BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Dalam  kehidupan  sehari-hari  baik  disadari  maupun  tidak,  sebenarnya  orang  selalu melakukan optimasi untuk memenuhi kebutuhannya. Tetapi optimasi  yang dilakukan
masyarakat  awam  lebih  banyak dilandasi  oleh intuisi  daripada teori optimasi.  Dalam masalah  optimasi  terdapat  dua  bentuk  optimasi  yaitu    fungsi  optimasi  tak  bersyarat
dan  fungsi  optimasi  bersyarat.  Banyak  aplikasi  dari  pemodelan  matematika  dalam optimasi fungsi yang mensyaratkan beberapa kondisi atau syarat untuk diperoleh suatu
solusi  optimal.  Syarat  ini  yang  mengoptimumkan  fungsi  tujuan.  Persoalan  dengan model  tersebut  dinamakan  optimasi  bersyarat.  Optimasi    merupakan  masalah  yang
berhubungan dengan keputusan yang terbaik, maksimum, minimum dan  memberikan cara penentuan solusi yang memuaskan.
Multiplier  Lagrange  adalah  sebuah  konsep  populer  dalam  menangani permasalahan  ini  untuk  program-program  non-linear.  Sesuai  namanya,  konsep  ini
dikemukakan  oleh  Joseph  Louis  Langrange  1736-1813.  Teori  ini  dapat  digunakan untuk menangani optimalitas dari permasalahan program non-linear.
Dalam  diferensial  fungsi  multivariabel  yaitu  fungsi  dengan  turunan  untuk fungsi  yang mengandung lebih dari satu  macam variabel  bebas  dapat  juga dilakukan
penyelidikan  mengenai  kedudukan-kedudukan  khusus  dari  sebuah  fungsi  seperti halnya diferensial pada sebuah fungsi dengan satu variabel bebas.  Nilai-nilai ekstrim
maksimum  atau  minimum  dari  sebuah  fungsi  yang  mengandung  lebih  dari  satu macam  variabel  dapat  dicari dengan menggunakan konsep diferensial  parsial.  Dalam
penerapannya  sering  kali  diharuskan  untuk  mengoptimumkan  menentukan  nilai ekstrim dari sebuah fungsi,  yakni menentukan nilai maksimum atau minimum suatu
fungsi,  tetapi  ada  syarat  yang  harus  dipenuhi.  Dengan  kata  lain  fungsi  yang  hendak
Universitas Sumatera Utara
dioptimumkan  menghadapi  suatu  kendala
constraint.
Kasus  optimasi  bersyarat semacam  ini  banyak  dijumpai  dalam  bidang  ekonomi,  misalnya  seseorang  hendak
memaksimumkan  utilitas.  Fungsi  utilitas  ialah  fungsi  yang  menjelaskan  besarnya utilitas  kepuasan,  kegunaan  yang  diperoleh  seseorang  dari  mengkonsumsi  suatu
barang atau jasa.
Pada  umumnya  semakin  banyak  jumlah  suatu  barang  dikonsumsi  semakin besar    utilitas  yang  diperoleh,  kemudian  mencapai  titik  puncaknya  titik  jenuh  pada
jumlah  konsumsi  tertentu,  sesudah  itu  justru  menjadi  berkurang  atau  bahkan  negatif jika jumlah barang yang dikonsumsi terus-menerus ditambah. Utilitas total merupakan
fungsi  dari jumlah barang  yang dikonsumsi. Persamaan utilitas total
total  utility,  U
dari mengkonsumsi suatu jenis barang berupa fungsi kuadrat parabolik, dengan kurva berbentuk parabola terbuka ke bawah.
Utilitas marginal
marginal utility, MU
ialah utilitas tambahan yang diperoleh dari  setiap  satu  unit  barang  yang  dikonsumsi.  Secara  matematik,  fungsi  utilitas
marginal  merupakan  derivatif  pertama  dari  fungsi  utilitas  total.  Jika  fungsi  utilitas total  dinyatakan  dengan
U  =   f  Q
dimana  U  melambangkan  utilitas  total  dan
Q
jumlah  barang  yang  dikonsumsi  atau  tingkat  kepuasannya  tetapi  terikat  pada  fungsi pendapatan,  atau  sebuah  perusahaan  yang  ingin  memaksimumkan  labanya  namun
terikat  pada  fungsi  produksi.  Maka  suatu  cara  yang  dapat  digunakan  untuk menentukan  titik  ekstrim  dari  suatu  fungsi  yang  bersyarat  adalah  dengan
menggunakan  Pengali
Lagrange
,  yakni  dengan  cara  membentuk  sebuah  fungsi  baru yang merupakan penjumlahan dari fungsi yang hendak dioptimumkan di tambah hasil
kali pengali
Lagrange
λ dengan fungsi kendalanya.
Berdasarkan      uraian  optimasi  diatas  penulis  mencoba  menuangkannya  yang
hasilnya  akan  disajikan  dalam  bentuk  karya  ilmiah  yang  berjudul “Optimasi
Bersyarat dengan  Kendala  Persamaan    Menggunakan  Multiplier
Langrange
serta Penerapannya ”.
Universitas Sumatera Utara
1.2  Perumusan Masalah