KONSEP SISTEM
Setelah menyelesaikan mata kuliah ini, mahasiswa diharapkan mampu:
Mengenal dan menguasai tentang konsep dasar dari suatu sistem dan permasalahannya.
Memahami dan menguasai konsep dasar berbagai dari berbagai macam system serta karakteristik dan perspektifnya.
Memahami dan menguasai konsep klasifikasi dan kontrol system.
Siatem harus di definisikan sescara keseluruhan, tdak hanya melihat atau membedakan dari sekedar sekumpulan elemen, tetapi harus memahami tentang konsep penting dari emergent properties dari suatu sistem serta perilaku dari sistem iru sendiri dan sistem mempunyai klasifikasi serta kontrol untuk mencapai tujuan tertentu yang diinginkan, contoh dari sistem : Sistem tata surya, Sistem sosial, Sistem telepon, sistem permesinan, Sistem informasi computer, sistem pemerintahan dan lain lain
PANDANGAN MENGENAI SISTEM
Out there view of system
Suatu sistem yang terlihat seakan mempunyai nilai yang sangat mutlak dan tidak dipengaruhi cara pandang observer, contoh sistem tata surya
Inside us view of system
Suatu sistem yang tidak bersifat mutlak dan penilaiannya sangat di pengaruhi oleh cara pandang dari pengamat atau observer
SUBJEKTIVITAS SISTEM
Suatu sistem tersusun atas elemen elemen yang keberadaanya tergantung dari individu dari peneliti yang mempunyai faktor latar belakang pendidikan, sosial budaya dan pengalaman praktek, yang mengakibatkan munculnya faktor subyektivitas atau hampir sama dengan istilah weltanschauung ( istilah jerman merupakan istilah sistem prinsip prinsip, pandangan pandangan, dan keyakinan keyakinan, ia menentukan arah kegiatan individu, kelom[ok sosial, kelas atau masyarakat ). Sehingga dapat di simpulkan tidak ada yang benar atau salah dalam melihat suatu sistem selama konsistem secara logika
Definisi Formal dari Konsep Sistem
Raymond Mcleod (2001) :
Sistem adalah himpunan dari unsur-unsur yang saling berkaitan sehingga membentuk suatu kesatuan yang utuh dan terpadu.
Stoa (2008):
Sistem merupakan gabungan dari keseluruhan langit dan bumi yang saling bekerja sama yang membentuk suatu keseluruhan dan apabila salah satu unsur tersebut hilang atau tidak berfungsi, maka gabungan keseluruhan tersebut tidak dapat lagi kita sebut suatu sistem”
Dengan demikian sistem dapat di definisikan sebagai suatu kumpulan seperangkat elemen yang secara bersama sama dan saling berintarkasi satu dengan yang lainnya atau terorganisir dan juga berhubungan dengan lingkungannya atau sistem mempunyai sisi luar berupa suatu lingkungan yang menyediakan input kedalam sistem dan menerima output dari sistem untuk mencapai suatu tujuan yang telah ditentukan sebelumnya dan Sistem diidentifikasi seseorang sebagai suatu kepentingan tertentu.
Beberapa Hal Penting Pembentuk Sistem
• Komponen-komponen Sistem
Komponen-komponen sistem tidak hanya bersifat fisik tetapi juga dapat berupa hal abstrak seperti informasi, variabel-variabel numerik untuk suatu pengukuran, dan hubungan antara hal-hal yang bersifat fisik atau bersifat abstrak
• Hubungan antar komponen
• Perilaku, Aktivitas Atau Proses Transformasi Sistem Merupakan aspek dari kepentingan utama terhadap peninjau atau analis. Perilaku sistem biasanya berupa transformasi antara input terhadap output
• Lingkungan (environment)
Lingkungan sistem adalah semua aspek yang mempengaruhi perilaku sistem. Aspek tersebut dipandang sebagai sesuatu dari luar sistem bukan menjadi bagian dari sistem itu sendiri
Bagian dari Lingkungan Sistem (1)
INPUTS
Sesuatu yang dibutuhkan sistem untuk menjalankan fungsi sistem tetapi tidak membentuk dirinya sendiri. Contoh : Sumberdaya berupa bahan baku
OUTPUTS
Walaupun sistem menyediakan output ke lingkungan, output tersebut diasumsikan tidak mempunyai pengaruh besar terhadap lingkungan
Kepentingan tertentu dari observer
Pemisahan antara sistem dan lingkungannya menunjukkan bahwa pada setiap sistem terdapat suatu batas (boundary).
Hal terpening dalam penjelasan sistem adalah pemilihan dimana batas (boundary) tersebut ditentukan
CONTOH-CONTOH SISTEM
Sistem lalu lintas
Sistem suatu perusahaan penggergajian kayu
• Sudut pandang insinyur teknik industri
• Sistem untuk maksimasi keuntungan
• sistem minimasi biaya
SISTEM SEBAGAI KOTAK HITAM
Sistem yang tidak diketahui strukturnya dan prosesnya sulit untuk diamati, Perilaku kotak hitam biasanya belum diketahui,tetapi dapat diamati. Masalah kotak hitam dapat dipecahkan dengan mencari aturan-aturan yang mempengaruhi system dan juga cara pembentukannya, jika dimungkinkan mencari hipotesa strukturnya
Proses transformasi tidak diketahui dengan jelas Contoh : fungsi otak manusia, ramalan cuaca, pola kerusakan mesin.
Proses transformasi diketahui dengan jelas Contoh : proses kimia di pengilangan minyak
HIRARKI SISTEM
adalah alat yang paling mudah untuk memahami masalah yang kompleks dimana masalah tersebut diuraikan ke dalam elemen-elemen yang bersangkutan, menyusun elemen-elemen tersebut secara hirarkis dan akhirnya melakukan penilaian atas elemen-elemen tersebut sekaligus menentukan keputusan mana yang akan diambil.
Menurut Wikipedia : Hierarki (bahasa Yunani: hierarchia (ἱεραρχία), dari hierarches, "pemimpin ritus suci, imam agung") adalah suatu susunan hal (objek, nama, nilai, kategori, dan sebagainya) di mana hal-hal tersebut dikemukakan sebagai berada di "atas," "bawah," atau "pada tingkat yang sama" dengan yang lainnya. Secara abstrak, sebuah hierarki adalah sebuah kumpulan yang disusun.
Sebuah hierarki dapat menautkan entitas-entitas baik secara langsung maupun tidak langsung, dan baik secara vertikal maupun horizontal. Satu-satunya tautan langsung pada sebuah hierarki, sejauh mereka hierarkis, adalah kepada yang berada di posisi superior maupun kepada yang berada di posisi subordinat secara langsung, meskipun sebuah sistem yang hierarkis secara lebih luas bisa mengadopsi bentuk hierarki alternatif. Tautan hierarkis tidak langsung bisa diperluas "secara vertikal" ke atas maupun ke bawah melalui beberapa tautan dalam arah yang sama, mengikuti sebuah jalur. Semua bagian dari hierarki yang tidak bertaut secara vertikal kepada yang lain dapat bertaut "secara horizontal" melalui sebuah jalur dengan menelusuri hierarki untuk menemukan superior bersama yang berhubungan langsung maupun tidak langsung, dan kemudian ke bawah lagi. Hal ini mirip dengan rekan kerja atau kolega; masing-masing memiliki kewajiban untuk bertanggungjawab pada atasan bersama, tetapi mereka sama-sama memiliki otoritas yang relatif sama. Ada bentuk organisasi yang merupakan alternatif maupun mendukung hierarki. Heterarki (seringkali disebut HT) merupakan salah satunya.
Contoh hirarki sistem :
• Sistem perekonomian nasional
• Industri penghasil kayu
• Sistem penggergajian regional
• Perusahaan penggergajian
Sistem di dalam sistem (system within system)
• Containing system dan Contained system
• sistem minimasi cost merupakan contained dari sistem maksimasi profit.
• Komponen pada sistem maksimasi profit (nilai persediaan batang kayu) menjadi input bagi sistem minimasi cost
Wider dan Narrow System of Interest
Dalam beberapa kasus seringkali containing system melakukan kontrol terhadap contained system.
Wider system of interest sistem yang melakukan control, contoh : Sistem maksimasi profit perusahaan
narrow system of interest contained system, contoh : sistem minimasi biaya perusahaan penggergajian
Perilaku Sistem
• State system
• State variable
• Variasi perilaku sistem
• Emergent properties
State System
Status atau keadaan sistem
dipengaruhi oleh karakteristik, properties dan atribut tiap komponen pembentuk sistem. Contoh : jalan raya pada traffic system, atribut mobil : lokasi, kecepatan dan arah perjalanan, perilaku sistem dapat diketahui dengan jelas jika kita mengetahui perubahan state sistem terhadap waktu.
State Variabel
State variabel suatu sistem dapat berubah karena :
hasil dari input yang diberikan oleh orang yang dapat mempengaruhi perilaku system, contoh : mobil di jalan berhenti atau tidak karena ada traffic light
sebagai konsekuensi dari aktivitas komponen pembentuk sistem tersebut
contoh : kecepatan kendaraan dipengaruhi oleh
kepadatan lalu lintas
Variasi Perilaku Sistem
Bola lampu pada papan reklame, perilaku sistem ditunjukkan oleh perubahan pola on-off bola lampu
pada sistem nyata jarang sekali ditemui perilaku sistem yang detil per-menit, traffic system, jumlah kendaraan yang lewat di suatu jalan, tujuan : mengukur performansi sistem
Emergent Properties
Property yang muncul karena adanya interaksi antar komponen pembentuk system. Tidak akan muncul jika kita tidak memandang sistem secara keseluruhan, contoh : pergerakan kendaraan di jalan raya dapat menimbulkan kemacetan
Klasifikasi Sistem
Sistem diskret
Sistem kontinu
Sistem deterministik & stokastik
Sistem terbuka dan tertutup
Steady state sistem probabilistik
Sistem Diskret
contoh
• Pada taruhan melalui telepon seperti yang dibahas pada bab 1 dimana jumlah saluran telpon yang sibuk
• merupakan salah satu state sistem yang penting dan harus integer.
• Pada sistem predator, state digambarkan dengan jumlah predator dan jumlah mangsa yang hidup pada suatu waktu
• tertentu. Kesemuanya ini adalah variabel diskrit.
• Pada sistem perbaikan alat tenun, terdapat dua buah state variabel yakni jumlah mesin yang beroperasi dan jumlah mesin yang rusak pada suatu waktu tertentu, sekali lagi kesemuanya ini adalah variabel diskrit.
Sistem Kontinu
Contoh :
• Banyak mobil yang melintas di jalan raya pada suatu periode waktu tertentu
• Proses industry pada pabrik kimia dan petrokimia
• proses yang digunakan oleh hewan berdarah panas di dalam menjaga suhu tubuhnya agar tetap berada pada suatu range suhu tertentu
Sistem Deterministik
Jika perilaku sistem dapat diperkirakan secara detil, artinya sistem bersifat deterministik. Contoh :
Jalan kereta api di Swiss yang terkenal dengan ketepatan waktunya
Tata surya, karena lintasan planet dapat diperkirakan dengan tepat
Iklan animasi dengan menggunakan lampu neon yang mengikuti suatu pola tertentu
Sistem Stokastik
Perilaku sistem yang dipengaruhi oleh input yang sifatnya random atau stokastik
Fenomena pada kehidupan nyata yang melibatkan orang biasanya tidak dapat diperkirakan
Sistem Tertutup
sistem yang tidak menerima apapun dari lingkungannya dan juga tidak memberikan apapun kepada lingkungannya, tidak memiliki input dan output, tidak memiliki interaksi dengan lingkungannya, Pada kenyataannya, sistem tertutup tidak memiliki lingkungan.
Sistem Terbuka
Sistem yang memiliki interaksi dengan lingkungannya, dengan menerima input dari lingkungan dan memberikan output kepada lingkungannya, sehingga dapat dikatakan tidak ada sistem yang benar-benar tertutup. hanya ada di laboratorium atau teoretis untuk mengamati sistem yang sedang ada dalam kondisi percobaan sehingga interaksi dengan lingkungan sedapat mungkin dieliminir
Steady State Sistem Probabilistik
Sistem dapat mencapai state akhir yang sama, meskipun memiliki kondisi awal yang berbeda. Dan State akhir ini dalam kenyataannya menjadi state ekuilibrium atau dengan kata lain membentuk steady state yang independen dari bentuk sistem yang awal. Hal ini lebih jauhnya akan dibahas pada bab berikut, ketika membahas mengenai ketidakpastian (uncertainty) dan pengertiannya,
Setelah sejumlah besar gangguan yang sifatnya random, sistem mungkin didorong keluar dari keadaan steady state, tertapi secara berangsur-angsur akan mendekati keadaan steady state lagi.
KONTROL SISTEM
Kontrol input
bentuk input yang digunakan pada proses kontrol suatu sistem, yang dapat mempengaruhi beberapa aktivitas dari sistem tersebut sehingga perilakunya berjalan sesuai dengan yang diinginkan, Misalnya sekumpulan keputusan,aturan keputusan, dan state awal dari sistem. Tiga kondisi yang dibutuhkan untuk menerapkan kontrol pada perilaku system : 1. target, maksud atau tujuan yang ingin dicapai, 2. kemampuan sistem untuk mencapai maksud atau tujuan tersebut, 2.
beberapa cara dalam mempengaruhi perilaku sistem
Tiga Tipe Kontrol
Open loop controls, Closed loop controls, Feed-forward controls
Open Loop Controls
bentuk input yang terdapat dalam sistem yang berdasar kepada prediksi tentang bagaimana perilaku sistem bereaksi pada control, Open loop control sering berbentuk sebagai aturan yang harus diikuti misalnya penjadwalan yang sangat detil untuk pola pemotongan kayu pada sistem minimasi biaya perusahaan penggergajian.
Closed Loop Controls
Informasi tentang perilaku sistem dari input control sebelumnya merupakan feedback, Controller menggunakan feedback tersebut untuk mengatur control signal, control signal dapat mengarahkan sistem sesuai arah yang diinginkan, Loop dari mekanisme kontrol ke bagian lain sistem ditutup oleh feedback dari bagian
tersebut ke mekanisme kontrol
Self Regulation
Feedback loop membantu untuk mengatur perilaku sistem-sistem tersebut dalam mencapai keadaan keseimbangan
Feedback yang terjadi tidak berhubungan dengan proses kontrol. Karena tidak ada input control manusia yang mempengaruhi perilaku dari sistem tersebut, Contohnya : Sistem Biologi dan Sistem Ekologi
Negatif dan Positif Feedback Loops
Positif dan negatif bukan berarti baik atau buruk., Feedback positif menambah tingkat ketidaksesuaian antara bentuk sistem di masa datang dengan bentuk keseimbangannya. Dengan kata lain bentuk sistem cenderung akan terus menyimpang dari bentuk awalnya. Feedback positif ini cenderung mengarah ke keadaan ketidak-stabilan. Feedback negatif menurunkan tingkat ketidaksesuaian antara bentuk sistem di masa datang dengan bentuk awalnya. Self Regulation dalam sistem biologi atau ekologi sebenarnya berdasar pada feedback negatif ini.
Feed-forward Control
Mekanisme feed-forward control adalah memperkirakan bagaimana perubahan pada uncotrollable input mempengaruhi perilaku sistem lalu mengirim control signals yang dapat mempertahankan perilaku sistem sedekat mungkin sesuai dengan yang diinginkan, sehingga menetralkan pengaruh input gangguan. Aplikasinya adalah : kebanyakan perusahaan cenderung untuk selalu mencoba memperkirakan keadaan ekonomi masa datang atau trend tingkat permintaan dengan maksud untuk mengambil kesempatan dari pertumbuhan ekonomi atau juga untuk menghindari potensi kerugian bila keadaan ekonomi mengalami kemunduran
Response Lags in System
Lag adalah keterlambatan waktu yang terjadi antara waktu ketika control signals diterapkan sampai dengan pengaruh control signal tersebut memiliki efek seluruhnya
Transport Lag
Misalnya kenaikan tingkat produksi mungkin membutuhkan waktu sebelum menghasilkan kenaikan pada tingkat deliveries dari pabrik, bahkan membutuhkan waktu yang lebih banyak sebelum akhirnya dapat menaikan tingkat penjualan
Exponential Lag
Pengaruh control signals bisa langsung terasa namun besarnya pengaruh terjadi secara berangsur-angsur.
Misalnya perubahan temperatur pada oven gas
