Tugas FisStat Bu Rahma - Komang Wahyu Krisna Brata - 1107045039

Komang Wahyu Krisna Brata - 1107045039 | Fisika Statistika 0

APLIKASI FISIKA STATISKA DALAM

BIDANG EKONOMI

DISUSUN OLEH :

KOMANG WAHYU KRISNA BRATA 1107045039

PROGRAM STUDI FISIKA KONSENTRASI GEOFISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS MULAWARMAN

SAMARINDA

2015


BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Belakangan ini banyak ahli ekonomi yang tercengang dengan statement

bahwa fisika berpengaruh terhadap ekonomi. Fisika dan uang? Umumnya orang

berpandangan bahwa hubungan fisika dengan uang adalah seperti langit dan bumi.

Fisika dianggap jurusan kering yang tidak menghasilkan banyak uang sehingga

seringkali ada olok-olok mengatakan bahwa orang-orang yang masuk jurusan

fisika adalah orang-orang yang emdees (masa depan suram).

Namun perkembangan cepat dalam dunia ini sedikit demi sedikit merubah

dikotomi fisika dan uang ini. Makin lama fisika makin dekat dengan uang.

Analisa-analisa di Pasar uang internasional yang semakin rumit membutuhkan

banyak jasa fisikawan. Pasar-pasar uang ini telah membuktikan bahwa lebih

menguntungkan jika dapat memanfaatkan fisikawan dengan teori fisikanya untuk

menganalisa suatu sistem dinamis yang rumit seperti saham, efek, valas ataupun

derivatif.

Sekarang ini banyak Bank dan institusi keuangan memperkerjakan

fisikawan. Dengan kemampuan matematika, kemampuan komputer dan

logikanya, para fisikawan ini mampu menganalisa masalah-masalah keuangan

yang sangat kompleks. Melihat permasalah di atas, saya sebagai penyusun

mengambil judul makalah ini yaitu Aplikasi Fisika Statistik Pada Bidang

Ekonomi (Ekonofisika).

1.2 Rumusan Masalah

1. Apa arti dari Ekonofisika?

2. Bagaimana lahirnya Ekonofisika ?

3. Apa hubungan Ekonomi dan Fisika?

4. Apa aplikasi Fisika Statistik dalam Ekonomi?


BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Arti Dari Ekonofisika

Menurut Terry Mart (Fisika UI), Ekonofisika merupakan bidang penelitian

baru di dalam fisika yang memanfaatkan hukum-hukum serta teori-teori fisika

untuk mempelajari dinamika perkembangan sektor-sektor ekonomi.

Dalam sumber lain Ekonofisika adalah gagasan fisika yang baru dalam

menganalisa data ekonomi (khususnya keuangan) dengan menggunakan

pengalaman-pengalaman dalam menganalisa sistem fisika yang suatu saat tidak

tertutup kemungkinan bahwa keteraturan dan prediksi dalam sistem fisika dapat

langsung diterapkan dalam prediksi ekonomi misalnya prediksi fluktuasi harga

saham. Atau di masa datang, terbuka suatu jalan untuk memahami sistem ekonomi

yang komplek yang tersangkut dengan manusia ini, sehingga eksperimen-

eksperimen tidak dapat dilakukan secara langsung, dapat dipahami lewat

eksperimen-eksperimen fisika dalam skala laboratorium atau simulasi komputer

saja. Tentu saja untuk sampai pada tahap ini diperlukan riset dalam kurun waktu

yang lama untuk menguji prediksi-prediksi fisika dalam kejadian-kejadian

ekonomi keuangan. Ekonofisika tidak menjanjikan jalan pintas untuk mengatasi

krisis secara langsung atau mencetak orang kaya dalam semalam.

2.2 Hubungan Ekonomi dan Fisika

Menurut Prof. Tsallis, seorang ahli statistik termodinamika (entropi) dari

Brazil. Hubungan dari fisika dengan ekonomi adalah: sistem fisika menyangkut

perilaku atom atau partikel elementer seperti quark yang jumlahnya 1030

(sepuluh

pangkat tiga puluh), yang tidak pernah mati, tidak membutuhkan makanan, tidak

memiliki intelegensi atau emosi dan tak berbudaya. Sedangkan sistem ekonomi

menyangkut perilaku manusia yang jumlahnya belum mencapai 1010

(sepuluh

pangkat sepuluh) di bumi saat ini, yang mengalami kematian, butuh makanan,

yang memiliki intelegensi atau emosi dan berbudaya.

Namun, dengan statistik termodinamika, maka manusia dapat dimodelkan

sama dengan atom dalam segala hal kecuali masalah intelegensi dan budaya.


Dengan kata lain, jikalau masalah intelegensi dan budaya ini untuk sementara

dikesampingkan maka kelakuan manusia dapat dipandang seperti kelakuan atom

alias sistem ekonomi sama dengan sistem fisika. Inilah, sekali lagi, Ekonofisika.

2.3 Lahirnya Ekonofisika

Pada dasarnya ekonofisika merupakan cabang ilmu ekonomi yang

menggunakan perangkat-perangkat yang ada dalam ilmu fisika sebagai penunjang.

biasanya ilmu yang dipelajari dalam ekonofisika digunakan untuk memprediksi

keadaan ekonomi atau keuangan secara global (sangat banyak yang

mempengaruhi dan yang terlibat).

Misalnya untuk memprediksi fluktuasi saham, harga valuta asing atau

harga emas dunia dll. dalam pendekatan ilmu matematika sudah banyak model

yang dipercaya untuk menganalisis fluktuasi pasar tetapi tetap memiliki banyak

kekurangan.karena itu para ilmuan fisika mencoba untuk mengatasi masalah

tersebut dengan membuat model baru yang menggunakan teori-teori dalam ilmu

fisika khususnya mengenai fisika statistik. ilmu ini dalam fisika digunakan untuk

mempediksi keadaan fisik (gerak, tekanan, suhu, volume dll) dari suatu distribusi

partikel yang sangat banyak dan selalu berfluktuasi misalnya partikel-partikel gas

pada udara dlsb. dengan model ini keadaan fluktuasi pasar diidentikan dengan

kondisi partikel-partikel tersebut yang bergerak secara acak dan tidak teratur.

dengan teori chaotik (chaoz) keadaan gerak yang acak dapat diprediksi polanya.

Sehingga dengan model yang dianggap lebih sempurna ini diharapkan

kondisi fluktuasi pasar dapat diprediksi dan memberi keuntungan yang sangat

besar bagi penggunanya. bayangkan kita dapat memprediksi harga dolar bulan

depan atau tahun depan kita dapat menentukan langkah untuk memperoleh

keuntungan.

Pada tahun 1950 wigner (ahli fisika nuklir) mampu memberikan jawaban

untuk menyelesaikan masalah interaksi antar saham yang sangat banyak. Wigner

ketika itu sedang bingung dengan melimpahnya data spektrum energy dari

nukleus komplek, ia menyatakan bahwa interaksi antarnukleon sudah sangat acak

sehingga dapat dianggap bersifat acak dan mengusulkan Teori Matriks Acak


(TMA) yang memprakirakan nilai rata-rata dari semua interaksi yang mungkin.

TMA ini memungkinkan kita untuk meneliti interaksi ribuan saham yang

berinteraksi dari berbagai sektor yang berbeda.

2.4 Aplikasi Fisika Statistik dalam Ekonomi

Fisikawan Marcel Ausloss dari Universitas Liege menyelidiki hipotesis

kesetimbangan di dalam pasar dengan menggunakan persamaan Boltzmann, suatu

persamaan yang dikenal dalam teori kinetik gas untuk menghitung evolusi

kerapatan peluang sebagai fungsi waktu. Ausloos menggunakan persamaan

tersebut untuk menurunkan teori kinetik bagi harga saham. Dengan menggunakan

teori tersebut ia menunjukkan bahwa hipotesis tradisional untuk equilibrium

market mengandung distribusi Gaussian yang tidak realistik. Menurutnya, model

tersebut masih harus disempurnakan dengan memasukkan pertimbangan faktor

difusi, viskositas, serta kuantitas-kuantitas mekanika fluida lainnya ke dalam

model.

N. Mantegna dan H. Eugene Stanley memberikan beberapa contoh kasus

ekonomi keuangan yang di dalamnya menggunakan alat analisis yang terdapat

dalam fisika, yaitu :

random walk yang dalam fisika dikenal sebagai gerak Brown, Proses - proses

Stochastic Levy dan teori-teori limit yang menyangkut berbagai fungsi distribusi,

pasar finansial dan turbulensi, taksonomi suatu portofolio saham dan lain-lain.

Secara garis besar dapat diklasifikasikan di sini beberapa alat analisis yang lazim

dikenal dalam fisika dan dengan gamblang diterapkan dalam ekonomi keuangan:

1. Fungsi-fungsi distribusi dalam fisika statistik mulai dari Gauss, Poisson

dan Boltzmann-Gibbs dipakai dalam analisis ekonomi keuangan.

2. Fungsi-fungsi khusus seperti fungsi Gamma, variabel komplek,

transformasi Fourier, konvolusi dan dekonvolusi dua fungsi yang

dipelajari dalam fisika sebagai Fisika Matematika ternyata diterapkan

secara gmblang dalam ekonomi keuangan.

3. Fluktuasi indeks saham atau valuta asing terhadap waktu, misalnya,

memiliki "kesemrawutan" profil yang sama seperti spektrum XRD (X-Ray


Diffraction), XPS

(X-Ray Photoelectron Spectroscopy).

4. Masalah turbulensi dalam aliran fluida dengan bilangan Reynoldnya juga

dipakai dalam ekonomi keuagan yang sering dikenal sebagai turbuensi

harga-harga saham.

5. Masalah statistik yang dikenal sebagai clustering statistic yang tidak hanya

menghitung korelasi untuk mengukur derajat sinkronisasi beberapa saham

tetapi juga mampu mengukur "jarak relatif" (terminologi analisa cluster) di

antara saham-saham pada suatu portofolio tertentu serta memberikan suatu

metode untuk mengambil informasi ekonomi yang tersimpan dalam harga

saham berbasis waktu.

Dalam ilmu fisika kita mengenal momentum : P = m x v, dimana p

(momentum), m (massa) dan v(kecepatan) analogi dengan ilmu ekonomi :

Keuntungan = (modal) x (usaha).

Di dalam ilmu fisika, fisika statistik akan digunakan jika kita berhadapan dengan

masalah interaksi antarsub-unit dengan jumlah sangat besar, sementara interaksi

individual antarsub-unit itu sendiri sangat sulit untuk dijelaskan. Dengan

demikian, metode ini memberikan prediksi sifat kolektif dari kumpulan sub-unit.

Kritik yang dilontarkan oleh ilmuwan pada metode ini menyangkut keabsahan

penggunaan metode fisika pada masalah-masalah sosial yang dikatakan memiliki

jumlah sub-unit sangat terbatas.

Di dalam termodinamika, di mana fisika statistik sangat sukses untuk

menjelaskan fenomena alam, jumlah sub-unit yang dibahas umumnya dapat

mencapai angka 1020

(100.000.000.000.000.000.000). Meski demikian, simulasi-

simulasi komputer untuk gas dan zat cair sudah menunjukkan hasil yang sangat

memuaskan untuk sistem yang terdiri dari 20 hingga 30 atom saja, yang

menunjukkan bahwa metode ini sudah dapat bekerja untuk sistem-sistem kecil.

Kritik lain adalah menyangkut perbedaan antara manusia dan sistem partikel

(elektron, nukleon, atom, atau molekul) yang dibahas fisika statistik, karena

manusia dikatakan memiliki daya adaptasi terhadap fluktuasi-fluktuasi ekonomi,


sedangkan kumpulan partikel akan terus patuh mengikuti hukum alam jika terjadi

fluktuasi pada keadaan di sekitarnya.

Kritik ini ternyata tidak sepenuhnya benar, karena penelitian dengan

metode fisika statistik ternyata cukup sukses jika diterapkan pada masalah non-

coding DNA, inflasi paru-paru manusia, interval denyut jantung, bahkan pada

masalah perkembangan kota dan beberapa sifat hewan, yang tentu saja memiliki

daya adaptasi tersendiri untuk mengantisipasi perubahan yang terjadi dengan

lingkungannya.

Saat ini, analisis data di dalam ekonofisika kebanyakan dipusatkan pada

indeks S&P 500, salah satu indeks pada bursa saham di New York yang terdiri

dari 500 perusahaan terkemuka yang dianggap sebagai representasi dari ekonomi

Amerika. Data yang dianalisis biasanya berjangka waktu lebih dari 10 tahun

dengan frekuensi sampel hingga satu menit. Data lain yang dipakai adalah harga-

harga saham di berbagai negara, harga tukar dollar AS terhadap beberapa jenis

mata uang, dan bahkan GDP tiap-tiap negara. Secara umum data-data tersebut

memperlihatkan tendensi kenaikan dengan fluktuasi tajam berfrekuensi tinggi di

beberapa titik.

Dari data-data tersebut banyak hal yang dapat diselidiki.

a. Sifat time-scaling

Mandelbrot (1963) menemukan bahwa distribusi keuntungan penjualan

katun untuk selang waktu yang berbeda memperlihatkan bentuk fungsi yang

mirip. Analisa ini melibatkan 1000 data dalam tiga set data yang berbeda. Hasil

analisa yang diplot dalam kurva fungsi distribusi kumulatif menunjukkan perilaku

yang mengikuti aturanPower Law. Gopikrishnan menggunakan prinsip analisa

yang sama untuk meneliti fluktuasi saham dengan jumlah data mencapai 40 juta.

Hasil penelitiannya menunjukkan perilaku yang juga mengikuti aturan Power

Law. Sifat ini dinamakan para peneliti sebagai sifat time-scaling. Time-scaling

ternyata juga ditunjukkan oleh indeks S&P 500 setelah diteliti untuk frekuensi

sampel antara satu menit hingga satu bulan. Sampai sekarang, sifat ini dipercaya

merupakan fenomena universal dari sistem-sistem kompleks, dengan sektor

ekonomi merupakan salah satu elemennya. Untuk memperkuat dugaan ini para


peneliti juga mempelajari indeks saham-saham lain seperti indeks NIKKEI dan

Hang Seng. Fenomena yang sama juga teramati untuk kedua jenis indeks saham

tersebut.

b. Volatility.

Volatility menunjukkan peluang suatu saham untuk berfluktuasi yang

dapat dihubungkan dengan jumlah informasi masuk setiap saat. Volatility dapat

diperkirakan misalnya dari harga absolut keuntungan rata-rata. Secara umum

hasil-hasil penelitian ekonofisika memperlihatkan bahwa distribusi

kumulatif volatilitymenunjukkan sifat asimptotik power-law. Dari sekitar 16.000

saham di Amerika yang diamati, kelompok Universitas Boston, MIT, dan

Universitas Chicago menemukan analogi antara volatility saham dengan proses

difusi klasik dari penyebaran tumpahan tinta yang ditentukan oleh dua kuantitas

mikroskopik yaitu frekuensi tumbukan antarpartikel (yang dalam hal ini analog

dengan saham) dan dampak dari tumbukan tersebut. Meski demikian, analogi

tersebut tidak benar-benar eksak karena pergerakan harga saham bersifat difusi

kompleks.

Korelasi silang antar saham juga merupakan bagian menarik dari analisis

data. Tidak diragukan lagi jika dua perusahaan di dunia ini saling berkorelasi.

Bahkan, dua perusahaan dari sektor yang berbeda sekalipun dapat berkorelasi

melalui korelasi tidak langsung. Mungkinkah kita meneliti korelasi ratusan atau

ribuan saham dari sektor yang berbeda, sedangkan interaksi antara dua saham

sendiri tidak dapat sepenuhnya dijelaskan.Jawabannya telah diberikan oleh

Wigner, seorang ahli fisika nuklir (inti atom), pada tahun 1950. Saat itu para ahli

nuklir sedang kebingungan ketika dihadapkan dengan melimpahnya data

spektrum energi dari nukleus-nukleus kompleks, karena tidak ada satu pun model

yang dapat menjelaskan data-data tersebut.

Wigner memecahkan masalah ini dengan menganggap bahwa interaksi

antarnukleon (penyusun inti atom) sudah sangat kompleks dan tidak dapat

dimengerti lagi sehingga dapat diangggap bersifat acak (random). Di dalam teori

fisika interaksi dalam suatu sistem dinyatakan dengan operator Hamiltonian.

Wigner kemudian mengusulkan bahwa Hamiltonian yang menjelaskan sistem


nukleus kompleks berbentuk matriks dengan elemen-elemennya merupakan

bilangan-bilangan acak independen. Dengan cara ini Wigner akhirnya sukses

menjelaskan spektrum-spektrum energi yang teramati oleh eksperimen nuklir saat

itu.

Kesulitan utama dalam menguantisasi korelasi antarsaham dikarenakan

oleh tidak adanya algoritma yang pasti untuk menghitung kekuatan interaksi

antarperusahaan. Tidak seperti di alam dunia fisika, di sini interaksi alami yang

akurat tidak pernah diketahui. Lagi pula, korelasi di bidang finansial biasanya

melibatkan satu cluster perusahaan dan selalu berubah terhadap waktu sehingga

hanya korelasi rata-rata yang dapat diperkirakan.Teori matriks acak (TMA) dari

Wigner memperkirakan nilai rata-rata dari semua interaksi yang mungkin.

Dengan demikian, penyimpangan terhadap prediksi TMA menandakan

adanya sifat-sifat tidak acak di dalam sistem yang pada akhirnya memberi

petunjuk tentang interaksi sebenarnya. Dengan kata lain, deviasi tersebut

menggambarkan sifat-sifat kolektif yang dimiliki sistem. Penelitian yang

dilakukan oleh grup Boston terhadap sekitar 1.000 saham di Amerika

menunjukkan gejala-gejala kolektif tersebut. Hal ini berarti bahwa secara global

hampir setiap perusahaan mempengaruhi dan dipengaruhi perusahaan-perusahaan

lain, yang secara bersama-sama bergerak kolektif menentukan maju mundurnya

pasar saham.

Fisikawan di Universitas Nasional Singapura Belal Baaquie menggunakan

manipulasi matematika untuk mengubah persamaan Black-Scholes menjadi

persamaan yang mirip dengan persamaan diferensial Schroedinger yang

merupakan persamaan dasar di dalam mekanika kuantum nonrelativistik. Hampir

semua fisikawan memiliki keahlian dalam memecahkan persamaan Schroedinger

untuk bermacam-macam potensial interaksi (antarkonstituen di dalam sistem).

Salah satu teknik yang dipelajari oleh beberapa peneliti (termasuk Baaquie)

adalah dengan memanfaatkan metode integral lintasan yang dikembangkan oleh

Richard Feynman pada tahun 1940-an untuk menghitung peluang transisi suatu

sistem dari satu titik ke titik lain dengan cara menjumlahkan semua lintasan yang

mungkin.


Teknik integral lintasan sangat menguntungkan jika solusi analitik dari

persamaan diferensial sulit untuk ditemukan. Semakin kompleksnya pasar saham

serta derivatnya seperti option membuat persamaan Black-Scholes yang sudah

dimodifikasi dan sarat dengan informasi menjadi semakin rumit dan semakin sulit

untuk dicari solusinya. Teknik integral lintasan ternyata sangat membantu dalam

hal ini.


BAB III

PENUTUP

3.1 Kesimpulan

Ekonofisika merupakan cabang ilmu ekonomi yang menggunakan

perangkat-perangkat yang ada dalam ilmu fisika sebagai penunjang. Biasanya

ilmu yang dipelajari dalam ekonofisika digunakan untuk memprediksi keadaan

ekonomi atau keuangan secara global.

Memprediksi fluktuasi saham, harga valuta asing atau harga emas dunia

dll. Dalam pendekatan ilmu matematika sudah banyak model yang dipercaya

untuk menganalisis fluktuasi pasar tetapi tetap memiliki banyak

kekurangan.karena itu para ilmuan fisika mencoba untuk mengatasi masalah

tersebut dengan membuat model baru yang menggunakan teori-teori dalam ilmu

fisika khususnya mengenai fisika statistik.

Ekonofisika dapat membantu menyederhanakan masalah ekonomi yang

mempunyai banyak variable kompleks, dengan memperhitungkan semua variabel

yang ada. Ilmu fisika mampu memanipulasi data yang berlimpah ruah dan

menyederhanakannya.


DAFTAR PUSTAKA

http://Physics2life.blogspot.com jam 02.00 AM, 29 Juli 2015

http://rachmadr.web.ugm.ac.id/in/?p=11 jam 02.15 AM, 29 Juli 2015

http://www.duniaesai.com/sains/sains7.html jam 02.28 AM, 29 Juli 2015

http://www.rittmeister.com/Chaos1.html jam 02.47 AM, 29 Juli 2015

http://www.yohanessurya.com/activities.php?pid=301&id=55 jam 03.08 AM,

29Juli 2015

Tugas FisStat Bu Rahma - Komang Wahyu Krisna Brata - 1107045039

Documents

Transcript of Tugas FisStat Bu Rahma - Komang Wahyu Krisna Brata - 1107045039