STUDI SIMULASI DAN PEMODELAN DALAM SEBUAH SISTEM oleh M Imam Suryaman

 Langkah-Langkah Studi Simulasi

-Formulasi masalah
-Penetapan tujuan dan rencana proyek: pendekatan yang digunakan untuk menyelesaikan masalah.
-Konseptualisasi model: membangun model yang masuk akal.
-Pengumpulan data: mengumpulkan data yang diperlukan untuk merun simulasi (seperti laju ketibaan, proses ketibaan, displin layanan, laju pelayanan dsb.).
-Penerjemahan Model: konversi model suatu bahas pemrograman.
-Verifikasi: Verifikasi model melalui pengecekan apakah program bekerja dengan baik.
-Validasi: Check apakah sistim merepresentasi sistim riil secara akurat.
-Desain Eksperimen: Berapa banyak runs? Untuk berapa lama? Jenis variasi masukannya seperti apa ?
-Produksi runs dan analisis: running aktual simulasi, mengumpulkan dan menganalisis keluaran.
-Jalankan lagi (More runs) ?: mengulangi eksperiemn jika perlu.
-Dokumentasi dan pelaporan: Dokumen dan laporan hasil
-Implementasi

Langkah-Langkah Studi Simulasi

1. Formulasi masalah: 

– mengidentifikasikan maslah yang akan diselesaikan 
– mendeskripsikan operasi sistim dalam term-term obyek dan aktivitas   
  dalam suatau layout
– mengidentifikasi sistem dalam term-term variabel input (eksogen), dan output (endogen) 
– mengkatagorikan variabel input sebagi decision (controllable) dan parameters (uncontrollable)
 – mendefinisikan pengukuran kinerja sistim (sebagai fungsi dari variabel 
   endogen) dan fungsi obyek (kombinasi beberapa pengukuran)
 – mengembangkan struktur model awal (preliminary)
 – mengembangkan struktur mode lebih rinci yang menidentifikasi seluruh 
    obyek berikut atribut dan interface-nya

2. Penetapan tujuan dan rencana proyek: Pendekatan yang digunakan untuk menyelesaikan masalah. 

3. Konseptualisasi model: membangun model yang masuk akal. 

– memahami sistem 
¤ Pendekata proses (atau pendekatan alarian fisik (physical flow approach)) didasarkan pada tracking flow dari entitas-entitas keseluruhan sistem berikut titik pemorsesan dan aturan keputusan percabangan 
¤ Pendekatan peristiwa (event) (atau pendekatan perubahan keadaan (state change approach)) didasarkan pada definisi variabel keadaan internal dan events sistim yang mengubahnya, diikuti oleh deskripsi operasi sistim ketika suatu event terjadi
– konstruksi model 
¤ definisi obyek, atribut, metode 
¤ flowchart metode yang relevan 
¤ pemilihan bahas implemntasi ¤ penggunaan random variates dan statistik kinerja 
¤ coding dan debugging

4. Pengumpulan data: mengumpulkan data yang diperlukan untuk merun simulasi (seperti laju ketibaan, proses ketibaan, displin layanan, laju pelayanan dsb.).

 – observasi langsung dan perekaman manual variabel yang diseleksi(selected)
– time-stamping untuk men-track aliran suatu entitas keseluruh sistem 
– menyeleksi ukuran sample yang valid secara statistik
 – menyeleksi sutau format data yang dapat diproses oleh komputer 
– analisis statistik untuk menetapkan distribusi dan parameter data acak 
– memutuskan data mana yang dipandang sebagai acak dan yang mana diasumsikan deterministik

5. Penerjemahan Model: konversi model ke dalam suatu bahasa pemrograman

6. Verifikasi: Verifikasi model melalui pengecekan apakah program bekerja dengan baik.

7. Validasi: Check apakah sistim merepresentasi sistim riil secara akurat.

8. Desain Eksperimen: 

Berapa banyak runs? 

Untuk berapa lama? 

Jenis variasi masukannya seperti apa ? 

– evaluasi statistik output untuk mementapkan beberapa level presisi yang diterima dari pengukuruan kinerja 

– analisi terminasi digunakan jika interval waktu riil tertentu akan disimulasikan 

– steady state analysis digunakan jika obyek of interest merupakan rata-rata long-term 

9. Produksi runs dan analisis: running aktual simulasi, mengumpulkan dan menganalisis keluaran.

10. Jalankan lagi (More runs) ?: mengulangi eksperiemn jika perlu.

11. Dokumentasi dan pelaporan: Dokumen dan laporan hasil

12. Implementasi : Terapkan pada sekala dunia nyata.

Kelebihan Simulasi

-Sebagian besar sistem riil dengan elemen-elemen stokastik tidak dapat dideskripsikan secara akurat dengan model matematik yang dievaluasi secara analitik. Dengan demikian simulasi seringkali merupakan satusatunya cara.

-Simulasi memungkinkan estimasi kinerja sistem yang ada dengan beberapa kondisi operasi yang berbeda.

-Rancangan-rancangan sistem alternatif yang dianjurkan dapat dibandingkan via simulasi untuk mendapatkan yang terbaik.

-Pada simulasi bisa dipertahankan kontrol yang lebih baik terhadap kondisi eksperimen.

-Simulasi memungkinkan studi sistem dengan kerangka waktu lama dalam waktu yang lebih singkat, atau mempelajari cara kerja rinci dalam waktu yang diperpanjang. 

Kelemahan Simulasi

-Setiap langkah percobaan model simulasi stokastik hanya menghasilkan estimasi dari karakteristik sistem yang sebenarnya untuk parameter input tertentu. Model analitik lebih valid. 

-Model simulasi seringkali mahal dan makan waktu lama untuk dikembangkan. 

-Output dalam jumlah besar yang dihasilkan dari simulasi biasanya tampak meyakinkan, padahal belum tentu modelnya valid.

Jebakan/ Simulasi

-Gagal mengidentifikasi tujuan secara jelas

-Desain dan analisis eksperimen simulasi tidak memadai 

-Pendidikan dan pelatihan yang tidak memadai

Fitur-Fitur software simulasi yang dibutuhkan

-Membangkitkan nilai-nilai random dari distribusi probabilitas tertentu, mis. eksponensial.

-Memajukan waktu simulasi.

-Menentukan event berikutnya dari daftar event dan memberikan kontrol ke blok kode yang benar.

-Menambah atau menghapus record pada list.

-Mengumpulkan dan menganalisa data.

-Melaporkan hasil. 

-Mendeteksi kondisi error.

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