OPTIMISASI bab2 dan3

download OPTIMISASI bab2 dan3

of 34

Transcript of OPTIMISASI bab2 dan3

  • 7/23/2019 OPTIMISASI bab2 dan3

    1/34

    llrrb

    2

    I'ITOGRAI\{A

    LINIER

    3.1

    Pengertlan

    Umum

    l'r'ograma

    linier

    yang

    diter.lemahkan

    dari

    Linear Programming

    tl,l')

    adalah

    suatu cara untuk

    menyelesaikan

    persoalan

    peng-

    lLrkrrsian

    sumber-sumber

    yang

    terbatas

    di

    antara

    beberapa akti-

    vllrrs yang

    bersaing, dengan cara

    yang

    terbaik

    yang

    mungkin

    di-

    lnkukan. Persoalan

    pengalokasian

    ini

    akan

    muncul

    manakala

    se-

    -snonrng

    harus

    memilih

    tingkat aktivitas-aktivitas tertentu

    yang

    lrrsning

    dalam

    hal

    penggunaan

    sumber daya langka

    yang

    di-

    lrrt[uhkan

    untuk

    melaksanakan

    aktivitas-aktivitas

    tersebut.

    Be-

    lrnrnpa

    contoh situasi dari

    uraian

    di

    atas antara

    lain ialah

    per-

    eonlan

    pengalokasian

    fasilitas produksi,

    persoalan

    pengalokasian

    surnber

    daya

    nasional

    untuk

    kebutuhan

    domestik, penjadwalan

    pro

  • 7/23/2019 OPTIMISASI bab2 dan3

    2/34

    dengan

    harga

    Rp

    27.0004usin

    yang

    setiap

    nusinnya

    memerlukan

    biaya

    material

    sebesar

    Rp

    10.000

    serta

    biaya

    tenaga

    kerja

    sebesar

    Rp

    14.000.

    Kereta

    api

    yang

    dijual

    seharga

    Rp

    21.000/lusin

    me-

    mlrlukan

    biaya

    material

    sebesar

    Rp 9.000

    dan

    biaya

    tenaga

    kerja

    sebesar

    Rp

    10.000.

    untuk

    membuat

    boneka

    dan kereta

    api

    ini

    di-

    perlukan dua

    kelompok

    tenaga

    kerja,

    yaitu

    tukang

    kayu

    dan

    iukang

    poles.

    Setiap

    lusin

    boneka

    memerlukan

    2

    jam

    pemolesan

    dan

    i

    jam

    pekerjaan

    ka,ru, sedangkan

    setiap

    lusin

    kereta

    api

    memerlukan

    l

    jam

    pemolesan

    dan

    1

    jam

    pekerjaan

    kayu.

    Meski'

    pun

    pada

    setiap

    minggunya

    perusahaan

    ini

    dapat

    memenuhi

    se-

    iu"rrt

    material

    yang

    diperlukan,

    jam

    kerja

    yang

    tersedia

    hanya

    100

    jam

    untuk

    pemolesan

    dan

    80

    jam

    untuk

    pekerjaan

    kayu'

    Dari

    pengamatan

    pasar selama

    ini

    dapat

    dikatakan

    bahwa

    kebutuhan

    atai

    tereta

    api

    tidak

    terbatas,

    tetapi

    untuk

    boneka

    tidak

    lebih

    dari

    40

    lusin

    yang

    terjual

    setiap

    minggunya.

    Bagaimanakah

    formulasi

    dari

    persoalan

    di

    atas

    untuk

    mengetahui berapa

    lusin

    jenis

    mainan

    masing-masing

    yang

    harus

    dibuat

    setiap

    minggu

    agar

    diperoleh

    keuntungan

    yang

    maksimum?

    -

    DJam

    membangun

    model

    dari

    formulasi

    persoalan di

    atas

    akan

    digunakan

    karakteristik-karakteristik

    yang biasa digunakan

    dalam

    persoalan

    programa

    linier,

    yaitu:

    a. Variabel

    kePutusan

    Variabel

    keputusan

    adalah

    variabel

    yang

    menguraikan

    secara

    lengkap

    keprrtusan-keputusan

    yang

    akan

    dibuat.

    Dalam

    persoalan

    ini,

    variabel

    keputusan

    akan

    menentukan

    berapa

    banyak

    boneka

    dan

    kereta

    api

    masing-masing

    harus

    dibuat

    setiap

    minggunya'

    Misalkan:

    xl

    =

    banyaknya

    boneka

    yang dibuat

    setiap

    minggu

    xz

    =

    banyaknya

    kereta

    api

    yang dibuat

    setiap

    minggu

    b.

    Fungsi

    tujuan

    Fungsi

    tujuan

    merupakan

    fungsi

    dari

    variabel

    keputusan

    yang

    akan

    dimaksimumkan

    (untuk

    pendapatan atau

    keuntungan)

    atau

    diminimumkan

    (untuk

    ongkos)'

    Pada

    persoalan

    ini akan

    di-

    maksimumkan

    (pendapatan/minggu)

    -

    (ongkos

    materiaVmingeu)

    -

    (ongkos

    tenaga

    kerja/minggu)'

    18

    Pendapatan

    dan ongkos-ongkos

    ini

    dapat

    diekspresikan

    dengan

    menggunakan

    variabel

    keputusan xr

    dan

    xz sebagai

    berikut:

    Pendapatan/minggtr

    =

    pendapatan/minggu

    dari boneka

    +

    pen-

    dapatan/minggu

    dari

    kereta

    api

    =

    27

    xt +

    Zlxz

    Ongkos

    materiaVminggu

    =

    10

    xr +

    9

    xz

    Ongkos

    tenaga

    kerja/minggu

    =

    14 xr

    +

    10 xz

    eehingga

    yang

    akan dimaksimumkan

    adalah:

    (27

    xr

    +

    21 rz)-

    (10

    xr

    +

    9 xz)-

    (14

    xr

    +

    10

    xz)

    =

    3

    xl

    *

    2 xz

    (latatan:

    ongkos

    dan

    pendapatan

    dalam

    ribuan

    rupiah.

    Untuk

    menyatakan

    nilai

    fungsi tujuan

    ini

    akan digunakan

    varia-

    lxrl

    z

    sehingga

    fungsi

    tujuannya

    menjadi:

    Maksimumkanz=3xl

    *2x2

    (..

    Pembatas

    Itrmbatas

    merupakan kendala

    yang

    dihadapi sehingga kita

    tidak

    blsa menentukan harga-harga

    variabel

    keputusan

    secara

    sem-

    lxrrang. Pada

    persoalan

    di

    atas

    ada

    3

    pembatas

    yang

    kita

    hadapi,

    ylri[u:

    I'ombatas

    1:

    Setiap

    minggu

    tidak

    lebih

    dari 100

    jam

    waktu

    pe-

    molesan

    yang

    dapat digunakan

    l'ombatas

    2: Setiap minggu

    tidak

    lebih

    dari 80

    jam

    waktu

    pe-

    ngerjaan kayu

    yang

    dapat digunakan

    Pombatas

    3:

    Karena

    permintaan

    yang

    terbatas, maka

    tidak

    lebih

    dari

    40

    lusin boneka

    yang

    dapat dibuat setiap

    minggu.

    Jumlah

    material yang

    dapat

    digunakan

    di-

    asumsikan

    tidak

    terbatas

    sehingga

    tidak

    ada

    pem-

    batas untuk

    hal

    ini.

    ii.lrln;,r1nt",

    ekspresihan

    pembatas-pembatas

    itu ke dalam

    xr

    'lnrr

    x2

    sebagai

    berikut:

    lrrrrn[a1ur

    t'

    2

    xr

    +

    rz S

    100

    l'r'rnbatas

    2: xr

    +

    xz

    0

    Dengan demikian,

    formulasi lengkap

    dari

    persoalan

    Pl

    Sayang

    Anak

    adalah:

    Maksimumkan

    z=3xl

    +2xz

    berdasarkan

    2xt

    +

    xz

    b

    *lnlrrh

    ketidaksamaan

    linier.

    Sebagai

    contoh,

    2xr

    +

    3xz

    ,l lrrr krnlah

    ketidaksamaan

    linier.

    ?.?

    Model Programa

    Linier

    I'n,ln contoh

    persoalan

    Pt Indah

    Gelas

    terdapat

    tiga

    buah sumber

    l.r lrrrt,ns

    (yaitu

    kapasitas

    produksi

    pada

    ketiga

    pabrik)

    yang

    harus

    'ltnl,rknsikan

    di

    antara

    dua aktivitas

    yang

    bersaing

    (yaitu

    dua

    rur('nrn

    produk

    baru

    yang

    dipesan).

    Sekarang,

    bagaimana

    jika

    ada

    d.llurnhlh

    (katakan

    m buah)

    sumber

    yang

    terbatas

    yang

    harus

    ,linlrklsikan

    di

    antara sejumlah

    (katakan

    n

    buah)

    aktivitas

    yang

    l,,tr

    rttittg?

    z=3xl+5x2

    x1

    2xz

    150

    200

    300

    Departemen

    Jam kerja

    maksimum

    per

    minggu

    Tingkat

    produksi (uniVjam)

    komp.

    1 komp.2

    komp. 3

    1

    2

    100

    80

    8

    6

    5

    12

    10

    4

    33

  • 7/23/2019 OPTIMISASI bab2 dan3

    10/34

    Secara

    matematis,

    persamaan

    ini

    dapat

    diganti

    dengan:

    Maksimumkan

    Y

    berdasarkan

    Pembatas:

    Sxtr+

    6xzr>Y

    Sxtz

    +

    L?xzz?

    I

    10xrs+

    4xzs

    >Y

    dimanaY>0.

    Dengan

    demikian,

    model

    lengkap

    dari

    persoalan

    ini dapat

    kita

    nyatakan

    sebagai:

    Maksimumkan

    z

    =

    Y

    berdasarkan

    Pembatas:

    8xu+6xzr-

    y:0

    5x

    +LZx

    Y

    10xrs+

    4xzs-

    y

    xll+

    xLz +x130

    2.5 Soal

    1.

    sebuah

    perusahaan elektronik

    memproduksi

    tape

    recorder

    dan

    arnpiift.er

    yar.g

    prosesnya

    dilakukan

    di

    dua

    stasiun

    kerja,

    yaitu perakitan

    dan pengetesan.

    Setiap

    wittape

    record'er

    me-

    merlukan

    2

    jam

    perakitan dan

    2

    jam

    pengetesan,

    sedangkan

    setiap

    unit

    arnplifier

    memerlukan

    4

    jam

    perakitan

    dan

    3

    jam

    p"rrglte"utt.

    Waktu

    yang tersedia

    di departemen

    perakitan

    uauur,

    72

    jam/minggu

    sedangkan

    di

    departemen

    pengetesan

    adalah

    48

    jam/minggu.

    Kontribusi

    profit

    dari

    tape

    recorder

    adalah

    Rp

    25.000/unit,

    dan

    dar.i

    setiap

    unit

    anzplifier

    adalah

    Rp

    50.000.

    Bagaimanakah

    formulasi

    persoalan

    di

    atas

    agar

    dapat

    ditentukan

    strategi

    produksi

    terbaik

    yang

    memberikan

    kontribusi

    Profit

    maksimum?

    34

    Sebuah

    perusahaan

    membuat 2

    jenis

    produk,

    A

    dan

    B.

    Harga

    jual

    produk

    A

    adalah

    Rp 20.000/unit

    sedangkan

    produk

    B

    dijual

    dengan

    harga

    Rp

    30.000/unit.

    Untuk

    membuat

    1

    unit

    produk

    A

    dibutuhkan

    waktu

    2

    jam-orang

    (man-hour),

    sedang-

    kan

    untuk

    I

    unit

    produk

    B

    diperlukan

    6

    jam-orang.

    Jumlah

    pekerja

    adalah

    2

    orang,

    masing-masing

    bekerja

    8

    jam/hari

    termasuk

    istirahat

    selama

    30 menit.

    Untuk

    1

    unit A

    di-

    butuhkan

    6 kg

    bahan

    baku,

    sedangkan

    setiap

    unit B

    mem-

    butuhkan

    3

    kg

    bahan

    bakrr.

    Harga

    per

    kg

    bahan

    baku

    adalah

    Itp

    1.500.

    Upah

    pekerja

    per

    jam-orang

    adalah

    Rp

    2.000.

    Jika

    bahan

    baku

    yang

    tersedia

    per

    hari

    adalah

    40 kg,

    bagai-

    rnanakah

    formulasi

    persoalan

    ini

    agar diperoleh

    kontribusi

    grrofit

    maksimum?

    .Scorang petani

    yang

    memiliki

    7

    ha

    tanah

    sedang

    memikirkan

    lrt'rapa

    ha tanah

    yang

    harus ditanami jagung

    dan

    berapa

    ha

    vnng

    harus

    ditanami

    gandum.

    Dia

    mengetahui

    bahwa

    jika

    di-

    l,nnami

    jagung,

    setiap

    ha

    tanah

    akan menghasilkan

    10

    ton

    jugung.

    Untuk ini

    diperlukan

    4

    jam-orang

    setiap minggunya.

    ,lika

    ditanami

    gandum,

    hasilnya

    adalah 25

    ton/ha

    dan

    di-

    ;rcrlukan

    10

    jam-orang/minggu.

    Setiap kg

    jagung

    dapat

    dijual

    aoharga

    Rp

    30, sedangkan

    harga

    jual

    gandum

    adalah

    Rp 40/

    hg.

    Saat

    ini

    petani

    tsb. hanya

    memiliki

    40

    jam-orang

    setiap

    rninggunya.

    Karenb

    ada

    peraturan

    pemerintah

    yang

    meng-

    lurruskan

    setiap

    petani

    untuk

    menghasilkan gandum

    paling

    gltlikit

    30

    ton

    setiap kali

    panen,

    bagaimanakah

    formulasi

    per-

    sunlnn

    ini

    agar

    petani

    tsb. dapat menggarap

    tanahnya

    secara

    llrl,irnal?

    lir,ornng pedagang

    buah-buahan

    membeli

    buah

    dukuh

    dari

    B

    nlnng

    petani.

    Kualitas

    buah

    ini

    biasa dinyatakan

    dengan

    lr,srrrny&,

    dan

    diklasifikasikan

    dalam

    B

    kategori, yaitu

    besar,

    q.rlrng,

    dan

    kecil. Berikut ini

    adalah

    data harga

    dan

    per-

    c*'rrl.n.se

    ukuran buah

    yang

    dimiliki

    oleh

    masing-masing pe-

    lrrtri:

    35

  • 7/23/2019 OPTIMISASI bab2 dan3

    11/34

    IGbutuhan

    minimum

    pedagang

    tsb'

    akan

    masing-masing

    kua-

    iit".

    U.r"t,

    setiap

    bulainya

    adalah

    ukuran

    besar

    500

    kg,

    ukur'

    rr,

    ,"aurrg

    300

    tg,

    dan

    uku"a"

    kecil

    300

    kg' Modal

    perusaha-

    an

    itu

    .*t

    irri

    hanya

    mampu

    untuk

    membeli

    maksimum

    500

    kg

    dari

    masing-masing

    petani'

    Formulasikanlah

    persoalan

    ini

    untuk

    meminimumkan

    ongkos'

    5.

    Seseorang

    yang sedang

    dalam

    pengawasan

    seorang

    aili

    gizi

    mendapat

    petunjuk

    bahwa

    kebutuhan

    minimal

    orang

    tersebut

    setiap

    iarl

    ailalah

    500

    kalori,

    6

    ons

    cokelat'

    10

    ons

    gula'

    dan

    8 orrs

    lemak.

    Saat

    ini

    orang

    tsb'

    'sedang

    berada

    di

    suatu

    iempat

    yang

    hanya

    menyediakan-kue

    kering'

    es

    krim'

    Coca

    Cola,

    dan

    roti

    keju'

    Harga

    dan

    kandungan

    bahan

    masing-

    masing

    makanan/minuman

    tsb'

    adalah

    sebagai

    berikut:

    Harga/kg

    (Rp)

    Persentase

    untuk

    ukuran

    (%)

    Besar

    Sedang

    Kecil

    Petani

    I

    Petani

    2

    Petani

    3

    s-000

    4.000

    3-000

    40

    30

    20

    40

    35

    20

    20

    35

    60

    lalui

    unit

    kerja

    perakitan

    dan

    pengecatan.

    Apabila unit kerja

    pengecatan

    hanya digunakan

    untuk mengerjakan

    truk

    jenis

    I,

    maka akan

    dapat

    dihasilkan

    800

    unit

    truk

    jenis

    I

    per

    hari,

    tetapi

    jika

    hanya

    digunakan

    untuk

    mengerjakan

    truk

    jenis

    II,

    hasilnya

    adalah

    700 unit truk

    jenis

    II.

    Apabila

    unit kerja

    pe-

    rnlritan

    hanya

    digunakan

    untuk

    mengerjakan

    truk

    jenis

    I,

    akan

    dihasilkan

    1.500 unit truk

    jenis

    I

    per

    hari,

    sedangkan

    jika

    hanya

    digunakan

    untuk

    mengerjakan

    truk

    jenis

    II

    akan

    dihasilkan

    1.200

    unit truk

    jenis

    II

    per

    hari.

    IGuntungan

    dari

    truk

    jenis

    I

    adalah

    Rp

    300.000/unit, sedangkan dari

    jenis

    II

    akan

    diperoleh

    keuntungan sebesar Rp 500.000/unit. Bagai-

    manakah

    formulasi

    persoalan

    ini

    agar diperoleh keuntungan

    yang

    maksimum?

    Seorang

    pengusaha yang

    memiliki

    3

    buah

    pabrik

    sedang

    menghadapi

    masalah

    yang berkaitan

    dengan

    pembuangan

    limbah

    dari

    pabriknya.

    Selama

    ini ia membuang

    limbah

    tsb.

    ke sungai

    sehingga

    menimbulkan dua

    macam

    polutan.

    Se-

    tolah

    berkonsultasi

    dengan

    pihak

    berwenang,

    diperoleh in-

    formasi

    bahwa

    ongkos untuk

    memproses

    zat

    buangan dari

    lrnbrik

    I

    adalah Rp

    15.000/ton

    dengan kemampuan

    dapat

    me-

    ngurangi

    polutan

    I

    sebanyak 0,1

    ton

    dan

    polutan

    2 sebanyak

    0,46

    ton dari

    setiap 1

    ton

    zat

    buangan.

    Ongkos

    untuk

    mem-

    l)roses

    zat

    buangan dari

    pabrik

    II

    adalah

    Rp

    10.000/ton

    dongan kemampuan mengurangi 0,2

    ton

    polutan

    1 dan

    0,25

    l,on

    polutan

    2.

    Untuk

    memproses 1

    ton

    zat

    buangan dari

    grnbrik

    III

    diperlukan

    biaya Rp

    20.000

    yang akan mengurangi

    0,4

    ton

    polutan

    1

    dan 0,3 ton

    polutan

    2.

    Peraturan

    pe-

    rnorintah

    mengharuskan

    perusahaan

    ini

    untuk dapat me-

    rrgurangi

    polutan

    I

    paling

    sedikit

    30

    ton

    dan

    polutan

    2

    paling

    Eorlikit

    40

    ton.

    Formulasikan

    persoalan ini

    agar

    diperoleh

    nngkos

    total minimum.

    agaimanakah

    formulasi

    untuk

    memenuhi

    kebutuhan

    hian

    makanan

    dengan

    biaYa

    minimum?

    Indah

    Motor

    ailalah

    sebuah

    perusahaan

    yang

    memproo

    dua

    jenis

    truk.

    Setiap

    jenis

    truk

    yang dibuatnya

    harus

    36

    37

  • 7/23/2019 OPTIMISASI bab2 dan3

    12/34

    Bab

    3

    TEKNIK PEMECAIIAN

    MODEL

    PROGRAI\{A

    LINIER

    Pada

    dasarnya,

    metode-metode

    yang

    dikembangkan untuk me-

    mecahkan

    model

    programa

    linier

    ditujukan

    untuk

    mencari solusi

    dari

    beberapa

    alternatif solusi

    yang

    dibentuk oleh

    persamaan-

    persamaan pembatas

    sehingga

    diperoleh

    nilai fungsi tujuan

    yang

    optimum.

    Ada

    dua

    cara yang

    bisa digunakan

    untuk

    menyelesaikan

    per-

    soalan-persoalan

    programa

    linier

    ini,

    yaitu

    dengan cara

    grafis

    dan

    dengan

    metode

    simpleks.

    Cara

    grafis

    dapat

    kita

    pergunakan apabila

    persoalan

    pro-

    grama

    linier

    yang

    akan

    diselesaikan

    itu

    hanya

    mempunyai

    dua

    buah variabel

    (lihat

    Bab 2).

    Walaupun demikian,

    cara ini

    telah

    memberikan

    satu

    petunjuk

    penting

    bahwa

    untuk

    memecahkan

    persoalan-persoalan

    programa

    linier,

    kita

    hanya'

    perlu

    memper-

    hatikan

    titik

    ekstrem

    (titik

    terjauh)

    pada

    ruang solusi atau

    daerah

    fisibel. Petunjuk

    ini

    telah

    menjadi

    kunci

    dalam

    me-

    ngembangkan

    metode

    simpleks.

    Metode simpleks

    merupakan

    teknik

    yang

    paling

    berhasil

    di-

    kembangkan

    untuk

    memecahkan

    persoalan programa

    linier

    yang

    mempunyai

    jumlah

    variabel

    keputusan

    dan

    pembatas

    yang

    besar.

    Algoritma

    simpleks

    ini

    diterangkan

    dengan menggunakan logika

    secara aljabar

    matriks, sedemikian

    sehingga

    operasi

    perhitungan

    dapat

    dibuat lebih efisien.

    3.1

    Solusi Grafis

    Untuk

    mencari

    solusi

    suatu

    persoalan

    programa

    linier

    dengan

    cara

    grafis,

    berikut

    ini

    dikemukakan dua buah

    contoh,

    yaitu

    per-

    soalan maksimasi dan minimasi.

    38

    :l.I-7

    Solusi

    grafis

    untuh

    persoala.n

    mahsima.si

    l'crhatikan

    kembali contoh

    soal

    PT

    Indah

    Gelas.

    Pada prosedur

    grafis

    ini

    kita

    harus

    membuat

    grafrk

    ber_

    rlirnensi

    dua dengan

    xr

    dan xz

    sebagai

    sumbu-sumbunya.

    Langkah

    lrcrtama

    ialah

    mengidentifikasi

    harga-harga

    (xr,

    xz)

    yang

    me-

    rnr:nuhi

    pembatas-pembatas

    yang

    ada dengan

    cara

    menggambar_

    krrn

    garis-gBris

    yang

    harus

    membatasi

    daerah

    harga-harga

    yang

    rliperbolehkan.

    Ingat

    bahwa

    adanya

    pembatas

    nonnegatif

    xl

    >

    0

    rlnn x2

    >

    0

    akan menyebabkan

    (x1,

    xz)

    harus

    berada

    pada

    sisi

    positif

    dari

    sumbu-sumbunya

    (pada

    kuadran

    I).

    Setelah itu,

    per_

    lrrrfikan

    bahwa

    pembatas

    xt

    28

    2xr+ l2xz> 24

    xl20,x2>0

    EDaerah*

    Daerah fisibel

    tidak

    terbalae

    (unbounded)

    nsrDt

    :

    Titik

    optimum:

    E

    Solusioptimum:

    x

    -3,6;xr

    1,4

    z-32

    c E

    tol2

    14

    S.2

    Kasus Khusus

    llun

    contoh

    soal

    yang

    telah

    dibahas dengan cara

    grafis

    di atas

    nrnrnpunyai hanya

    satu solusi optimal.

    Akan

    kita lihat

    berikut

    ini

    lrnlrwn ada

    persoalan

    programa

    linier

    yang

    mempunyai kasus

    llnrrus

    seperti:

    I

    Mompunyai solusi

    optimal

    yang

    tidak

    terbatas, biasa disebut

    juga

    mempunyai

    solusi

    alternatif

    atau

    bersolusi

    optimal

    lxrnyak.

    I

    'l'idak

    mempunyai

    solusi

    frsibel

    atau

    persoalan programa

    li-

    rrit:r yang

    infisibel.

    fl Mempunyai

    ruang

    solusi

    yang

    tidak

    terbatas,

    yaitu

    kasus

    di

    rnnna

    ada

    titik-titik

    pada

    daerah

    frsibel

    dengan

    harga

    z

    yang

    enngat besar

    (pada

    persoalan

    maksimasi).

    llJ

    -l

    Solusi

    alternatif

    atau

    solusi

    optimal

    banyah

    I'ttttloh:

    Mlksimumkan

    z=3xl+2xz

    lxrrdasarkan

    (U40)

    xt

    +

    (V60)

    xz

    0

    Solusi

    grafis

    dari

    persoalan

    ini

    adalah:

    Tidak ada ruang

    fisibel sehingga

    tidak

    ada solusi

    optimal

    10

    20

    30

    40 50

    60

    Gambar

    3.5:

    Tidak

    ada

    ruang fisibel

    3.2-?

    Persoalan programc

    linier.

    dengon

    ruang

    solusi

    yang

    tidale

    terbatqs

    (unbounded)

    Kasus ini

    terjadi

    apabila ruang

    solusi

    tidak tcrbatas

    -sehingga

    nilai

    fungsi

    tujuan

    dapat

    meningkaVmenurun

    sccar.a

    tid:rk

    ter-

    44

    l,nlnH.

    l)ada umumnya,

    kasus

    ini

    terjadi

    karena kesalahan dalam

    rrrl

    r r r

    li rrmulasikan

    persoalan.

    t

    't

    trt

    l

    .

    )lt:

    Mrrksimumkan

    z=2xt-xz

    lrordasarkan

    xl-x26

    xl>0,

    x2>0

    Frlrrni

    graflrs

    dari

    persoalan

    ini

    adalah:

    ,t

    :l

    llentuk

    Standar

    Model

    Programa

    Linier

    lr-lrrlr rli[crangkan

    pada

    bab

    di

    muka

    bahwa

    model

    programa

    lintr,r

    rrri

    rlapat

    memiliki

    pembatas-pembatas

    yang

    bertanda

    s,

    =,

    '* rrlrun

    '.

    Demikian

    juga

    variabel-variabelnya

    yang

    dapat berupa

    Gambar

    3.6:

    Ruang

    solusl

    tldak terbatas

    45

  • 7/23/2019 OPTIMISASI bab2 dan3

    16/34

    variabel

    nonnegatif,

    dapat

    pula

    variabel-variabel

    yang

    tidak

    ter-

    batas dalam

    tanda

    (unrestricted

    in

    sign).

    Di

    dalam

    menyelesaikan

    persoalan

    programa

    linier

    dengan

    menggunakan metode

    simpleks, bentuk

    dasar

    yang

    digunakan

    haruslah

    bentuk standar,

    yaitu

    bentuk

    formulasi yang

    memiliki

    sifat-sifat

    sebagai berikut:

    1.

    Seluruh

    pembatas

    harus

    berbentuk

    persamaan

    (bertanda

    =)

    dengan

    ruas kanan

    yang

    nonnegatif.

    2.

    Seluruh

    variabel harus

    merupakan

    variabel nonnegatif.

    3.

    Fungsi

    tujuannya

    dapat

    berupa

    maksimasi

    atau

    minimasi.

    Untuk mengubah

    suatu bentuk formulasi yang

    belum

    standar

    ke

    dalam bentuk

    standar

    ini

    dapat dilakukan

    cara-cara

    sebagai

    ber-

    ikut:

    1.

    Pembatas

    (constraint)

    a. Pembatas yang

    bertanda

    S

    atau

    >

    dapat

    dijadikan

    suatu

    persamaan (bertanda =)

    dengan

    menambahkan

    atau

    me-

    ngurangi

    dengan

    suatu variabel

    qlack

    pada

    ruas kiri

    pem-

    batas itu.

    Contoh

    1:

    xt

    +

    2x2

    5

    karena

    ruas

    kirinya

    tidak

    lebih kecil

    dari

    ruas

    kanan,

    maka harus

    dikurangkan

    variabel

    Sz

    >

    0

    pada

    ruas

    kiri

    sehingga

    diperoleh

    persamaan:

    3xt

    +

    2xz-

    3xg

    -

    52

    =

    5,

    Sz

    >

    0

    b.

    Ruas

    kanan

    dari

    suatu

    persamaan

    ilapat

    d[iadikan

    bilangan

    nonnegatif

    dengan

    cara mengalikan

    kedua

    ruas

    dengan

    -1.

    46

    Contoh:

    2xt

    -

    3xz

    -

    7xs

    -

    -5,

    secara

    matematis

    adalah

    sama

    dengan

    -2xt

    +

    3xz

    +

    7:$

    =

    5.

    (:.

    Arah

    ketidaksamaan

    dapat

    berubah

    apabila

    kedua ruas

    dikalikan

    dengan

    -1.

    Contoh:

    2

    -4

    Zxt

    -

    rz

    5

    tl.

    Pembatas

    dengan

    ketidaksamaan yang

    ruas

    kirinya

    ber-

    ada dalam

    tanda mutlak

    dapat

    diubah menjadi

    dua ke-

    tidaksamaan.

    Contoh

    1:

    untukb>0,larxr+

    azxzl

    dengan

    alxr

    + azxz

    s

    b

    dan alxl

    +

    azxz

    >

    -b.

    Contoh

    2:

    untuk e

    )

    0,

    I prxr

    + pzx2l

    >

    q

    adalah

    sarna

    dengan

    prxr

    +

    p2x2

    >

    q

    atau

    prxr

    +

    pzx2

    S

    -q.

    Variabel

    Huntu

    variabel

    yi yang

    tidak terbatas

    dalam

    tanda

    dapat

    di-

    lr.yntakan

    sebagai

    dua

    variabel nonnegatif

    dengan mengguna-

    hnn

    substitusi:

    y,

    =

    yi'-

    yi"

    di

    mana

    yi

    dan

    yi"

    >

    0

    Hubstitusi

    seperti

    ini harus

    dilakukan

    pada

    seluruh

    pembatas

    rlnn

    fungsi

    tujuannya.

    h'ttrtgsi

    tujuan

    Wnlrrupun

    model

    standar

    programa

    linier

    ini

    dapat

    berupa

    irrnksimasi

    atau minimasi,

    kadang-kadang

    diperlukan

    per-

    ttlurhnn

    dari satu

    bentuk ke

    bentuk lainnya.

    Dalain

    hal ini,

    rrrnksimasi

    dari

    suatu

    fungsi

    adalah

    sama dengan minimasi

    rlari

    ncgatif

    fungsi

    yang

    sama.

    l'rrrrloh:

    Maksimumkan

    z=lxL

    +

    2x2

    a

    gs3

    Er,('nnr

    matematis

    adalah

    sama dengan:

    rninimumkan

    (-z)

    =

    -5x1 -

    2xz

    -

    3xe

    47

  • 7/23/2019 OPTIMISASI bab2 dan3

    17/34

    3.4

    Metode

    Slmpleks

    Metode

    simpleks

    merupakan

    prosedur

    aljabar

    yang

    bersifat ite-

    ratif,

    yang

    bergerak

    selangkah

    demi

    selangkah,

    dimulai

    dari

    suatu

    titik

    ekstrem

    pada

    daerah

    fisibel

    (ruang

    solusi) menuju

    ke

    titik

    ekstrem yang optimum.

    Untuk

    dapat

    lebih

    memahami

    uraian

    selanjutnya, berikut

    ini

    diberikan

    pengertian

    dari

    beberapa

    terminologi

    dasar

    banyak digunakan dalam

    membicarakan

    metode

    simpleks. Untuk

    itu,

    perhatikan

    kembali

    model

    programa

    linier berikut ini:

    Maks.

    atau min.:

    z

    =

    cr xt

    +

    c2

    xz

    +

    ...

    *

    cn

    Xn

    berdasarkan:

    a1l

    xl

    +

    a:rzx2

    +

    ...

    + &ln

    xn

    =

    bl

    A2I xI

    +

    a22

    xZ

    +

    ...

    + a2n

    xn

    =

    b2

    8m1

    xl

    *

    8;r'rr2

    x2

    +

    ...

    *

    Zlm. Xn

    =

    bm

    xi

    >

    0

    (i

    =

    1.,

    2,

    ...,

    n)

    Jika

    kita

    definisikan:

    llntuk mendapatkan

    solusi

    basis

    dari

    AX

    -

    b maka sebanyak

    (n

    -

    m) variabel harus dinolkan. Variabel-variabel

    yang

    dinol-

    krrn ini

    disebut uariabel nonbasis

    (NBV).

    Selanjutnya,

    dapat-

    knn

    harga

    dari

    n

    -

    (n

    -

    m)

    =

    m variabel lainnya

    yang

    me-

    menuhi

    AX

    =

    b,

    yang

    disebut uariabel

    bosis

    (BV).

    I

    Solusi basis frsibel

    ,lika

    seluruh variabel

    pada

    suatu

    solusi basis

    berharga

    non-

    nogatif, maka

    solusi

    itu

    disebut

    solusi

    basis

    fi,sibe,

    (BFS).

    H Solusi frsibel

    titik

    ekstrerm

    Ytng

    dimaksud

    dengan solusi

    fisibel

    titik ekstrem

    atau

    titik

    rudut

    ialah

    solusi

    frsibel

    yang

    tidak terletak

    pada

    suatu

    a(lgmen

    garis yang

    menghubungkan dua

    solusi

    fisibel lainnya.

    ,lndi,

    titik-titik

    (0,0), (0,6),

    (2,6),

    (4,3),

    dan

    (4,0)

    adalah solusi-

    :olusi

    fisibel

    titik sudut

    atau titik-titik

    ekstrem

    pada persoal-

    nn

    PT Indah Gelas,

    Apabila

    ada sejumlah

    n

    (n

    < 3)

    buah

    va-

    rirrbel keputusan,

    maka

    definisi

    di

    atas

    tidak

    cocok lagi

    rrnluk

    mengidentifikasi

    solusi

    fisibel

    titik

    sudut

    (titik

    t'kstrem)

    sehingga

    pembuktiannya

    harus dengan cara al-

    inbar.

    Arle l,iga

    sifat

    pokok

    titik ekstrem

    ini,

    yaitu:

    Etfit

    La:

    Jika

    hanya

    ada

    satu

    solusi

    optimum, maka

    pasti

    ada

    satu

    titik

    ekstrem.

    Hlltt l.b:

    Jika

    solusi optimumnya banyak, maka

    paling

    sedikit

    ada

    dua titik ekstrem

    yang

    berdekatan.

    (Dua

    buah

    titik ekstrem dikatakan

    berdekatan

    jika

    segmen

    garis

    yang

    menghubungkan

    keduanya

    itu

    terletak

    pada

    sudut dari

    batas daerah

    frsibel.)

    Hanya ada

    sejumlah

    terbatas

    titik ekstrem

    pada

    setiap

    persoalan.

    Jika

    suatu

    titik ekstrem

    memberikan

    harga

    z

    yang

    lebih

    baik dari

    yang lainnya,

    maka

    pasti

    solusi

    itu me-

    rupakan

    solusi optimum.

    iiifrrl

    ll ini

    menjadi

    dasar

    dari

    metode

    simpleks

    yang

    prosedurnya

    *:nltlrrrl,i 3

    langkah

    sebagai berikut:

    I l,rrngkah

    inisialisasi: mulai

    dari

    suatu titik ekstrem

    (0,0).

    all 412 ...

    81n

    A2l a22...

    a2n

    8m1 &m2 ,,.

    &mrr

    x1

    x2

    br

    bz

    btt

    A=

    ;

    X=

    ;b=

    dituliskan ke

    m

    persamaan

    maka

    pembatas

    dari

    model tersebut

    dapat

    bentuk sistem

    persamaan

    AX

    =

    b.

    Perhatikan

    suatu

    sistem

    AX

    =

    b

    dari

    dalam

    n

    variabel

    (n

    > m)

    Definisi:

    1.

    Solusi basis

    Solusi basis

    untuk

    AX

    =

    b

    adalah solusi di

    mana

    sebanyak-banyaknya

    m

    variabel berharga bukan

    nol.

    48 49

  • 7/23/2019 OPTIMISASI bab2 dan3

    18/34

    2. Langkah

    iteratifi

    bergerak

    menuju

    titik

    ekstrem

    yang

    lebih

    baik. Langkah

    ini

    diulangi

    sebanyak

    diperlukan.

    3.

    Aturan penghentian:

    memberhentikan

    langkah

    ke-2

    apabi

    telah

    sampai

    pada

    titik

    ekitrem

    yang

    terbaik

    (titik

    optimum).

    Sebagai

    ilustrasi,

    kita

    lihat kembali

    persoalan

    Pt

    Indah

    Gelas.

    Algoritma

    simpleks

    dimulai dari

    titik

    A

    (0,0)

    yang biasa

    sebut

    sebagai solusi

    awal

    (starting

    solution).

    Kemudian

    ber

    ke

    titik

    sudut

    yang

    berdekatan,

    bisa

    ke

    B

    atau ke E.

    Dalam

    ini,

    pemilihan

    (B

    atau E)

    akan

    bergantung

    pada

    koefisien

    tujuan.

    Karena

    koefisien

    xz lebih

    besar

    daripada xl,

    dan

    fu

    tujuannya

    maksimasi,

    maka

    solusi

    akan

    bergerak

    searah

    peningkatan

    xz

    hingga

    mencapai

    titik

    ekstrem E.

    Pada

    titik

    proses

    yang

    sama

    diulangi

    untuk

    menguji

    apakah

    masih

    ada

    ti

    ekstrem

    lain yang

    dapat memperbaiki

    nilai

    fungsi

    tujuan.

    titik ekstrem

    D

    (2,6)

    memberikan

    nilai fungsi

    tujuan

    yang

    lebi

    baik

    daripada

    titik

    E

    (0,6)

    dan

    titik

    C

    (4,3),

    maka iterasi berhenti

    dengan

    titik

    D

    (2,6)

    sebagai

    titik

    optimum.

    Dengan

    demikian,

    ada

    dua aturan

    yang

    berlaku

    dalam

    milih

    titik ekstrem

    yang

    berikut

    setelah

    mencapai

    suatu

    ekstrem tertentu,

    yaitu:

    1. Titik

    ekstrem

    yang

    berikutnya

    ini

    harus

    merupakan

    ekstrem

    yang

    berdekatan

    dengan titik

    ekstrem

    yang

    dicapai.

    Sebagai contoh,

    dari

    titik A

    tidak

    bisa

    langsung

    ke

    titik

    D

    atau

    C

    karena

    mereka

    tidak berdekatan.

    2.

    Solusi

    ini

    tidak

    akan

    pernah

    kembali

    ke

    titik

    ekstrem

    telah

    dicapai

    sebelumnya. Misalnya

    dari

    E

    tidak

    akan

    bali lagi

    ke A.

    Sebagai

    ringkasan

    dari

    ide metode

    simpleks ini ialah

    bahwa

    tode ini selalu

    dimulai

    pada

    suatu

    titik sudut fisibel,

    dan

    bergerak

    melalui

    titik

    sudut

    fisibel

    yang

    berdekatan,

    masing-masing

    titik

    mengenai

    optimalitasnya

    sebelum

    pada

    titik lainnya.

    Pada

    persoalan

    PT

    Indah

    Gelas diperlukan

    iterasi

    untuk mencapai

    solusi

    optimum,

    yaitu

    A,

    E,

    dan

    D.

    Untuk

    mengekspresikan

    ide

    ini

    dalam

    konteks

    simpleks;

    diperlukan

    suatu

    korespondensi

    antara metode

    rlnn

    metode

    simpleks

    mengenai ruang

    solusi dan titik-titik

    sudut

    (

    l,itik-titik

    ekstrem)

    sebagai berikut:

    Tabel 3.1: Kgrespondensi

    mei.ode

    grafis

    dengan metode simpleks

    Mnkn, sebagai

    ilustrasi dari representasi

    ruang

    solusi secara

    al-

    InLnr

    ini, kita

    lihat

    lagi

    persoalan

    PT Indah

    Gelas.

    Bentuk

    rlnnrlar model

    persoalan

    ini adalah:

    Maksimumkan:

    2

    =

    3xt

    *

    5xz+

    OSr

    + OSz+OSg

    lnrdasarkan

    pembatas:

    xl

    +Sr

    -

    4

    2xz

    +Sz

    =I2

    3xr+2xz

    +Sa-18

    Xl, X2, 51, 52,

    Sa > 0

    Gambar

    3.7:

    Ruang

    solusi

    Pembatas-pembatas dalam

    bentuk

    standar

    Solusi-solusi basis dari

    bentuk

    standar

    50

    5l

  • 7/23/2019 OPTIMISASI bab2 dan3

    19/34

    Setiap

    titik

    pada

    ruang

    solusi

    di

    atas dapat direpresentasikan

    bagai variabel-variabel

    xl,

    x2,

    St, 52,

    dan

    Sa dari

    bentuk

    nya. Jika

    51

    =

    0,

    maka

    garisnya

    adalah

    x1

    =

    4 yang

    presentasikan sudut BC.

    Jika

    Sr

    >

    0,

    maka

    titik-titik

    frsibel

    gerak

    ke

    arah

    produk

    1 dari ruang

    solusi tersebut.

    Dari

    Gambar

    3.7

    di

    atas

    kita

    juga

    dapat

    titik-titik ekstrem

    secara

    aljabar

    sebagai berikut:

    Tabel

    3.2: ldentilikasl titik-Utik ekstrem

    secara allabar

    Dari

    uraian di

    atas,

    ada dua

    hal

    yang

    dapat kita

    si

    yaitu:

    1. Karena bentuk standar

    persoalan

    ini memiliki 3

    persam

    pembatas

    dengan 5 anu,

    maka

    setiap

    titik ekstrem

    pasti

    miliki

    sebanyak

    2

    (=

    5

    -

    3) variabel

    yang

    berharga

    nol.

    2. Titik-titik

    ekstrem

    yang

    berdekatan,

    berbeda

    hanya

    pada

    variabel.

    Kesimpulan

    pertama

    menunjukkan bahwa

    kita

    dapat

    identifikasi

    titik-titik

    ekstrem

    suatu

    ruang solusi

    secara

    dengan cara

    mengenolkan

    sebanyak

    (n

    -

    m) variabel.

    Bany

    persamaan

    pembatas

    fungsional

    adalah

    m,

    sedangkan

    variabel (m < n) adalah

    n.

    Secara

    matematis, solusi

    yang

    diperoleh

    dari

    pengenolan

    (n

    m)

    variabel

    itu

    kemudian disebut

    sebagai

    solusi bosls

    (basic

    tion).

    Jika

    suatu

    solusi

    basis

    dapat

    memenuhi

    pembatas-pem

    nonnegatif,

    maka solusi

    ini

    disebut

    sebagai

    solusi

    basis

    (feasible

    basic

    solution).

    Variabel-variabel

    yang

    dinolkan

    di

    sebagai

    variabel-uariabel

    nonbasis

    (non-basic

    variables),

    dan

    si

    nya disebut

    sebagai

    uariabel-uariabel

    basis

    (basic

    vari

    Jumlah

    iterasi maksimum dalam

    metode simpleks

    adalah

    dengan

    jumlah

    maksimum

    solusi basis

    dalam

    bentuk

    lh'ngan

    demikian,

    iumlah

    iterasi

    simpleks ini

    tidak

    nkan

    lebih

    rlnri:

    Cf.=n /t(n-m) m

    l

    Dari kesimpulan

    yang

    kedua,

    titik

    ekstrem

    yang

    berdekat-

    nrnyn

    hanya

    berbeda

    pada satu

    variabel,

    kita

    dapat menetapkan

    lll.lk

    ekstrem

    berikutnya

    dengan mengganti

    variabel

    nonbasis

    tvnrinbel

    yang

    dinolkan)

    yang

    telah

    dicapai

    dengan

    variabel

    basis

    varrg

    telah

    dicapai.

    Sebagai contoh,

    pada

    persoalan

    Pl

    Indah

    (lelns,

    misalkan

    bahwa kita

    sedang

    berada di titik

    A dan

    akan

    lnlgorak ke

    titik

    E.

    Untuk

    dapat

    mencapai

    titik E ini kita

    naik-

    lnn

    harga

    variabel nonbasis xg

    dari nilainya

    semula

    (yaitu

    0)

    Irlrrgga mencapai

    titik

    E. Pada

    titik E, variabel

    Sz

    (yang

    sebelum-

    rrvn

    merupakan

    variabel basis di

    titik

    A)

    secara

    otomatis

    menjadi

    nrrl,

    nrtinya menjadi

    variabel nonbasis.

    Dengan

    demikian,

    per-

    ;nrrl.inn

    ini

    terjadi

    antara x2

    dan

    52,

    seperti

    terlihat

    pada

    tabel

    hallh

    ut:

    ekstrem

    Variabel

    nonbasis

    Variabel

    basis

    A

    E

    xt

    ,

    xl

    ,

    Sr,

    Sr,

    ,Ss

    ,Ss

    Tabel

    3.3:

    Pergantian

    varlabel

    basls

    dan nonbasls

    9 4

    I Algoritma

    simplehs untuh

    persoalan

    mahsimasi

    l,rrlrrk

    menyelesaikan persoalan

    programa

    linier

    dengan

    meng-

    g

    rl

    rn

    h rr

    n metode

    simpleks,

    lakukanlah

    langkah-langkah

    berikut:

    I

    l(onversikan

    formulasi

    persoalan

    ke

    dalam

    bentuk

    standar.

    1

    (

    lrrri

    solusi

    basis

    fisibel

    (BFS).

    ,t

    ,likn

    seluruh

    NBV mempunyai koefisien

    nonnegatif

    (artinya

    lrr,r'[1s1g" positif

    atau

    nol)

    pada

    baris fungsi tujuan

    (baris

    per-

    6,unrran

    z

    yang

    biasa

    juga

    disebut baris

    0), maka

    BFS

    sudah

    ogrl,irnal.

    Jika

    pada

    baris

    0

    masih

    ada variabel

    dengan ko-

    llir;icn

    negatif,

    pilihlah

    salah

    satu

    variabel

    yang

    mempunyai

    Ilhk

    52

  • 7/23/2019 OPTIMISASI bab2 dan3

    20/34

    0

    48

    20

    I

    5

    4.

    koefisien

    paling

    negatif

    pada

    baris

    0

    itu.

    Variabel

    ini

    akan

    memasuki

    status

    variabel basis,

    karena

    itu

    variabel

    ini

    di-

    sebut

    sebagai

    variabel

    yang

    masuk

    basis

    (entering

    variable,

    disingkat

    EV).

    Hitung

    rasio

    dari

    (Ruas

    kanan)

    l(Koefisien

    EV)

    pada

    setiap

    baris

    pembatas

    di

    mana

    EV-nya

    mempunyai

    koef,rsien

    positif'

    Variabel

    basis

    pada

    baris

    pembatas

    dengan

    rasio

    positif

    kecil akan

    berubah

    status

    menjadi

    variabel

    nonbasis.

    V

    ini

    kemudian

    disebut

    sebagai

    riariabel

    yang

    basis

    atau

    leauing

    uariable,

    disingkat

    LV'

    Lakukan

    operasi

    baris

    elementer

    (ERO)

    untuk

    koeflrsien

    EV

    pada

    baris

    dengan

    rasio

    positif

    terkecil

    ini

    jadi

    berharga

    1 dan

    berharga

    0

    pada

    baris-baris

    lainnya.

    Kembali

    ke

    langkah

    3.

    Catatan:

    Jika

    ditemukan

    lebih

    dari

    satu

    baris

    yang nr

    Formulasi

    ini

    dapat

    juga

    ditulis

    dalam bentuk kanonik

    sbb.:

    llarls0 z-60xr-

    30xz

    -

    20xg

    =

    8xr+ 6xz+

    xg+Sr

    =

    4xr

    +

    2 xz+

    1,5x9

    +Sz

    =

    Zxr

    +

    1,512+

    0,5x9 +Sg

    =

    +Sl

    =

    Lunghah

    2.: Menentukan

    solusi

    basis

    frsibel

    (BFS)

    llarl

    bentuk

    kanonik

    di atas,

    jika

    kita

    tetapkan

    xl

    =

    x2

    =

    xB

    =

    0

    rrrakn

    akan kita

    dapatkan harga-harga

    Sl,

    52,

    SB,

    dan

    Sl,

    yaitu

    rnrnn dengan

    ruas

    kanan

    masing-masing

    baris.

    Dengan

    mengikut-

    ror[nkan baris 0

    maka

    kita

    dapatkan:

    llV

    =

    {

    z,

    Sl, Sz, Sg, Sl

    I

    ;

    NBV

    =

    {

    xl,

    x2,

    xg

    }

    llFS-nyaadalah:

    z=0; Sr=

    48,

    Sz=20, Sa=

    $

    Se=5; dan

    xl

    =x2=x3=0

    Frlxrrti

    terlihat

    dari

    contoh

    di

    atas,

    variabel slack

    dapat

    diguna-

    Iltr robagai

    variabel basis untuk suatu

    persamaan

    pembatas

    apa-

    hile

    ruas

    kanan

    dari

    pembatas

    itu

    berharga

    nonnegatif.

    I,ughah

    3:

    llarl

    formulasi

    kanonik

    di atas

    kita

    tahu

    bahwa.

    seluruh

    NBV

    rtlarrrlrunyai

    koefisien

    yang

    berharga

    negatif sehingga

    pada

    iterasi

    lnl llFS

    belum

    optimal. Karena variabel

    xl

    mempunyai koefisien

    ynrrg

    paling

    negatif

    (lihat

    baris 0

    formulasi kanonik,),

    maka

    va-

    rlelxrl

    xr terpilih

    sebagai

    variabel

    yang

    akan

    menjadi

    variabel

    hnsla

    (cntering

    variabel).

    t.nqhuh

    4:

    Menghitung rasio dan melakukan

    ERO

    Itrrgio

    dari

    baris

    I

    adalah

    48/8

    =

    6

    Itnnio

    dari baris

    2

    adalah

    20/4

    =

    5

    Itngio

    dari baris 3 adalah

    8/2

    =

    4 rasio

    terkecil

    llcl

    trrl

    menunjukkan

    bahwa

    xr

    akan

    menjadi

    variabel

    basis

    pada

    l,er

    tn

    il,

    rnenggantikan

    Se

    yang

    berubah statusnya

    menjadi

    varia-

    l,el

    rrlrrbasis

    (NBV).

    Dengan

    kata lain,

    sebagai

    akibat dari

    ter-

    Ftlilrrryn

    xr

    sebagai

    EV, maka Ss

    menjadi LV.

    llnris

    1

    hnrls

    2

    llarh

    3

    llarls

    4

    punyai rasio

    positif

    terkecil,

    pilihlah

    salah

    satu

    Cara

    ini

    tidak

    akan

    mempengaruhi

    hasil

    perhitung

    an

    akhir.

    Contoh:

    Maksimumkan:

    z

    =

    60

    xl

    +

    30

    x2

    +

    20

    x3

    berdasarkan:

    8xr

    +

    6

    x2 +

    4xt

    +

    2

    x2

    +

    2xt +

    1,5x2

    +

    x2

    xLX2r$

    >

    0

    xa

    18,

    adalah

    sama dengan

    -3xr -

    2xz

    -18.

    Dengan

    menambahkan

    variabel

    slaclz

    menjadi

    -3xr

    -

    2xz

    SB

    =

    -18,

    Se

    tidak

    bisa

    menjadi

    variabel

    basis

    awal

    karena

    nya negatif.

    Untuk

    menyelesaikan

    kedua

    jenis

    kasus

    tersebut,

    kita

    merlukan

    adanya

    variabel dummy

    (variabel

    palsu)

    yang

    di

    uariabel aftifisial,

    sehingga variabel

    basis

    awal

    bisa

    tetap

    ada.

    bagai

    ilustrasi,

    kita lihat

    contoh

    berikut:

    Contoh

    7:

    Maksimumkan:

    z

    =

    3xt

    +

    5x2

    berdasarkan

    pembatas:

    xl

    2xz

    s 72

    3xt+2xz=18

    xlrx220

    lh,nluk

    di

    atas

    kita

    ubah

    menjadi:

    z

    -3xt-5xz

    x1

    +Sr

    =Q

    =4

    2xz

    +Sz

    =12

    3xr

    +2xz

    +Ra-18

    x1X2r

    Sl, 52,

    Ra

    2

    0

    l','ngaruh

    variabel artifisial

    (R)

    ini

    adalah

    untuk

    memperluas

    dae-

    urlr

    (rsibel.

    Pada kasus

    di atas,

    daerah

    fisibel

    berkembang

    dari

    se-

    lrrrln

    berupa segmen

    garis

    yang

    menghubungkan

    titik-titik

    (2,0)

    rlnrr

    (4,3)

    menjadi

    bidang

    ABCDE

    pada

    Gambar 3.1.

    t'rttt oh

    2l

    Maksimumka;r; z

    =

    3xr

    +

    5xz

    lxrrdasarkan

    pembatas:

    xl

    3xr

    Xlr

    Fl'rrl.uk di

    atas

    menjadi:

    z

    -3xt

    -5x2

    n

    -v

    A

    +Rz

    =

    12

    +Rs

    -

    18

    x1

    -Sr

    +Rr

    >4

    Zxz

    >

    L2

    +2x2

    =lg

    x2>0

    2xz

    -

    Sz

    3xr

    +

    2xz

    Xlr X2r

    Sl, Sz,

    R1, R2, Rs

    )

    0

    Fn'lrr

    rrkhirnya,

    iterasi-iterasi

    metode

    simpleks

    akan secara

    oto-

    *ulia

    rncnjadikan

    variabel

    artifisial

    ini

    tidak

    muncul lugr (b""-

    h'rr

    gn

    nol),

    yaitu

    apabila

    persoalan

    semula telah

    terselesaikan.

    It,,lgrrn

    kata lain,

    kita

    gunakan

    variabel artifisial ini hanya

    untuk

    r*,,.rnrrlni

    solusi,

    dan

    harus

    menghilangkannya

    (menjadikannya

    r.erl,rrpirr

    nol)

    pada

    akhir

    solusi.

    Jika

    tidak demikian,

    solusi

    yang

    .li1,r'rrlr,lr

    akan

    tidak

    fisibel.

    Untuk

    itu,

    maka

    harus diberikan

    ,'e"ttl v

    M

    (IU

    bilangan

    positif

    yang

    sangat

    besar)

    pada

    setiap

    .erirrl,r.i

    artifisial

    dalam fungsi tujuannya.

    Contoh:

    dari

    contoh 2

    'lt

    nlrr,;,

    lirngsi

    tujuannya

    menjadi:

    z

    ,=

    3xl

    +

    lxz

    -

    MRr

    -

    MRz

    -

    MRe

    64 65

  • 7/23/2019 OPTIMISASI bab2 dan3

    26/34

    atau

    z- 3x1-5xz

    +

    MRr

    +

    MRz

    +MRs

    -

    0

    Perhatikan bahwa

    penalty

    di

    atas bertanda

    (-)

    karena

    tujuannya

    berupa maksimasi.

    Jika

    fungsi

    tujuannya

    minimasi,

    maka

    penalty

    bertanda

    (+).

    fungsi

    Ada

    dua teknik

    penyelesaian

    untuk

    kasus

    dengan variabel

    artifisial

    ini,

    yaitu

    (1)

    teknik

    M

    dan

    (2)

    teknik dua

    fase.

    Kedua

    teknik

    ini

    saling

    berkaitan erat.

    3.6-1

    Tehnih

    M

    (metode

    penalty)

    Perhatikan

    persoalan

    di bawah

    ini:

    Maksimumkan:

    z

    =

    1xt

    +

    lxz

    berdasarkan

    pembatas:

    x1

    s

    4

    2xz

    1

    12

    3xr

    +

    2xz-

    18

    x1rx2>0

    Karena

    pembatas

    ketiga

    bertanda

    (-),

    maka

    untuk mendapa

    solusi basis awalnya kita

    harus

    menambahkan

    variabel

    arti

    sehingga diperoleh

    bentuk:

    Maksimumkan: z=lxL

    +

    5xz

    + OSr

    + OSz-MRs

    berdasarkan

    pembatas:

    xl

    +

    Sr

    =

    4

    2xz

    +Sz

    =

    12

    3xt+2xz

    +R3=

    l$

    '

    xlr x2,

    St, Sz,

    Rg )

    0

    Untuk

    memasukkan

    model

    di atas

    ke

    dalam bentuk

    tabel,

    terlebih dahulu

    substitusikan

    Rs

    dengan cara:

    Re

    =

    18

    -3.xt-2xz

    kemudian masukkan

    ke

    dalam

    persamaan

    z

    sebagai

    berikut:

    z

    =

    3xL

    +

    5xz

    + OSr +

    OSz

    -

    M(18

    -

    lxt

    -

    2xz)

    atau:

    z

    =

    (3M

    + 3)xr

    +

    (2M

    -

    5)xz+

    OSr +

    OSz

    -

    18M

    z

    -

    (3M

    +

    3)xr

    -

    (2M

    +

    5)xz

    -

    OSr

    -

    OSz

    = -18M

    Hal ini

    dilakukan dengan maksud agar dalam

    pembuatan

    simpleks awalnya, Re

    sudah secara

    otomatis

    "dipaksa"

    berh

    nol.

    Selanjutnya

    selesaikan

    persoalan

    di atas

    dengan cara

    yang

    rArrra

    (lihat

    Tabel

    3.6).

    ia&el I

    i:

    Tabel simpleks

    penyelesaian

    persoalan

    PT

    lndah Gelas

    dengan

    penr

    batas

    ketiga bertanda

    (=)

    '

    ,,:itrtlr

    lttinnya:

    illrrrirnumkani

    z=

    3xt

    +

    5xz

    I'r:r

    {lrrsrrrkan

    pembatas:

    x1

    2x"

    3xt

    +

    ;t

    xtrXz

    beru

    =12

    >18

    0

    Basis

    z

    S1 D2 Rs

    l

    ,Q

    Solusi

    z

    1

    (-3N,H)(-2M-5)000

    -18M

    S.l

    S2

    Rt

    0

    0

    0

    1

    1 0 0

    4

    0

    3

    010

    001;

    12

    18

    z

    1

    0

    (-2[Fs)

    (3M+3)

    0

    0

    -6M+12

    x1

    Se

    Rr

    0

    0

    0

    1

    0

    0

    0

    2

    100

    010

    4

    12

    2

    -3

    0 1 6

    2

    -9t2

    0

    (M+5/2)

    0

    27

    X1

    Sz

    x2

    xl

    5r

    Xr

    0

    0

    0

    1

    0

    0

    0

    0

    1

    4

    6

    3

    1

    0 312

    (M+1)

    0

    36

    0

    0

    0

    0

    -1t3

    1t3

    1 1t3

    -1t3

    01t20

    1

    0

    0

    0

    0

    1

    2

    2

    6

    66

    o/

  • 7/23/2019 OPTIMISASI bab2 dan3

    27/34

    Bentuk

    standar:

    z= 3x,

    +

    5xz

    +

    OSr

    +

    OSg

    +

    MRz+

    MRr

    X1

    *Sr

    =

    2x,

    aRz

    =

    3xt

    +

    Zxz

    -S3

    a

    R:

    =

    Xl , Xz,

    S,

    ,

    S.

    , R, , R.)0

    (Perhatikan

    bahwa

    penalty

    M

    bertanda

    positif).

    Substitusi:

    Rz=L2-2xz

    Re=18-3xr-2xz+Sa

    sehingga

    didapat:

    z

    =

    3xl

    +

    5xz

    + OSr

    +

    OSs

    +

    M(L2-2xil

    + M(18-3xr-2xr+gt

    atau

    z

    =

    (-3M+3)x1

    +(-4lttt+5;;, +OSr

    +MSa +30M

    z

    -

    (-3M+3)xr

    -(-4M+5)x, -

    OSt

    -MSr

    -30M

    :l.li

    2

    'Il:hnih

    dua

    fase

    lh'rrHnn

    digunakannya

    konstanta M yang

    merupakan

    bilangan

    po-

    attil

    yrrrrg

    sangat

    besar

    sebagai

    pendlty,

    maka

    bisa

    terjadi

    ke-

    anlnlr,n

    perhitungan,

    terutama

    apabila

    perhitungan

    itu

    dilakukan

    'L,rrg'.

    menggunakan

    komputer. Kesalahan

    itu

    bisa

    terjadi

    kare-

    fu &rrr,fisien

    fungsi

    tujraan

    relatif

    sangat

    kecil

    dibandingkan

    'lelgnn

    harga

    M,

    sehingga

    komputer

    akan memperlakukannya

    se-

    I'ndnr koeFlsien yang

    berharga

    nol.

    Sebagai

    contoh,

    apabila

    pada

    lrFrar)nlrrn

    teknik

    M di

    atas

    ditetapkan

    harga

    M

    =

    100.000,

    maka

    lrnrlleron xr

    dan x2

    pada

    fungsi

    tujuannya

    menjadi

    (900.000

    -

    g)

    rlnu

    ('l(X).000

    -

    5).

    lirrssll;un

    ini

    bisa

    dikurangi

    dengan menggunakan

    teknik

    dua

    taer'

    l)i

    sini

    konstanta

    IVI dihilangkan

    dengan

    cara menyelesaikan

    Fere'nlnn

    dalarn

    dua fase

    (dua

    tingkatan)

    sebagai

    berikut:

    Fitcr

    L'

    Fero

    rrri

    digunakan

    untuk menguji

    apakah persoalan

    yang

    kita

    he,lof

    i rnemiliki

    solusi frsibel

    atau tidak. Pada

    fase

    ini

    fungsi

    irrfrrarr

    rrcmula

    diganti

    dengan

    meminimurnkan

    jumlah

    uariabel

    atttftztulnya.

    Jika nilai

    minimum

    fungsi

    tujuan

    baru

    ini

    berharga

    *r,'l tnr'[inya

    seluruh

    variabel

    artifisial

    berharga

    nol),

    berarti

    per-

    c+relnrr

    rnemiliki

    solusi

    fisibel,

    lanjutkan

    ke fase

    2.

    Tetapi,

    jika

    nllnl

    rrrinimum

    fungsi

    tujuan

    baru

    ini

    berharga

    positif,

    maka

    per-

    .pelprr

    l.irlak

    memiliki

    solusi

    fisibel.

    STOP.

    f=xttt

    '.'.

    rilnnhrrn

    solusi

    basis optimum

    dari

    fase

    1

    sebagai solusi

    awal

    Fagl

    pr,r'sonlan

    semula.

    Dalam

    hal ini

    ubahlah

    bentuk fungsi

    tuju-

    *r

    lireo I

    dengan

    mengembalikannya pada

    fungsi tujuan

    persoal-

    elr

    d.,rurlrr.

    Pemecahan

    persoalan

    dilakukan

    dengan

    cara

    seperti

    l,i

    q

    ett

    "tl1tl1

    t.'

    l\lrrlt:iirnumkan:

    z=3'xt

    +

    lxz

    I'r.t

    r

    I

    r t.sirrkan

    pembatas:

    4

    t2

    18

    x2

    Sr 53

    Rz

    Rr

    1

    0

    3

    01000

    1001120

    -1

    (-M+3/2)

    (-M+1)

    0

    0

    1

    0

    1 1t3

    113

    -113

    1001120

    0

    0

    -1t3

    -'ll3

    113

    68

    Tabel 3.7:

    Tabel simpleks

    penyelesalan

    contoh soal

    di atas

    69

  • 7/23/2019 OPTIMISASI bab2 dan3

    28/34

    x1

    3xt

    +

    Xlr X2

    Bentuk

    standar:

    Maksimumkan:

    z

    2xz

    2xz

    =

    >0

    4

    t2

    18

    I'.rsoalan

    di

    atas memiliki

    solusi

    fisibel.

    selanjutnya

    R

    tidak

    di-

    tkutsertakan

    lagi.

    l,'use

    2:

    =

    3xr +

    5xz

    +

    OSr

    +

    OSz

    -

    MRt

    x1

    aSr

    -

    4

    2x,

    aSz

    =

    L2

    3x,

    +Zxz aRr

    =18

    X1,X2

    rSr,Sr,Rt)0

    Dari

    persamaan

    di

    atas diperoleh harga

    Rs

    =

    18

    -

    3ixt

    -

    ?.xz

    Fase 1:

    Minimumkan:

    r=Ra

    atau

    r= 1E-SNr-2xa

    berdasarkan

    pembatas:

    xl

    +

    Sr

    =

    4

    2xz

    +Sz

    =L2

    3xt+

    2xz

    +

    Rg

    -

    18

    xttx2t

    St, 52,

    Rs,2 0

    3Sr

    +Sz

    =6

    xz

    -

    3/2Sr

    -3

    -ex =3+3/2Sr

    Krrrnfuali

    kepada

    model

    persoalan

    semula,

    dan dengan

    rr

    yu

    bstitusikan

    persamaan-persamaan

    di

    atas,

    kita

    dapatkan:

    Maksimumkan: z

    =

    3(4-Sr)

    +

    5(3

    -

    3/2

    Sr)

    atau

    z=9/2Sr+27

    berdasarkanpembatas:

    x1

    +

    Sr

    =4

    3Sr+Sz=6

    -312fi

    -3

    Itirlnlrrrt

    solusi

    optimal: xt

    =

    2,

    xz

    =

    6, dengan

    z

    =

    86.

    t'rtttlrth.

    2

    Minimumkan:

    z=3xr+5xz

    l,r,r'tlasarkan

    pembatas:

    x1 s

    4

    2xz

    --

    12

    3xr+2x22

    18

    x1rx2>0

    llnri

    tabel

    optimum

    pada

    Hn

    tn

    aan-persamaan

    berikut:

    xl+Sr

    fase

    1

    di

    atas

    dapat

    dituliskan

    per-

    =4

    -+xl

    =4-Sr

    Iterasi Basis

    Jt

    Sz Rs

    1

    x2

    Soh.rsi

    0

    r 0

    0

    0

    2

    18

    Sr

    Sa

    Rs

    010

    0012

    't2

    18

    1

    r

    {

    0 0

    2 6

    xl

    S?

    Rs

    100

    0100

    4

    12

    lzl

    -3

    o

    1

    lt

    J

    2

    I

    0

    0

    -1

    0

    0

    xl

    Se

    ,Q

    1010

    0031

    01-3t20

    0

    -1

    1t2

    4

    6

    3

    Iterasi

    Basis

    x2

    Sr

    Sz

    1

    Solusi

    0

    z

    0

    -9/2

    0

    27

    x1

    Se

    x2

    0

    0

    1

    'l

    0

    0

    4

    31

    1

    4t2]

    o

    6l

    3

    1

    z

    0

    0 3t2

    36

    x1

    Sr

    x2

    100-1t3

    0011t3

    0101/2

    2

    2

    6

    70

    77

  • 7/23/2019 OPTIMISASI bab2 dan3

    29/34

    Bentuk standar:

    MinimumkarL:

    z

    =

    3xr +

    5xz

    +

    OSr

    +

    OSs

    +

    MRz

    +

    MRs

    xl

    +Sr

    =

    4

    2xz

    +Rz

    =72

    3xt+2xz -Sa

    +Rs=18

    xlrx2rStrSa,R2,Rg>0

    Diperoleh

    persamaan-persamaan:

    Rz=

    L2

    -

    2xz

    Ra=18-3xr-2xz+Ss

    Fase

    7:

    Minimumkan:

    r=Rz+Rs

    r

    =

    L2

    -

    2xz

    +

    18

    -

    3xl"-

    2xz

    + Sn

    r+3xt*4xz-Ss=30

    Persoalan

    memiliki

    solusi

    fisibel.

    72

    l,'ose

    2:

    Sr +1/3Ss

    =2

    xz

    =6

    :1

    -1l3Sa

    =2

    Itrrrnfali

    ke

    persamaan

    semula:

    Minimumkan:

    z=3(2

    +

    1/3

    Sa)

    + 5

    (6)

    -+xl

    =2+V3Sa

    atau: z-Sa-36

    Tabel

    di atas sudah langsung

    merupakan

    tabel optimum

    lfsri

    kedua

    contoh di

    atas ternyata

    bahwa

    jumlah

    iterasi

    pada

    lalnik

    dua fase

    ini

    sama dengan

    jumlah

    iterasi

    pada

    teknik M.

    Sntu hal

    lagi

    yangjuga

    penting

    untuk diingat

    adalah bahwa

    vlr'inbel-variabel artifisial tidak diikutsertakan

    lagi

    dalam

    per-

    liiltrngan

    pada

    fase

    2 apabila

    pada

    akhir

    fase 1,

    variabel-variabel

    ar lrlisial

    itu

    berstatus

    sebagai variabel

    nonbasis.

    Ada kemungkin-

    en

    vnriabel-variabel

    artifisial

    itu

    berstatus

    sebagai

    variabel

    basis

    y,lrrgl

    bcrharga nol

    pada

    akhir

    fase 1.

    Dalam

    hal ini

    harus

    dilaku-

    barr

    l.indakan

    pencegahan

    untuk

    memastikan

    bahwa

    vzu'iabel

    Arlrli:.;ial itu

    tidak

    akan

    pernah

    berharga

    positif

    selama

    per-

    lllrrrrpi;rn

    fase 2,

    Aptbila

    pada

    iterasi

    optimum

    masih

    ada

    variabel

    artifisial

    yang

    lx'r'status

    sebagai

    variabel

    basis dan

    berharga

    positif

    (bukan

    *r,li,

    11111[s

    hal ini

    rnenjadi

    tanda

    bahwa

    persoalan yang

    ber-

    =

  • 7/23/2019 OPTIMISASI bab2 dan3

    30/34

    berdasarkan:

    Zxt+ xz12

    xtrx2)0

    Solusinyd

    adalah

    sebagai

    berikut:

    I(arena

    variabel

    artifisial R

    berharga

    positif

    (=

    4)

    pada

    "solusi

    op.

    timum"-nya, maka

    sebenarnya

    persoalan

    di

    atas

    tidak memiliki

    ruang

    solusi

    yang

    fisibel. Karena

    itu,

    solusi

    di atas hanya me-

    rupakan

    solusi optimum

    samaran

    (pseudooptimum).

    3.7 Soal

    1.

    Persamaan

    matematis suatu

    programa

    linier

    adalah

    se

    berikut:

    Maksimasi:

    Z=3Xr+2Xz

    dengan

    pembatas:

    4Xr

    +5X25

    69

    ZXr

    +2Xzs

    30

    Xr,Xz>o

    Carilah harga

    Xr

    dan

    Xz.

    74

    Persarnaan

    matematis

    suatu

    program

    berikut:

    Minimasi:

    g'

    =

    6Xt *

    7,5X2

    dengan

    pembatas:

    7Xr+

    3

    Xz>210

    6Xr+12X2>180

    4Xz

    >

    LZO

    xr,xz>o

    linier adalah

    sebagai

    Carilah

    harga

    Xr

    ,

    )(z

    tvt Unilever bermaksud

    membuat

    2

    jenis

    sabun,

    yakni

    sabun

    bubuk

    dan

    sabun

    batang.

    Untuk

    itu

    dibutuhkan

    2 macam

    zat

    kimia,

    yakni

    A

    dan

    B. Jumlah

    zat

    kimia

    yang

    tersedia

    adalah

    A

    =

    200

    kg

    dan

    B

    =

    360

    kB.

    Untuk

    membuat

    1

    kg

    sabun

    bubuk

    diperlukan

    2 kgA

    dan

    ll

    kg B.

    Untuk

    membuat

    1

    kg

    sabun

    batang diperlukan

    5

    kg

    A

    rlnn

    3

    kg

    B.

    Bila

    keuntungan

    yang

    akan

    diperoleh

    setiap

    rnombuat

    1

    kg

    sabun

    bubuk

    =

    $

    3 sedangkan

    setiap

    1 kg

    enbun

    batang

    =

    $

    2, berapa

    kg

    jumlah

    sabun

    bubuk

    dan

    snbun batang

    yang

    sebaiknya

    dibuat?

    Srrl;uah

    perusahaan

    film sedang

    membuat

    rencana

    kegiatan

    unluk

    tahun

    yang

    akan

    datang.

    Ada 2

    jenis

    frlm

    yang

    akan

    rlilruat,

    yakni

    film

    untuk

    TV dan

    film

    untuk

    di

    gedung.

    Iliaya

    pembuatan

    film

    TV adalah

    sebesar

    Rp

    750.000,00

    a.rlnngkan biaya

    pembuatan

    frlm

    gedung

    adalah

    Rp

    'J

    (xX).000,00

    sebuah.

    Film TV

    dapat

    dijual

    dengan

    harga

    Rp

    I :lr'0.000,00

    sedangkan

    frlm

    gedung

    dapat

    dijual

    dengan

    lrnrgn:

    Rp 3.000.000,00

    sebuah.

    Waktu ekuivalen

    yang

    dibutuhkan

    untuk

    membuat

    se-

    l,rlrl,

    film

    TV

    -

    12

    minggu,

    sedangkan

    untuk

    film

    gedung

    =

    ll)

    rninggu. Waktu

    ekuivalen

    yang

    tersedia

    selama

    tahun

    l.rrrrg

    rrkan

    datang

    adalah sebanyak

    600

    minggu

    (1

    tahun

    =

    tirl

    111i11ggu,

    terdapat

    L2 alaL,iadi

    waktu

    ekuivalen

    =

    50

    x

    12

    =

    rltr{)

    rninggu).

    75

  • 7/23/2019 OPTIMISASI bab2 dan3

    31/34

    Bila

    dana

    yang

    tersedia adalah sebesar

    Rp

    25.000.000,00,

    berapa

    jumlah

    masing-masing

    jenis

    film

    yang

    harus dibuat?

    5. Sebuah

    perusahaan

    mebel

    bermaksud

    membuat

    2

    produk,

    yakni

    lemari

    pakaian

    dan tempat tidur.

    Keun

    setiap

    lemari

    pakaian adalah

    sebesar

    Rp

    6.000,00,

    bila

    membuat

    tempat

    tidur

    keuntungannya adalah

    sebesar

    5.000,00

    sebuah.

    Pembuatan

    kedua

    produk

    tersebut

    harus

    melalui

    2

    kerja,

    yakni

    unit

    kerja

    1

    dan

    unit kerja 2.

    Jam

    kerja

    pada

    unit

    kerja

    1

    adalah

    40

    jam/minggu,

    sedangkan

    pada

    kerja 2

    adalah 50

    jam/minggu.

    Setiap

    lemari

    pakaian

    membutuhkan

    unit

    kerja

    1

    dan

    1

    jam

    pada

    unit kerja 2,

    tempat

    tidur

    memerlukan

    waktu

    1,25

    jam

    waktu 2

    jam

    sedangkan

    seti

    pada

    unit kerja

    dan 1

    jam

    pada

    unit

    kerja

    2.

    Berapa

    jumlah

    lemari

    pakaian dan tempat

    tidur

    yang

    baiknya

    dibuat

    setiap

    minggu?

    6.

    PI

    Sayang Anak

    memproduksi

    dua

    jenis

    mainan

    A dan

    yang

    keduanya terbuat dari

    campuran

    pasir

    dan lilin.

    A

    dapat

    dibuat

    melalui

    proses

    1

    atau

    proses

    2,

    sedan

    produk

    B

    dapat dibuat melalui proses

    3

    atau

    proses

    4.

    U

    mendapat

    1

    unit

    produk

    A

    dan

    B

    pada

    masing-masing

    diperlukan

    masukan

    (input)

    sebagai

    berikut:

    Tenaga

    kerja

    yang

    tersedia tidak

    lebih

    dari

    15

    jam-or

    sedangkan

    persediaan pasir

    dan

    lilin adalah

    120 m3

    dan

    rlus.

    Keuntungan

    proses

    L,

    2,

    3,

    dan

    4

    masing-masing

    Rp

    4,00/unit,

    Rp

    5,00/unit,

    Rp

    9,00/unit,

    dan

    Rp

    11,00/unit.

    Formulasikan persoalan

    di atas

    sebagai

    persoalan

    l)r'ograma

    linier,

    dan

    buatlah

    tabel

    iterasi

    awalnya.

    Suatu perusahaan membuat

    5

    tipe

    truk.

    Adapun

    jumlah

    truk

    vnng

    diproduksi dibatasi

    oleh

    kapasitas

    tiap bagian

    yang

    rncmbuat

    masing-masing

    tipe truk,

    yaitu:

    n. Bagian

    rnetal

    starnping

    tidak

    menangani lebih

    dari

    jumlah

    ekuivalen 10.000

    truk tipe

    I.

    Perbandingan

    jumlah

    truk

    yang

    dibuat

    pada

    bagian rnetal

    stamping

    adalah tipe

    I :

    tipe

    II

    : tipe

    III

    :

    tipe

    IV.:

    tipe V

    =

    L: L,4:

    2:0,8

    :2,2.

    h.

    Bagian

    asembling mesin

    tidak dapat menangani

    lebih

    dari

    jumlah

    ekuivalen 15.000

    truk

    tipe

    I.

    Perbandingan

    jumlah

    truk

    yang

    dibuat

    pada

    bagian

    asembling

    mesin

    adalah

    tipe

    I

    : tipe II :

    tipe

    III

    :

    tipe IV

    :

    tipeV

    =

    1

    :

    1,6

    :

    3:1:2,6.

    l

    Jumlah

    truk

    maksimum

    yang

    dapat

    ditangani

    oleh bagi-

    an

    asembling

    akhir adalah

    sebagai

    berikut:

    tipe

    I

    7.500

    buah

    tipe

    II

    r.........,r..

    5.000 buah

    tipe

    III

    1.000

    buah

    tipe

    fV

    9.000

    buah

    [ipe

    V

    3.000

    buah

    Keuntungan

    yang

    diperoleh

    dari

    tipe

    I

    s-d.

    V

    masing-

    rnasing

    adalah Rp

    350.000,

    Rp

    450.000,

    Rp 500.000,

    Rp

    :|00.000,

    dan Rp 400.000 per

    buah.

    Tentukanlah

    model

    matematis programa

    liniernya.

    '1,'rrrr,

    Wall

    Paper

    Company"

    adalah sebuah

    perusahaan

    yang

    rrr,,rrrlrroduksi

    linear

    board. Produk

    ini

    mempunyai

    lebar

    ,,1;rrrrlrtr

    68

    inci.

    t

    Inbuk

    tahun

    depan

    perusahaan

    ini

    mendapat

    pesanan

    I'r

    ",luk

    dengan

    lebar

    yang

    berbeda-beda,

    yaitu:

    76 77

  • 7/23/2019 OPTIMISASI bab2 dan3

    32/34

    110

    unit

    yang

    lebarnya

    22

    inci,

    120

    unit

    yang

    lebarnya

    20

    inci,

    dan

    80

    unit

    yang

    lebarnya 12 inci.

    Bayangkanlah

    bahwa Saudara adalah

    seorang

    konsultan

    percayaan perusahaan

    tersebut. Bagaimanakah usul

    Sauda

    untuk

    dapat

    memenuhi

    pesanan

    tersebut,

    tetapi

    syarat,

    jumlah

    linear board

    yang

    terbuang

    sekecil

    mungkin?

    9.

    PT

    Philips Ralin memproduksi

    3

    jeniVmodel

    radio,

    yai

    model A, B,

    dan

    C

    yang

    masing-masing

    memberikan

    untungan

    sebagai

    berikut:

    Model

    A:

    $

    16

    per

    set

    Model

    B:

    $

    30

    per

    set

    Model

    C:

    $

    50

    per

    set

    Menurut informasi

    dari

    bagian

    penjualan,

    keperluan

    m

    mum

    per

    minggu dari masing-masing

    model

    adalah:

    ModelA=

    20set

    ModelB= 120set

    ModelC= 60set

    Proses

    pembuatan

    radio ini

    meliputi

    proses-proses

    buatan

    komponen,

    perakitan,

    dan

    pengepakan

    yang

    un

    masing-masing

    model,

    waktunya

    adalah

    sebagai

    berikut:

    Model A:

    pembuatan

    komponen :

    3

    jam/set

    perakitan

    pengepakan

    Model

    B:

    pembuatan

    komponen

    perakitan

    pengepakan

    Model C:

    pembuatan

    komponen

    perakitan

    pengepakan

    Untuk

    minggu

    yang

    akan datang,

    waktu

    sebanyak:

    -

    untuk

    pembuatan

    komponen

    :

    1440

    jam

    -

    untuk

    perakitan

    :

    1920

    jam

    -untukpengepakan

    : 576

    jam

    I'r'r'tanyaan:

    n. Formulasikan

    persoalan

    di

    atas

    sebagai persoalan

    program

    linier.

    lr.

    Buatlah

    tabel

    simpleks

    untuk

    iterasi

    awalnya

    saja

    li.buah

    perusahaan

    elektronik

    membuat

    2

    jenis

    pesawat tele-

    lrrrrr,

    yakpi

    jenis

    pusfr

    button

    (pB)

    dan

    dial

    (D),

    masing_

    rrrnsing

    dalam

    3 warna

    (abu-abu,

    mer.ah,

    hijau).

    proses

    grt,ngerjaannya

    melalui

    4 mesin,

    yaitu

    p,

    e,

    R,

    dan

    S.

    Dari

    hasil

    penelitian

    diperoleh

    data-data

    sebagai

    berikut:

    FglUnrlrran

    ;'ale

    trrosin

    It

    u

    't

    F

    curlrltt{

    tet

    rtttil

    lfln

    Push button

    Dial

    Jam

    mesin

    tersedia

    A

    M H

    A

    M H

    0,02

    0,02

    0,02

    0,40

    -

    0,40

    0,06

    0,06

    0,06

    0,06

    0,'t0

    _

    0,10

    0,16

    1.700

    1.400

    200

    1.800

    0,80

    0,56

    0,64

    1,44

    1,28

    1,20

    3,5

    jamlset

    5

    jam/set

    4

    jam/set

    5

    jam/set

    8

    jam/set

    1

    jam/set

    1,5

    jam/set

    3

    jam/set

    llll^

    Saudara

    diminta

    bantuannya,

    bagaimanakah

    rencana

    l,rorluksi

    yang

    paling

    optimum,

    dan

    berapa

    keuntungan

    yang

    rrhnrr

    diperoleh?

    I

    i

    ilrurt.u

    perusahaan

    konfeksi pakaian

    memproduksi

    tiga

    jenis

    I'nkrriun,

    yaitu

    pakaian

    anak-anak,

    pakaian

    pria,

    dan

    pakaian

    wnrril.n.

    Untuk

    satu

    lusin

    pakaian anak-anak

    diperlukan

    dua

    r,'l krrin

    berbagai

    corak

    dan

    warna

    serta

    empat

    orang tenaga

    Lrrln.

    Untuk

    satu lusin

    pakaian

    pria

    dan satu lusin pakaian

    rviurrl.r

    diperlukan

    masing-masing

    sebanyak

    empat

    dan

    dua

    r,,l

    ktin

    berbagai

    corak

    dan warna

    dengan

    jumlah

    tenaga

    Li,r

    1n

    rnasing-masing

    dua dan enam

    orang. Kain

    yang

    diguna-

    blrr

    :rcliap

    harinya

    tersedia

    sebanyak

    dua

    puluh

    rol.

    Tenaga

    tr,r

    111

    .tntrt

    ada mempunyai

    keahlian yang

    sama,

    dan

    jumlah-

    rrr.ir

    ( nam

    belas

    orang.

    perusahaan mem

    78 79

  • 7/23/2019 OPTIMISASI bab2 dan3

    33/34

    Policy

    perusahaan

    mengharuskan

    seluruft

    tenaga

    kerj

    digunakan,

    artinya

    tidak

    boleh

    ada

    tenaga

    kerja

    yang

    mer

    urrggtt.

    Ongkos

    membuat

    masing-masing

    jenis

    pakaian

    i

    kan.

    Tetapi,

    sebagai

    patokan dapat

    digunakan

    biaya

    rata-rat

    yang

    besarnya

    $

    lSAusin pakaian

    anak-anak,

    $

    30/lusi

    pakaian

    pria,

    dan

    $

    45llusin

    pakaian

    wanita'

    Jika

    masing-masing

    jenis

    pakaian

    itu

    laku

    terjual

    d

    harga

    $

    2SAusin

    pakaian anak-anak,

    $

    54llusin

    pakaian

    aa"

    $

    53/lusin

    pakaian

    wanita,

    bagaimanakah

    model

    grama

    linier

    persoalan

    di

    atas?

    didasarkan

    atas

    model,

    aksesori,

    dan

    jam

    kerja

    yang di

    Direktur

    Pertamina

    mengatakan

    bahwa

    ada

    dua

    maca

    proses

    pengolahan

    minYak,

    Yaitu:

    lro.".

    lt dengan

    menggunakan

    bahan

    I batel

    mi

    mentah

    A

    dan

    3

    barrel

    minyak

    mentah

    B

    sehi

    dihasilkan:

    50

    galon

    gasolin

    x dan

    20

    galon

    gasolin

    Y.

    dengan

    menggunakan

    bahan

    4

    barrel

    mi

    -"ttt

    tt

    A dan

    Zbarrel

    minyak

    mentah

    B

    sehi

    Scbuah

    perusahaan

    bermaksud

    akan

    mengiklankan

    hasil

    grroduksinya

    dengan

    menggunakan

    radio

    dan televisi. Anggar-

    nn

    yang

    disediakan untuk

    kebutuhan

    ini

    adalah sebesar

    satu

    .iuta

    rupiah per

    minggu.

    Biaya

    iklan

    di radio

    adalah Rp

    5000

    lror

    menit,

    sedangkan

    biaya

    iklan

    di

    TV

    adalah

    Rp

    100.000

    pur menit.

    Perusahaan

    ini

    akan

    menggunakan

    radio

    paling

    rlrdikit

    dua

    kali

    dari

    penggunaan

    TV

    setiap

    minggunya. Peng-

    nlnman

    perusahaan

    lain

    yang

    sejenis

    menunjukkan

    bahwa

    nctiap

    menit

    iklan

    di

    TV

    akan

    menghasilkan

    peningkatan

    ornzet

    penjualan

    sebanyak 25 kali

    dari

    yang

    dicapai

    oleh

    ucliap

    menit

    iklan di

    radio.

    Pemerintah setempat menetapkan

    bahwa setiap

    per-

    rusahaan hanya

    boleh menggunakan

    waktu

    maksimum l

    jam

    aotiap

    bulannya untuk keperluan iklan

    di

    radio

    dan atau TV

    ini.

    Jika

    persoalan

    di atas kita

    pandang

    sebagai

    persoalan

    |

    )rograma

    linier, bagaimanakah

    formulasinya?

    "lndah

    Leather" adalah

    sebuah

    perusahaan

    yang

    mem-

    produksi

    4

    jenis

    tas untuk

    berbagai keperluan,

    yaitu

    tas

    runtuk

    belanja, tas

    sekolah

    anak-anak,

    tas

    kantor

    pria,

    dan

    l,ns

    tangan

    wanita.

    Seluruh

    jenis

    produk

    ini

    dibuat dari bahan

    hrrlit

    dan

    plastik,

    yang

    setiap harinya

    dihabiskan

    paling

    se-

    rlikit

    30

    m kulit

    dan

    paling

    sedikit

    20

    m

    plastik.

    Banyaknya

    I'rrhan

    yang

    dibutuhkan

    untuk

    masing-masing

    jenis

    produk

    1r,,r

    buah

    adalah

    sebagai

    berikut:

    -

    Ta*s

    belanja

    -

    Tas

    sekolah

    anak-anak

    -

    Tas

    kantor

    pria

    -

    Tas

    tangan

    wanita

    lmkulitdan2mplastik

    2mkulitdanlmplastik

    2mkulitdanSmplastik

    3mkulitdan2mplastik

    lrrlirrmasi

    dari

    kepala

    bagian

    produksi

    menyatakan

    bahwa

    rrrrl.rrk

    membuat

    1

    unit

    tas

    belanja diperlukan

    waktu

    l

    jam,

    1

    urrit,

    tas

    sekolah

    anak-anak 2

    jam,

    1

    unit tas

    kantor

    pria

    3

    lrrrrr,

    dan 1

    unit

    tas tangan

    wanita

    4

    jam.

    Diketahui

    pula

    lrrrlrwil

    ongkos

    pembuatan

    masing-masing

    jenis

    produk

    ini

    di-

    ,lrrrrrrrkan

    langsung

    atau

    lamanya

    (waktu)

    proses.

    ll

    t2.

    t{

    Proses

    2:

    dihasilkan:

    30

    galon

    gasolin x dan

    80

    galon

    gasolin

    Y'

    Diketahui

    bahwa

    persediaan

    maksimum

    minyak

    mentah

    adalah

    L20

    barrel

    dan

    minyak

    mentah

    B

    sebanyak

    180

    Bagian penjualan melaporkan bahwa

    untuk

    tahun

    d

    diperlulan

    sekurang-kurangnya

    2800

    galon

    gasolin

    x

    2200

    galon

    gasolin

    Y.

    Keuntungan

    masing-masing

    proses

    adalah:

    US

    $

    5/unit

    Proses

    1 dan

    US

    $

    8/unit

    Proses

    2.

    Tentukanlah

    berapa

    barrel

    masing-masing

    minyak

    yang

    harus

    dipakai

    pada

    proses

    1

    dan

    2

    agar

    diperoleh

    80

    untungan

    Yang

    maksimum-

    81

  • 7/23/2019 OPTIMISASI bab2 dan3

    34/34

    Persoalan:

    1. Formulasikan

    persoalan

    di

    atas

    sebagai

    persoal

    programa

    linier.

    2. Dapatkan solusi

    optimumnya dengan

    syarat

    tidak

    boleh

    menggunakan

    artifi.cial

    uariable.

    3.

    Apa yang terjadi

    jika

    banyaknya bahan

    kulit

    yang

    gunakan

    setiap

    harinya 45

    m

    paling

    sedikit?

    4. Apa

    yang

    terjadi

    jika

    ada ketentuan baru

    yang

    ngatakan

    bahwa

    untuk

    tas belanja

    dan

    tas wanita

    dibuat

    harus

    dipasang

    masing-masing

    sebuah

    sedangkan

    banyaknya

    gesper

    yang

    dapat

    digunakan

    tiap

    harinya

    paling

    sedikit

    20

    buah?

    15.

    "Mini

    Super

    Market"

    mempekerjakan

    tiga

    karyawan

    kecakapan

    yang

    berbeda-beda. Oleh

    sebab

    itu,

    "Mini

    Super

    Market"

    menetapkan

    besarnya

    gaji

    untuk

    ketiga karyawan

    tersebut

    berbeda-beda,

    pada

    kecakapannya dan tugas apa

    yang

    harus di

    Gqji

    per

    bulan

    ketiga

    karyawan

    tersebut adalah

    berikut:

    Bagaimanakah

    pimpinan

    "Mini

    Super

    Market"

    harus

    atur

    tugas

    ketiga karyawan

    tersebut agar

    biaya

    minimal?

    'Adi

    Teknik"

    adalah

    sebuah

    perusahaan

    yang khusus

    buat

    roda

    gigi kendaraan

    bermotor. Perusahaan

    ini

    keterampilan

    ketiga

    pekerja

    tersebut

    berbeda_beda,

    maka

    upah

    perjam

    merekajuga

    berbeda,

    yakni

    sebagai

    berikut:

    A

    =

    Rp

    0.000,00

    per

    jam,

    B

    =

    Rp

    8.000,00 per

    jam,

    C

    =

    Rp 1.000,00

    per

    jam.

    'lirbel

    berikut

    memperlihatkan

    waktu

    yang diperlukan

    (iam)

    ,lch

    ketiga

    pekerja

    tersebut

    untuk

    -"rry"i"ruikan

    tiga

    ;;iis

    ;rckerjaan:

    per

    bul

    bergantu

    Pekerjaan

    Lama

    waktu yang

    diperlukan

    (jam)

    A

    B

    c

    Frais

    &

    bor

    5

    3

    6

    Bubut

    4

    5

    I

    Gerinda

    6

    7

    1

    llila

    Saudara

    adalah pemilik

    ,Adi

    Teknik",

    bagaimana

    peng_

    nturan

    tugas

    ketiga

    pekerja

    tersebut

    agar

    ongko,

    p&""j-"

    trrinimal?

    16.

    Pekerjaan

    Gaji karyawan

    per

    bulan

    (Rpl.000,00)

    A

    B

    c

    Kasir

    t00

    124

    140

    Pelayan

    60 80 96

    Pengafuran/Penyim-

    panan

    barang 88

    76 68

    82

    punyai

    3 orang

    pekerja.

    Karena lama

    kerja

    (pengalaman)

    83