materi pelatihan analisis kebijakan lingkungan menggunakan model system dynamics
TRANSCRIPT
BisnisLaju KonstruksiBisnis
Laju DemolisiBisnis
++
+-
Persentase LahanTerpakai
-
Lahan Tersedia
-
+
Lahan per UnitBisnis
+
LapanganKerja
+ +
PopulasiIn
Migrasi
OutMigrasi
++
+
-
PertumbuhanNetTenaga
Kerja
+
+
KetersediaanTenaga Kerja
+
+
-Ketersediaan
Lapangan Kerja
-
+Rumah
KonstruksiRumah
DemolisiRumah
+
+
+
-
+
-
+
KetersediaanRumah
+
+
-
www.lablink.or.id
���������������� ���������������������������
����������� ������ ������������������ ����������� �
�������������������������������� �������
��������� ������ ����!"#"��
�$�$� �% &��'����( � ������ ���� � ����
i
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
iii
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 � �� ��� � ��� �"��������� � ��������� � � ���
� �� ��� � ��� �"������� ��� ��� �� � � �#��
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------TETEN W. AVIANTO
1 SYSTEM DYNAMICS
Bagian I
Systems Thinking & System Dynamics :
Perspektif dan Model
TETEN W. AVIANTO ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
2 SYSTEM DYNAMICS
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------TETEN W. AVIANTO
3 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 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
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.
-------------------------------------------------------------------------------------------------------
SYSTEM DYNAMICS
Apakah ini akan jadi persoalan? Itu bergantung kepada tujuan kita. Jika banjir
yang datang setiap tahun itu memang dikehendaki, itu ti
saja. Persoalannya muncul jika kehadiran banjir yang setiap tahun itu tidak
dikehendaki. Kita menghendaki bahwa banjir tidak muncul lagi pada tahun
berikutnya. (Gambar 2).
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------TETEN W. AVIANTO
Apakah ini akan jadi persoalan? Itu bergantung kepada tujuan kita. Jika banjir
yang datang setiap tahun itu memang dikehendaki, itu 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
Gambar 1. Pola Perilaku dan Prediksi
TETEN W. AVIANTO
5
Apakah ini akan jadi persoalan? Itu bergantung kepada tujuan kita. Jika banjir
dak 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
TETEN W. AVIANTO ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
6
Jadi perbedaan (gap) antara yang diprediksi akan
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
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 se
tidak akan muncul banjir lagi.
Gambar 3. Persoalan: yang diprediksi dan yang diinginkan
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
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 banjir surut maka pada tahun 2011
Gambar 3. Persoalan: yang diprediksi dan yang diinginkan
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
SYSTEM DYNAMICS
datang dengan yang kita
Jika gambar 1 dan gambar 2 digabungkan kemudian diperbesar, akan
diperoleh gambar seperti berikut ini (Gambar 3). Dari gambar 3, diperoleh pengertian
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
telah banjir surut maka pada tahun 2011
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------TETEN W. AVIANTO
7 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 sebab-
sebab 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 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
8
Semakin kita memahami struktur maka semakin tinggi kemampuan kita
mengubah arah grafik, berarti semakin tinggi kemampu
depan”. ( Gambar 4). Kita mengubah nasib di masa depan berdasarkan pemahaman
atas takdir yang sudah terjadi.
Pengambilan keputusan diambil pada tingkat perspektif peristiwa. Ketika kita
akan membuat kebijakan (policy) perspe
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 m
untuk memodelkan struktur adalah systems thinking dan system dynamics.
Gambar 4. Tingkat Perspektif
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
SYSTEM DYNAMICS
Semakin kita memahami struktur maka semakin tinggi kemampuan kita
mengubah arah grafik, berarti semakin tinggi kemampuan untuk “ mengubah masa
depan”. ( Gambar 4). Kita mengubah nasib di masa depan berdasarkan pemahaman
Pengambilan keputusan diambil pada tingkat perspektif peristiwa. Ketika kita
akan membuat kebijakan (policy) 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
untuk memodelkan struktur adalah systems thinking dan system dynamics.
Gambar 4. Tingkat Perspektif
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
SYSTEM DYNAMICS
Semakin kita memahami struktur maka semakin tinggi kemampuan kita
an untuk “ mengubah masa
depan”. ( Gambar 4). Kita mengubah nasib di masa depan berdasarkan pemahaman
Pengambilan keputusan diambil pada tingkat perspektif peristiwa. Ketika kita
ktif harus menukik masuk pada tingkat yang
Agar stuktur persoalan itu difahami lebih dari seorang, dan dapat
etode
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------TETEN W. AVIANTO
9 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 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
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
11 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 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
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 sebab-
akibat 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).
-------------------------------------------------------------------------------------------------------
SYSTEM DYNAMICS
Hubungan kausal positif:
Hubungan kausal negatif
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------TETEN W. AVIANTO
Hubungan kausal positif:
TETEN W. AVIANTO
17
TETEN W. AVIANTO ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
18
Causal loop diagram
Dalam merepresentasikan aktivitas dalam suatu lingkar umpan
digunakan dua jenis variabel yang disebut sebagai Stock (
digambarkan dalam bentuk kotak dan Rate dalam bentuk keran. Seperti gamber
berikut ini.
Stock & Flow Diagram
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
SYSTEM DYNAMICS
Dalam merepresentasikan aktivitas dalam suatu lingkar 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
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
SYSTEM DYNAMICS
balik,
. Level
digambarkan dalam bentuk kotak dan Rate dalam bentuk keran. Seperti gamber
-------------------------------------------------------------------------------------------------------
SYSTEM DYNAMICS
Pola keterkaitan lainnya adalah: delay. Dalam perubahannya struktur berubah itu
memerlukan waktu.
Dan pola keterkaitan Non
linier terhadap “akibat”.
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------TETEN W. AVIANTO
Pola keterkaitan lainnya adalah: delay. Dalam perubahannya struktur berubah itu
Dan pola keterkaitan Non-Linearity. Perubahan “sebab” tidak selalu berpengaruh
TETEN W. AVIANTO
19
Pola keterkaitan lainnya adalah: delay. Dalam perubahannya struktur berubah itu
Linearity. Perubahan “sebab” tidak selalu berpengaruh
TETEN W. AVIANTO ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
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
Bukti empiris
Proses validasi struktur
Komputasi Penggambaran dan deskripsi
Deduksi perilakumodel
Representasi struktur model
Perumusan model
Perbandingan dan rekonsiliasi
Konseptualisasi sistem
Persepsi struktur sistem
Empirical and inferred time series
Perbandingan dan rekonsiliasi
literatur
Proses validasi perilaku
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 Produsen Keterangan
DYNAMO
PA Consulting One Memorial Drive Cambridge MA 02142
Phone: 617 225 2700
Fax: 617 225 2631
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 Pugh-Roberts in the early 1960s. DYNAMO today runs on PC compatibles under Dos/Windows. It provides an equation based development environment for system dynamics models.
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] URL: http://www.powersim.com
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.
Vensim
Ventana Systems, Inc. 60 Jacob Gates Road Harvard, MA 01451
Originally developed in the mid 1980s for use in consulting projects Vensim
TETEN W. AVIANTO ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
24 SYSTEM DYNAMICS
Software Produsen Keterangan
Phone 508 651 0432 Fax: 508 650 5422 Email: [email protected] URL: http://www.vensim.com
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.
IThink / Stella
isee Systems 46 Centerra Parkway Suite 200 Lebanon NH 03766 Phone: 603 643 9636 Fax: 603 643 9502 http://www.iseesystems.com
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, used in the system dynamics literature are directly supported with a series of 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 � geser cursor ke Programs � geser cursor ke
Powesim � 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
Toolbar: sederet tombol untuk membuat dan mengedit objek
Commandbar: mengandung semua perintah yang ada dalam Powersim
Menubar: sederet tombol untuk memberi perintah yang sering digunakan dalam Powersim
Worksheet : bidang kerja
tempat membuat dan mengedit
objek
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------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.
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
POPULASI KELAHIRAN KEMATIAN
- +
+ +
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
?
Level_1
2. Tempatkan pointer di dalam worksheet, klik sekali. Maka
akan terdapat gambar level dengan label “level” di bawahnya.
?
Populasi 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:
?
Populasi?
kelahiran
?
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.
?
Populasi?
kelahiran
?
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
35 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 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
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
?
kematianPopulasi
?
umur
?
fertilitas
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 tombol-
tombol 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
39 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 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
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
41 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 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
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
43 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 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
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.
kelahiran kematianPopulasi
fertilitasumur
TETEN W. AVIANTO ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
46 SYSTEM DYNAMICS
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------TETEN W. AVIANTO
47 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 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
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
49 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 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
50 SYSTEM DYNAMICS
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------TETEN W. AVIANTO
51 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 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
52 SYSTEM DYNAMICS
Maka hasil simulasinya akan tampak seperti gambar di bawah ini
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------TETEN W. AVIANTO
53 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 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
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
Time
Pop
ulas
i
0 20 40 60 80 100
500
1,000
Time
kematian1kelahiran2
0 20 40 60 80 100
10
20
30
40
umurfertilitas
Populasikematiankelahiran
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
57 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 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
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
Time
Pop
ulas
i
0 20 40 60 80 100
500
1,000
Time
kematian1kelahiran2
0 20 40 60 80 100
10
20
30
40
12 1
21
21
2
1
2
1
2
Time012345678
fertilitas
Populasikematiankelahiran
umur
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.
Time
Pop
ulas
i
0 20 40 60 80 100
500
1,000
Time
kematian1kelahiran
2
0 20 40 60 80 100
10
20
30
40
12 1
21
21
2
1
2
1
2
Time012345678
Populasi kelahiran kematian
fertilitas umur
Populasikelahiran kematian
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------TETEN W. AVIANTO
61 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 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
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
63 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 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
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.
Time
Pop
ulas
i
0 20 40 60 80 100
500
1,000
Time
kematian1kelahiran
2
0 20 40 60 80 100
10
20
30
40
12 1
21
21
2
1
2
1
2
Time012345678
Populasi kelahiran kematian100.00 4.00 1.54102.46 4.10 1.58104.98 4.20 1.62107.57 4.30 1.65110.22 4.41 1.70112.93 4.52 1.74115.71 4.63 1.78118.56 4.74 1.82121.48 4.86 1.87
fertilitas
0.0396 0.0399 0.0402umur
Populasikelahiran kematian
fertilitas
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------TETEN W. AVIANTO
65 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 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
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
67 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 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
68 SYSTEM DYNAMICS
Time
Pop
ulas
i
0 20 40 60 80 100100
200
300
400
500
Time
kematian1
kelahiran2
0 20 40 60 80 100
5
10
15
1
21
2
1
2
12
1
21
2
Time012345678
Populasi kelahiran kematian100.00 4.00 1.54102.46 4.10 1.58104.98 4.20 1.62107.57 4.30 1.65110.22 4.41 1.70112.93 4.52 1.74115.71 4.63 1.78118.56 4.74 1.82121.48 4.86 1.87
fertilitas
0.00 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05umur
Populasikelahiran kematian
fertilitas
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
Time
Pop
ulas
i
1,970 1,980 1,990 2,000 2,010 2,020100
150
200
250
300
350
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
73 SYSTEM DYNAMICS
Tulislah pada kolom Text dengan kata “Tahun”.
7. Kemudian klik OK.
8. Dan klik OK lagi.
TETEN W. AVIANTO ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
74 SYSTEM DYNAMICS
Tahun
Pop
ulas
i
1,970 1,980 1,990 2,000 2,010 2,0200
100
200
300
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.
Tahun
Pop
ulas
i
1,970 1,980 1,990 2,000 2,010 2,0200
100
200
300
Time
kematian1kelahiran2
1,970 1,980 1,990 2,000 2,010 2,020
5
10
1
2
1
2
1
2
1
2
1
2
1
2
Untuk latihan: ubahlah grafik yang satu lagi (di sebelah kanan).
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------TETEN W. AVIANTO
75 SYSTEM DYNAMICS
Time
kematian1
kelahiran2
1,970 1,980 1,990 2,000 2,010 2,020
5
10
1
2
1
2
1
2
1
2
1
2
1
2
menjadi seperti gambar di bawah ini.
T a h u n
kematian1
kelahiran2
1,970 1,980 1,990 2,000 2,010 2,0200
5
10
1
2
1
2
1
2
1
2
1
2
1
2
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.
Time
Pop
ulas
i
1,970 1,980 1,990 2,000 2,010 2,0200
100
200
300
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
Time
Pop
ulas
i
1,970 1,980 1,990 2,000 2,010 2,0200
100
200
300
400
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.
Time
Pop
ulas
i
1,970 1,980 1,990 2,000 2,010 2,0200
50
100
150
200
250
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
79 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 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
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.
Time
Pop
ulas
i
1,970 1,980 1,990 2,000 2,010 2,0200
50
100
150
200
1 2 31 2 3
12
3
1
33
3
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------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
91 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 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
92 SYSTEM DYNAMICS
10.2. Pertumbuhan Tanpa Batas Daya Dukung
Causal Loop Diagram
Stock & Flow Diagram
Laju_Demolisi_BisnisLaju_Konstruksi_Bisnis
Bisnis
Fraksi_Konstruksi_Bisnis Umur_Bisnis_Rata2
Persamaan untuk Stock & Flow
init Bisnis = 50
flow Bisnis = -dt*Laju_Demolisi_Bisnis
+dt*Laju_Konstruksi_Bisnis
unit Bisnis = Unit
aux Laju_Demolisi_Bisnis = Bisnis/Umur_Bisnis_Rata2
BisnisLaju KonstruksiBisnis
Laju DemolisiBisnis
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------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 Fraksi_Konstruksi_Bisnis = /Tahun
const 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
Time
Bis
nis
0 20 40 60 80 100
49.6
49.8
50.0
50.2
50.4
TETEN W. AVIANTO ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
94 SYSTEM DYNAMICS
Time
Laju_Konstruksi_Bisnis1
Laju_Demolisi_Bisnis2
0 20 40 60 80 1000.990
0.995
1.000
1.005
1.010
1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1
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
Time
Bis
nis
0 20 40 60 80 1000
500
1,000
Time
Laju_Konstruksi_Bisnis1
Laju_Demolisi_Bisnis2
0 20 40 60 80 1000
10
20
30
40
50
60
70
1 2 1 21
2
1
2
1
2
1
2
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
BisnisLaju KonstruksiBisnis
Laju DemolisiBisnis
+
+
+
-
Persentase LahanBisnis
-
Lahan Tersedia
-
+
Lahan per UnitBisnis
+
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------TETEN W. AVIANTO
97 SYSTEM DYNAMICS
Stock & Flow Diagram
BisnisLaju_Demolisi_BisnisLaju_Konstruksi_Bisnis
Fraksi_Konstruksi_BisnisUmur_Bisnis_Rata2
Lahan_Bisnis
Luas_Lahan_per_Unit_Bisnis
Fraksi_Lahan_Bisnis
Efek_Frak_Lahan_Bis_thd_Laju_Kons_Bis
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 Laju_Konstruksi_Bisnis = Unit/Tahun
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"])
aux Fraksi_Lahan_Bisnis = Lahan_Bisnis/Lahan_Tersedia
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------TETEN W. AVIANTO
99 SYSTEM DYNAMICS
aux Lahan_Bisnis = Bisnis*Luas_Lahan_per_Unit_Bisnis
unit Lahan_Bisnis = Ha
const Fraksi_Konstruksi_Bisnis = 0.02
unit Fraksi_Konstruksi_Bisnis = /Tahun
const Lahan_Tersedia = 50
unit Lahan_Tersedia = Ha
const Luas_Lahan_per_Unit_Bisnis = 0.1
unit Luas_Lahan_per_Unit_Bisnis = Ha/Unit
const 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 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
100 SYSTEM DYNAMICS
Grafik Simulasi
Time
Bis
nis
0 20 40 60 80 1000
100
200
300
Time
Laju_Konstruksi_Bisnis1
Laju_Demolisi_Bisnis2
0 20 40 60 80 1000
5
10
15
1 2
1
2
1
2
1
21 2 1
Fraksi_Konstruksi_Bisnis
0.00 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------TETEN W. AVIANTO
101 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 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
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
BisnisLaju KonstruksiBisnis
Laju DemolisiBisnis
+
+
+
-
Persentase LahanBisnis
-
Lahan Tersedia
-
+
Lahan per UnitBisnis
+
LapanganKerja
+ +
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------TETEN W. AVIANTO
103 SYSTEM DYNAMICS
Stock & Flow Diagram
Bisnis
Laju_Demolisi_Bisnis
Lahan_Bisnis
Lahan_Tersedia
Fraksi_Lahan_Bisnis
Laju_Konstruksi_Bisnis
Lapangan_Kerja_TotalLapker_Kons_Bisnis
Umur_Bisnis_Rata2
Rata2_Laju_Kons_Bisnis
Waktu_Rata2_Laju_Kons_Bis
Lapker_per_Kons_Bis
Lapangan_Kerja_BisnisLapker_per_Bisnis
Efek_Frak_Lahan_Bis_thd_Laju_Kons_Bis
Fraksi_Konstruksi_Bisnis
Luas_Lahan_per_Unit_Bisnis
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
105 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 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
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
BisnisLaju KonstruksiBisnis
Laju DemolisiBisnis
+
+
+
-
Persentase LahanBisnis
-
Lahan Tersedia
-
+
Lahan per UnitBisnis
+
LapanganKerja
+ +
PopulasiIn
Migrasi OutMigrasi
++ +
-
PertumbuhanNet
TenagaKerja
+
+
KetersediaanTenaga Kerja
+
+
-Ketersediaan
Lapangan Kerja
-
+
TETEN W. AVIANTO ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
108 SYSTEM DYNAMICS
Stock & Flow Diagram
Laju_Demolisi_Bisnis
Lapker_per_BisnisLapangan_Kerja_Bisnis
Laju_Konstruksi_BisnisBisnis
Lapker_Kons_Bisnis
Rata2_Laju_Kons_Bisnis
Lapangan_Kerja_Total
Efek_Frak_Lahan_Bis_thd_Laju_Kons_Bis
Lahan_Bisnis
Fraksi_Lahan_Bisnis
Lahan_Tersedia
Umur_Bisnis_Rata2
Efek_Tenaga_Kerja_thd_L_Kons_Bis
Fraksi_Konstruksi_Bisnis
Luas_Lahan_per_Unit_Bisnis
Ketersediaan_Angkatan_Kerja
Lapker_per_Kons_Bis
Waktu_Rata2_Laju_Kons_Bis
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------TETEN W. AVIANTO
109 SYSTEM DYNAMICS
Pertumbuhan_Penduduk
Angkatan_Kerja
Lapangan_Kerja_Total
Penduduk
In_Migrasi Out_Migrasi
Ketersediaan_Lapangan_Kerja
Fraksi_Pertumbuhan_Penduduk
Fraksi_In_Migrasi
Efek_Lapker_thd_In_Mig
Efek_Lapker_thd_Out_Mig
Fraksi_Angkatan_Kerja
Ketersediaan_Angkatan_Kerja
Fraksi_Out_Migrasi
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
111 SYSTEM DYNAMICS
TETEN W. AVIANTO ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
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
113 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 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
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
115 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 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
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
BisnisLaju KonstruksiBisnis
Laju DemolisiBisnis
++
+-
Persentase LahanTerpakai
-
Lahan Tersedia
-
+
Lahan per UnitBisnis
+
LapanganKerja
+ +
PopulasiIn
Migrasi
OutMigrasi
++
+
-
PertumbuhanNetTenaga
Kerja
+
+
KetersediaanTenaga Kerja
+
+
-Ketersediaan
Lapangan Kerja
-
+Rumah
KonstruksiRumah
DemolisiRumah
+
+
+
-
+
-
+
KetersediaanRumah
+
+
-
TETEN W. AVIANTO ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
118 SYSTEM DYNAMICS
Stock & Flow Diagram
Laju_Demolisi_Bisnis
Lapker_Kons_Bisnis
Lapangan_Kerja_Bisnis
Laju_Konstruksi_Bisnis
Rata2_Laju_Kons_Bisnis
Bisnis
Umur_Bisnis_Rata2
Lapker_per_Bisnis
Lapker_Kons_Rumah
Lapangan_Kerja_TotalLapker_per_Kons_Bis
Waktu_Rata2_Laju_Kons_Bis
Lahan_Bisnis
Luas_Lahan_per_Unit_Bisnis
Efek_Frak_Lahan_Bis_thd_Laju_Kons_Bis
Fraksi_Lahan_TerpakaiKetersediaan_Angkatan_Kerja
Efek_Tenaga_Kerja_thd_L_Kons_Bis
Fraksi_Konstruksi_Bisnis
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------TETEN W. AVIANTO
119 SYSTEM DYNAMICS
Pertumbuhan_Penduduk
Angkatan_Kerja
Lapangan_Kerja_Total
Fraksi_Angkatan_Kerja
Penduduk
In_Migrasi Out_Migrasi
Ketersediaan_Lapangan_Kerja
Ketersediaan_Angkatan_Kerja
Fraksi_Pertumbuhan_Penduduk
Fraksi_In_Migrasi
Fraksi_Out_Migrasi
Efek_Lapker_thd_Out_Mig
Efek_Lapker_thd_In_Mig
TETEN W. AVIANTO ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
120 SYSTEM DYNAMICS
Laju_Demolisi_Rumah
Ef_Keters_Rmh_thd_Kons_Rmh
Rumah
Ef_Keters_Rmh_thd_In_Mig Ef_Keters_Rmh_thd_Out_Mig Penduduk
Umur_Rumah
Jml_Orang_per_Rumah
Ketersediaan_RumahPermintaan_thd_Rumah
Lahan_Rumah
Lahan_per_Rumah
Lahan_Bisnis
Lahan_Terpakai
Efek_Lahan_Terpakai_thd_L_Kons_Rmh
Laju_Konstruksi_Rumah
Fraksi_Lahan_Terpakai
Fraksi_Kons_Rmh
Lahan_Tersedia
Waktu_merata2kan_L_K_Rmh
Lapker_Kons_Rumah Lapker_per_Kons_Rmh
Rata2_Laju_Kons_Rumah
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------TETEN W. AVIANTO
121 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 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
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
123 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 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
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
125 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 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
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
127 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 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
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.
Time
Bis
nis
0 50 100 150 2000
10
20
30
40
50
Time
Laju_Konstruksi_Bisnis1
Laju_Demolisi_Bisnis2Rata2_Laju_Kons_Bisnis
3
0 50 100 150 2000.0
0.5
1.01 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1
Time
Pen
dudu
k
0 50 100 150 2000
500
1,000
1,500
2,000
Time
In_Migrasi1
Out_Migrasi2
0 50 100 150 2000
50
1001
2
1
2
1
2
1
2
1
2
Time
Ket
erse
diaa
n_La
pang
an_
Ker
ja
0 50 100 150 2000.0
0.5
1.0
Time
Ket
erse
diaa
n_R
umah
0 50 100 150 2000.0
0.5
1.0
Time
Rum
ah
0 50 100 150 2000
100
200
300
400
500
Time
Laju_Konstruksi_Rumah1
Laju_Demolisi_Rumah2
0 50 100 150 2000
5
101 2 1 2 1 2 1 2 1
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.
Time
Bis
nis
0 50 100 150 2000
50
100
150
200
Time
Laju_Konstruksi_Bisnis1
Laju_Demolisi_Bisnis2
Rata2_Laju_Kons_Bisnis3
0 50 100 150 2000
3
6
1 2 3
1
2
3
12
3 1 2 3 1
Time
Pen
dudu
k
0 50 100 150 2000
2,000
4,000
6,000
8,000
Time
In_Migrasi1
Out_Migrasi2
0 50 100 150 2000
100
200
300
400
500
1 2
1
2
1
2
1
2
1
2
Time
Ket
erse
diaa
n_La
pang
an_
Ker
ja
0 50 100 150 2000.0
0.5
1.0
Time
Ket
erse
diaa
n_R
umah
0 50 100 150 2000.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
Time
Rum
ah
0 50 100 150 2000
500
1,000
1,500
Time
Laju_Konstruksi_Rumah1
Laju_Demolisi_Rumah2
0 50 100 150 2000
10
20
30
40
1 2
1
2
1
21 2 1
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.
Tahun
Bis
nis
0 50 100 150 2000
50
100
150
200
Tahun
Rum
ah
0 50 100 150 2000
500
1,000
1,500
2,000
Tahun
Lapa
ngan
_Ker
ja_T
otal
0 50 100 150 2000
500
1,000
1,500
2,000
2,500
3,000
Tahun
Pen
dudu
k
0 50 100 150 2000
2,000
4,000
6,000
8,000
10,000
Umur_Bisnis_Rata2
30 35 40 45 50 55 60
Lapker_per_Bisnis
8 9 10 11 12 13 14 15
Fraksi_Kons_Rmh
0.010 0.015 0.020 0.025 0.030 0.035
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.
Tahun
Rum
ah
0 50 100 150 2000
500
1,000
1,500
2,000
1 2
12
1
2
1
2
1
2
Tahun
Lapa
ngan
_Ker
ja_T
otal
0 50 100 150 2000
1,000
2,000
3,000
12
1 212 1
212
Tahun
Pen
dudu
k
0 50 100 150 2000
2,000
4,000
6,000
8,000
10,000
1 2
12
12 1
212
Umur_Rumah
30 35 40 45 50 55 60
Lapker_per_Bisnis
8 9 10 11 12 13 14 15
Fraksi_Kons_Rmh
0.010 0.015 0.020 0.025 0.030 0.035
Tahun
Bis
nis
0 50 100 150 2000
50
100
150
200
12
12 1
2 1
2
1
2
Keterangan: Garis 1 : tanpa intervensi kebijakan apapun
Garis 2: skenario 1
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------TETEN W. AVIANTO
133 SYSTEM DYNAMICS
Simulasi Skenario 2.
Tahun
Rum
ah
0 50 100 150 2000
500
1,000
1,500
2,000
1 2
12
1
21
2
1
2
TahunLa
pang
an_K
erja
_Tot
al0 50 100 150 200
0
1,000
2,000
3,000
12
1 21
2
1
2
1
2
Tahun
Pen
dudu
k
0 50 100 150 2000
2,000
4,000
6,000
8,000
10,000
1 2
12
1
2
1
2
1
2
Umur_Rumah
30 35 40 45 50 55 60
Lapker_per_Bisnis
8 9 10 11 12 13 14 15
Fraksi_Kons_Rmh
0.010 0.015 0.020 0.025 0.030 0.035
Tahun
Bis
nis
0 50 100 150 2000
50
100
150
200
12
12 1
2 1
2
1
2
Keterangan: Garis 1 : tanpa intervensi kebijakan apapun
Garis 2: skenario 2
TETEN W. AVIANTO ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
134 SYSTEM DYNAMICS
Simulasi Skenario 3.
Tahun
Rum
ah
0 50 100 150 2000
500
1,000
1,500
2,000
1 2
12
12
1
212
Tahun
Lapa
ngan
_Ker
ja_T
otal
0 50 100 150 2000
1,000
2,000
3,000
12
1 21
21
21
Tahun
Pen
dudu
k
0 50 100 150 2000
2,000
4,000
6,000
8,000
10,000
1 2
12
12
12
12
Umur_Rumah
30 35 40 45 50 55 60
Lapker_per_Bisnis
8 9 10 11 12 13 14 15
Fraksi_Kons_Rmh
0.010 0.015 0.020 0.025 0.030 0.035
Tahun
Bis
nis
0 50 100 150 2000
50
100
150
200
12
12 1
2
12
12
Keterangan: Garis 1 : tanpa intervensi kebijakan apapun
Garis 2: skenario 3
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------TETEN W. AVIANTO
135 SYSTEM DYNAMICS
Perbandingan semua skenario
Tahun
Bis
nis
0 50 100 150 2000
50
100
150
200
12
34
12
34
1
23
4
1
2 3
4
1
2
4
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
137 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.