PERAMALAN CURAH HUJAN DI STASIUN PABELAN SUKOHARJO DENGAN METODE RUNTUN WAKTU FUZZY MUSIMAN.

ABSTRAK
Risqa Fitrianti Khoiriyah. 2016. PERAMALAN CURAH HUJAN DI
STASIUN PABELAN SUKOHARJO DENGAN METODE RUNTUN WAKTU
FUZZY MUSIMAN. Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. Universitas Sebelas Maret.
Curah hujan merupakan salah satu unsur yang penting dalam berbagai
bidang kehidupan masyarakat seperti pada bidang pertanian, pengairan, perhubungan, dan industri. Dengan demikian diperlukan peramalan curah hujan.
Penelitian ini bertujuan untuk menentukan peramalan curah hujan di Stasiun
Pabelan Sukoharjo menggunakan metode runtun waktu fuzzy musiman.
Penelitian ini merupakan penelitian terapan dengan data curah hujan di
Stasiun Pabelan Sukoharjo periode Januari 2011-Desember 2014. Berdasarkan
data tersebut kemudian digunakan untuk proses peramalan menggunakan metode runtun waktu fuzzy musiman. Pada metode ini dilakukan dengan mengkombinasikan variasi musiman dan hasil peramalan tanpa efek musiman. Berdasarkan
hasil penelitian menggunakan model F̂t = (Cvt + Ds(t−1) )Sit dengan Cvt adalah
nilai defuzzifikasi, Ds(t−1) adalah data yang sudah dihilangkan efek musimannya
dan Sit adalah indeks musiman untuk t = 1(Januari 2015), diperoleh peramalan
untuk w = 3 adalah 372.00 mm.
Kata Kunci : curah hujan, peramalan, metode runtun waktu fuzzy musiman

iii

ABSTRACT
Risqa Fitrianti Khoiriyah. 2016. RAINFALL FORECASTING IN PABELAN

SUKOHARJO STATION USING FUZZY TIME SERIES SEASONAL METHOD.
Faculty of Mathematics and Natural Sciences, Sebelas Maret University.
Rainfall is one of the important component in the community life, especially in agriculture, irrigation, transportation, and industry sector. Thus it needed
rainfall forecasting. The aim of this research is to forecast rainfall in Pabelan
Sukoharjo Station using fuzzy time series seasonal method.
This research is an applied research using data in Pabelan Sukoharjo station
in the period January 2011-December 2014 was disappeared. These data was used
for forecasting process with fuzzy time series seasonal method. This method
combined the seasonal variation and forecasting result without seasonal effect.
Based on the result of this research by F̂t = (Cvt + Ds(t−1) )Sit where Cvt is
defuzzification value, Ds(t−1) is the data that has been removed from seasonal
effect and Sit is seasonal indeks for t = 1(Januari 2015), obtained the forecasting
for w = 3 is 372.00 mm.
Keywords : rainfall, forecasting, fuzzy time series seasonal method

iv

MOTO

”Never lose control and stay focus to reach every single dream in every single

moment that we have”

v

PERSEMBAHAN

Karya ini kupersembahkan untuk
Ibu, Bapak, dan kakakku sebagai wujud atas doa, cinta, nasehat, dan dukungan
yang diberikan.

vi

KATA PENGANTAR

Segala puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan
skripsi ini. Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terimakasih kepada
1. Titin Sri Martini, S.Si., M.Kom. sebagai Pembimbing I yang telah memberikan bimbingan materi dan penyusunan alur penulisan skripsi,
2. Dra. Etik Zukhronah, M.Si. sebagai Pembimbing II yang telah memberikan
bimbingan materi dan arahan dalam hal penulisan skripsi,
3. Drs. Siswanto, M.Si. sebagai Penguji I yang telah memberikan arahan

dalam hal penulisan skripsi, dan
4. Dr. Dewi Retno Sari S., S.Si., M.Kom. sebagai Penguji II yang telah memberikan arahan materi, motivasi, dan arahan dalam hal penulisan skripsi.
Semoga skripsi ini bermanfaat.

Surakarta, Januari 2016

Penulis

vii

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

i

HALAMAN PENGESAHAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

ii


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

iii

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

iv

MOTO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

v

PERSEMBAHAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

vi

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

vii


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

ix

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

x

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

xi

DAFTAR NOTASI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

xii

ABSTRACT

I


PENDAHULUAN

1

1.1

Latar Belakang Masalah . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1

1.2

Perumusan Masalah

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2

1.3


Tujuan Penelitian . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2

1.4

Manfaat Penelitian . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3

II LANDASAN TEORI

4

2.1

Tinjauan Pustaka . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4


2.2

Teori Pendukung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5

2.2.1

Curah Hujan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5

2.2.2

Himpunan Fuzzy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6

2.2.3


Metode Runtun Waktu Fuzzy . . . . . . . . . . . . . . . .

6

viii

2.3

2.2.4

Metode Runtun Waktu Fuzzy Musiman . . . . . . . . . . .

7

2.2.5

Akar Rata-rata Kuadrat Sesatan . . . . . . . . . . . . . .

11


Kerangka Pemikiran . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

11

III METODE PENELITIAN

13

IV HASIL DAN PEMBAHASAN

14

4.1

Deskripsi Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

14

4.2


Peramalan Curah Hujan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

15

4.3

Akar Rata-rata Kuadrat Sesatan

23

. . . . . . . . . . . . . . . . . .

V PENUTUP

24

5.1

Kesimpulan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

24

5.2

Saran . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

24

DAFTAR PUSTAKA

25

LAMPIRAN

26

ix

DAFTAR TABEL

2.1

Pemetaan Basis Interval . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

9

4.1

Rata-rata bergerak 12 bulan, rata-rata terpusat 12 bulan, dan rasio 16

4.2

Nilai indeks musiman berdasarkan rasio curah hujan bulanan tahun 2011-2014 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

17

4.3

Data curah hujan tahun 2011 tanpa efek musiman dan Vt . . . . .

18

4.4

Partisi himpunan semesta pembicaraan . . . . . . . . . . . . . . .

18

4.5

Hasil fuzzifikasi Vt tahun 2011 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

19

4.6

Peramalan curah hujan di Stasiun Pabelan Sukoharjo tahun 2011

23

x

DAFTAR GAMBAR

2.1

Grafik fungsi keanggotaan kurva trapesium . . . . . . . . . . . . .

6

4.1

Plot runtun waktu data curah hujan di Stasiun Pabelan Sukoharjo

14

4.2

Plot ACF curah hujan di Stasiun Pabelan Sukoharjo . . . . . . .

15

xi

DAFTAR NOTASI
R

:

himpunan bilangan real

U

:

semesta pembicaraan

F (t)

:

runtun waktu fuzzy pada waktu t

Ãi

:

himpunan fuzzy dengan indeks i

µÃi

:

fungsi keanggotaan himpunan fuzzy Ai

µÃi (u1 ) :

derajat keanggotaan dari ui pada Ai

ui

:

elemen dari himpunan fuzzy Ai

mi

:

nilai tengah dari ui

l

:

panjang interval

Vt

:

Selisih dari setiap data Dst pada waktu ke t dengan t − 1

Vmin

:

data terkecil dalam semesta pembicaraan

Vmaks

:

data terbesar dalam semesta pembicaraan

S1 , S2

:

bilangan random positif

St

:

data sebenarnya yang mempunyai pola musiman

Dst

:

data tanpa efek musiman

Sit

:

indeks musiman

C(t)

:

kriteria matriks dari F (t)

Ow (t)

:

matriks berdasarkan pada nilai w

Cvt

:

defuzzifikasi

fi

:

nilai maksimum dari masing-masing kolom ke-i

F̂ (t)

:

peramalan data pada waktu t

xii

BAB I
PENDAHULUAN
1.1

Latar Belakang Masalah

Hujan merupakan fenomena alam yang keberadaannya berpengaruh pada
kehidupan. Dengan kemajuan teknologi dan ilmu pengetahuan, terjadinya hujan
dapat dideteksi. Informasi tentang hujan berguna untuk kehidupan masyarakat
di berbagai bidang. Dalam bidang pertanian, informasi tersebut digunakan untuk meramalkan produksi hasil pertanian ke depan dan menentukan awal musim
penghujan. Di bidang pengairan, digunakan untuk menentukan peta operasional
untuk tahun basah, kering, dan normal. Kemudian di bidang perhubungan juga
digunakan untuk mengetahui cuaca apakah mendukung digunakannya transportasi khususnya pesawat terbang dan kapal laut. Selain itu, di bidang industri
seperti industri gula merah, kapas, garam, ikan asin, dan rambak, produktivitasnya juga tergantung pada curah hujan.
Curah hujan merupakan ukuran untuk mengukur banyaknya hujan yang
terjadi di suatu daerah. Curah hujan dapat diartikan sebagai ketinggian air hujan yang terkumpul dalam tempat yang datar, tidak menguap, tidak meresap
dan tidak mengalir. Rata-rata curah hujan yang terjadi di berbagai wilayah di
Indonesia termasuk tinggi. Hal ini karena Indonesia terletak di sekitar garis khatulistiwa yang panas, sehingga banyak penguapan air. Pada tahun 2010 terjadi
hujan secara terus menerus yang menyebabkan para petani banyak mengalami
kerugian akibat banjir dan banyaknya tanaman yang membusuk. Oleh karena
itu, dengan adanya informasi tentang kapan terjadinya hujan menjadi hal yang
sangat diperlukan untuk mengantisipasi kondisi cuaca yang tidak menentu.
Siswanti dan Wutsqa [10] meramalkan curah hujan di Kota Yogyakarta
menggunakan model fungsi transfer multivariat dan menunjukkan bahwa ramal1

an curah hujan pada waktu ke-t dipengaruhi oleh banyaknya curah hujan pada
12 bulan dan 24 bulan sebelumnya. Terjadinya curah hujan pada bulan tertentu
dipengaruhi oleh bulan-bulan sebelumnya dikarenakan curah hujan merupakan
fenomena musiman. Berdasarkan penelitian tersebut, data curah hujan merupakan data runtun waktu. Hwang et al. [7] memperkenalkan metode runtun
waktu fuzzy menggunakan variasi yang sebenarnya untuk peramalan. Liu dan
Wei [9] mengembangkan metode yang diperkenalkan oleh Hwang et al. [7] dengan menambahkan efek musiman. Pada metode yang diusulkan Liu dan Wei
[9] tersebut menggunakan kombinasi dua himpunan data runtun waktu musiman yaitu variasi musiman dan hasil peramalan data yang sudah dihilangkan efek
musimannya. Peramalan dengan metode yang diusulkan oleh Liu dan Wei [9]
memiliki nilai tingkat kesalahan atau eror yang kecil dibandingkan dengan empat
metode runtun waktu fuzzy seperti Chen [2], Hwang et al. [7], Lee dan Chou [8],
Cheng et al. [3], sehingga metode tersebut memiliki keakuratan yang lebih baik
untuk meramalkan data berpola musiman.
Dalam penelitian ini, metode runtun waktu fuzzy musiman digunakan untuk meramalkan curah hujan di Stasiun Pabelan Sukoharjo. Berdasarkan nilai
peramalan tersebut dapat dihitung nilai akar rata-rata kuadrat (ARKS). Nilai
ARKS pada metode yang diusulkan oleh Liu dan Wei [9] dibandingkan berdasarkan nilai w. Metode dengan nilai ARKS yang lebih kecil merupakan metode
yang terbaik.

1.2

Perumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang, rumusan masalah pada penelitian ini adalah
bagaimana peramalan curah hujan di Stasiun Pabelan Sukoharjo menggunakan
metode runtun waktu fuzzy musiman.

1.3

Tujuan Penelitian

Tujuan dari penelitian ini adalah menentukan nilai peramalan curah hujan
di Stasiun Pabelan Sukoharjo menggunakan metode runtun waktu fuzzy musiman.
2

1.4

Manfaat Penelitian

Manfaat yang diharapkan dari penelitian ini untuk memberikan pemahaman tentang peramalan runtun waktu fuzzy untuk data yang berpola musiman.

3