat diselesaikan secara analitik,
• Jika eksperimen langsung lebih mudah dilakukan.
• Jika biaya simulasi dianggap terlalu mahal.
• Jika sumber daya atau waktu idak tersedia.
• Jika tidak ada data yang tersedia.
• Jika verifikasi dan validasi tidak dapat dilakukan.
• Jika daya melebihi kapasitas (overestimed).
• Jika sistem terlalu kompleks atau tidak dapat didefinisikan.

15.) Sebutkan contoh simulasi sistem antrian

Sistem antrian terdiri dari:

1. Pemanggilan populasi (Calling Population) : Biasa tidak terbatas: jika sebuah unit keluar, tidak ada perubahan pada laju ketibaan/kedatangan
2. Kedatangan/ketibaan : terjadi secara acak
3. Mekanisme pelayanan : sebuah unit akan dilayani dalam panjang waktu yang acak berdasarkan suatu distribusi probabilitas
4. Kapasitas sistem : tidak ada batasan
5. Disiplin antrian : urutan layanan, misal: FIFO.

16.) Apa saja formulasi masalah yang terdapat dalam studi simulasi?

• Mengidentifikasikan masalah yang akan diselesaikan
• Mendeskripsikan operasi sistem dalam term-term obyek dan aktivitas dalam suatu layout
• Mengidentifikasikan sistem dalam term-term variabel input (eksogen) dan output (endogen)
• Mengkategorikan variabel input sebagai decision (controllable) dan parameters (uncontrollable)
• Mendefinisikan pengukuran kinerja sistem (sebagai fungsi dari variabel endogen) dan fungsi obyek (kombinasi beberapa pengukuran)
• Mengembangkan struktur model awal (preliminary)
• Mengembangkan struktur mode lebih rinci yang mengidentifikasi seluruh obyek berikut atribut dan interfacenya

17.) Jebakan apasaja yang terjadi di dalam simulasi?

1. Gagal mengidentifikasi tujuan secara jelas
2. Desain dan analisis eksperimen simulasi tidak memadai
3. Pendidikan dan pelatihan yang tidak memadai

18.) Berikan contoh dari pendevinisian sistem!

Jika seorang ingin mempelajari sebuah bank. Untuk menentukan jumlah kebutuhan teller untuk menyediakan kecukupan pelayan terhadap naabah, sistem dapa didefinisikan bagian yang konsisten dari bank untuk teller dan penantian nasabah yang dilayani. 

19.) Bagaimana pengumpulan data pada studi simulasi?

Mengumpulkan data yang diperlukan untuk merun simulasi (seperti laju ketibaan, proses ketibaan, disiplin layanan, laju pelayanan, dsb).

• Observasi langsung dan perekaman manual variabel yang diseleksi (selected)
• Time-stamping untuk mentrack aliran suatu entitas keseluruhan sistem
• Menyeleksi suatu format data yang dapat diproses oleh komputer
• Analisis statistik untuk menetapkan distribusi dan parameter data acak
• Memutuskan data mana yang dipandang sebagai acak dan yang mana diasumsikan deterministik

20.) Jelaskan komponen dari aliran sistem antrian!

1. Kedatangan dan pelayanan didefinisikan melalui distribusi probabilitas waktu antara kedatangan dan distribusi waktu pelayanan
2. Laju pelayanan vs laju kedatangan: tidak stabil atau ekplosif
3. Keadaan: jumlah unit dalam sistem dan status dari pelayan
4. Peristiwa: stimulan yang menyebabkan keadaan sistem berubah
5. Clock simulasi: trace waktu simulasi

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