Konsep Sistem Sistem Dinamik 1. Sistem

GIS Soil Type User Criterion Suitable for Agriculture Bathymetry Water Salinity Water Quality Soil Acidity Gambar 7. Proses SIG dalam identifikasi lokasi sesuai dengan kriteria yang diinginkan

2.7. Konsep Sistem

Sistem adalah kumpulan dari beberapa elemen atau komponen yang saling terkait dan terorganisir satu sama lain dalam rangka mencapai suatu tujuan Hardjomidjojo, 2002, selanjutnya dikatakan bahwa Sistem adalah suatu kesatuan usaha yang terdiri dari bagian-bagian yang berkaitan satu sama lain yang berusaha mencapai suatu tujuan dalam suatu lingkungan kompleks. Pengertian ini mencerminkan adanya beberapa bagian dan hubungan antara bagian dan menunjukkan kompleksitas dari sistem yang meliputi kerjasama antara bagian yang interdependen satu sama lain Marimin, 2004. Sedangkan pendekatan sistem didefenisikan sebagai suatu metodologi penyelesaian masalah yang dimulai dengan secara tentatif mendefenisikan atau merumuskan tujuan dan hasilnya adalah suatu sistem operasi yang secara efektif dapat dipergunakan untuk menyelesaikan permasalahan Eriyatno, 1998. Menurut Manetch dan Park 1977 dalam Mersyah 2005, suatu pendekatan sistem akan dapat berjalan dengan baik jika terpenuhi kondisi- kondisi berikut : 1. Tujuan sistem didefenisikan dengan baik dan dapat dikenali jika tidak dapat dikuantifikasikan 2. Prosedur pembuatan keputusan dalam sistem ini adalah terdesentralisasi atau cukup jelas batasannya 3. Dalam perencanaan jangka panjang memungkinkan dilakukan. 2.8. Sistem Dinamik 2.8.1. Sistem Sistem adalah suatu gugus dari elemen yang saling berhubungan dan terorganisir untuk mencapai suatu tujuan atau suatu gugus dari tujuan Manetsch dan Park 1979 dalam Eriyatno 1999 dan Forrester 1976. Disiplin akademik dan ilmu pengetahuan mempunyai pandangan masing – masing dan tersendiri atas keutuhan alamiah. Bertentangan dengan keutuhan alamiah tersebut, para ilmuwan dimasing – masing disiplin mengembangkan beragam model yang seringkali tidak konsisten, parsial, temporal dan bersifat diskrit tidak berkesinambungan. Kenyataan yang mendasar dari persoalan aktual adalah kompleksitas, dimana unitnya adalah keragaman. Oleh karena keragaman yang begitu besar tidak mungkin dikaji atau dikendalikan oleh satu atau dua metode spesifik saja. Dalam hal ini, teori sistem mempertanyakan bahwa kesisteman adalah suatu meta – konsep atau meta – disiplin; dimana formalitas dan proses dari keseluruhan disiplin ilmu dan pengetahuan sosial; dapat dipadukan dengan berhasil Gigh 1993 dan Carnavayal 1992 dalam Kholil 2005 . Disebabkan pemikiran sistem selalu mencari keterpaduan antar bagian melalui pemahaman yang utuh, maka diperlukan suatu kerangka fikir baru yang terkenal sebagai pendekatan sistem system approach. Dalam pendekatan sistem umumnya ditandai oleh dua hal, yaitu : 1 mencari semua faktor penting yang dalam mendapatkan solusi yang baik untuk menyelesaikan masalah, dan 2 dibuat suatu model kuantitatif untuk membantu keputusan secara rasional. Untuk dapat bekerja secara sempurna suatu pendekatan sistem mempunyai delapan unsur yang meliputi 1 metodologi untuk perencanaan dan pengelolaan, 2 suatu tim yang multidisipliner, 3 pengorganisasian, 4 disiplin untuk bidang yang non kuantitatif, 5 teknik model matematik, 6 teknik simulasi, 7 teknik optimasi dan 8 aplikasi komputer Eriyatno 1999. Perilaku sistem diartikan sebagai status sistem dalam suatu periode waktu tertentu, dimana perubahan status sistem tersebut diamati melalui dinamika outputnya. Status sistem dapat berkeadaan transien yaitu adanya perubahan output di setiap satuan waktu atau berkeadaan berkeseimbangan steady state yaitu adanya keseimbangan aliran masuk dan keluar. Status sistem juga berkaitan dengan apakah tertutup closed system dimana interaksi dengan lingkungan sangat kecil sehingga bisa diabaikan, dan atau terbuka open system dimana paling sedikit satu elemennya berinteraksi dengan lingkungannya. Dalam kenyataan sistem tertutup tidak pernah ada, hanya ada dalam anggapan dan kajian analisis Muhamadi, Aminulah, dan Soesilo 2001. Berdasarkan sifatnya sistem dapat dibagi menjadi dua yaitu sistem dinamik dan sistem statis Djojomartono dan Pramudya 1983 dalam Kholil 2005. Sistem dinamik memiliki sifat yang berubah menurut waktu, jadi merupakan fungsi dari waktu. Sistem dinamik ditandai dengan adanya ”time delay” yang menggambarkan ketergantungan out put terhadap variabel input pada periode waktu tertentu. Sedangkan sistem statis adalah sistem yang nilai out putnya tidak tergantung pada nilai inputnya. Secara lengkap karakteristik pendekatan sistem adalah : 1 kompleks, dimana interaksi antar elemen cukup rumit, 2 dinamis, dalam arti faktor yang ada berubah menurut waktu dan ada pendugaan ke masa depan, dan 3 probabilistik, yaitu diperlukannya fungsi peluang dalam inferensi kesimpulan maupun rekomendasi Eriyatno 1999 dan Kholil 2005. Penyelesaian persoalan melalui pendekatan sistem menekankan pada tiga filosofi dikenal dengan SHE, yaitu sibernetik goal oriented, holistik dan efektivitas. Sibernetik goal oriented artinya dalam penyelesaian permasalahan tidak berorientasi pada ”problem oriented”, tetapi lebih ditekankan pada ” apa tujuan” dari penyelesaian masalah tersebut. efektivitas maksudnya sebuah sistem yang telah dikembangkan haruslah dapat dioperasikan. Oleh karena itu sistem haruslah merepresentasikan kondisi nyata yang sebenarnya terjadi, dan holistik mengharuskan merepresentasikan penyelesaian permasalahan secara utuh, menyeluruh dan terpadu.

2.8.2. Sistem Dinamik

Sistem dinamik merupakan sebuah pendekatan yang menyeluruh dan terpadu, yang mampu menyederhanakan masalah yang rumit tanpa kehilangan esensi atau unsur utama dari obyek yang menjadi perhatian Muhamadi, 2001. Metodologi sistem dinamik dibangun atas dasar tiga latar belakang disiplin yaitu manajemen tradisional, teori umpan balik atau cybernetic, dan simulasi komputer. Prinsip dan konsep dari ketiga disiplin ini dipadukan dalam sebuah metodologi untuk memecahkan permasalahan manajerial secara holistik, menghilangkan kelemahan dari masing – masing disiplin, dan menggunakan kekuatan setiap disiplin untuk membentuk sinergi. Validasi model sistem dinamik pada dasarnya adalah suatu proses membangun kepercayaan pada kegunaan model sebagai alat bantu analisis dan perancangan kebijakan. Dalam proses validasi ini, sebuah model tidak akan dapat dinyatakan valid secara absolut, jika tidak terdapat bukti bahwa model dapat merepresentasikan suatu realita dengan benar – benar mirip secara absolut, sehingga dengan melakukan proses pengujian model sistem dinamik terhadap bukti – bukti empiris akan meningkatkan kepercayaan seseorang terhadap model. Pengujian terhadap model sistem dinamik secara umum dapat dibagi menjadi tiga katagori utama sebagai berikut: • Validasi struktur, yaitu pengujian relasi antar variabel yang ada di dalam model, dan disesuaikan dengan keadaan pada sistem yang sebenarnya. • Validasi perilaku, yaitu pengujian terhadap kecukupan struktur model dengan melakukan penilaian terhadap perilaku yang dihasilkan model; • Validasi implikasi kebijakan, yaitu pengujian terhadap perilaku model terhadap berbagai rekomendasi kebijakan. Menurut Kholil 2005, pengembangan model dinamik secara garis besar terdiri dari 4 tahap, yaitu : 1 Tahap seleksi konsep dan variabel Pada tahap ini dilakukan pemilihan konsep dan variabel yang memiliki relevansi cukup nyata terhadap model yang akan dikembangkan. Dengan kerangka berfikir sistem system thinking dilakukan pemetaan pengetahuan cognitif map, yang bertujuan untuk mengembangkan model abstrak dari keadaan yang sebenarnya. Kemudian dilanjutkan dengan penelaahan secara teliti dan mendalam terhadap asumsi – asumsi, serta konsistensinya terhadap variabel dan parameter berdasarkan hasil diskusi dengan pakar. Variabel yang dinyatakan tidak konsisten dan kurang relevan dibuang. 2 Konstruksi model tahap pengembangan model Model abstrak yang telah dikembangkan, direpresentasikan dibuat kedalam model dinamiknya dengan bantuan soft ware tool Powersim versi 2.5 berbasis sistem operasi Windows. Model yang telah dibuat kemudian dilakukan validasi dan verifikasi model simulasi. 3 Tahap analisis sensivitas Tahap ini dilakukan untuk mengetahui variabel mana yang mempunyai pengaruh nyata terhadap model, sehingga perubahan variabel tersebut akan mempengaruhi model secara keseluruhan. Variabel – variabel yang kurang tidak berpengaruh dalam model dihilangkan, dan sebaliknya perhatian dapat difokuskan pada variabel kunci. 4 Analisis kebijakan, kegiatan ini dilakukan dengan memberikan perlakuan khusus terhadap model melalui intervensi struktural atau fungsional, tujuannya untuk mendapatkan alternatif kebijakan terbaik berdasarkan simulasi model. Garis besar pengembangan model dinamik Gambar 8. Gambar 8. Garis besar pengembangan model dinamik Diagram input-output merepresentasikan input lingkungan, input terkendali dan tak terkendali, output dikehendaki dan tak dikehendaki, serta manajemen pengendalian. Sedangkan parameter rancangan sistem dipresentasikan sebagai kotak gelap black box pada tengah diagram, yang Konsep sistem Permasalahan Diagram sebab akibat Konstruksi model Validasi Simulasi Analisis kebijakan OK ? Tidak Selesai menunjukkan terjadinya proses transformasi input menjadi output. Diagram input- output desain sistem pengelolaan danau Gambar 3.

2.8.3. Pola – Pola Dasar Sistem Dinamik

Kim dan Anderson 1998 dan Muhamadi 2001 mengemukakan bahwa secara empiris ada 8 pola dasar sistem dinamis : 1 Perbaikan yang gagal fixes that fail, 2 Pemindahan beban shifting the burden, 3 Batas Keberhasilan limit to succes, 4 Sasaran yang berubah drifting goals, 5 Kemajuan dan kekurangan modal growth and underinvestment, 6 Sukses bagi yang berhasil sucess to the succesful, 7 Eskalasi escalation, dan 8 Kesulitan bersama tragedy of the commons. Pola – pola dasar sistem dinamik atau pola lingkaran dinamika sistem adalah terdiri atas lingkaran umpan balik. Selanjutnya, gabungan lingkaran umpan balik membuat kerumitan yang tidak dapat dimengerti, penyederhanaan terhadap kerumitan tersebut dapat dikenali melalui pola lingkaran umpan balik Aminullah 2004. Sejauh ini telah dapat dikenali tiga kelompok pola, yaitu pengelolaan sistem, pemecahan masalah, dan kecenderungan pelaku. Kelompok pertama adalah pola – pola pengelolaan sistem terdiri dari : i tindakan perbaikan yang tertunda, ii penyesuaian tujuan, iii batas pertumbuhan, dan iv pertumbuan dan kekurangan modal. Kelompok pola kedua adalah pola – pola pemecahan masalah yang terdiri dari : v perbaikan yang gagal dan vi pergeseran beban. Kemudian kelompok pola ketiga adalah Proses UMPAN BALIK Input Lingkungan Input Tak Terkontrol Input Terkontrol Output Yang Diinginkan Output Yang Tak Diinginkan Gambar 9. Diagram input-output sistem Hartisari 2007 pola – pola kecenderungan pelaku terdiri dari : vii sukses bagi yang berhasil, viii percepatan, dan ix kesulitan bersama.

2.8.3.1. Perbaikan yang Gagal Fixes that Fail

Perbaikan yang gagal adalah suatu tindakan perbaikan cepat pada suatu gejala yang tanpa disadari akan menimbulkan akibat lain yang akan memperburuk gejala tersebut. Struktur dasar dari perbaikan yang gagal seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4 memperlihatkan dua bagian yang dinamik. Bagian dinamik pertama memuat gejala masalah dan perbaikan cepat. Bagian dinamik kedua memuat tentang akibat yang tidak disengaja atau tidak disadari yang ditimbulkan oleh perbaikan. Struktur dasar perbaikan yang gagal diawali oleh suatu gejala masalah. Saat gejala masalah muncul, segera dilakukan perbaikan untuk mengurangi masalah Simpal -. Namun, perbaikan tersebut setelah beberapa waktu membawa kita kepada suatu akibat yang tidak disengaja, yang sebenarnya justru membangkitkan atau memperburuk gejala masalah tersebut Simpal +. Gejala Masalah Perbaikan Akibat yang tidak disengaja Simpal - Simpal + + + + - Gambar 10. Struktur dasar model perbaikan yang gagal

2.7.3.2. Pemindahan Beban Shifting the Burden

Pemindahan beban adalah tindakan pemecahan gejala masalah secara cepat sementara yang tanpa disadari akan menimbulkan efek samping yang justru akan memperburuk gejala masalah tersebut. Model baku pemindahan beban biasanya dimulai dengan sebuah gejala masalah yang akan membuat kita cenderung untuk lebih menerapkan pemecahan gejala masalah daripada pemecahan masalah yang sebenarnya mendasar. Struktur model baku pemindahan beban, seperti yang digambarkan pada Gambar 11. Pemecahan Gejala Masalah Gejala Masalah Pemecahan Gejala Mendasar Efek Samping Simpal + Simpal - Simpal - - + - - + + Gambar 11. Struktur dasar pemindahan beban Ciri – ciri utama dalam model baku pemindahan beban adalah : 1. Gejala masalah yang selalu berulang dan suatu tindakan perbaikan cepat dan mudah segera dilakukan untuk mengurangi tekanan dari gejala masalah. 2. Dugaan adanya tindakan yang lebih efektif untuk menyelesaikan gejala masalah, namun tindakan ini membutuhkan waktu lama, modal, komitmen, atau perubahan. 3. Perilaku pemecahan gejala masalah yang tampaknya bersifat mendorong atau memperkuat, yang mengakibatkan semakin meningkatnya kepercayaan terhadap pemecahan gejala masalah.

2.7.3.3. Batas Keberhasilan Limit to Succes

Pada suatu sistem yang menggambarkan situasi Batas Keberhasilan, kegiatan pertumbuhan pada awalnya membawa keberhasilan yang semakin meningkat. Namun, dengan berjalannya waktu keberhasilan itu sendiri menyebabkan sistem mencapai batas sehingga tingkat pertumbuhannya mulai diperlambat. Di sini keberhasilan memicu munculnya mekanisme pembatasan, kemudian menyebabkan keberhasilan itu menurun. Kecenderungan yang ditunjukkan akan ditentukan oleh kegiatan pertumbuhan awal. Struktur model batas keberhasilan diperlihatkan pada Gambar 6. Struktur ini berciri proses penguatan R1 dan proses keseimbangan B2. Usaha Unjuk Kerja Pembatasan Kegiatan R1 B2 Pembatas + + + + - Gambar 12. Diagram simpal kausal model batas keberhasilan

2.7.3.4. Sasaran yang Berubah Drifting Goals

Sasaran yang berubah adalah suatu keadaan di mana terdapat perbedaan antara unjuk kerja yang ditargetkan dengan yang dicapai, yang selanjutnya dilakukan tindakan perbaikan untuk meningkatkan atau menurunkan targetsasaran. Model baku sasaran yang berubah berawal dari terjadinya selisih antara unjuk kerja yang ditargetkan dengan yang sesungguhnya aktual. Untuk menghilangkan selisih tersebut, perlu dilakukan tindakan koreksiperbaikan, yang membutuhkan waktu, tenaga, dana, dan atau perhatian. Tindakan koreksi tidak selalu dijamin akan berhasil. Selain itu pengaruhnya baru nyata dirasakan setelah beberapa waktu, sehingga diperlukan kesabaran. Pilihan lain untuk menghilangkan selisih adalah dengan menurunkan target atau sasaran unjuk kerja yang diinginkan yang sesuai dengan tingkat unjuk kerja aktual Gambar 7. Sasaran Selisih Tekanan Terhadap Sasaran Lebih Rendah Tindakan Koreksi Aktual - - + + + + Simpal - Simpal - Gambar 13. Struktur dasar sasaran yang berubah Ciri dari struktur model baku sasaran yang berubah adalah adanya dua simpal - atau hubungan keseimbangan. Simpal - pertama terdiri dari unjuk kerja aktual, selisih antara unjuk kerja aktual dan yang ditargetkan, dan tindakan koreksiperbaikan untuk meniadakan selisih. Simpal pertama ini mengandung sebuah penundaan waktu yang terjadi antara tindakan koreksi dan pengaruhnya terhadap unjuk kerja aktual. Hal ini mengindikasikan bahwa diperlukannya waktu yang relatif lama untuk merasakan pengaruhnya nyata dari tindakan koreksi. Contoh Diagram simpal kausal Target : Penghematan air tanah secara bertahap dari 15.000 m 3 bulan menjadi 8.000 m 3 bulan Tekanan pada target : Keharusan memenuhi ketentuan perijinan pengambilan air tanah maksimum 8.000 m 3 bulan. Tindakan koreksi : Melakukan perbaikan instalasi pipa distribusi, perbaikan atau penyediaan peralatan produksi baru, pembangunan jaringan sirkulasi air, pelatihan kepedulian penghematan air kepada karyawan, dan lain-lain. Aktual : Unjuk kerja penghematan air tanah sesuai yang ditargetkan.

2.7.3.5. Kemajuan dan Kekurangan Modal Growth and Underinvestment

Kemajuan dan kekurangan modal adalah keadaan ketidakseimbangan antara peningkatan kebutuhan dengan kapasitas pertambahan modal untuk memenuhi kebutuhan. Dalam situasi kemajuan dan kekurangan modal, akan terjadi pertumbuhan yang mendekati batas yang dapat dieleminasi atau ditunda bila dibuat kapasitas penanaman modal yang memadai. Meskipun demikian, sebagai hasil dari kebijakan atau perlambatan di dalam sistem, permintaan yang menurun akan membatasi pertumbuhan lebih lanjut. Penurunan permintaan kemudian diikuti oleh pengurangan kapasitas penanaman modal yang menyebabkan timbulnya kinerja yang lebih buruk. Pada Gambar 8 diperlihatkan contoh diagram simpal kausal dari struktur model kemajuan dan kekurangan modal dengan mengambil kisah sebuah perusahaan alat listrik. Upaya Pertumbuhan Pemenuhan Kebutuhan Modal Kebutuhan Dampak Faktor Pembatas Kapasitas Standar Kinerja Kapasitas Penanaman Modal Simpal + Simpal - + + + - + + + + - Simpal - Gambar 14. Diagram simpal kausal struktur model pertumbuhan dan kekurangan modal

2.7.3.6. Sukses Bagi yang Berhasil Sucess to the Succesful

Sukses bagi yang berhasil adalah suatu keadaan yang bersaing dalam meraih sukses kemenangan. Bagi yang berhasil adalah karena kecendeungan untuk lebih banyak menempatkan sumber daya daripada pihak yang lain untuk terus meningkatkan susksesnya. Suatu model sukses bagi yang berhasil menggambarkan dua atau lebih individu, kelompok, proyek, inisiatif, dan sebagainya, yang saling bersaing untk mencapai sukses Gambar 9. Keberhasilan A Simpal + Akses Sumber Daya untuk A tidak Untuk B Simpal + Sumber Daya untuk B Keberhasilan Sumber Daya untuk A + + + + - - Gambar 15. Struktur dasar sukses bagi yang berhasil

2.7.3.7. Eskalasi Escalation

Eskalasi adalah dua pihak terlibat dalam suatu persaingan untuk saling mengungguli satu sama lain. Situasi eskalasi menggambarkan keadaan dimana dua pihak atau lebih terlibat dalam situasi di mana masing-masing pihak saling bereaksi terhadap tindakan pihak yang lain. Secara umum, diagram simpal kausal model ini terlihat pada Gambar 10. Aktivitas Simpal + Kualitas A relatif Simpal + Ancaman terhadap B Aktivitas Ancaman terhadap A + + + - Hasil Hasil + + - + Gambar 16. Diagram simpal kausal model eskalasi

2.7.3.8. Kesulitan Bersama Tragedy of the Commons

Kesulitas bersama adalah suatu kejadian yang melibatkan dua pihak atau lebih yang bersama – sama menggunakan sumberdaya terbatas dan mendapatkan keuntungan yang sebanyak – banyaknya yang berakhir dengan kesulitan bersama. Model kesulitan bersama didasarkan atas struktur dasar batas keberhasilan Gambar 17. Aktivitas Total Simpal + Simpal + Aktivitas Aktivitas + + Pendapatan Bersih A Pendapatan Bersih B + - Pendapatan per Aktivitas Individu - Simpal + Simpal + + + + + + Gambar 17. Struktur dasar kesulitan bersama Ciri model ini adalah ada tiga fase pembentukan prilaku. Fase pertama adalah fase stabil. Pada fase ini, peningkatan aktivitas tidak menyebabkan penurunan sumberdaya alam dan pendapatan, sehingga pelaku tidak sadar akan adanya keterbatasan. Fase kedua adalah fase penurunan sedikit secara bertahap. Pada saat ini konsumsi semakin besar, sehingga jumlah sumberdaya alam semakin menurun. Turunnya sumberdaya alam ini menimbulkan kepanikan sehingga konsumsi meningkat dengan cepat. Kondisi ini menimbulkan fase ketiga yaitu penurunan jumlah sumberdaya alam secara cepat. 2.9. Pengembangan Analisis Sistem 2.9.1. Tahapan Pendekatan Sistem