Penjadwalan Tenaga Kerja Perawat di RSUD Gunungsitoli dengan Menggunakan Algoritma Genetika

PENJADWALAN TENAGA KERJA PERAWAT
MENGGUNAKAN ALGORITMA GENETIKA DI RUANG
PERAWATAN BEDAH RSUD GUNUNGSITOLI

TUGAS SARJANA
Diajukan untuk Memenuhi Sebagian dari
Syarat-Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Industri

Oleh

MARKUS F. HAREFA
NIM. 100403073

DEPARTEMEN TEKNIK INDUSTRI
F A K U L T A S

T E K N I K

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016

Universitas Sumatera Utara

Universitas Sumatera Utara

Universitas Sumatera Utara

Universitas Sumatera Utara

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Kuasa, atas
berkat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan Draft
Tugas Sarjana ini dengan baik. Draft Tugas Sarjana ini merupakan laporan
penelitian dalam mengaplikasikan keilmuan Teknik Industri dan salah satu syarat
yang harus dilalui untuk lulus dari Departemen Teknik Industri USU dengan
memperoleh gelar Sarjana Teknik.
Draft Tugas Sarjana ini dibuat berdasarkan keilmuan Teknik Industri yaitu
perhitungan tenaga kerja dengan menggunakan metode stopwatch time study dan
penjadwalan tenaga kerja. Judul Draft Tugas Sarjana ini adalah “Penjadwalan

Tenaga Kerja Perawat Di RSUD Gunungsitoli Dengan Menggunakan
Algoritma Genetika ”.
Penulis menyadari bahwa penyusunan Draft Tugas Sarjana ini belum
sempurna sehingga diperlukan perbaikan lebih lanjut. Oleh karena itu, penulis
mengharapkan kritik atau saran yang membangun dalam penyempurnaan Draft
Tugas Sarjana ini.

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

PENULIS

MEDAN, APRIL 2016

Universitas Sumatera Utara

UCAPAN TERIMA KASIH

Penyusunan Draft Tugas Sarjana ini sampai dengan selesainya dibantu
banyak pihak, maka pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih
kepada:

1. Ibu Ir. Khawarita Siregar, MT selaku Ketua Departemen Teknik Industri,
Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.
2. Bapak Ir. Ukurta Tarigan, MT selaku Sekretaris Departemen Teknik Industri,
Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.
3. Ibu Ir. Dini Wahyuni, MT, selaku Dosen Pembimbing I yang telah
meluangkan waktunya untuk memberikan masukan, kritikan, dan solusi yang
mendukung penyelesaian Draft Tugas Sarjana ini.
4. Ibu Rahmi M, Sari, ST, MM(T), selaku Dosen Pembimbing II yang telah
meluangkan waktunya untuk memberikan masukan, kritikan, dan solusi yang
mendukung penyelesaian Draft Tugas Sarjana ini.
5. Ibu Suani Harefa,SE, selaku staf RSUD Gunungsitoli yang telah meluangkan
waktu untuk membimbing penulis selama kunjungan ke RSUD Gunungsitoli.
6. Kedua orang tua penulis tercinta, yaitu Bapak Alm. Sanotona Harefa, SE dan
Ibu Arni Yanti Siregar yang menjadi semangat dan tiada hentinya mendukung
penulis baik secara moril maupun materil dan mendoakan penulis selama
penyusunan Draft Tugas Sarjana ini.

Universitas Sumatera Utara

7. Saudari penulis Vera Fredlina Hulu, yang telah memberi dukungan dan

semangat kepada penulis selama penyusunan Draft Tugas Sarjana ini.
8. Keluarga besar penulis yang selama ini telah memberikan dukungan baik
materiil maupun moril dalam penyelesaian draft tugas sarjana ini
9. Sahabat-sahabat penulis, Irwan Jaya Gulo, Donny Rudy Matheus Manurung,
Ardilius Baewa, Sari Adelina Hulu, Anne Irene Lase, CRUSADERS, temanteman BAHAGIA 41, dan seluruh rekan-rekan anggota GEMA NIAS yang
telah memberi dukungan dan semangat kepada penulis selama penyusunan
Draft Tugas Sarjana ini
10. Teman-teman angkatan 2010 Teknik Industri (TITEN) yang selama ini
membantu dan mendukung dalam setiap kegiatan perkuliahan dan serta dalam
penyelesaian laporan ini.
11. Seluruh staf dan karyawan Departemen Teknik Industri, Fakultas Teknik,
Universitas Sumatera Utara yang banyak membantu dan memberikan
dukungan kepada penulis.
Selain itu juga kepada semua pihak yang telah banyak membantu penulis
dalam menyelesaikan laporan ini yang tidak dapat disebutkan satu per satu,
penulis ucapkan terima kasih.

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

PENULIS

MEDAN, APRIL 2016

Universitas Sumatera Utara

ABSTRAK
RSUD Gunungsitoli adalah sebuah rumah sakit daerah yang terletak di Kota
Gunungsitoli pulau NIas. RSUD ini merupakan rumah sakit rujukan untuk para
pasien operasi bedah sehingga pasien yang dirawat pada ruang perawatan bedah
(RPB) selalu melebihi daya tampung ruangan sehingga mengakibatkan terjadinya
ketidakseimbangan pelayanan para perawat terhadap para pasien. Selain itu,
terdapat keluhan adanya ketidakadilan pembagian hari libur bagi para perawat
pada ruang RPB Berdasarkan kondisi ini diperlukan adanya pengkajian ulang
jumlah penempatan perawat per harinya dan penjadwalan tenaga perawat pada
ruang RPB RSUD Gunungsitoli. Metode Stop Watch Time Study digunakan untuk
mengukur waktu aktivitas perawat. Perhitungan penempatan jumlah perawat
dilakukan dengan menggunakan waktu baku perawat, BOR (Bed Occupation
Rate), jumlah bed, dan jam kerja aktivitas perawat. Penjadwalan perawat
dilakukan dengan menggunakan algoritma genetika. Hasil perhitungan waktu
baku dari aktivitas rutin yang dilakukan perawat adalah sebagai berikut:

pemeriksaan vital signs (6,05 menit), memandikan pasien (11,84) menit,
pemeriksaan makanan (0,96 menit), mengganti perban (18,93 menit), dan
memberi obat/injeksi (3,85 menit). Hasil perhitungan jumlah penempatan perawat
adalah 28 perawat per hari dengan perawat yang bertugas pada shift pagi sebanyak
14 perawat, shift sore sebanyak 9 perawat, dan shift malam sebanyak 5 perawat.
Hasil tersebut kemudian direpresentasikan ke dalam algoritma genetika untuk
penjadwalan perawat dan diperoleh Individu-individu terbaik pada seluruh
generasi dengan nilai fitness masing-masing individu sebesar 732,29. Hasil
penjadwalan tenaga perawat berupa pembagian hari libur dari 38 perawat yang
bertugas pada ruang RPB yaitu sejumlah 32 perawat memiliki 2 hari libur dan 6
perawat lainnya memiliki 1 hari libur setiap minggunya.
Kata kunci: Penjadwalan Perawat, Algoritma Genetika , Penempatan
Perawat, Waktu Baku, dan Bed Occupation Rate

ABSTRAK
Abstract. RSUD Gunungsitoli is a regional hospital located on Gunungsitoli
city, Nias Island. This hospital is a referral hospital for surgery patients so the
surgical patient installation room (RPB) always exceeds the capacity of the
room which causes an imbalance of nurses services to patients. This problem is
compounded by complaints of inequitable distribution of nurse’s days-off.

Under these circumstances re-examination of placement number of nurses and
nurse schdeuling in RPB room is required. Stop Watch Time Study method is
used to measure routine activities of nurses. The calculation of the number of
nurses placements done using standard times of nurses, BOR (Bed Occupation
Rate), number of beds, and nurse working hours. Nurse scheduling performed
using a genetic algorithm. The result of standard time calculation from routine
activities performed by nurses are as follows:vital signs check (6.05 min) ,
cleaning the patients (11.84) minutes , food inspection (0.96 minutes), changing
the bandages (18.93 minutes) , and giving medicine/injection (3.85 minutes).

Universitas Sumatera Utara

The calculation result of the nurses placement number is 28 nurses per day by
the nurse on duty in the morning shift are 14 nurses, afternoon shift are 9
nurses, and the night shift 5 nurses. These results then represented into genetic
algorithm for nurse scheduling which obtained the best individuals on an entire
generation with the fitness value of each individual is 732.29. Nurse scheduling
result generates days-off distribution for 38 nurses that work in RPB room as
32 nurses with 2 days-off per week and 6 nurses with 1 day-off per week.
Keywords: Nurse Scheduling, Genetic Algorithm, Nurses Placements, Standard

Time, and Bed Occupation Rate

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI

BAB

I

II

HALAMAN

LEMBAR SAMPUL ....................................................................

i

LEMBAR PENGESAHAN .........................................................

ii

SERTIFIKAT SIDANG ..............................................................

iii

KATA PENGANTAR .................................................................

iv

UCAPAN TERIMA KASIH .......................................................

v

ABSTRAK ....................................................................................

vii

DAFTAR ISI ................................................................................

ix

DAFTAR TABEL .......................................................................

xv

DAFTAR GAMBAR ...................................................................

xix

PENDAHULUAN ........................................................................

I-1

1.1. Latar Belakang .......................................................................

I-1

1.2. Rumusan Masalah ..................................................................

I-5

1.3. Tujuan Penelitian ...................................................................

I-5

1.4. Manfaat Penelitian .................................................................

I-6

1.5. Batasan Dan Asumsi Penelitian .............................................

I-6

GAMBARAN UMUM PERUSAHAAN .....................................

II-1

2.1. Sejarah dan Kedudukan Rumah Sakit Umum Daerah
Gunungsitoli ...........................................................................

II-1

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI (LANJUTAN)

BAB

HALAMAN

2.2

Struktur Organisasi RSUD Gunungsitoli .....................................

II-4.

III

LANDASAN TEORI....................................................................

III-1

3.1. Pengertian Rumah Sakit .........................................................

III-1

3.1.1. Rumah Sakit Berdasarkan Bentuknya ...........................

III-1

3.1.2. Rumah Sakit Berdasarkan Pelayanan............................

III-2

3.1.3. Sumber Daya Manusia Pada Rumah Sakit....................

III-3

3.2. Keperawatan ............................................................................

III-4

3.2.1. Pengertian dan Kriteria Profesi ....................................

III-5

3.2.2. Keperawatan Sebagai Sebuah Profesi ..........................

III-7

3.3.Pengukuran Waktu Kerja Dengan Stopwatch Time Study .......

III-8

3.3.1. Rating Factor ............................................................... III-11
3.3.1.1. Skill dan Effort Rating ............................................. III-12
3.3.1.2. Westing House System’s Rating .............................. III-12
3.3.1.3 Synthetic Rating....................................................... III-14
3.3.2. Allowance ..................................................................... III-14
3.3.2.1. Kelonggaran untuk Kebutuhan Pribadi ................... III-15
3.3.2.2. Kelonggaran untuk Menghindari Rasa Fatique ...... III-15
3.3.2.3.Kelonggaran untuk Hambatan Tak Terhindarkan .... III-16
3.4. Pengertian Algoritma Genetika .............................................. III-17

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI (LANJUTAN)

BAB

HALAMAN

3.5. Ruang Lingkup Algoritma Genetika ...................................... III-19
3.6. Perbedaan Algoritma Genetika dengan Algoritma Lain ....... III-20
3.7. Eksploitasi dan Eksplorasi ...................................................... III-21
3.8. Penelusuran Berbasis Populasi ............................................... III-22
3.9. Istilah-Istilah Dalam Algoritma Genetika .............................. III-23
3.10. Struktur Umum Algoritma Genetika .................................... III-24
3.11. Komponen Algoritma Genetika ........................................... III-27
3.12. Langkah-Langkah Algoritma Genetika ................................ III-29
3.12.1. Metode Seleksi Dengan Roda Roulette ........................ III-30
3.12.2. Crossover ..................................................................... III-31
3.12.3. Mutasi........................................................................... III-34
3.13. Kriteria Berhenti Dalam Algoritma Genetik (Steady State). III-35

IV

METODOLOGI PENELITIAN .................................................

IV-1

4.1. Tempat dan Waktu Penelitian ................................................

IV-1

4.2. Jenis Penelitian .......................................................................

IV-1

4.3. Objek Penelitian .....................................................................

IV-1

4.4. Variabel Penelitian .................................................................

IV-1

4.5. Kerangka Konseptual Penelitian ............................................

IV-2

4.6. Rancangan Penelitian ..............................................................

IV-3

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI (LANJUTAN)

BAB

V

HALAMAN

4.7. Instrumen Penelitian ...............................................................

IV-8

PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA.....................

V-1

5.1. Pengumpulan Data .................................................................

V-1

5.1.1. Klasifikasi Shift ...........................................................

V-1

5.1.2. Klasifikasi Perawat .....................................................

V-2

5.1.3. Bed Occupation Rate (BOR) ......................................

V-2

5.1.4. Kegiatan Tenaga Pelayanan Perawat ..........................

V-2

5.1.5. Jadwal Waktu Pelaksanaan Kegiatan Pelayanan Perawat
Terhadap Pasien ..........................................................

V-7

5.1.6. Data Rating Factor dan Allowance .............................

V-8

5.1.7. Data Waktu Siklus ...................................................... V-12
5.1.8. Data Jumlah Perawat Dan Penempatan Perawat Pada
Setiap Shift .................................................................. V-13
5.2. Pengolahan Data ..................................................................... V-13
5.2.1. Uji Keseragaman Data ................................................ V-13
5.2.2. Uji Kecukupan Data ................................................... V-18
5.2.3. Perhitungan Waktu Normal an Waktu Standar........... V-20
5.2.4 Perhitungan Tenaga Perawat ...................................... V-22
5.2.5. Penentuan Fungsi Fitness, Batasan, dan Notasi Dalam
Algoritma Genetika .................................................... V-24

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI (LANJUTAN)

BAB

HALAMAN
5.2.6. Pembangkitan Populasi Awal ..................................... V_26
5.2.7. Seleksi Pada Generasi 0 .............................................. V-30
5.2.8. Crosover Pada Generasi 0 .......................................... V-33
5.2.9. Mutasi Pada Generasi 0 .............................................. V-39
5.2.10. Seleksi Pada Generasi 1 .............................................. V-44
5.2.11. Crossover Pada Generasi 1 ......................................... V-46
5.2.12. Mutasi Pada Generasi 1 .............................................. V-49
5.2.13. Seleksi Pada Generasi 2 .............................................. V-53
5.2.14. Crossover Pada Generasi 2 ......................................... V-55
5.2.15. Mutasi Pada Generasi 2 .............................................. V-58

VI

ANALISIS PEMECAHAN MASALAH ....................................

Vi-1

6.1. Analisis Perhitungan Tenaga Perawat ....................................

VI-1

6.2. Analisis Pemberhentian Generasi ...........................................

VI-3

6.3. Analisis Keoptimalan Individu Terbaik .................................

VI-4

VIi KESIMPULAN DAN SARAN .................................................... ViI-1
7.1. Kesimpulan ............................................................................ VII-1
7.2. Saran .................................................................................... VII-2

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR TABEL

TABEL

HALAMAN

1.1. BOR Instalasi Rawat Inap RSUD Gunungsitoli Tahun 2015
2.1. Daftar Pimpinan RSUD Gunungsitoli ...............................

I-2
II-2

3.1. Skills & Effort Performance Ratings dengan Sistem
Westinghouse .....................................................................

III-13

3.2. Condition & Consistency Performance Ratings dengan
Sistem Westinghouse .........................................................

III-13

3.3. Penentuan Allowance Untuk Waktu Baku .........................

III-17

3.4. Istilah-Istilah Dalam Algoritma Genetika ..........................

III-24

5.1. Tabel Penilaian Rating Factor ...........................................

V-11

5.2. Tabel Penilaian Allowance .................................................

V-11

5.3. Data Waktu Siklus .............................................................

V-12

5.4. Penempatan Perawat Pada Setiap Shift ..............................

V-13

5.5. Tabel Uji Keseragaman Data .............................................

V-15

5.6. Perhitungan Uji Kecukupan Data Aktivitas Vital Signs ....

V-19

5.7. Hasil Uji Kecukupan Data .................................................

V-20

5.8. Perhitungan Waktu Normal dan Waktu Standar ................

V-22

5.9. Perhitungan Tenaga Perawat..............................................

V-23

5.10. Jumlah Tenaga Perawat .....................................................

V-23

5.11. Notasi Dalam Algoritma Genetika.....................................

V-24

5.12. Individu 1 Generasi 0 .........................................................

V-27

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR TABEL (LANJUTAN)

TABEL

HALAMAN

5.13. Daftar Hari Libur Pada Generasi 0 ....................................

V-28

5.14. Nilai Fitness Individu Pada Generasi 0 .............................

V-29

5.15. Proses Seleksi Dengan Menggunakan Metode Roulette
Pada Generasi 0..................................................................

V-31

5.16. Bilangan Acak dan Individu Yang Lolos Seleksi Pada
Generasi 0 ..........................................................................

V-32

5.17. Penentuan Pasangan Kromosom Non-Crossover Pada
Generasi 0 ..........................................................................

V-34

5.18. Individu 1* Pada Generasi 0 ..............................................

V-36

5.19. Individu 1* Pasca Modifikasi Pada Generasi 0 .................

V-37

5.20. Nilai Fitness Pasca Corssover Pada Generasi 0 ................

V-38

5.21. Penentuan Gen Yang Dimutasikan Pada Generasi 0 .........

V-39

5.22. Indivdu 2* Setelah Mutasi Pada Generasi 0 ......................

V-42

5.23. Daftar Hari Libur Setelah Proses Mutasi Pada Generasi 0

V-43

5.24. Nilai Fitness Pasca Mutasi Pada Generasi 0 ......................

V-44

5.25. Proses Seleksi Dengan Menggunakan Metode Roulette Pada
Generasi 1 ..........................................................................

V-45

5.26. Bilangan Acak dan Individu Yang Lolos Seleksi Pada
Generasi 1 ..........................................................................

V-46

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR TABEL (LANJUTAN)

TABEL

HALAMAN

5.27.. Penentuan Pasangan Kromosom Non-Crossover Pada
Generasi 1 ..........................................................................

V-47

5.28. Daftar Hari Libur Setelah Proses Crossover Pada Generasi 1

V-48

5.29. Nilai Fitness Pasca Crossover Pada Generasi 1 ................

V-49

5.30. Penentuan Gen Yang Dimutasikan Pada Generasi 1 .........

V-50

5.31. Daftar Hari Libur Setelah Proses Mutasi Pada Generasi 1

V-52

5.32. Nilai Fitness Pasca Mutasi Pada Genrasi 1........................

V-53

5.33. Proses Seleksi Dengan Menggunakan Metode Roulette Pada
Generasi 1 ..........................................................................

V-54

5.34. Bilangan Acak dan Individu Yang Lolos Seleksi Pada
Generasi 2 ..........................................................................

V-55

5.35. Penentuan Pasangan Kromosom Non-Crossover Pada
Generasi 2 ..........................................................................

V-56

5.36. Daftar Hari Libur Setelah Proses Crossover Pada Generasi 2

V-57

5.37. Nilai Fitness Pasca Crossover Pada Generasi 2 ................

V-58

5.38. Penentuan Gen Yang Dimutasikan Pada Generasi 2 .........

V-59

5.39. Daftar Hari Libur Setelah Proses Mutasi Pada Generasi 2

V-61

5.40. Nilai Fitness Pasca Mutasi Pada Generasi 2 ......................

V.62

6.1. Perbandingan Jumlah Perawat Aktual Dengan Jumlah Perawat
Usulan ................................................................................

VI_1

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR TABEL (LANJUTAN)

TABEL

HALAMAN

6.2. Perbandingan Kecukupan Tenaga Perawat Untuk 30 Bed
Berdasarkan Rasio PMK No. 56 Tahun 2014 ....................

VI-3

6.3.. Daftar Individu Terbaik Pada Setiap Generasi ..................

VI-4

6.4

Hari Libur Pada Individu-Individu Terbaik .......................

VI-6

6.5. Rerata Fitness Pada Masing-Masing Generasi ..................

Vi-7

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR GAMBAR

GAMBAR

HALAMAN

2.1. Strukutr Organisasi RSUD Gunungsitoli ...........................

II-5

3.1. Ilustrasi Penyelesaian Permasalahan Dengan Algoritma
Genetika .............................................................................

III-26

3.2. Siklus Algoritma Genetika .................................................

III-29

3.3. Ilustrasi Seleksi Dengan Roda Roulette .............................

III-31

3.4. Diagram Alir Proses Crossover .........................................

III-32

3.5. Ilustrasi Proses Crossover ..................................................

III-33

3..6 Diagram Alir Proses Mutasi...............................................

III-34

4.1. Kerangka Konseptual Penelitian ........................................

IV-2

4.2. Langkah-Langkah Proses Penelitian ..................................

IV-6

5.1. Grafik Uji Keseragaman Data Aktivitas Vital Signs..........

V-16

5.2. Grafik Uji Keseragaman Data Aktivitas Memandikan Pasien

V-16

5.3. Grafik Uji Keseragaman Data Aktivitas Pemeriksaan Makanan V-17
5.4. Grafik Uji Keseragaman Data Aktivitas Mengganti Perban

V-17

5.5. Grafik Uji Keseragaman Data Aktivitas Memberi Obat/Injeksi V-18
5.6. Proses Crossover Kromosom.............................................

V-35

6.1. Grafik Rata-Rata Fitness Setiap Generasi .........................

VI-8

Universitas Sumatera Utara