Teknik Riset Oprasi

78
Teknik Riset Oprasi Nama : Surtanto Adi Wicaksono Kelas : 4KB06 NPM : 29110786 Jurusan : Sistem Komputer Model Penugasan Teori Permainan Pemerograman Dinamic Jaringan Teori Antrian Terori Rantai MArkov

description

teknik risey oprasi

Transcript of Teknik Riset Oprasi

Page 1: Teknik Riset Oprasi

Teknik Riset Oprasi

Nama : Surtanto Adi WicaksonoKelas : 4KB06NPM : 29110786Jurusan : Sistem Komputer

Model PenugasanTeori PermainanPemerograman DinamicJaringanTeori AntrianTerori Rantai MArkov

Page 2: Teknik Riset Oprasi

Model Penugasan

• Sebagai gambaran model penugasan adalah menyangkut penempatan para pekerja pada bidang yang tersedia agar biaya yang ditanggung dapat diminimumkan.

• Misal pekerja dianggap sebagai sumber dan pekerjaan dianggap sebagai tujuan, maka pada model penugasan jumlah pasokan pada setiap sumber dan jumlah permintaan pada setiap tujuan adalah satu.

• Hal ini berarti setiap pekerja hanya menangani satu pekerjaan, atau sebaliknya satu pekerjaan hanya ditangani oleh satu pekerja

Page 3: Teknik Riset Oprasi

Model matematis untuk masalah penugasan :

Fungsi tujuan : Min Z =

m

i

n

jijij XC

1 1

Fungsi Batasan :

n

jijX

1

m

iijX

1

= 1, i = 1, 2, ......, m

= 1, j = 1, 2, ......., n

Xij = 0 atau 1

Catatan :Xij = 0, bila pekerjaan ke-i tidak ditugaskan pada mesin ke-j.

Xij = 1, bila pekerjaan ke-i ditugaskan pada mesin ke-j.

Page 4: Teknik Riset Oprasi

Penyelesaian Model Penugasan :

• Metode yang digunakan untuk menyelesaikan masalah penugasan adalah metode Hungarian

Page 5: Teknik Riset Oprasi

Langkah-langkah metode Hungarian

1. Lakukan pengurangan baris dengan cara mengurangkan nilai terendah pada suatu baris dari semua nilai pada baris tersebut.

2. Lakukan pengurangan kolom dengan cara mengurangkan nilai terendah pada suatu kolom dari semua nilai pada kolom tersebut.

3. Tarik sejumlah garis horizontal dan vertikal yang diperlukan untuk mencoret semua angka nol pada tabel biaya oportunity yang lengkap.

4. Jika diperlukan garis lebih sedikit dari m (dimana m = jumlah baris atau kolom), maka semua nilai lain yang tercoret dikurangkan dengan nilai terendah dari nilai-nilai yang tidak tercoret tersebut. Kemudian nilai terendah tersebut ditambahkan pada sel-sel dimana dua garis berpotongan, sedangkan nilai yang lain tetap. Ulangi langkah 3.

5. Jika diperlukan garis sebanyak m, maka solusi optimal tercapai. Sehingga dapat dilakukan analisis m penugasan yang unik. Jika masih diperlukan garis lebih sedikit dari m, maka ulangi langkah 4.

Page 6: Teknik Riset Oprasi

Contoh :

ACC mempunyai 4 pertandingan bola basket pada suatu malam tertentu. Kantor pusat bermaksud mengirim 4 tim pendamping ke empat pertandingan sedemikian sehingga total jarak yang harus ditempuh minimal. Jarak tiap tim pendamping ke lokasi tiap pertandingan ditunjukkan pada tabel berikut :

Tim Lokasi PertandinganK L M N

A 210 90 180 160B 100 70 130 200C 175 105 140 170D 80 65 105 120

Page 7: Teknik Riset Oprasi

Teori PermanianPendahuluan

• Teori permainan digunakan untuk mengambil keputusan pada situasi konflik dimana terdapat satu atau lebih pemain (lawan)

• Lawan atau pemain memiliki intelegensia yang sama. Setiap pemain mempunyai beberapa strategi untuk saling mengalahkan.

• Teori yang terkenal dari strategi ini adalah Two Person Zero Sum Game yaitu permainan dengan dua pemain dengan perolehan kemenangan (keuntungan) bagi salah satu pemain merupakan kehilangan (kerugian) bagi pemain lainnya.

Page 8: Teknik Riset Oprasi

Strategi permainan

• Strategi seorang pemain adalah aturan yang ditetapkan sebelumnya dimana aksi-aksi yang akan dilakukan dibuat dalam bentuk daftar sepanjang permainan.

• Matriks / Tabel Pay-Off (perolehan) adalah tabel yang menunjukkan perolehan bagi pemain baris

• Ada dua jenis strategi yang digunakan :• Strategi Murni• Strategi Campuran

Page 9: Teknik Riset Oprasi

Strategi murni (pure Strategy)• Digunakan jika permainan stabil • Ada titik saddle (saddle point) yaitu elemen dari matriks yang merupakan

elemen terkecil dalam barisnya dan elemen terbesar pada kolomnya.• Titik saddle → minimaks = maksimin• Contoh : tentukan strategi terbaik bagi masing-masing pemain

Page 10: Teknik Riset Oprasi

Penyelesaian :Minimaks =maksimin = 11 → permainan seimbang (stabil)Titik saddle → 11 nilai permainan (v)

Page 11: Teknik Riset Oprasi

Strategi campuran (mixed strategy)

• Strategi campuran digunakan jika permainan tidak seimbang. Pemilihan strategi dilakukan dengan mengevaluasi kombinasi strategi lawan menggunakan prinsip peluang (distribusi probabilitas).

• Definisikan : • xi adalah peluang pemain baris akan mengunakan

strategi ke-i• yj adalah peluang pemain kolom akan menggunakan

strategi ke-j

Page 12: Teknik Riset Oprasi
Page 13: Teknik Riset Oprasi

Solusi grafik

• Solusi grafik dapat digunakan jika paling salah satu pemain mempunyai hanya 2 strategi (2 x n atau mx2)

• Perhatikan matriks payoff untuk dua pemain sebagai berikut :

Page 14: Teknik Riset Oprasi

• Menghitung x1 dan x2 dengan menganggap pemain B menggunakan strategi murni. Maka ekpektasi perolehan bagi pemain A adalah sebagai berikut :

Page 15: Teknik Riset Oprasi

• Ekspektasi digambarkan dengan sumbu horizontal x1 (0 sampai 1) dan vertikal sebagai ekspektasi perolehan.

• Nilai optimum (x1 , x2 dan v) akan didapat dari titik perpotongan.

• Titik perpotongan menunjukkan strategi B yang digunakan , maka y1, y2, …yn selanjutnya dapat ditentukan.

Page 16: Teknik Riset Oprasi

Contoh

• Perhatikan matriks pay-off permainan di bawah ini :• Permainan di bawah ini memiliki nilai minimaks = 3 dan

maksimin = -2 (permainan tidak seimbang)

Page 17: Teknik Riset Oprasi
Page 18: Teknik Riset Oprasi

Pada penyelesaian persoalan dengan metode ini:1. terdapat sejumlah berhingga pilihan yang mungkin,2. solusi pada setiap tahap dibangun dari hasil solusi

tahap sebelumnya,3. kita menggunakan persyaratan optimasi dan

kendala untuk membatasi sejumlah pilihan yang harus dipertimbangkan pada suatu tahap.

Page 19: Teknik Riset Oprasi

Tinjau graf di bawah ini. Kita ingin menemukan lintasan terpendek dari 1 ke 10.

1 3

2

4

5

6

7

8

9

10

7

2

4

3

1

3

4

5

3

3

3

6

4

14

6

4 3

2

4

Page 20: Teknik Riset Oprasi

Prinsip Optimalitas

• Pada program dinamis, rangkaian keputusan yang optimal dibuat dengan menggunakan Prinsip Optimalitas.

• Prinsip Optimalitas: jika solusi total optimal, maka bagian solusi sampai tahap ke-k juga optimal.

Page 21: Teknik Riset Oprasi

• Prinsip optimalitas berarti bahwa jika kita bekerja dari tahap k ke tahap k + 1, kita dapat menggunakan hasil optimal dari tahap k tanpa harus kembali ke tahap awal.

• ongkos pada tahap k +1 = (ongkos yang dihasilkan pada tahap k ) +

(ongkos dari tahap k ke tahap k + 1)

Page 22: Teknik Riset Oprasi

• Dengan prinsip optimalitas ini dijamin bahwa pengambilan keputusan pada suatu tahap adalah keputusan yang benar untuk tahap-tahap selanjutnya.

• Pada metode greedy hanya satu rangkaian keputusan yang pernah dihasilkan, sedangkan pada metode program dinamis lebih dari satu rangkaian keputusan. Hanya rangkaian keputusan yang memenuhi prinsip optimalitas yang akan dihasilkan.

Page 23: Teknik Riset Oprasi

Karakteristik Persoalan Program Dinamis

1. Persoalan dapat dibagi menjadi beberapa tahap (stage), yang pada setiap tahap hanya diambil satu keputusan.

2. Masing-masing tahap terdiri dari sejumlah status (state) yang berhubungan dengan tahap tersebut. Secara umum, status merupakan bermacam kemungkinan masukan yang ada pada tahap tersebut.

Page 24: Teknik Riset Oprasi

Graf multitahap (multistage graph). Tiap simpul di dalam graf tersebut menyatakan status, sedangkan V1, V2, … menyatakan tahap.

1

3

2

4

6

7

8

9

11

10

5

12

V 1 V 2 V 3 V 4 V 5

Page 25: Teknik Riset Oprasi

3. Hasil dari keputusan yang diambil pada setiap tahap ditransformasikan dari status yang bersangkutan ke status berikutnya pada tahap berikutnya.

4. Ongkos (cost) pada suatu tahap meningkat secara teratur (steadily) dengan bertambahnya jumlah tahapan.

5. Ongkos pada suatu tahap bergantung pada ongkos tahap-tahap yang sudah berjalan dan ongkos pada tahap tersebut.

Page 26: Teknik Riset Oprasi

6. Keputusan terbaik pada suatu tahap bersifat independen terhadap keputusan yang dilakukan pada tahap sebelumnya.

7. Adanya hubungan rekursif yang mengidentifikasikan keputusan terbaik untuk setiap status pada tahap k memberikan keputusan terbaik untuk setiap status pada tahap k + 1.

8. Prinsip optimalitas berlaku pada persoalan tersebut.

Page 27: Teknik Riset Oprasi

Dua pendekatan PD

• Dua pendekatan yang digunakan dalam PD: maju (forward atau up-down) dan mundur (backward atau bottom-up).

Page 28: Teknik Riset Oprasi

• Misalkan x1, x2, …, xn menyatakan peubah (variable) keputusan yang harus dibuat masing-masing untuk tahap 1, 2, …, n. Maka,

1. Program dinamis maju. Program dinamis bergerak mulai dari tahap 1, terus maju ke tahap 2, 3, dan seterusnya sampai tahap n. Runtunan peubah keputusan adalah x1, x2, …, xn.

Page 29: Teknik Riset Oprasi

2. Program dinamis mundur. Program dinamis bergerak mulai dari tahap n, terus mundur ke tahap n – 1, n – 2, dan seterusnya sampai tahap 1. Runtunan peubah keputusan adalah xn, xn-1, …, x1.

Page 30: Teknik Riset Oprasi

Langkah-langkah Pengembangan Algoritma Program Dinamis

1. Karakteristikkan struktur solusi optimal.2. Definisikan secara rekursif nilai solusi

optimal.3. Hitung nilai solusi optimal secara maju atau

mundur.4. Konstruksi solusi optimal.

Page 31: Teknik Riset Oprasi

Lintasan Terpendek (Shortest Path)

• Tentukan lintasan terpendek dari simpul 1 ke simpul 10:

1 3

2

4

5

6

7

8

9

10

7

2

4

3

1

3

4

5

3

3

3

6

4

14

6

4 3

2

4

Page 32: Teknik Riset Oprasi

Penyelesaian dengan Program Dinamis Mundur

• Misalkan x1, x2, …, x4 adalah simpul-simpul yang dikunjungi pada tahap k (k = 1, 2, 3, 4).

• Maka rute yang dilalui adalah 1x1x2x3x4 , yang dalam hal ini x4 = 10.

Page 33: Teknik Riset Oprasi

Pada persoalan ini,• Tahap (k) adalah proses memilih simpul tujuan

berikutnya (ada 4 tahap).

• Status (s) yang berhubungan dengan masing-masing tahap adalah simpul-simpul di dalam graf.

Page 34: Teknik Riset Oprasi

Relasi rekurens berikut menyatakan lintasan terpendek dari status s ke x4 pada tahap k:

4)(

4 sxcsf (basis)

)}({min)(1 kksxxk

xfcsfkk

, (rekurens)

k = 1, 2, 3 Keterangan:

a. xk : peubah keputusan pada tahap k (k = 1, 2, 3). b.

ksxc : bobot (cost) sisi dari s ke xk

c. fk(s, xk) : total bobot lintasan dari s ke xk

d. fk(s) : nilai minimum dari fk(s, xk) Tujuan program dinamis mundur: mendapatkan f1(1) dengan cara mencari f4(s), f3(s), f2(s) terlebih dahulu.

Page 35: Teknik Riset Oprasi

Tahap 4:

4)(

4 sxcsf

Solusi Optimum

s f4(s) x4*

8 3 10 9 4 10

Catatan: xk

* adalah nilai xk yang meminimumkan fk(s, xk).

Page 36: Teknik Riset Oprasi

Tahap 3: )}({min)(

343 33

xfcsfsxx

f3(s, x3) = cs,x3 + f4(x3) Solusi Optimum x3

s 8 9 f3(s) x3*

5 4 8 4 8 6 9 7 7 9 7 6 7 6 8

Page 37: Teknik Riset Oprasi

Tahap 2: )}({min)(

232 22

xfcsfsxx

f2(s, x2) = cs,x2 + f3(x2) Solusi Optimum x2

s 5 6 7 f2(s) x2*

2 11 11 12 11 5 atau 6 3 7 9 10 7 5 4 8 8 11 8 5 atau 6

Page 38: Teknik Riset Oprasi

Tahap 1: )}({min)(

121 11

xfcsfsxx

f1(s, x1) = cs,x1 + f2(x1) Solusi Optimum x1

s 2 3 4 f1(s) x1*

1 13 11 11 11 3 atau 4

Page 39: Teknik Riset Oprasi

Solusi optimum dapat dibaca pada tabel di bawah ini: x1 x2 x3 x4 Panjang Lintasan

Terpendek 1

3 4

5 5 6

8 8 9

10 10 10

11 11 11

Jadi ada tiga lintasan terpendek dari 1 ke 10, yaitu

1 3 5 8 10 1 4 5 8 10 1 4 6 9 10

Panjang ketiga lintasan tersebut sama, yaitu 11.

Page 40: Teknik Riset Oprasi

Penganggaran Modal (Capital Budgeting)

• Sebuah perusahaan berencana akan mengembangkan usaha (proyek) melalui ketiga buah pabrik (plant) yang dimilikinya. Setiap pabrik diminta mengirimkan proposal (boleh lebih dari satu) ke perusahaan untuk proyek yang akan dikembangkan. Setiap proposal memuat total biaya yang dibutuhkan (c) dan total keuntungan (revenue) yang akan diperoleh (R) dari pengembangan usaha itu. Perusahaan menganggarkan Rp 5 milyar untuk alokasi dana bagi ketiga pabriknya itu.

Page 41: Teknik Riset Oprasi

• Tabel berikut meringkaskan nilai c dan R untuk masing-masing proposal proyek. Proposal proyek bernilai-nol sengaja dicantumkan yang berarti tidak ada alokasi dana yang diberikan ntuk setiap pabrik. Tujuan Perusahaan adalah memperoleh keuntungan yang maksimum dari pengalokasian dana sebesar Rp 5 milyar tersebut. Selesaikan persoalan ini dengan program dinamis.

Page 42: Teknik Riset Oprasi

Peubah status yang terdapat pada tahap 1, 2, dan 3: x1 = modal yang dialokasikan pada tahap 1 x2 = modal yang dialokasikan pada tahap 1 dan 2 x3 = modal yang dialokasikan pada tahap 1, 2, dan 3 x3 x2

x1 Tahap 1 Tahap 2 Tahap 3 Kemungkinan nilai-nilai untuk x1 dan x2 adalah 0, 1, 2, 3, 4, 5 (milyar), sedangkan nilai untuk x3 adalah 5

Page 43: Teknik Riset Oprasi

Pabrik 1 Pabrik 2 Pabrik 3

Proyek c1 R1 c2 R2 c3 R3

1 0 0 0 0 0 0 2 1 5 2 8 1 3 3 2 6 3 9 - - 4 - - 4 12 - -

Page 44: Teknik Riset Oprasi

Penyelesaian dengan Program Dinamis Maju.

Misalkan,Rk(pk) = keuntungan dari alternatif pk pada tahap k

fk(xk) = keuntungan optimal dari tahap 1, 2, …, dan k yang diberikan oleh status xk

Page 45: Teknik Riset Oprasi

Relasi rekurens keuntungan optimal:

1_

11max)(

pproposalfeasible

xf {R1(p1)} (basis)

kpproposalfeasiblekk

xf_

max)( {Rk(pk) + fk-1(xk-1) } (rekurens)

k = 2, 3 Catatan: 1. xk – 1 = xk – ck(pk) c(pk) adalah biaya untuk alternatif pk pada tahap k. 2. Proposal pk dikatakan layak (feasible) jika biayanya,

c(pk), tidak melebihi nilai status xk pada tahap k.

Page 46: Teknik Riset Oprasi

Relasi rekurens keuntungan optimal menjadi

111 )(11max)(

xpcxf

{R1(p1)} (basis)

kkk xpckkxf

)(max)( {Rk(pk) + fk-1[xk – ck(pk)] } (rekurens)

k = 2, 3

Page 47: Teknik Riset Oprasi

Tahap 1

3,2,1)(11

1

111

max)(

pxpc

xf {R1(p1)}

R1(p1) Solusi Optimal

x1 p1 = 1 p1 = 2 p1 = 3 f1(x1) p1*

0 0 - - 0 1 1 0 5 - 5 2 2 0 5 6 6 3 3 0 5 6 6 3 4 0 5 6 6 3 5 0 5 6 6 3

Page 48: Teknik Riset Oprasi

Tahap 2

4,3,2,1)(22

2

222

max)(

pxpc

xf {R2(p2) + f1[(x2 – c2(p2)]},

R2(p2) + f1[(x2 – c2(p2)] Solusi

Optimal

x2

p2 = 1 p2 = 2 p2 = 3 p2 = 4 f2(x2) p2*

0 0 + 0 = 0 - - - 0 1 1 0 + 5 = 5 - - - 5 1 2 0 + 6 = 6 8 + 0 = 8 - - 8 2 3 0 + 6 = 6 8 + 5 = 13 9 + 0 = 9 - 13 2 4 0 + 6 = 6 8 + 6 = 14 9 + 5 = 14 12 + 0 = 12 14 2 atau 3 5 0 + 6 = 6 8 + 6 = 14 9 + 6 = 15 12 + 5 = 17 17 4

Page 49: Teknik Riset Oprasi

Tahap 3

2,1)(33

3

333

max)(

pxpc

xf {R3(p3) + f2[(x3 – c3(p3)]},

R3(p3) + f2[(x3 – c3(p3)] Solusi Optimal

x3 p3 = 1 p3 = 2 f3(x3) p3*

5 0 + 17 = 17 3 + 14 = 17 17 1 atau 2

Page 50: Teknik Riset Oprasi

Rekonstruksi solusi:

x3 p3* x2 p2

* x1 p1* (p1

*, p2*,

p3*)

1

1 2

(5 – 0 = 5) (5 – 1 = 4)

4

2

3

(5 – 4 = 1) (4 – 2 = 2) (4 – 3 = 1)

2

3

3

(2, 4, 1)

(3, 2, 2)

(2, 3, 2)

Page 51: Teknik Riset Oprasi

Pengertian Jaringan

• Jaringan adalah suatu susunan garis edar (path) yang terhubung pada berbagai titik, dimana satu atau beberapa barang bergerak dari satu titik ke titik lain (Taylor, 2005)

• Contoh : sistem jalan tol, jaringan telepon, jaringan rel kereta api, jaringan televisi, dsb.

Page 52: Teknik Riset Oprasi

• Pada dasarnya model arus jaringan juga merupakan pengembangan dari model transportasi atau distribusi yang berkaitan dengan pemindahan / pengiriman komoditas dari suatu sumber ke suatu tujuan dengan ongkos transportasi minimum.

• Pada perkembangannya ternyata model transportasi ini dapat juga digambarkan dan diselesaikan dalam suatu bentuk jaringan

Page 53: Teknik Riset Oprasi

• Jaringan digambarkan sebagai suatu diagram yang terdiri dari 2 komponen, yaitu:– simpul (nodes), biasanya digambarkan dalam bentuk

lingkaran – cabang (branches), dalam bentuk garis yang

menghubungkan simpul-simpul tersebut.• Simpul (nodes) melambangkan titik-titik persimpangan

atau perhentian. Pada umumnya menyatakan lokasi, kota, stasiun, dsb.

• Cabang (branches) melambangkan arus dari satu titik ke titik yang lain dalam jaringan tersebut. Pada umumnya menyatakan waktu tempuh, jarak, panjang, dsb.

Page 54: Teknik Riset Oprasi

Topik pembicaraan dibatasi pada 3 macam persoalan, yaitu:

• Masalah Rute Terpendek (Shortest Route)• Masalah Rentang Pohon Minimum (Minimal

Spanning Tree)• Masalah Aliran Maksimum (Maximal Flow)

Page 55: Teknik Riset Oprasi

Masalah Rute Terpendek (Shortest Route) :

Masalah rute terpendek berguna untuk menentukan jarak tersingkat antara titik awal

(sumber) dengan beberapa titik tujuan

Page 56: Teknik Riset Oprasi

Langkah-langkah penyelesaian adalah :

1. Pilihlah simpul dengan rute langsung tersingkat dari titik awal.

2. Buatlah suatu setelan permanen (Permanent Set) dengan titik awal dan simpul terpilih dalam langkah 1. Permanent Set digunakan untuk menandakan bahwa telah ditemukan rute tersingkat ke simpul-simpul ini.

3. Tentukan seluruh simpul yang berhubungan langsung dengan simpul-simpul setelan permanen.

4. Pilihlah simpul dengan rute (cabang) terpendek dari kumpulan simpul-simpul yang berhubungan langsung dengan simpul-simpul setelan permanen.

5. Ulangi langkah 3 dan 4 sampai seluruh simpul bergabung dengan setelan permanen.

Page 57: Teknik Riset Oprasi

Contoh:

Sebuah perusahaan yang berlokasi di kota O memproduksi pupuk yang akan dikirimkan ke 6 distributor yang terletak pada 6 kota yang berbeda A, B, C, D, E, dan F dengan menggunakan 6 truk. Angka-angka yang tertulis dalam diagram di bawah ini menyatakan waktu (dalam jam) yang ditempuh. Gambar berikut merupakan pola jalan dan kota-kota yang dituju.Pimpinan perusahaan ingin menentukan rute terbaik (yang dinyatakan dalam waktu perjalanan minimum) bagi truk-truk tersebut untuk mengirimkan pupuk ke masing-masing tujuan mereka.

Page 58: Teknik Riset Oprasi

A D

O C

F

B E

16

35

9

25

1214 8

19

15

17 14

22

Page 59: Teknik Riset Oprasi

Masalah Rentang Pohon Minimum (Minimal Spanning Tree)

• Masalah rentang pohon minimum sebenarnya serupa dengan masalah rute terpendek, dimana perbedaannya adalah:– Tujuan masalah rute terpendek adalah menentukan rute

terpendek antara titik awal dan simpul tujuan dalam jaringan tersebut.

– Tujuan dari masalah rentang pohon minimum adalah menghubungkan seluruh simpul dalam jaringan sehingga total panjang cabang dapat diminimumkan.

• Jaringan yang dihasilkan merentangkan (menghubungkan) semua titik dalam jaringan tersebut pada total jarak (panjang) minimum.

Page 60: Teknik Riset Oprasi

Langkah-langkah penyelesaian adalah :

1. Pilihlah simpul awal manapun.2. Pilihlah simpul yangterdekat dengan simpul

awal untuk bergabung dengan pohon rentang.

3. Pilihlah simpul terdekat yang belum termasuk dalam pohon rentang.

4. Ulangi langkah 3 sampai seluruh simpul telah bergabung dalam pohon rentang.

Page 61: Teknik Riset Oprasi

Contoh :

Sebuah perusahaan TV kabel akan memasang suatu sistem kabel televisi dalam suatu komunitas yang terdiri dari 7 kota (A, B, C, D, E, F, dan G). Masing-masing kota harus dihubungkan ke sistem kabel utama. Perusahaan tersebut ingin merancang jaringan kabel utama dengan cara yang dapat meminimisasi total panjang kabel yang harus dipasang (dalam satuan meter). Jalur yang mungkin tersedia untuk perusahaan tersebut (dengan seijin dewan kota) dan panjang kabel yang dibutuhkan untuk setiap jalur digambarkan sebagai berikut :

Page 62: Teknik Riset Oprasi

A D

O C

F

B E

16

35

9

25

1214 8

19

15

17 14

22

Page 63: Teknik Riset Oprasi

Masalah Arus Maksimum (Maximal Flow):

• Masalah aliran maksimum merupakan masalah jaringan dimana cabang-cabang jaringan tersebut memiliki kapasitas arus yang terbatas.

• Tujuan dari masalah arus maksimum adalah memaksimumkan total jumlah arus dari satu titik awal ke satu tujuan

Page 64: Teknik Riset Oprasi

Masalah arus maksimum dapat mencakup:

• arus (aliran) air, gas, atau minyak melalui suatu jaringan pipa,

• arus formulir melalui suatu sistem pemrosesan dalam kantor pemerintah,

• arus lalu lintas melalui jaringan jalan raya, • arus produk melalui suatu sistem lini produksi, • dll.

Dalam kondisi tersebut, pengambil keputusan ingin menentukan arus maksimum yang dapat diperoleh melalui

sistem tersebut.

Page 65: Teknik Riset Oprasi

Langkah-langkah penyelesaian adalah :

1. Pilihlah secara arbitrer (sembarang) garis edar dalam jaringan tersebut dari titik awal ke titik tujuan.

2. Sesuaikan kapasitas pada setiap simpul dengan mengurangkan arus maksimal untuk garis edar yang dipilih pada langkah 1.

3. Tambahkan arus maksimal sepanjang garis eadr ke arus berlawanan arah pada setiap simpul.

4. Ulangi langkah 1, 2, dan 3 sampai tidak ada lagi garis edar dengan kapasitas arus yang tersedia.

Page 66: Teknik Riset Oprasi

Contoh:

Dipunyai suatu jaringan kereta api dari kota A ke kota T. Ingin ditentuakn rute perjalanan kereta api tersebut sedemikian sehingga jumlah total perjalanan kereta api yang dapat dilakukan setiap harinya maksimum, tanpa melanggar batas maksimum perjalanan yang dapat dilakukan pada masing-masing jalan.Diketahui data (informasi) tentang jumlah perjalanan yang dapat dilakukan pada masing-masing rute yang menghubungkan satu stasiun dengan stasiun lainnya, atau dapat dikatakan bahwa data tentang kapsitas aliran pada masing-masing cabang adalah :

Page 67: Teknik Riset Oprasi

1

1

6

0

094 0

0

5

4 0

2

0

1

1

3

0

4

0

75

A

B

C

D F

E

T

0

0

Gambar di atas dibaca sebagai berikut :·  Dari A ke B dapat dilakukan maksimum 5 kali perjalanan setiap hari, sedangkan dari B

ke A tidak ada perjalanan kereta api yang dapat dilakukan.·  Dari B ke D maksimum 1 kali perjalanan, begitu juga dari D ke B dapat dilakukan

maksimum 1 kali perjalanan setiap hari.

Page 68: Teknik Riset Oprasi

Teori AntrianPengantar

Teori antrian: teori yang menyangkut studi matematis dari antrian -antrian atau baris baris penungguan.

Merupakan bidang probabilitas terapan (statistik-matematika terapan)Dimana kita temui ?Antrian di bank, antrian di supermarket, antrian di

restoran, antrian di pintu tol, antrian di traffic lightAntrian proses, antrian transfer data, antrian pencetakan,

antrian akses web, reservasi penerbangandan masih banyak lagi

Page 69: Teknik Riset Oprasi

Istilah-istilah

• Beberapa istilah yang muncul dalam teori antrian :– Sistem Antrian– Elemen dalam antrian– Komponen sistem antrian– ….

Page 70: Teknik Riset Oprasi

CONTOH SISTEM ANTRIAN

Sistem Garis tunggu atau antrian Fasilitas

1. Lapangan terbang Pesawat menunggu di landasan

Landasan pacu

2. Bank Nasabah (orang) Kasir

3. Pencucian Mobil Mobil Tempat pencucian mobil

4. Bongkar muat barang Kapal dan truk Fasilitas bongkar muat

5. Sistem komputer Program komputer CPU, Printer, dll

6. Bantuan pengobatan darurat

Orang Ambulance

7. Perpustakaan Anggota perpustakaan Pegawai perpustakaan

8. Registrasi mahasiswa Mahasiswa Pusat registrasi

9. Skedul sidang pengadilan

Kasus yang disidangkan Pengadilan

Page 71: Teknik Riset Oprasi

Stuktur Model Antrian

1. Garis tunggu atau sering disebut antrian (queue)2. Fasilitas pelayanan (service facility)

Garis tunggu atau antrian

1

2

s

FasilitasPelayanan

Pelanggan masukKe dalam sistem

antrianPelanggan keluar dari

sistemantrian

STUKTUR SISTEM ANTRIAN

Page 72: Teknik Riset Oprasi

Elemen-elemen Antrian

• Pelanggan/nasabah (customer) dari suatu populasi (source) memasuki antrian (queue) untuk menerima layanan (service) dari fasilitas layanan (service facility)

Page 73: Teknik Riset Oprasi

Elemen Antrian: “Customer”

• merepresentasikan pihak yang meminta pelayanan– Permintaan pengiriman pesan dalam jaringan– Permintaan pelanggan untuk dilayani pembayaran atas

pembelian sejumlah barang– …

Page 74: Teknik Riset Oprasi

Elemen Antrian: Service Facility

• Service: sesuatu yang dilakukan sistem sesuai permintaan customer

• Server/channel: pemberi service• Bisa hanya satu, bisa banyak• Bisa juga dalam berbagai bentuk:

– Waktu (dalam scheduling), – Tempat (dalam alokasi memori), – Item obyek (CPU dalam multiprocessing)

Page 75: Teknik Riset Oprasi

Elemen Antrian: Queue

• Jika customer yang meminta layanan melebihi dari kapasitas fasilitas layanan maka sisanya berada dalan antrian (Queue)

Page 76: Teknik Riset Oprasi

Model Proses Markov dikembangkan oleh seorang ahli Rusia bernamaA.A. Markov, pada tahun 1906. Rantai Markov (Markov Chains) adalah suatu teknik matematika yang biasa digunakan untuk melakukan pembuatan model (modelling) bermacam – macam sistem

dan proses bisnis. Teknik ini dapat digunakan untuk memperkirakan perubahan – perubahan diwaktu yang akan datang dalam variabel – variabel dinamis atas dasar

perubahan – perubahan dari variabel – variabel dinamis tersebut di waktu yang lalu. Teknik ini dapat juga digunakan untuk menganalisa kejadian – kejadian di waktu – waktu

mendatang secara sistematis.

Pengertian Rantai Markov

Page 77: Teknik Riset Oprasi

Untuk dapat menerapkan analisa rantai Markov kedalam suatu kasus, ada beberapa syarat yang harus dipenuhi :1. Jumlah probabilitas transisi untuk suatu keadaan awal dari system sama dengan 1.2. Probabilitas-probabilitas tersebut berlaku untuk semua partisipan dalam system.3. Probabilitas transisi konstan sepanjang waktu.4. Kondisi merupakan kondisi yang independent sepanjang waktu.

Page 78: Teknik Riset Oprasi

Dasar TeoriModel Rantai MarkovAda beberapa prosedur dalam model rantai markov, antara lain :1. Menyusun Matriks Probabilitas Transisi.Untuk menggambarkan proses markov, akan disajikan suatu contoh masalah tentang kegiatan – kegiatan pemilihan merek dan peramalan probabilitas transisi yang kemungkinan dilakukan para konsumen, yaitu pergantian dari satu merek ke merek lain