Pendekatan Dalam Sistem Dinamik Oleh Rayhan Maulana (2103015234)

Definisi Sistem Dinamik

Sistem dinamik adalah suatu metodologi yang digunakan untuk menganalisis dan memahami masalah-masalah kompleks dalam suatu sistem. Metodologi ini menekankan pengambilan kebijakan serta bagaimana keputusan tersebut memengaruhi perilaku dari masalah-masalah yang dapat dimodelkan oleh sistem secara dinamis. Menurut Richardson dan Pugh (1986), permasalahan dalam konteks sistem dinamik dipahami bukan sebagai hasil dari pengaruh luar, melainkan dipandang sebagai akibat dari struktur internal sistem itu sendiri.

Filosofi kausal (sebab dan akibat) menjadi landasan dari tujuan metodologi sistem dinamik. Asyiawati (2002) dan Muhammad, dkk. (2001) menyatakan bahwa tujuan utamanya adalah untuk memperoleh pemahaman yang mendalam mengenai cara kerja suatu sistem. Hal ini melibatkan pemahaman terhadap hubungan sebab-akibat yang kompleks di dalam sistem tersebut, dengan fokus pada bagaimana komponen-komponen sistem saling berinteraksi, bagaimana perubahan pada satu bagian dapat memengaruhi keseluruhan sistem, serta bagaimana kebijakan atau tindakan tertentu dapat memengaruhi dinamika keseluruhan sistem tersebut.

Dengan demikian, sistem dinamik tidak hanya melihat masalah sebagai hasil dari faktor eksternal, melainkan menyoroti pentingnya struktur internal sistem dan hubungan antarkomponennya dalam membentuk perilaku sistem secara keseluruhan. Tujuan akhirnya adalah memperoleh pemahaman yang komprehensif dan mendalam tentang bagaimana suatu sistem beroperasi dan bereaksi terhadap perubahan, serta bagaimana kebijakan atau tindakan dapat mempengaruhi sistem tersebut.

Tahapan dalam pendekatan sistem dinamik adalah : 

a. Identifikasi dan Definisi Masalah: 

Tahapan pertama adalah mengidentifikasi dan mendefinisikan masalah yang akan dianalisis. Ini melibatkan pemahaman yang mendalam tentang isu yang dihadapi, mengapa hal itu menjadi masalah, dan dampaknya terhadap sistem secara keseluruhan.

b. Konseptualisasi Sistem: 

Setelah masalah diidentifikasi, langkah berikutnya adalah memahami sistem yang terlibat. Ini melibatkan menggambarkan komponen-komponen utama dari sistem tersebut, hubungan antara komponen-komponen tersebut, serta faktor-faktor yang mempengaruhi perilaku sistem secara keseluruhan.

c. Formulasi Model: 

Proses selanjutnya adalah merumuskan model matematis atau konseptual yang merepresentasikan interaksi antara komponen-komponen dalam sistem. Model ini dapat berupa persamaan, diagram aliran, atau representasi lain yang memvisualisasikan bagaimana bagian-bagian sistem saling berinteraksi.

d. Simulasi Model: 

Setelah model dibuat, langkah selanjutnya adalah melakukan simulasi untuk mengamati bagaimana sistem merespons terhadap berbagai kondisi atau skenario yang dimasukkan ke dalam model. Simulasi ini memungkinkan untuk melihat bagaimana perubahan pada satu bagian sistem dapat memengaruhi sistem secara keseluruhan.

e. Verifikasi dan Validasi Model: 

Tahap ini melibatkan pemeriksaan dan pengujian model untuk memastikan bahwa model tersebut mencerminkan dengan tepat perilaku yang sebenarnya dari sistem yang sedang diamati. Verifikasi berfokus pada apakah model tersebut dibuat dengan benar, sementara validasi berfokus pada apakah model tersebut benar-benar merepresentasikan sistem yang ingin dipelajari.

f. Analisis Kebijakan: 

Setelah model divalidasi, langkah berikutnya adalah melakukan analisis kebijakan. Ini melibatkan pengujian berbagai kebijakan atau skenario yang mungkin diimplementasikan untuk mengatasi masalah yang ada. Tujuannya adalah untuk melihat dampak dari kebijakan tersebut terhadap sistem dan mengevaluasi hasilnya.

g. Implementasi Kebijakan: 

Tahap terakhir adalah mengimplementasikan kebijakan atau tindakan yang telah dianalisis dan dipilih berdasarkan hasil dari simulasi dan analisis sebelumnya. Implementasi ini melibatkan penerapan kebijakan dalam skala nyata dengan harapan memperbaiki atau mengatasi masalah yang telah diidentifikasi sebelumnya.

Proses pemodelan terdiri atas langkah-langkah sebagai berikut (Sterman 2000):

1. Perumusan Masalah dan Pemilihan Batasan Dunia Nyata: 

Tahap awal ini mencakup pemilihan topik atau masalah yang akan dikaji, penentuan variabel kunci yang relevan, dan pembuatan rencana waktu untuk mempertimbangkan masa depan serta mengidentifikasi sejarah atau akar dari masalah tersebut. Hal ini juga melibatkan mendefinisikan masalah secara dinamis untuk memahami cara bagaimana sistem tersebut beroperasi dari waktu ke waktu. 

2. Formulasi Hipotesis Dinamis: 

Langkah ini melibatkan pembentukan hipotesis berdasarkan teori perilaku terhadap masalah yang sedang dipelajari. Hal ini dilakukan dengan membangun peta struktur kausal yang menunjukkan hubungan antara variabel-variabel yang relevan dalam sistem. Model mental, yang merupakan asumsi yang dalam melekat dalam cara kita memahami dunia, juga dijelaskan dan digambarkan untuk membantu memahami interaksi dalam sistem. 

3. Formulasi Model Simulasi:

Proses selanjutnya adalah merancang model simulasi dengan membuat spesifikasi struktur, aturan keputusan, estimasi parameter, dan menguji konsistensi dari model tersebut sesuai dengan tujuan dan batasan yang telah ditetapkan sebelumnya. Langkah ini melibatkan konstruksi model yang lebih rinci berdasarkan pada hipotesis dan peta struktur kausal yang telah dibuat sebelumnya. 

4. Pengujian: 

Tahap pengujian melibatkan serangkaian uji coba yang meliputi pembandingan dengan referensi, pengujian kehandalan (robustness), dan uji sensitivitas. Ini bertujuan untuk memastikan bahwa model yang telah dibuat dapat menggambarkan perilaku sistem dengan baik, serta mampu memberikan hasil yang konsisten dalam berbagai kondisi dan skenario. 

5. Evaluasi dan Perancangan Kebijakan:

 Tahapan terakhir ini melibatkan evaluasi hasil simulasi untuk merancang kebijakan yang dapat mengatasi masalah yang diidentifikasi. Perancangan kebijakan ini mempertimbangkan dampak dari skenario yang diujicobakan, kehandalan model dalam situasi yang berbeda, serta keterkaitan antar kebijakan untuk mencapai sinergi dalam solusi yang diusulkan. Hal ini memungkinkan untuk membuat keputusan yang lebih baik berdasarkan analisis dan pemahaman yang mendalam terhadap sistem yang dipelajari. 

Tahapan-tahapan pemodelan : 

1. Mendefinisikan Masalah dan Tujuan Model: 

Identifikasi dan jelasnya definisi masalah yang ingin dipecahkan oleh model. Tujuan model juga harus jelas, apakah itu untuk memprediksi, mengoptimalkan, atau menjelaskan perilaku suatu sistem. 

2. Mendefinisikan Masalah dan Tujuan Model: 

Identifikasi dan jelasnya definisi masalah yang ingin dipecahkan oleh model. Tujuan model juga harus jelas, apakah itu untuk memprediksi, mengoptimalkan, atau menjelaskan perilaku suatu sistem. 

3. Memilih Variabel Kontrol: 

Variabel yang dapat dikendalikan atau diatur dalam model untuk mengubah perilaku sistem dan memengaruhi variabel tujuan.

4. Memilih Parameter Variabel Kontrol: 

Memilih nilai-nilai atau kondisi spesifik untuk variabel kontrol yang akan digunakan dalam simulasi model. 

5. Menguji Model yang Dihasilkan: 

Proses pengujian awal untuk memastikan model memberikan hasil yang masuk akal atau sesuai dengan harapan berdasarkan pada logika dan teori yang mendasarinya. 

6. Melihat Bagaimana Model Akan Bekerja: 

Menetapkan horizon waktu atau perilaku dinamis sistem yang akan diobservasi dalam model. 

7. Menjalankan Model:

Implementasi model dalam simulasi, memperhatikan parameter dan kondisi awal yang telah ditetapkan. 

8. Mengganti Parameter dengan Alasan Ekstrim: 

Melakukan eksperimen dengan mengubah parameter ke kondisi ekstrim untuk menguji respons dan ketahanan model terhadap perubahan yang signifikan. 

9. Membandingkan Hasil dengan Data Eksperimen: 

Membandingkan hasil yang dihasilkan dari simulasi dengan data nyata atau eksperimen jika ada, untuk memvalidasi keakuratan model. 

10. Perbaiki Model Berdasarkan Parameter yang Ada: 

Mengoreksi atau memperbaiki model berdasarkan perbandingan hasil simulasi dengan data eksperimen. Ini dapat melibatkan penyesuaian parameter, struktur model, atau asumsi yang digunakan untuk meningkatkan akurasi dan validitas model. 

Soal dan Jawaban

Soal : 

1. Apa yang dimaksud dengan tahap "Menentukan Variabel Tujuan" dalam proses pemodelan?
2. Mengapa penting untuk memilih variabel kontrol dalam pembuatan model?
3. Bagaimana cara memilih parameter variabel kontrol dalam sebuah model?
4. Mengapa pengujian model penting dalam proses pemodelan?
5. Apa yang dimaksud dengan "Horizon Waktu" dalam konteks pemodelan dinamis?
6. Mengapa menjalankan model dalam simulasi merupakan tahap krusial dalam proses pemodelan?
7. Apa tujuan dari mengganti parameter dengan kondisi ekstrim dalam pengembangan model?
8. Mengapa perbandingan hasil simulasi dengan data eksperimen diperlukan dalam pemodelan?
9. Apa langkah yang bisa diambil untuk memperbaiki model berdasarkan hasil perbandingan dengan data eksperimen?
10. Mengapa mendefinisikan masalah dan tujuan model merupakan langkah pertama dalam proses pemodelan?

Jawab :

1. Tahap "Menentukan Variabel Tujuan" melibatkan identifikasi variabel yang menjadi fokus utama dalam model, yang akan dipengaruhi atau diukur dalam proses pemodelan.
2. Memilih variabel kontrol penting karena variabel tersebut dapat dimanipulasi untuk mengubah perilaku sistem dan memengaruhi variabel tujuan, memberikan wawasan tentang bagaimana kebijakan atau tindakan tertentu memengaruhi sistem.
3. Parameter variabel kontrol dipilih berdasarkan pada pengetahuan dan data yang tersedia, serta berdasarkan pada eksperimen atau asumsi yang mendasari model. Pengaturan parameter ini mempengaruhi perilaku sistem dalam model.
4. Pengujian model penting untuk memastikan model memberikan hasil yang masuk akal atau sesuai dengan harapan berdasarkan pada logika dan teori yang mendasarinya.
5. "Horizon Waktu" merujuk pada rentang waktu atau periode di mana dinamika sistem diamati atau disimulasikan dalam model.
6. Menjalankan model dalam simulasi penting karena memberikan gambaran tentang bagaimana sistem berperilaku berdasarkan pada struktur dan parameter yang telah ditentukan.
7. Mengganti parameter dengan kondisi ekstrim memungkinkan pengujian respons dan ketahanan model terhadap perubahan yang signifikan, membantu memahami batas dan kekuatan model.
8. Perbandingan hasil simulasi dengan data eksperimen diperlukan untuk memvalidasi keakuratan model, memastikan bahwa model merepresentasikan dengan baik perilaku sistem nyata.
9. Langkah-langkah perbaikan model bisa melibatkan penyesuaian parameter, restrukturisasi model, atau perubahan asumsi untuk meningkatkan akurasi dan validitas model berdasarkan hasil perbandingan dengan data eksperimen.
10. Mendefinisikan masalah dan tujuan model merupakan langkah pertama karena itu membantu mengarahkan proses pemodelan, memastikan bahwa model yang dibuat relevan dan fokus pada tujuan yang diinginkan.

Artikel ini dibuat sebagai tugas kuliah  sebagaimana yang tertuang dalam https://onlinelearning.uhamka.ac.id

Link Power Point /Presentasi : https://docs.google.com/presentation/d/1Kxs0yTPKfjEOS1CxWrdNQF08VPI57lZq/edit?usp=sharing&ouid=113656484514536541266&rtpof=true&sd=true