Riset Operasi : Tugas 2

MAKALAH RISET OPERASI
OPTIMASI KEUNTUNGAN
PEMBANGUNAN PERUMAHAN DI DAERAH TANGERANG





Disusun Oleh :
DINDA PRATIWI
12316102
2TA06




JURUSAN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN
UNIVERSITAS GUNADARMA
2018




1.                     LATAR BELAKANG
Program linier merupakan metode matematika dalam mengalokasikan sumber daya yang terbatas untuk mencapai suatu tujuan seperti memaksimumkan keuntungan dan meminimumkan biaya. Program linier banyak diterapkan dalam masalah ekonomi, industri, militer, sosial dan lain-lain. Program linier berkaitn dengan penjelasan suatu kasus dalam dunia nyata sebagai suatu metode matematika.
Salah satu teknik penentuan solusi optimal yang digunakan dalam pemrograman linier adalah metode simpleks. Penentuan solusi optimal menggunakan metode simpleks didasarkan pada teknik eliminasi Gaus Jordan. penentuan solusi optimal dilakukan dengan memeriksa titik ekstrim satu persatu dengan cara perhitungan iteratif. sehingga penentuan solusi optimal dengan simpleks dilakukan dengan tahap demi tahap yang disebut dengan iterasi.
Metode simpleks ini adalah metode yang biasanya digunakan untuk memecahkan setiap permasalahan pada pemrograman linier yang kombinasi variabelnya terdiri dari tiga variabel atau lebih. Metode simpleks merupakan sebuah metode lanjutan dari metode grafik. Metode grafik tidak dapat menyelesaikan persoalan manajemen yang memiliki variabel keputusan yang cukup besar, sehingga untuk menyelesaikannya dibutuhkan sebuah metode yang lebih kompleks yaitu dengan menggunakan program komputer QSB ( Quantitative System For Business) atau menggunakan metode simpleks. Dalam kenyataanya penggunaan komputer lebih efisien, akan tetapi metode dasar yang digunakan dalam pengoperasian komputer tetap metode simpleks.

2.                     TUJUAN
Tujuan dari penulisan Makalah Riset Operasi ini adalah sebagai berikut:
1. Menerjemahkan masalah perhitungan keuntungan dalam sebuah proyek pembangunan perumahan.
2.    Memperoleh hasil perhitungan keuntungan yang optimal.
3.   Menentukan jumlah unit yang akan dijual untuk memperoleh keuntungan yang maksimal.


3.                     BATASAN MASALAH
Batasan masalah yang ada dalam Makalah Riset Operasi ini adalah sebagai berikut:
1.  Menghitung keuntungan dan menetukan jumlah unit rumah yang akan dibuat di lokasi yang terletak di Tangerang.
2. Penggunakan metode simpleks dalam menyelesaikan masalah dalam Makalah Riset Operasi.



4.                     LANDASAN TEORI
Metode simpleks adalah metode yang dapat digunakan untuk menyelesaikan persoalan manajerial yang telah diformulasikan terlebih dahulu ke dalam persamaan matematika program linear yang mempunyai variabel keputusan mulai dari lebih besar atau sama dengan 2 (dua) sampai multivariabel. Sedangkan metode grafik hanya dapat digunalan apabila jumlah variabel keputusan maksimal 2 (dua) buah. Sehingga dapat disimpulkan bahwa suatu persoalan linear programing yang diselesaikan dengan metode grafik juga dapat diselesaikan dengan metode simpleks, sebaliknya suatu persoalan yang hanya bisa diselesaikan dengan metode simpleks tidak dapat diselesaikan dengan metode grafik.
Metode simpleks merupakan salah satu teknik penentuan solusi optimal yang digunakan dalam pemrograman linier. Penentuan solusi optimal didasarkan pada teknik eliminasi Gauss Jordan. Penentuan solusi optimal dilakukan dengan memeriksa titik ekstrim (ingat solusi grafik) satu persatu denagan cara perhitungan interaktif. Sehingga penentuan solusi optimal dengan simpleks dilakukan dengan thap demi tahap yang disebut interasi.
Perbedaan kedua metode diatas sangat jelas, bahwa metode grafik hanya mampu digunakan untuk dua kendala saja. Namun metode simpleks mampu menyelesaikan masalah dengan lebih dari dua kendala. Itu artinya metode simpleks memiliki minimal tiga kendala didalamnya.
Salah satu teknik penentuan solusi optimal yang digunakan dalam pemrograman linier adalah metode simpleks.  Penentuan solusi optimal menggunakan metode simpleks didasarkan pada teknik eleminasi Gauss Jordan. Penentuan solusi optimal dilakukan dengan memeriksa titik ekstrim satu per satu dengan cara perhitungan iteratif. Sehingga penentuan solusi optimal dengan simpleks dilakukan tahap demi tahap yang disebut dengan iterasi.

5.                   METODE PENELITIAN
Ada beberapa istilah yang sangat sering digunakan dalam metode simpleks, diantaranya :
1.  Iterasi adalah tahapan perhitungan dimana nilai dalam perhitungan itu tergantung dari nilai tabel sebelumnya.
2. Variabel non basis adalah variabel yang nilainya diatur menjadi nol pada sembarang iterasi. Dalam terminologi umum, jumlah variabel non basis selalu sama dengan derajat bebas  dalam sistem persamaan.
3.   Variabel basis merupakan variabel yang nilainya bukan nol pada sembarang iterasi. Pada solusi awal, variabel basis merupakan variabel slack (jika fungsi kendala merupakan pertidaksamaan ≤ ) atau variabel buatan (jika fungsi kendala menggunakan  pertidaksamaan ≥ atau =). Secara umum, jumlah variabel basis selalu sama  dengan  jumlah fungsi pembatas (tanpa fungsi non negatif).
4.  Solusi atau nilai kanan merupakan nilai sumber daya pembatas yang masih tersedia. Pada solusi awal, nilai kanan atau solusi sama dengan jumlah sumber daya pembatas  awal yang ada, karena aktivitas belum dilaksanakan.
5. Variabel slack adalah variabel yang ditambahkan ke model matematik kendala untuk mengkonversikan  pertidaksamaan ≤ menjadi persamaan (=). Penambahan variabel ini terjadi pada tahap inisialisasi. Pada solusi awal, variabel slack akan berfungsi sebagai variabel basis.
6.   Variabel surplus adalah variabel yang dikurangkan  dari model matematik kendala untuk mengkonversikan  pertidaksamaan ≥ menjadi persamaan (=). Penambahan ini terjadi pada tahap inisialisasi. Pada solusi awal, variabel surplus tidak dapat berfungsi sebagai variabel basis.
7.    Variabel buatan adalah variabel yang ditambahkan ke model matematik kendala dengan bentuk ≥ atau = untuk difungsikan sebagai variabel basis awal. Penambahan variabel ini terjadi pada tahap inisialisasi. Variabel ini harus bernilai 0 pada solusi optimal, karena kenyataannya variabel ini tidak ada. Variabel hanya ada di atas kertas.
8.    Kolom pivot (kolom kerja) adalah kolom yang memuat variabel masuk. Koefisien pada kolom ini akn menjadi pembagi nilai kanan untuk menentukan baris pivot (baris kerja).
9.    Baris pivot (baris kerja) adalah salah satu baris dari antara variabel basis yang memuat variabel keluar.
10.  Elemen pivot (elemen kerja) adalah elemen yang terletak pada perpotongan kolom dan baris pivot. Elemen pivot akan menjadi dasar perhitungan untuk tabel simpleks berikutnya.
11. Variabel masuk adalah variabel yang terpilih untuk menjadi variabel basis pada iterasi berikutnya. Variabel masuk dipilih satu dari antara variabel non basis pada setiap iterasi. Variabel ini pada iterasi berikutnya akan bernilai positif.
12. Variabel keluar adalah variabel yang keluar dari variabel basis pada iterasi berikutnya dan digantikan oleh variabel masuk. Variabel keluar dipilih satu dari antara variabel basis pada setiap iterasi. Variabel ini pada iterasi berikutnya akan bernilai nol.

Sebelum melakukan perhitungan iteratif untuk menentukan solusi optimal, pertama sekali bentuk umum pemrograman linier dirubah ke dalam bentuk baku terlebih dahulu. Bentuk baku dalam metode simpleks tidak hanya mengubah persamaan kendala ke dalam bentuk sama dengan, tetapi setiap fungsi kendala harus diwakili oleh satu variabel basis awal. Variabel basis awal menunjukkan status sumber daya pada kondisi sebelum ada aktivitas yang dilakukan. Dengan kata lain, variabel keputusan semuanya masih bernilai nol. Dengan demikian, meskipun fungsi kendala pada bentuk umum pemrograman linier sudah dalam bentuk persamaan, fungsi kendala tersebut masih harus tetap berubah.
Ada beberapa hal yang harus diperhatikan dalam membuat  bentuk baku, yaitu :
  1. Fungsi kendala dengan pertidaksamaan ≤ dalam bentuk umum, dirubah menjadi persamaan (=) dengan menambahkan satu variabel slack.
  2. Fungsi kendala dengan pertidaksamaan ≥ dalam bentuk umum, dirubah menjadi persamaan (=) dengan mengurangkan satu variabel surplus.
  3. Fungsi kendala dengan persamaan dalam benttuk umum,ditambahkan satu artificial variabel (variabel buatan).

6.                     PEMBAHASAN
PT. Sejahtera akan membangun perumahan di daerah Tangerang. Untuk membangun rumah di lokasi tersebut diperlukan tenaga kerja dan alat berat. Maksimum penyediaan tenaga kerja adalah 120 orang dan 80 alat berat.



Kebutuhan
Per Unit
Maksimum Penyediaan
Type 21
Type 36
Tenaga Kerja
4
6
120 orang
Alat Berat
4
2
80 alat

Kedua type tersebut masing-masing memberi keuntungan, untuk type 21 memberi keuntungan sebesar 300 juta. Sedangkan, untuk type 36 memberi keuntungan sebesar 400 juta.

Jawab:
  4X1 + 6X+ S1 = 120                                S1 = 120 – 4X1 – 6X2
  4X1 + 2X+ S2 = 80                                  S2 = 80 – 4X1 – 2X2
Langkah-langka penyelesaian:
Langkah 1 : Buat model matematis
Faktor tujuan   è 300X1 + 400X2 + 0S1 + 0S2
Faktor kendala Ã¨ 1. 4X1 + 6X2 + S1 + 0S2 = 120
                              2. 4X1 + 2X2 + 0S1 + S= 80
Integer X1, X2 ≥ 0
Langkah 2 : Membuat tabel simpleks
BV
CV
X1
X2
S1
S2
Rasio
S1
120
4
6
1
0
S2
80
4
2
0
1
Z
0
-400
-300
0
0
Tabel 1: Tabel Simpleks
Langkah 3 : Menetukan baris dan kolom kunci sebagai dasar iterasi
           Kolom kunci ditentukan oleh nilai negatif terbesar
           Baris kunci ditentukan oleh nilai rasio terkecil
           Elemen pivot adalah pertemuan antara baris dan kolom kunci
           Rasio merupakan hasil dari perbandingan CV dengan kolom kunci diluar Z.
BV
CV
X1
X2
S1
S2
Rasio
S1
60
4
6
1
0
300
S2
40
4
2
0
1
200
Z
0
-400
-300
0
0
0
Tabel 2: Tabel Dasar Iterasi
Langkah 4 : Iterasi
      Iterasi ke-1
Ket. Variabel yang masuk sebagai variabel basic adalah X1 dan variabel keluar adalah S2

BV
CV
X1
X2
S1
S2
Rasio
S1
0
0
4
1
-1
100
X1
200
1
0,5
0
0,5
400
Z
80000
0
-100
0
100
-800
Tabel 3: Iterasi ke-1
#Perhitungan elemen baris X1(persamaan pivot baru) adalah perbandingan persamaan pivot lama (elemen baris S2 pada tabel 2) dengan elemen pivot.
#Perhitungan elemen S1 dan Z (persamaan baru) adalah persamaan lama (elemen S1 atau Z pada tabel 2) dikurang dengan hasil kali dari kolom kunci tabel 2 dengan persamaan pivot baru. 
Catatan: jika elemen Z masih mengandung nilai negatif maka harus dilakukan iterasi kembali sampai tidak ada nilai negatif pada elemen Z.


      Iterasi ke-2
BV
CV
X1
X2
S1
S2
Rasio
S1
400
0
4
1
-1
100
X1
200
1
0,5
0
0,5
400
Z
80000
0
-100
0
20
-800
Tabel 3: Iterasi ke-1
BV
CV
X1
X2
S1
S2
Rasio
X2
100
0
1
0,5
-0,5
X1
150
1
0
-0,25
0,75
Z
90000
0
0
5
15
Tabel 4: Iterasi ke-2

7.                     KESIMPULAN
Untuk memperoleh keuntungan yang optimal, maka yang harus dibangun untuk type 21 (X1) adalah 150 unit dan untuk type 36 (X2) adalah 100 unit dengan keuntungan sebesar 9 M.

8.                     DAFTAR PUSTAKA


Komentar

Postingan populer dari blog ini

Contoh Proposal Tugas Akhir

PERANCANGAN STRUKTUR JEMBATAN

Contoh Penulisan Jurnal Teknik Sipil : Transportasi