BAB II

LANDASAN TEORI

2.1 Pembangunan Agroindustri

Tujuan pembangunan agroindustri tidak dapat dilepaskan dari peran agroindustri

itu sendiri (Yusdja & Iqbal, 2002 dalam Supriyati et al., 2006). Peranan

agroindustri bagi Indonesia antara lain :

1. Menciptakan nilai tambah hasil pertanian di dalam negeri.

2. Menciptakan lapangan pekerjaan, khususnya dapat menarik tenaga kerja

dari sektor pertanian ke sektor agroindustri

3. Meningkatkan penerimaan devisa melalui peningkatan ekspor.

4. Menarik pembangunan sektor pertanian

(Simatupang &Purwanto, 1990 dalam Supriyati et al., 2006)

Peran agroindustri periode 1995-2000 dalam penciptaan PDB cenderung

meningkat dengan penyerapan tenaga kerja lebih besar dibanding sektor lain.

Namun produktivitas pekerja lebih rendah dibanding dengan sektor lain kecuali

dibanding sektor pertanian. Agroindustri juga adalah industri dengan tingkat

ketergantungan impor rendah dan keterkaitan ke depan tinggi (Supriyati et al.,

2006).

2.2 Industri Tepung

Industri tepung adalah salah satu industri utama di Asia. Sampai tahun 2002, Asia

memasok lebih dari sepertiga produksi tepung di dunia dengan nilai tidak kurang

dari enam juta dollar. Secara umum komoditi tepung-tepungan dapat dibedakan

berdasarkan bahan bakunya, yaitu tepung jagung, tepung ubi kayu, tepung ubi

jalar dan gandum. Untuk daerah Asia selatan dan Asia Tenggara komoditi

tepung utama yang dihasilkan adalah tepung dari akar tanaman seperti tepung

ubikayu dan tepung ubijalar (Fuglie et al., 2006) .

10

Adapun beberapa karakteristik yang dimiliki industri ini adalah :

1. Struktur biaya produksi didominasi oleh biaya bahan baku dan biaya

tenaga kerja.

2. Produksi tepung didominasi oleh perusahaan skala menengah dan besar.

3. Keberadaan industri tepung-tepungan terutama yang berbahan baku akar

tanaman pada umumnya berada di daerah-daerah pedesaan yang dengan

produktivitas lahan rendah. Hal ini dikarenakan keberadaan tanaman

sebagai bahan baku industri ini banyak ditumbuhakan pada lahan-lahan

marginal di daerah pedesaan. Oleh karena itu keberadaan industri ini

memperikan peluang untuk peningkatan perekonomian pedesaan miskin.

(Fuglie et al., 2006)

2.3 Industri Pengolahan Tepung Tapioka

A. Permintaan Tepung Tapioka Domestik

Permintaan tepung tapioka di Indonesia cenderung meningkat karena peningkatan

jumlah industri yang menggunakan bahan baku tepung tapioka. Diperkirakan

pertumbuhan permintaan dalam negeri akan mengalami peningkatan sebesar 10%

per tahun. Dan untuk pasar ekspor, tepung tapioka mempunyai peluang untuk

diekspor ke beberapa negara seperti Eropa dan Asia. Namun karena permintaan

dalam negeri tumbuh dengan cepat, maka untuk sementara hasil produksi tepung

tapioka masih ditujukan untuk pasar domestik (SIPUK BI, 2003).

Beberapa jenis industri yang menggunakan tepung tapioka dalam proses

produksinya adalah industri fermentasi seperti industri pembuatan sorbitol,

glukose dan alkohol, industri pembuatan penyedap rasa, industri mie instan, roti,

serta biskuit, industri tekstil, industri kertas. Selama ini permintaan akan produk-

produk di atas terus meningkat. Untuk mie instan mengalami pertumbuhan

permintaan sebesar 12.3% pertahun. Industri roti dan biskuti tumbuh sebesar 14%

pertahun. Sedangkan untuk sorbitol, glukose dan alkohol mengalami pertumbuhan

permintaan sebesar 9% pertahun (Richana et al., 2002)

11

B. Proses Produksi

Secara garis besar proses produksi tepung tapioka dapat dilihat pada gambar

dibawah ini.

Gambar 2.1 Proses Pembuatan Tepung Tapioka

12

C. Pengolahan Limbah Cair Tepung Tapioka

Industri tepung tapioka dalam proses produksinya menghasilkan limbah cair yang

berpotensi mencemari lingkungan (Rukmana, 1997 dalam Prayati, 2006). Limbah

cair tersebut mengandung bahan organik dengan nilai nilai kebutuhan oksigen

kimia (COD) yang cukup tinggi. Kandungan COD untuk limbah cair tapioka

berkisar antara 15.100-65.100 (Hasanudin, 1997 dalam Prayati, 2006).

Penanganan limbah cair tapioka pada umumnya menggunakan IPAL berupa

sistem kolam biologis, yaitu penanganan limbah dengan membuat kolam-kolam

terbuka. Kolam –kolam biologis tersebut berupa kolam aerobik dan kolam

anaerob yang dirangkaikan secara seri. Proses pengolahn limbah cair dilakukan

dengan memanfaatkan mikroba yang tumbuh dengan sendirinya dalam kolam.

Mikroba yang ada didalam kolam akan menguraikan bahan-bahan organik yang

terdapat dalam limbah cair menjadi senyawa yang lebih sederhana (Rukmana,

1997 dalam Prayati, 2006). Secara sederhana pengolahan limbah cair dengan

kolam biologis terbuka dapat dilihat pada gambar di bawah ini.

Limbah cair Kolam anerobik Kolam aerobik

Gambar 2.2 Pengolahan dengan Kolam-Kolam Biologis (Laboratory of King Mongkut University of Technology Thonbury, 2003)

Pemilihan penanganan limbah dengan sistem kolam-kolam biologis dikarenakan hal-hal sebagai berikut :

1. Tersedianya areal yang dijadikan kolam instalasi pengolahan limbah yang sangat luas

2. Proses penguraian limbah yang sederhana dan tidak membutuhkan teknologi tinggi

3. Biaya operasional yang cukup rendah. (Sugiharto, 1987 dalam Prayati, 2006)

13

Namun kelemahan dari pengolahan limbah dengan sistem kolam terbuka adalah

waktu yang digunakan untuk proses penguraian relatif lama sekitar 30 hari. Hal

ini berdampak pada peningkatan bilangan kolam yang harus disediakan. Selain itu

dari proses ini gas hasil penguraian seperti sulfur, karbondioksida dan gas

metana akan terlepas ke udara bebas. Gas karbondioksida dan gas metana sendiri

termasuk gas rumah kaca yang berpotensi meningkatkan pemanasan global

(Prayati, 2006).

Selain pengolahan dengan sistem kolam terbuka terdapat sistem pengolahan

limbah lain yang dapat digunakan untuk mengolah limbah cair tapioka. Sistem

pengolah limbah lain yang dapat digunakan adalah sistem pengolahan limbah

dengan reaktor tertutup yang dilengkapi dengan penangkap gas ( Gambar 2.5).

Prinsip pengolahan limbah pada sistem ini adalah penguraian bahan organik

secara anaerobik dalam suatu reaktor tertutup. Pada reaktor tertutup limbah cair

dialirkan ke dalam reaktor yang mengandung lapisan lumpur berisi

mikroorganisme pengurai . Produk akhir berupa gas metana dan karbon dioksida

akan dikumpulkan dalam suatu penampung (Prasanna, 1996).

Gambar 2.3 Pengolahan limbah dengan sistem reaktor tertutup (Laboratory of King Mongkut University of Technology Thonbury, 2003)

14

2.4 Pembangunan Industri Ramah Lingkungan

Dalam mendukung pembangunan industri ramah lingkungan serta berkontribusi

terhadap penanganan masalah pemanasan global, telah disepakati suatu

kesepakatan mengenai mekanisme yang disebut dengan Mekanisme

Pembangunan Bersih atau CDM (Clean Development Mechanism). Kesepakatan

ini berisi kewajiban dari negara industri untuk mengurangi emisi sampai pada

angka tertentu ((IGES, 2005).

CDM muncul dari masalah perubahan iklim yang mulai muncul sejak akhir

dasawarsa 1980-an dan mendapat perhatian dari berbagai negara. Sebanyak 154

negara membentuk UNFCCC (United Nations Frame Work Convention on

Climate Change) yang kemudian mendeklarasikan prinsip-prinsip pengurangan

pemanasan global. Dan hasil dari Konvensi UNFCCC menetapkan target

pengurangan emisi oleh negara-negara industri yang selanjutnya di sebut dengan

Kyoto Protocol. Dalam konvensi tersebut negara-negara partisipan dibagi menjadi

tiga kelompok yang mempunyai kewajiban-kewajiban berbeda (lihat tabel 2.1).

Tabel 2.1 Kewajiban setiap Kelompok Partisipan Kyoto Protocol

Kelompok 1 Kelompok 2 Kelompok 3 Adalah Negara Annex I yang merupakan negara-negara industri. Kewajibannya adalah mematuhi target emisi gas rumah kaca (GRK) dan menyampaikan laporan inventori nasional setiap tahun

Adalah negara-negara industri yang menjadi anggota OECD tahun 1992. Kewajibannya adalah memberikan bantuan finansial kepada negara-negara yang sedang berkembang

Adalah negara yang ekonominya dalam masa transisi. Tidak berkewajiban untuk mencapai target emisi GRK dan merupakan negara yang dalam usaha pengurangan emisinya harus dibantu dan diperhatikan seperti dalam penyediaan investasi, asuransi dan alih teknologi.

Sumber :Panduan CDM di Indonesia (KLH, 2005)

15

Dari Protokol Kyoto kemudian diperkenalkan suatu mekanisme untuk mencapai

target pengurangan emisi dari Negara Annex I dengan tujuan untuk pengurangan

biaya total atas usaha pengurangan emisi GRK. Mekanisme tersebut selanjutnya

disebut CDM. CDM memungkinkan bagi para pihak untuk mengakses peluang-

peluang agar memperoleh biaya murah dalam aktivitas pengurangan emisi. Hal ini

muncul dari kenyataan bahwa biaya untuk membatasi emisi sangat bervariasi dari

satu negara ke negara lainnya, sementara itu pembatasan emisi terhadap atmosfer

ialah sama, tanpa menghiraukan dimana aktivitas tersebut dilaksanakan. Dengan

CDM mengizinkan Negara Annex I untuk melaksanakan sebuah proyek yang

dapat mereduksi emisi gas GRK di Negara Non-Annex, dimana dari kegiatan

tersebut Negara Annex I akan mendapat imbalan Certified Emission Reduction

(CER). Mekanisme CDM secara sederhana dapat dilihat pada gambar 2.4.

Gambar 2.4 Mekanisme CDM

Sumber : Panduan CDM di Indonesia (KLH, 2005) Salah satu proyek CDM potensial yang diidentifikasi oleh Kementrian

Lingkungan Hidup (KLH) untuk sektor industri adalah proyek pemanfaatan energi

alternatif biogas dari limbah cair pada industri tepung tapioka. Pada kondisi saat

ini industri bergantung pada bahan bakar fosil sebagai sumber energi. Dari proses

16

produksinya dihasilkan limbah cair yang diolah dengan sistem pengolahan limbah

berbentuk kolam terbuka yang menghasilkan gas metana (CH4) yang terlepas ke

udara. Gas metan sendiri termasuk gas rumah kaca (GRK). Potensi pemanasan

global I ton metana setara dengan 21 ton CO2. Dengan memanfaatkan CDM

industri tepung tapioka dapat mendapatkan bantuan berupa bantuan finansial dan

teknologi tepat guna untuk pengolahan limbah cair menjadi biogas. Biogas

selanjutnya dapat digunakan sebagai energi alternatif bagi proses produksi industri

tepung tapioka dan pembangkit tenaga listik. Adapun skema mekanisme CDM

pada proyek penggunaan energi alternatif untuk industri pengolahan tepung

tapioka dapat dilihat pada gambar di bawah ini.

Gambar 2.5 Skema pemanfaatan CDM pada Industri Tepung Tapioka (IGES, 2005)

17

2.5 Teori Ekonomi

2.5.1 Teori Permintaan dan Penawaran

Konsep tentang permintaan dan penawaran adalah bagian-bagian terpenting

dalam kerangka ilmu ekonomi. Fungsi penawaran dan permintaan adalah fungsi

yang menghubungkan jumlah barang/jasa (Q) dengan harganya (P) (lihat gambar

2.6). Permintaan (D) dapat dirumuskan sebagai fungsi yang menghubungkan

harga dengan jumlah barang/jasa yang diminta oleh pembeli. Sedangkan

penawaran (S) adalah fungsi yang menghubungkan harga dengan jumlah

barang/jasa yang dijual (Johanes & Budiono, 1991).

Gambar 2.6 Hukum Permintaan- Penawaran (Johanes & Budiono, 1991) Liku penawaran (S) dan permintaan (P) dari suatu barang menunjukkan keinginan

konsumen (pembeli) dan penjual dalam bertransaksi. Pertemuan antara kedua liku

akan menentukan tingkat harga keseimbangan (P1) dan jumlah barang yang

ditransaksikan (Q1).

2.5.2 Elastisitas Permintaan Terhadap Harga

Elatisitas permintaan (E) terhadap harga didefinisikan sebagai tingkat perubahan

permintaan apabila harga berubah sebesar satu satuan. Elastisitas pada dasarnya

ditentukan dengan menggunakan formula :

yx

dxdy

xdxydyE *

//

==

E = elastisitas x = kuantitas dari harga y = kuantitas dari permintaan

18

Untuk fungsi permintaan yang berbentuk linear sebagai berikut :

xbboy 1+=

Maka koefisien merupakan hasil diferensiasi order pertama dari y terhadap x,

atau dapat ditulis sebagai berikut :

1b

dxdyb =1

Mengingat bahwa pada umumnya elastisitas tidak bersifat konstan tetapi berubah

bila diukur pada titik yang berbeda sepanjang garis regresi, maka elastisitas

biasanya diduga pada titik nilai rata-rata dari variabel bebas sebagai berikut :

Elastisitas rata-rata :

yxbE *1=

(Gaspersz, 1991).

2.5.3 Pembentukan Harga

Dalam beberapa model ekonomi, harga yang terbentuk di formulasikan sebagai

harga pada kondisi kesetimbangan dari fungsi penawaran dan permintaan. Dalam

sistem nyata, harga pada kondisi kesetimbangan dari penawaran dan permintaan

adalah sesuatu yang tidak jelas. Oleh karena itu, dalam proses pembentukan harga

aktual akan dipengaruhi oleh ekspektasi produsen terhadap harga produk.

Ekspektasi harga produsen adalah harga yang dibentuk oleh produsen dengan

memperhatikan biaya produksi dan waktu cakupan persediaan produk jadi di

pasaran. Ekspektasi harga produsen sendiri akan mengalami perubahan karena

adanya perbedaan antara indikasi harga produk di pasara dengan ekspektasi harga

sebelumnya. Indikasi harga di pasaran adalah nilai maksimum dari harga

minimum dengan harga produk di pasaran. Harga minimum sendiri adalah harga

berdasarkan nilai dari biaya produksi (Sterman, 2000).

Biaya produksi yang terbentuk selanjutnya akan mempengaruhi ekspektasi biaya

produksi dari produsen. Perbandingan antara ekspektasi biaya produksi dengan

ekspektasi harga produsen dengan memperhatikan sensitifitas harga terhadap

biaya produksi merupakan pengaruh biaya produksi terhadap harga jual produk.

19

Makin besar nilai perbandingan dan sensitifitas harga maka makin besar pengaruh

biaya produksi terhadap harga produk yang terbentuk (Sterman, 2000).

2.6 Tarif Bea Masuk

Tarif Bea Masuk Indonesia (TBMI) adalah suatu pembebanan terhadap barang

impor berdasarkan klasifikasi barang yang disusun oleh Internasional

Conventional on The Harmonized Comodity Description and Coding Sytem atau

yang disebut Harmonized System (HS) (Ditjen Pajak, 2008). Harmonized System

adalah standar internasional berkaitan dengan penamaan dan pengkodean suatu

komoditi. Penggunaan HS berkaitan dengan penentuan tarif bea masuk,

penghitungan statistik perdagangan luar negeri (ekspor dan impor) pada suatu

negara, negosiasi perdagangan antarnegara, dan penentuan kebijakan perdagangan

luar negeri seperti pembatasan impor (anonim, 2006).

Pengenaan tarif pada suatu komoditi akan berpengaruh pada pembentukan harga

komoditi. Secara umum pengenaan tarif bertujuan untuk :

• Memberikan perlindungan terhadap produsen dalam negeri

• Mengendalikan konsumsi terhadap komoditi tertentu

• Instrumen perdagangan internasional

• Penerimaan negara.

(Ditjen Bea Cukai, 2008)

Dengan diterbitkannya Undang-Undang No. 7 Tahun 1994 tanggal 2 November

1994 tentang pengesahan Agreement Establishing the World Trade Organization,

Indonesia secara resmi menjadi anggota World Trade Organization (WTO). Salah

satu ketentuan WTO yang harus ditaati oleh setiap negara adalah tidak

diperkenankannya negara anggota memiliki peraturan yang menghambat akses

pasar dalam perdagangan internasional. Hal tersebut dituangkan dalam Prinsip

Pengikatan Tarif. Prinsip ini menyatakan bahwa setiap anggota WTO harus

memiliki daftar produk yang tingkat bea masuknya atau tarifnya harus diikat.

Pengikatan tarif dimaksudkan untuk menciptakan “prediktabilitas” dalam urusan

perdagangan internasional. Arti dari pengikatan tarif adalah tidak diperkenannnya

20

suatu negara berlaku sewenang-wenang dalam merubah atau menaikkkan tarif

bea masuk.

Namun dalam WTO juga termuat prinsip perlakukan khusus dan berbeda bagi

negara berkembang. WTO memperbolehkan anggotanya untuk membentuk

kerjasama perdagangan regional, bilateral dan custom union, asalkan komitmen

setiap anggota yang bergabung dalam kerjasama tersebut tidak berubah sehingga

merugikan negara anggota WTO yang lain yang tidak termasuk dalam kerjasama

tersebut.

Namun khusus untuk produk pertanian dan turunannya pengenaan tarif masih

merupakan hal yang sensitif. Hal ini ditandai dengan terjadinya deadlock pada

saat pembahasan tarif untuk produk pertanian pada konferensi tingkat menteri

antar anggota WTO di Hongkong. Negara-negara maju seperti Jepang, Korea dan

Eropa tetap berusaha melindungi sistem pertanian di negara masing-masing

dengan berbagai alasan, seperti alasan ketahanan pangan, keamanan dan kualitas

pangan, dan rurality problem (Pasadilla, 2006).

2.7 Sistem

2.7.1 Definisi Sistem

Terdapat beberapa definisi dan konsep mengenai sistem, beberapa diantaranya

adalah sebagai berikut :

- Sistem adalah sekumpulan entiti (orang atau barang) yang berhubungan

satu sama lain menurut suatu cara tertentu dan diorganisasikan untuk suatu

tujuan tertentu (Daellenbach,1995)

- Sistem merupakan sekumpulan entiti yang bertindak dan berinteraksi

bersama-sama untuk memenuhi tujuan akhir yang logis

(Law & Kelton, 2000).

21

Dari definisi-definisi di atas dapat dinyatakan karakteristik sistem adalah sebagai

berikut :

1. Adanya komponen-komponen yang saling berinteraksi satu sama lain

2. Mempunyai tujuan tertentu yang mendasari keberadaan sistem tersebut

3. Terdapat proses transformasi input menjadi output

4. Adanya mekanisme yang mengendalikan pengoperasian terkait dengan

perubahan-perubahan yang terjadi pada lingkungan sistem.

5. Mempunyai lingkungan dan batas lingkungan (boundary system).

2.7.2 Berpikir Secara Sistem

Berpikir secara sistem adalah cara berpikir dimana sesuatu dipandang sebagai

sebuah sistem, yaitu keseluruhan interaksi antarunsur dari sebuah objek dalam

batas lingkungan tertentu yang bekerja mencapai tujuan. Sistem bekerja karena

adanya struktur hubungan antar unsur di dalamnya. Kinerja sebuah sistem

bukanlah merupakan penjumlahan unsur-unsurnya. tetapi merupakan properti

tersendiri yang terbentuk dari interaksi antar unsur-unsurnya. Dalam Checkland

(1981) disebutkan bahwa terdapat dua fondasi dalam berpikir secara sistem, yaitu

Emergence & Hierarchy serta Comunication & Control. Hierarchy adalah

tingkatan dalam sistem. Suatu tingkatan akan lebih komplek di banding tingkatan

di bawahnya. Setiap tingkatan akan memiliki emergence properties yang tidak

dimiliki pada tingkat di bawahnya. Sedangkan konsep dari comunication &

control adalah penggunaan informasi dalam sistem berkaitan dengan pencapaian

tujuan dari sistem dan pengaturan keseimbangan antara sistem dengan

lingkungannya

2.7.3 Cara Mempelajari Sistem

Suatu sistem dipelajari karena adaanya kebutuhan untuk mengkaji hubungan antar

berbagai komponen atau memprediksi kinerja dari sistem tersebut pada berbagai

kondisi berbeda. Adapun cara mempelajari sistem dapat dilihat pada gambar di

bawah ini.

22

System

Eksperimen dengan sistem aktual

Eksperimen dengan model dari sistem

Model fisik Model Matematik

Solusi Analitis Simulasi

Gambar 2.7 Cara Mempelajari Sistem (Law & Kelton, 2000)

Cara mempelajari suatu sistem dengan melakukan eksperimen pada sistem aktual.

Jika dimungkinkan dari segi biaya maupun teknis lain, maka cara ini adalah cara

terbaik. Namun dalam kenyataannya jarang sekali terjadi hingga digunakan model

untuk menggantikan sistem tersebut.

Model merupakan simplifikasi dari suatu sistem yang digunakan untuk pengganti

suatu objek. Model dibuat sebagai alat bantu untuk mempelajari dan

meningkatkan pemahaman terhadap suatu sistem. Model dibedakan menjadi 2

bagian yaitu model fisik dan model matematis. Terkadang model fisik cukup

berguna dalam mempelajari suatu sistem rekayasa atau sistem manajemen, namun

yang lebih banyak dipakai adalah model matematis. Model ini dibangun dalam

bentuk relasi logis dan kuantitatif yang kemudian dimanipulasi atau diubah untuk

mengetahui reaksi yang ditimbulkan oleh model tersebut.

Dari model matematis yang dibangun harus diuji untuk mengetahui apakah model

tersebut mampu digunakan untuk menjawab pertanyaan atas sistem yang

direpresentasikan. Jika model yang dibangun sederhana dimungkinkan untuk

menggunakan hubungan-hubungan atau besaran besaran yang ada dalam model

tersebut untuk mendapatkan solusi analitis. Namun jika sistem memiliki

kompleksitas yang tinggi maka solusi analitis sulit didapatkan. Pada kasus-kasus

seperti ini model dipelajari dengan cara simulasi.

23

2.7.4 Simulasi Sistem Dinamis

A. Dasar Simulasi Sistem Dinamis

Metode simulasi sistem dinamis diperkenalkan oleh Jay W. Forrester dengan

penerbitan buku pertama didunia berjudul Industrial Dynamics pada tahun 1961.

Dalam buku ini beliau mendefinisikan Industrial Dynamics sebagai berikut :

“ Industrial Dynamics adalah penelitian tentang karakter informasi umpan balik

pada sistem industri dan menggunakan model untuk merancang bentuk organisasi

yang lebih baik dan penentuan kebijakan”.

Metode simulasi sistem dinamis dibangun atas dasar tiga latar belakang disiplin,

yaitu manajemen tradisional, teori umpan balik atau cybernetics dan simulasi

komputer. Prinsip dan konsep dari ketiga disiplin ilmu ini dipadukan untuk

membentuk sebuah metodologi untuk memecahkan permasalahan secara holistik,

menghilangkan kelemahan dari masing-masing disiplin dan menggunakan

kekuatan dari msing-masing disiplin untuk membentuk sinergi (Sushil, 1993).

Dasar dari metodologi sistem dinamis dapat dilihat pada gambar di bawah ini :

Gambar 2.8 Dasar Metodologi Sistem Dinamik (Sushil, 1993)

• Manajemen Tradisional

Manajemen tradisional adalah manajemen yang umum dipakai dalam dunia nyata

oleh para praktisi manajerial. Dasar utama dari manajemen tradisional adalah

model mental yang terbentuk dari akumulasi pengetahuan dan pengalaman

manajer.

• Cybernetics

Cybernetic adalah ilmu mengenai komunikasi dan kontrol yang didasari oleh teori

umpan balik. Kekayaan informasi yang terakumulasi dalam model mental tidak

24

dapat digunakan secara efektif tanpa adanya suatu prinsip dalam pemilihan

informasi yang relevan dan strukturisasi informasi. Dengan cybernetics manajer

dapat menyaring informasi yang ada sesuai dengan permasalahan yang dihadapi,

kemudian menghubungkan elemen-elemen informasi tersebut untuk menemukan

hubungan sebab akibat yang ada serta membangun struktur umpan balik sistem.

• Simulasi Komputer

Penggunaan komputer dalam simulasi mampu mengatasi kelemahan pemikiran

manusia terutama berkaitan dengan keterbatasan dalam menganalisa hubungan

sebab akibat untuk orde yang tinggi serta kemampuan komputasi dengan jumlah

besar.

C. Perilaku Sistem Dinamis

1. Exponential growth

Perilaku yang timbul dari umpan balik positif (self-reinforcing feedback).

Pada perilaku exponential growth, kuantitas yang lebih besar (kecil) akan

mengakibatkan perubahan yang besar (kecil) pula.

2. Goal Seeking

Perilaku yang timbul karena adanya umpan balik negatif (self-controlling

feedback). Perilaku ini menggambarkan suatu sistem yang berusaha mencapai

kondisi keseimbangan.

3. Oscillation

Perilaku yang muncul dari feedback negatif dengan time delay yang

signifikan. Selama time delay, dalam mengidentifikasi efek dari aksi yang

diambil, tindakan koreksi terus dilakukan untuk mengembalikan sistem ke

kondisi equilibrium atau goal yang diinginkan dari sistem, bahkan setelah

dicapainya kondisi equilibriu.

(Sterman, 2000).

D. Pemodelan dalam sistem dinamis Proses pemodelan dari suatu sistem adalah proses kreatif. Tidak terdapat prosedur

baku dalam proses pemodelan. Proses pemodelan adalah proses yang iteratif. .

Adapun beberap tahap-tahap pemodelan yang dapat digunakan dalam pemodelan

sistem dinamis dalam Sterman (2000) adalah sebagai berikut :

25

1. Pendefinisian Masalah

Tahap awal dari pemodelan sistem dinamis adalah pendefinisian masalah.

Pada tahap ditentukan dengan jelas tujuan pembuatan model. Model dibuat

untuk masalah yang ada pada sistem bukan dibuat untuk keseluruhan sistem.

Beberapa hal yang harus dapat diterangkan pada tahap ini adalah :

• Pemilihan tema : apa masalahnya dan mengapa hal tersebut menjadi

masalah?.

• Variabel kunci: apa saja variabel dan konsep kunci yang dijadikan

pertimbangan?.

• Horizon waktu : seberapa jauh waktu yang sebaiknya dipertimbangkan

baik historis maupun masa depan ?.

• Definisi masalah secara dinamis : bagaiman perilaku dari variabel-

variabel kunci di masa lalu dan perkiraan perilakunya di masa depan ?.

2. Memformulasikan Dynamic Hypothesis

Setelah masalah diidentifikasi dan didefinisikan dalam horizon waktu

tertentu, langkah selanjutnya adalah membangun teori yang disebut

dynamic hypothesis. Dynamic hypothesis adalah teori yang digunakan untuk

membantu menjelaskan perilaku masalah. Dynamic hypothesis harus

mampu menjelaskan bahwa dinamika yang terjadi pada sistem muncul dari

feed back serta struktur stock & flow dari sistem.

Untuk membangun struktur dari sistem, pendekatan sistem dinamis

menyertakan beberapa perangkat yang dapat digunakan untuk proses

tersebut. Perangkat-perangkat yang dimaksud adalah :

• Model Boundary Chart

Model Boundary Chart berfungsi merangkum lingkup permasalah

dengan menguraikan variabel mana yang akan disertakan sebagai

variabel endogen atau endogen sert variabel yang tidak diikutsertakan

dalam model. Dengan penguraian variabel akan membantu pemahaman

kita mengenai batasan dan asumsi dari model yang dibangun.

26

• Diagram Subsistem

Sub sistem diagram menunjukkan arsitektur dari model secara

keseluruhan. Sub sistem diagram menginformasikan batasan dan

tingkatan agresai dari model dengan menunjukkan jenis dan jumlah

organisasi berbeda yang digambarkan.

• Diagram Sebab Akibat

Diagram sebab akibat adalah perangkat untuk menggambarkan struktur

feedback dalam sistem. Pada dasarnya diagram sebab akibat adalah peta

yang menunjukkan hubungan sebab akibat diantara variabel.

Hubungan sebab dan akibat ditandai oleh notasi “+” (positif) atau “-“

(negatif) pada ujung panah diagram sebab akibat. Aturan untuk

menentukan notasi dalam diagram sebab akibat adalah sebagai berikut

(Sushil, 1993) :

- Tanpa memperhatikan variabel-variabel lainnya, jika perubahan

pada suatu variabel mempengaruhi variabel lainnya dengan arah

perubahan yang sama, maka hubungan antar variabel ini

dinyatakan dengan tanda “+” (positif).

- Tanpa memperhatikan variabel-variabel lainnya, jika perubahan

pada suatu variabel mempengaruhi variabel lainnya dengan arah

perubahan yang beda, maka hubungan antar variabel ini dinyatakan

dengan tanda “-” (negatif).

Jika beberapa hubungan kausal digabungkan dan didapatkan suatu alur

yang berawal dan berakhir pada variabel yang sama, maka dapat

diindentifikasi sebuah loop umpan balik sebab akibat. Loop ini akan

memiliki polaritas yang ditentukan oleh hubungan-hubungan sebab akibat

didalamnya. Polaritas akan mendiskripsikan struktur sistem dan bukan

perilaku masing-masing variabel yang terlibat. Loop akan memiliki

polaritas positif jika jumlah hubungan sebab akibat dengan tanda negatif

dalam loop tersebut adalah nol atau genap atau disebut Reinforcing loop.

Sebaliknya jika jumlah hubungan sebab akibat dengan tanda negatif adalah

ganjil maka polaritas loop adalah negatif atau disebut Balancing loop.

27

Contoh diagram sebab akibat dengan loop yang terbentuk dapat dilihat

pada gambar di bawah ini.

Gambar 2.9 Contoh Diagram Sebab Akibat (Sterman, 2000)

• Diagram Stock and Flow

Diagram stock & flow digunakan untuk merepresentasikan struktur

secara detil sehingga siap dikembangkan ke dalam formulasi matematis

model untuk disimulasikan. Diagram ini memiliki tingkat ketelitian yang

paling tinggi. Pada diagram ini sudah dapat dibedakan antara sub sistem

fisik dan subsistem informasi dan mengklasifikasikan variabel dan

fungsi kedalam jenisnya masing-masing.

Secara lengkap kelebihan-kelebihan dari diagram ini adalah:

• mampu menbedakan antara sub sistem fisik dan sub sistem

informasi

• mampu membedakan setiap jenis variabel yang digunakan yaitu

level, rate atau auxiliary dengan symbol yang berbeda

• memiliki hubungan satu sama lain dalam bentuk persamaan

matematis

• mampu mengindikasikan delay dalam sistem

• menunjukkan dengan jelas jenis fungsi-fungsi khusus yang dipakai

dalam persamaan matematis

(Sushil, 1993)

28

Adapun beberapa simbol-simbol yang digunakan dapat dilihat pada

gambar di bawah ini .

Gambar 2.10 Contoh Simbol Variabel dalam Diagram Stock & Flow

(Powesim 2.51)

Adapun untuk variabel yang digunakan dalam model dinamika sistem

dapat dibedakan menjadi tiga jenis, level, rate dan auxiliary. Level dan

rate adalah variabel sentral dalam sistem dinamis, dan auxiliary adalah

variabel pelengkap. Selain itu terdapat variabel yang disebut variabel

eksogen yang merupakan variabel yang dibentuk di luar sistem tetapi

berfungsi memberi input pada sistem. Terdapat pula parameter konstanta

yang merupakan input informasi sistem terhadap rate dan auxiliary

dengan nilai konstan sepanjang periode waktu simulasi. Penjelasan untuk

setiap variabel adalah sebagai berikut :

a. Variabel Level

Variabel level merepresentasikan akumulasi aliran-aliran yang terdapat di

dalam sistem dari waktu ke waktu. Aliran yang masuk ke variabel level

dapat berupa aliran fisik atau aliran informasi. Variabel level menyatakan

kondisi dari sistem yang menyediakan informasi bagi pengambil

keputusan untuk melakukan suatu tindakan. Variabel ini hanya dapat

berubah karena variabel rate dan merupakan akumulasi dari aliran masuk

(inflow) dikurangi aliran keluar (outflow).

b. Variabel Rate

Variabel rate adalah variabel keputusan yang ditentukan oleh suatu

struktur kebijakan tertentu. Keputusan yang dilakukan akan

29

mempengaruhi besarnya level karena variabel rate merupakan satu

satunya variabel yang dapat mengubah level. Rate tidak dapat diukur

secara langsung pada suatu titik waktu tertentu, melainkan diukur pada

selang waktu tertentu. Variabel ini dapat dinyatakan secara endogen

melalui variabel level yang ada, atau secara eksogen melalui masukan dari

luar sistem berupa konstanta atau fungsi.

c. Variabel Auxiliary

Variabel yang digunakan untuk menjabarkan lebih lanjut elemen-elemen

yang mempengaruhi suatu struktur kebijakan yang tercermin pada variabel

rate.

(Sushil, 1993)

3. Formulasi dari Model Simulasi

Saat hipotesis dinamis, batasan model dan model konseptual telah

terbentuk maka model tersebut harus diuji. Pengujian bisa dilakukan

langsung melalui percobaan pada sistem nyatanya. Tapi seringkali model

konseptual terlalu rumit sehingga perilakunya tidak jelas. Selain itu

pengujian pada sistem nyata biasanya tidak mungkin dilakukan karena

resikonya tinggi. Oleh karena itu biasanya pengujian dilakukan dengan

melalui simulasi. Untuk melakukanya model konseptual harus diubah

menjadi model formal lengkap dengan persamaan , parameter dan kondisi

inisalnya.

4. Ujicoba

Pada tahap ini akan dilakukan ujicoba untuk melihat validasi model

merepresentasikan sistem nyata. Proses validasi pada model sistem dinamis

pada dasarnya terbagai dua, yaitu validitas sturktur dan validitas perilaku.

• Validasi sturktur

Validasi struktur dilakukan untuk mengukur obyektivitas dari

model. Hal ini sangat tergantung pada kemampuan pemodel untuk

mempersepsikan dengan teliti gejala-gejala permasalahan dan

mengkaitkannya dengan sebab musabab permasalahan. Validasi

30

stuktur dilakukan dengan melakukan uji verifikasi struktur dan uji

konsistensi dimensi.

• Validasi perilaku

Validasi perilaku dilakukan untuk menilai kecukupan struktur

model melalui validasi perilaku yang dihasilkan oleh struktur

model. Uji ini dilakukan dengan uji reproduksi perilaku dan uji

prediksi perilaku

5. Skenario dan Evaluasi Kebijakan

Saat model sudah terbentuk, maka hal yang selanjutnya adalah menyusun

skenario dan mengevaluasi kebijakan untuk memecahkan masalah.

Kebijakan yang diterapkan tidak terbatas pada pengubahan nilai parameter,

tapi terkait kreativitas dalam mengubah struktur dari model atau aturan-

aturan keputusan baru dalam memecahkan masalah.

31