Metode Kuadrat Terkecil Least Square, LS Pendugaan Parameter Model Dinamik

d F dt = x x , dengan x0 = x Lomen 1988

2.4 Metode Kuadrat Terkecil Least Square, LS

Misalkan ˆ , t x p adalah solusi dari sistem persamaan diferensial. Salah satu metode yang lazim digunakan untuk menduga parameter p adalah metode kuadrat terkecil yaitu dengan meminimumkan jumlah kuadrat galatnya. Adapun persamaannya adalah sebagai berikut: { } 2 ˆ min , 1 n S x x t i i i = − ∑ = p p Besaran xi diperoleh melalui pengamatan yang dilakukan secara diskrit pada waktu ti , 1, 2, ..., i n =

2.5 Pendugaan Parameter Model Dinamik

Diketahui model dinamik yang melibatkan m buah state variable, yang mengandung parameter p. Misalkan terdapat n buah data untuk masing-masing model dinamik yang diperoleh dari pengamatan. Akan diduga parameter p tersebut, dengan cara meminimumkan jumlah kuadrat galat untuk masing-masing state variable. Alur untuk menduga parameter dapat dilihat pada diagram berikut. Gambar 1 Diagram alur pendugaan parameter Langkah-langkah pendugaan secara rinci dapat diuraikan sebagai berikut: 1. Model: Model dinamik dengan state variable ke-i, , x f x i i = p dengan 1, 2, .., i m = 2. Data Pengamatan: Data pengamatan ditampilkan dalam bentuk matriks data X , yang berukuran n x m, dengan n buah data dan m buah state variable. Data amatan: ij x Model: , x f x i i i = p Solusi Numerik : ˆ , x t i p JKG : 2 ˆ 1 1 m n JKG x x ij ij i j = − ∑ ∑ = = Minimum JKG : JKG ∂ = ∂ p dan 2 2 JKG ∂ ∂ p Keterangan: ij x = data pengamatan state variable ke-i untuk pengamatan ke-j. xi = model dinamik dengan state variable ke- i yang mengandung parameter p. ˆ , x t i p = solusi numerik dari model dinamik yang masih mengandung parameter p Analisis Akurasi pendugaan: MAPE 11 21 31 1 12 22 32 2 13 23 33 3 1 2 3 x x x x m x x x x m X x x x x n m m x x x xmn n n n = ⎛ ⎞ ⎜ ⎟ ⎜ ⎟ ⎜ ⎟ ⎜ ⎟ ⎜ ⎟ ⎜ ⎟ ⎝ ⎠ x ij adalah data pengamatan state variable ke-i untuk pengamatan ke- j. 3. Jumlah Kuadrat Galat 2 ˆ 1 1 m n JKG x x ij ij i j = − ∑ ∑ = = dengan xij adalah data pengamatan dan ˆxij adalah hasil dari evaluasi model dinamik yaitu , x f x i i = p untuk state variable ke-i untuk pengamatan ke-j. 4. Minimum Jumlah Kuadrat Galat: JKG ∂ = ∂ p dan 2 2 JKG ∂ ∂ p Sehingga diperoleh parameter yang diduga ˆ p . Parameter model dinamik yang diduga akan semakin baik jika memiliki jumlah kuadrat galat yang kecil. Thornley dan Johnson 1990

2.6 Analisis Akurasi Pendugaan