Penyelesaian Mixed Integer Programming Dengan Menggunakan Metode Branch And Bound.

PENYELESAtA.N M IXED INTE{; ER PROGRAM M ING
DENGAN F{ENCGUNAhAN II{ETODE ERANCH AND BO(JND

TESIS

Oleh:

MULYANI.A
06 21s 04?

)i .:.:
i ii .."
i, ..
':

:i

?i
i,1:

tt'


i..

(r

1i,

\T

P

ROG EEA El PA SCASARJAI{A
[ ; ]\ lt' E, RSITAS Al'j t]A LAS
2S{}8

Penyelesaian Mixed Integer Programming

Dengan Menggunakan Metode Branch And Bound

Oleh: Mulyadi.A

(Dibawah bimbingan Dr.Muhafzan, M.Si, dan Haripamyu, M.Si)

RINGKASAN

Dalam permasalahan optimisasi selalu dituntut untuk memaksimalkan atau
meminimalkan sebuah besaran tertentu, yang disebut dengan fungsi tujuan objektif.

Fungsi tujuan objektif

ini

bergantung pada sejumlah variabel masukan (entering

variabel), melalui satu atau lebih kendala (atnstraints'). Model
merepresortasikan pennasalahan tersebut

di

atas dinamakan


trntuk

dengan program linier

(linear programming).

Integer programmir+g adalah bentuk lain dmi program linier dengan variabel
keputusan dibatasi integ,er, mixed integer atau zero-one. Dalam menyelesaikan
masalatr integer

programmilg, dapat digrrnakan beberapa metodg antara lain metode

Branch and Baund, metode Cutting Plane dan metode Balas.
Tujuan dari penelitian ini adalah, jika diberikan masalah perencanaan linier
maksimumkan

z =clrr+C2x2+.'.+CnNn
dengan kendala

4,,x,

t]
I

+

atzxz

+

a.x

b1

aztxt

+

Qzzxz

+


4znx,

b2

ax

;_

a .x.

a

^x^

Bagaimana menyelesaikan permasalahan

di

atas yang variabel keputusannya


merupakan mixed integer, dengan menggunakan metode Braru ch and Baund.

Untuk mencapai tujuan im, beberapa tinjauan pustaka yang berkaitan dengan
permasalahan perencarliuul linier mixed integer, seperti sistim persam:ran linier,sistem

pertidaksamaan linier, matriks, eliminasi Gauss-Jordan, masalah perencaruum linier,
metode simpleks, masalah perencanffm lirner integer dan metode Branch and Bound

.

Dalam metode Branclt and Baund nilai optimat sebuah fungsi tujuan objektif
diperoleh melalui beberapa tahap, yaitu : Branching Bounding dwt Fathoming

Dari hasil penelitian diperoleh kesimpulan bahwa penyelesaian masalah mixed
integer prograrnming dapat dilakukan dengan menggunakan metode Branch and
Bound.

n1


FffiFIT"1
t

BAB

I

PENDAHULT]AN

1.1

Latar Belakang Masalah
Dalam permasalahan optimisasi selalu dituntut untuk memaksimalkan atau

meminimalkan sebuah besaran terlentu, yang disebut dengan fungsi tujuan objektif.

Fungsi tujuan objeldif

ini


bergantung pada sejumlah variabel masukan (entering

variabel), melalui satu atau lebih kendala {constraints}. Model untuk merepresentasi-

kan permasalahan tersebut di atas dinarnakan dengan program linier (linear
programming).
Dalam program linier variabel keputusan dan kendala dibatasi bilangan nyat4
rulmun seringkali suatu keputusan menginginkan variabel berupa bilangan bulat agar
keputusan menjadi

realistih misalnya jika variabel keputusan hasil produksi

suatu

pabrik berupa sepatu alau makanan kalurg. Janggal rasanya kalau suatu keputusan
suatu produksi menghasilkan 20,7 pasang sepatu atau 40,3 makanan kaleng, tetapi akan
.lebih terasa realistik

rnnkanan


jika pabnk tersebut menghasilkan 21 pasang sepatu

kaleng. Untuk

menyelesaikan permasalahan

ini

atau 40 kaleng

digunakan integer

raErammingyang merupalcan bentuk lain dari program linier.
Integer programming dapat dipergunakan untuk menyelesaikan permasalahan
;ilrrk

Ee' linear programming dan integey non-linear pragramming. Integer linear

w":,zrswnins adalah integer prograrntning dengan fungsi tujuan dan kendala berupa
gum'iafsarnaan linier, sedangkan integer non-linear programming adalah integer


pnurrrrvning dengan fungsi tujuan dan kendala berupa pertidaksamaan non-linier.
Fs'm,realahan integer linear programmirtg mencakup permasalahansemua

mglo-- E::ed integer dar

permasalahan zero-one. Permasalahan semua integer adatah

il@ d,fi n integer linecr pragramming dengan semua variabel kendala dan

k€putusan berupa bilangan integer. Permasalahan mixed integer adalah permasalahan

nrcger linear programming dengan kendala dibatasi bilangan integer dan sebagian
ruiab€l keputusan berupa bilangan infeger. Sdangkan permasalahanz€ro-one adalah
permasalalmn integer linear programming dengan variabel keputusan safu dan nol.

Terdapat beberapan metode untuk menyelesaikan masalah integer linear
programming, Dengan metode-metode ini nanti akan dibuat batasan-batasan khusus
1mg akan memaksa pemecahan optimum dari masalah program linier untuk bergerak


ln rah
mode

pemecahan

integer, mixed integer

atau zero-one yang diinginkan. Metode-

rru adalatl metode Branch and Bound, metode Cutting Plane dan metode Balas.

Iba
gdd

metode-metode yang adq untuk menyelesaikan integer pragramming dengan
keputusan berupa integer dan mixed integer hanya dapat digunakan metode

lmm ad Boutld dan rnetode Cutting Plane.
Ddam metode Branch ancl Bound penyelesaian tnteger utw mixed integer

dqan

fmH

melakukan pencabangan pada penyelesaian yang bukan integer

eLiEEr did4atkan

batas bawah atau batas atas yang optimal dari suatu permasalahan

integer. Sedangkan dalam metode CuttingPlane dlbuat kendalatambahan

ilg

tsrg daerah penyelesaian

.vang layak dari masalah perenmnaan

integel atail

-drqger. sdringga dapat mengeliminasi penyelesaian yang bukan integer. Proses
pada daeratr penyelesaian yang layak ini terus berlangsurg sehingga
[ren
{f"H penr-elesaian 1'ang diinginkan.
,llk-r

Mesalah

l
Errra

rhui masalah perencanaim linier integer sebagai berikut
fimgsi objektrf

:=crr;+e1x"+.'.+cfrxn

dengan kendala

arrxt

+

atzxz

+

+

atrxo

a^.x.

+

a^^x^

+

+

a^x

:

i

amtl.x.

Q*zXz

Bagaimana menyelesaikan permasalahan

:

a-oxo

di

atas yang variabel keputusarmya

merupakan mixed integer, dengan menggunakan metode Branch ond Bound.

13 Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menentukan nilai optimal dari suaiu
fungsi objektif dalam progmm linieryang variabel keputusannyabemilai mised integer
dengan menggunakan metode Brsnch and Bound.

1.4

Manfaat Penelitian
Diharapkan penulisan

ini

dapat memberikan surnbangan pengetahuan baik

kepada penulis sendiri maupun bagt pembaca dalam menyelesaikan masalah
perencanaan mixed ifitsger dengan menggunakan metode

fr€nch and Bound

.

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan
Berdasarkan pembahasan diatas dapat disimpulkan bahwa metode Branch and

Bound dapat digunahan untuk menentukan penyelesaian optimal dalam masalah
perencanaan

linir'r mixed integer. Dengan menggunakan metode Branch and Bound

dapat ditelusuri proses pencabangan subpersoalan sehingga penyelesaian optimal dapat

ditentukan.

5.2 Saran
Adapun saran yang dikemukakan sehubungan dengan penelitian ini adalah

:

Penggunaan metode Branch and Bound dalam menyelesaikan masalah perencanaan

Iinier mixed integer membutuhkan waktu yang panjang maka diharapkan penelitian

selanjutnya dapat rnenggunakan metode
perencanaan

lain dalam

menyelesaikan masalah

linier mixed integer untuk mengefisienkan waktu dalam menentukan

penyelesaian optimal.

34

DAFTAR PUSTAKA

Anton, H. 1987. Elementary Linear Algebra Fifth Edition. Anton Textbooks Inc.
New.York.

Aprilia, S. 2005. Aplikasi algontma Branch and Bound untuk menyelesaikan Integer
Programming Lab Ilmu dan Rekayasa Komputasi. Departemen Teknik
Informatika ITb.
Bronson, R. 1996. Teori dan Soal-soal Operations Research. Erlangg4 Jakarta

Dimyati,T.T. Dimyati,A. 1994. Operation Research Model-model Pengambilan
Keputusan. Sinar Baru Algensindo. Bandung.

to

Friedberg, S.H. Insel.1986. lntroduction
Prentice-Hall. Nen' Jersel

Linear Algebra

xith

Applicafions

.

Hillier, F. S. Liebermen. 2001. Introduction To Operarion Research Serenth E$n:'n
Mc Gret-Hill Inc \err \-ork
Leon, S.J. 1998 .{ljabar Ltnrer l:: \:.--.'..-:r'"' Ei:s: KaL:::l Pens:: E.-"mgun
Jaloarta-

Noble, B. 1988. AppireC
Pedregal, P. 2m-+.

L,:e": r. .:::, l_---: ::::n

Pmr;*i*ruL \fih

.lssdir

[ntrsJ;;t.::,:- '-T.,-*- .--- :i srnrys-\snru \sn l lrmn

i!ilr

Ne* YorL

Rao, S.S. 1995. Optrrruzation The..T
Publishers.

Ne*

::::

{::l-;.i:l;x'r*<

\*

-lge

tmrmm:nu

T-

Delhr

SimarmataA. 1985. Operations Research Sebuah Penganw Tehnik-telrul Crri.:::rx;
kuantatif dan Sistim-sistim Operasionai Gramedra Jak.afla

Strang,

G, 1976.

Supranto,

Linear Algebra and Its Aplication. The Publisher. L SA

J. 20A6. Riset Operasi Untuk Pengambilan Keputusan-

Edisi Rerisr.

Universitas Indonesia. Jaliarta.
Tahao

H.A. 2005.

Riset Operasi Suatu Pengantar. Edisi

Jakarta
.

.::i' :

;:1iPt;;p.ri:: i..,r*K

-,,rj.lgy"g$S Tii #. Ai,r
r

iqAl.i

r*

L ;r

;