Kajian Sistem Pelayanan Bus Lintas USU
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Teori Antrian
2.1.1 Definisi Antrian
Antrian adalah suatu garis tunggu dari nasabah yang memerlukan layanan dari satu
atau lebih pelayanan. Kejadian garis tunggu timbul disebabkan oleh kebutuhan akan
layanan melebihi kemampuan (kapasitas) pelayanan atau fasilitas layanan, sehingga
nasabah yang tiba tidak tidak bisa segera mendapat layanan disebabkan kesibukan
pelayanan (Siagian, 2006).
Pembahasan teori antrian lebih difokuskan pada upaya penguraian waktu tunggu
yang terjadi dalam antrian barisan. Antrian ini dapat dilihat dalam berbagai situasi
yang terjadi pada kehidupan sehari – hari, seperti :
1. Kendaraan yang menunggu pada traffic light,
2. Pelanggan menunggu pada checkout cashier di supermarket,
3. Para pasien yang menunggu pada suatu klinik kesehatan,
4. Tumpukan surat yang menunggu untuk diketik oleh sekretaris, dan masih banyak
lagi. (Kakiay, 2004).
Supranto (1998), Rata-rata lamanya waktu menunggu (waiting time) sangat
bergantung kepada rata-rata tingkat kecepatan pelayanan (rate of service). Situasi
keputusan seringkali timbul dimana unit atau satuan yang datang untuk memperoleh
pelayanan harus menunggu sebelum memperoleh pelayanan yang diinginkan. Apabila
aturan yang mengatur kedatangan (arrival) unit penerima pelayanan, waktu pelayanan
(service time) dan urutan kedatangan satuan penerima pelayanan (spp) diketahui,
maka sifat-sifat atau ciri-ciri dari situasi antrian dapat dipelajari dengan menggunakan
peralatan matematika dengan mudah.
Universitas Sumatera Utara
Kedatangan spp dapat seragam selama dalam periode tertentu atau secara acak,
tidak teratur. Rata-rata kedatangan merupakan banyaknya atau jumlah kedatangan
spp per satuan waktu. Arrival rate merupakan rata-rata, sebab dari waktu ke waktu
banyaknya kedatangan spp berubah-ubah. Kalau kedatangan bersifat acak, seperti
kedatangan langganan atau nasabah misalnya sangat tidak teratur, tidak mengikuti
pola tertentu.
Rata-rata pelayanan (service rate) merupakan banyaknya pelayanan yang dapat
diberikan dalam waktu tertentu. Lamanya waktu pelayanan bisa juga acak sifatnya
atau seragam. Pada umumnya waktu pelayanan bersifat seragam. Pemberi pelayanan
sering disebut server bisa berupa orang, seperto kasir, dokter, penjual karcis atau
barang seperti mesin otomatis, dll.
2.1.2 Karakteristik Sistem Antrian
Husnan, Suad (1982), Terdapat tiga komponen karakteristik dalam sebuah sistem
antrian yaitu:
a. Karakteristik kedatangan atau masukan sistem
Sumber input yang mendatangkan pelanggan bagi sebuah sistem pelayanan
memiliki karakteristik utama sebagai berikut:
1.
Ukuran populasi
Merupakan sumber konsumen yang dilihat sebagai populasi tidak terbatas atau
terbatas. Populasi tidak terbatas adalah jika jumlah kedatangan atau pelanggan
pada sebuah waktu tertentu hanyalah sebagian kecil dari semua kedatangan yang
potensial. Sedangkan populasi terbatas adalah sebuah antrian ketika hanya ada
pengguna pelayanan yang potensial dengan jumlah terbatas.
2.
Perilaku kedatangan
Perilaku setiap konsumen berbeda-beda dalam memperoleh pelayanan, ada tiga
karakteristik perilaku kedatangan yaitu: pelanggan yang sabar, pelanggan yang
menolak bergabung dalam antrian dan pelanggan yang membelot.
Universitas Sumatera Utara
3.
Pola kedatangan
Menggambarkan bagaimana distribusi pelanggan memasuki sistem. Distribusi
kedatangan terdiri dari : Constant arrival distribution dan Arrival pattern random.
Constant arrival distribution adalah pelanggan yang datang setiap periode tertentu
sedangkan Arrival pattern random adalah pelanggan yang datang secara acak.
b. Disiplin antrian
Displin antrian merupakan aturan antrian yang mengacu pada peraturan pelanggan
yang ada dalam barisan untuk menerima pelayanan yang terdiri dari:
1. First Come First Served (FCFS) atau First In First out (FIFO) yaitu pelanggan
yang datang lebih dulu akan dilayani lebih dulu. Misalnya: sistem antrian pada
Bank, SPBU, dan lain-lain.
2. Last Come First Served (LCFS) atau Last In First Out (LIFO) yaitu sistem
antrian pelanggan yang datang terakhir akan dilayani lebih dulu. Misalnya: sistem
antrian dalam elevator lift untuk lantai yang sama.
3. Service in Random Order (SIRO) yaitu panggilan didasarkan pada peluang
secara acak, tidak peduli siapa dulu yang tiba untuk dilayani.
4. Shortest Operation Times (SOT) merupakan sistem pelayanan yang
membutuhkan waktu pelayanan tersingkat mendapat pelayanan pertama.
c. Fasilitas pelayanan
Dua hal penting dalam karakteristik pelayanan sebagai berikut :
1. Desain sistem pelayanan
Pelayanan pada umumnya digolongkan menurut jumlah saluran yang ada dan
jumlah tahapan.
a. Menurut jumlah saluran yang ada adalah sistem antrian jalur tunggal dan sistem
antrian jalur berganda.
b. Menurut jumlah tahapan adalah sistem satu tahap dan sistem tahapan berganda.
2.
Distribusi waktu pelayanan
Universitas Sumatera Utara
Pola pelayanan serupa dengan pola kedatangan di mana pola ini bisa konstan
ataupun acak. Jika waktu pelayanan konstan, maka waktu yang diperlukan untuk
melayani setiap pelanggan sama. Sedangkan waktu pelayanan acak merupakan
waktu untuk melayani setiap pelanggan adalah acak atau tidak sama.
Mulyono.S (2004), Timbulnya antrian tergantung dari sifat kedatangan itu dan
proses pelayanan. Penentu antrian lain yang penting adalah disiplin antrian.
Disiplin antri adalah aturan keputusan yang menjelaskan cara melayani pengatri,
misalnya datang awal dilayani dulu yang lebih dikenal dengan singkatan FCFS,
datang terakhir dilayani dulu LCS, berdasar prioritas, berdasar abjad, berdasar
janji, dan lain-lain. Jika tidak ada antrian berarti terdapat pelayanan yang
menganggur atau kelebihan fasilitas pelayanan.
2.1.3
Struktur Antrian
Ada empat model struktur antrian dasar yang umum terjadi dalam seluruh sistem
antrian:
a. Single Chanel - Single Phase
Single Channel berarti bahwa hanya ada satu jalur untuk memasuki sistem
pelayanan atau ada satu pelayanan. Single phase menunjukkan bahwa hanya ada
satu stasiun pelayanan sehingga yang telah menerima pelayanan dapat langsung
keluar dari sistem antrian. Contohnya adalah pada pembelian tiket bus yang
dilayani oleh satu loket, seorang pelayan toko dan lain-lain.
Gambar 2.1 Model Single Channel Single Phase
Universitas Sumatera Utara
b. Single Channel Multi Phase
Struktur ini memiliki satu jalur pelayanan sehingga disebut Single Channel. Istilah
Multi Phase menunjukkan ada dua atau lebih pelayanan yang dilaksanakan secara
berurutan. Setelah menerima pelayanan maka individu tidak bisa meninggalkan area
pelayanan karena masih ada pelayanan lain yang harus dilakukan agar sempurna.
Setelah pelayanan yang diberika sempurna baru dapat meninggalkan area pelayanan.
Contoh: pencucian mobil.
Gambar 2.2 Model Single Channel Multi Phase
c. Multi Channel Single Phase
Sistem Multi Channel Single Phase terjadi ketika dua atau lebih fasilitas pelayanan
dialiri oleh antrian tunggal. Sistem ini memiliki lebih dari satu jalur pelayanan atau
fasilitas pelayanan sedangkan sistem pelayanannya hanya ada satu phase. Contoh :
pelayanan di restoran cepat saji yang dilayani oleh beberapa kasir .
Gambar 2.3 Model Multi Channel Single Phase
Universitas Sumatera Utara
d. Multi Channel Multi Phase
Setiap sistem ini mempunyai beberapa fasilitas pelayanan pada setiap tahap, sehingga
lebih dari satu individu dapat dilayani pada suatu waktu. Pada umumnya jaringan ini
terlalu kompleks untuk dianalisis dengan teori antrian. Contoh: pelayanan kepada
pasien di rumah sakit, beberapa perawat akan mendatangi pasien secara teratur dan
memberikan pelayanan dengan continue, mulai dari pendaftaran, diagnosa,
penyembuhan sampai pada pembayaran.
Gambar 2.4 Model Multi Channel Multi Phase
2.1.4
Model Antrian
Ada empat model yang paling sering digunakan oleh perusahaaan dengan
menyesuaikan situasi dan kondisi masing-masing. Dengan mengoptimalkan sistem
pelayanan, dapat ditentukan waktu pelayanan, jumlah saluran antrian, dan jumlah
pelayanan yang tepat dengan menggunakan model-model antrian. Empat model
antrian tersebut adalah (Heizer dan Render, 2005) :
Tabel 2.1 Model Antrian
Sumber : Buku Prinsip-Prinsip Manajemen Operasi
a. Model A adalah model antrian jalur tunggal dengan kedatangan berdistribusi
poisson dan waktu pelayanan eksponensial (M/M/1). Dalam situasi ini,
kedatangan membentuk jalur tunggal untuk dilayani oleh stasiun tunggal.
Contoh: Meja informasi di Supermarket. Rumus antrian untuk model A
adalah:
Universitas Sumatera Utara
Model dan
Jumlah
Jumlah
Pola
Pola Waktu
Ukuran
Nama
Jalur
Tahapan
Tingkat
Pelayanan
Antrian
Eksponensial
Tidak
Antrian
Kedatangan
A.
Sistem Tunggal
Tunggal
Poisson
Sederhana
FIFO
Terbatas
(M/M/1)
B.Jalur
Ganda
Tunggal
Poisson
Eksponensial
Berganda
Tidak
FIFO
Terbatas
(M/M/S)
C.Pelayana
Tunggal
Tunggal
Poisson
Konstan
Tidak
n Konstan
FIFO
Terbatas
(M/D/1)
D. Populasi Tunggal
Tunggal
Poisson
Eksponensial
Terbatas
FIFO
Terbatas
1. Jumlah unit rata-rata yang menunggu dalam sistem
Ls =
2. Jumlah waktu rata-rata yang dihabiskan dalam sistem (waktu menunggu
ditambah waktu pelayanan)
Ws =
3. Jumlah unit rata-rata yang menunggu dalam antrian
Lq =
4. Waktu rata-rata yang dihabiskan untuk menunggu dalam antrian
Wq =
5. Faktor utilisasi sistem
ρ=
6. Probabilitas terdapat 0 unit dalam sistem (yaitu unit pelayanan kosong)
Universitas Sumatera Utara
Po =
7. Probabilitas terdapat lebih dari sejumlah k unit dalam sistem, dimana n
adalah jumlah unit dalam sistem.
Pn
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Teori Antrian
2.1.1 Definisi Antrian
Antrian adalah suatu garis tunggu dari nasabah yang memerlukan layanan dari satu
atau lebih pelayanan. Kejadian garis tunggu timbul disebabkan oleh kebutuhan akan
layanan melebihi kemampuan (kapasitas) pelayanan atau fasilitas layanan, sehingga
nasabah yang tiba tidak tidak bisa segera mendapat layanan disebabkan kesibukan
pelayanan (Siagian, 2006).
Pembahasan teori antrian lebih difokuskan pada upaya penguraian waktu tunggu
yang terjadi dalam antrian barisan. Antrian ini dapat dilihat dalam berbagai situasi
yang terjadi pada kehidupan sehari – hari, seperti :
1. Kendaraan yang menunggu pada traffic light,
2. Pelanggan menunggu pada checkout cashier di supermarket,
3. Para pasien yang menunggu pada suatu klinik kesehatan,
4. Tumpukan surat yang menunggu untuk diketik oleh sekretaris, dan masih banyak
lagi. (Kakiay, 2004).
Supranto (1998), Rata-rata lamanya waktu menunggu (waiting time) sangat
bergantung kepada rata-rata tingkat kecepatan pelayanan (rate of service). Situasi
keputusan seringkali timbul dimana unit atau satuan yang datang untuk memperoleh
pelayanan harus menunggu sebelum memperoleh pelayanan yang diinginkan. Apabila
aturan yang mengatur kedatangan (arrival) unit penerima pelayanan, waktu pelayanan
(service time) dan urutan kedatangan satuan penerima pelayanan (spp) diketahui,
maka sifat-sifat atau ciri-ciri dari situasi antrian dapat dipelajari dengan menggunakan
peralatan matematika dengan mudah.
Universitas Sumatera Utara
Kedatangan spp dapat seragam selama dalam periode tertentu atau secara acak,
tidak teratur. Rata-rata kedatangan merupakan banyaknya atau jumlah kedatangan
spp per satuan waktu. Arrival rate merupakan rata-rata, sebab dari waktu ke waktu
banyaknya kedatangan spp berubah-ubah. Kalau kedatangan bersifat acak, seperti
kedatangan langganan atau nasabah misalnya sangat tidak teratur, tidak mengikuti
pola tertentu.
Rata-rata pelayanan (service rate) merupakan banyaknya pelayanan yang dapat
diberikan dalam waktu tertentu. Lamanya waktu pelayanan bisa juga acak sifatnya
atau seragam. Pada umumnya waktu pelayanan bersifat seragam. Pemberi pelayanan
sering disebut server bisa berupa orang, seperto kasir, dokter, penjual karcis atau
barang seperti mesin otomatis, dll.
2.1.2 Karakteristik Sistem Antrian
Husnan, Suad (1982), Terdapat tiga komponen karakteristik dalam sebuah sistem
antrian yaitu:
a. Karakteristik kedatangan atau masukan sistem
Sumber input yang mendatangkan pelanggan bagi sebuah sistem pelayanan
memiliki karakteristik utama sebagai berikut:
1.
Ukuran populasi
Merupakan sumber konsumen yang dilihat sebagai populasi tidak terbatas atau
terbatas. Populasi tidak terbatas adalah jika jumlah kedatangan atau pelanggan
pada sebuah waktu tertentu hanyalah sebagian kecil dari semua kedatangan yang
potensial. Sedangkan populasi terbatas adalah sebuah antrian ketika hanya ada
pengguna pelayanan yang potensial dengan jumlah terbatas.
2.
Perilaku kedatangan
Perilaku setiap konsumen berbeda-beda dalam memperoleh pelayanan, ada tiga
karakteristik perilaku kedatangan yaitu: pelanggan yang sabar, pelanggan yang
menolak bergabung dalam antrian dan pelanggan yang membelot.
Universitas Sumatera Utara
3.
Pola kedatangan
Menggambarkan bagaimana distribusi pelanggan memasuki sistem. Distribusi
kedatangan terdiri dari : Constant arrival distribution dan Arrival pattern random.
Constant arrival distribution adalah pelanggan yang datang setiap periode tertentu
sedangkan Arrival pattern random adalah pelanggan yang datang secara acak.
b. Disiplin antrian
Displin antrian merupakan aturan antrian yang mengacu pada peraturan pelanggan
yang ada dalam barisan untuk menerima pelayanan yang terdiri dari:
1. First Come First Served (FCFS) atau First In First out (FIFO) yaitu pelanggan
yang datang lebih dulu akan dilayani lebih dulu. Misalnya: sistem antrian pada
Bank, SPBU, dan lain-lain.
2. Last Come First Served (LCFS) atau Last In First Out (LIFO) yaitu sistem
antrian pelanggan yang datang terakhir akan dilayani lebih dulu. Misalnya: sistem
antrian dalam elevator lift untuk lantai yang sama.
3. Service in Random Order (SIRO) yaitu panggilan didasarkan pada peluang
secara acak, tidak peduli siapa dulu yang tiba untuk dilayani.
4. Shortest Operation Times (SOT) merupakan sistem pelayanan yang
membutuhkan waktu pelayanan tersingkat mendapat pelayanan pertama.
c. Fasilitas pelayanan
Dua hal penting dalam karakteristik pelayanan sebagai berikut :
1. Desain sistem pelayanan
Pelayanan pada umumnya digolongkan menurut jumlah saluran yang ada dan
jumlah tahapan.
a. Menurut jumlah saluran yang ada adalah sistem antrian jalur tunggal dan sistem
antrian jalur berganda.
b. Menurut jumlah tahapan adalah sistem satu tahap dan sistem tahapan berganda.
2.
Distribusi waktu pelayanan
Universitas Sumatera Utara
Pola pelayanan serupa dengan pola kedatangan di mana pola ini bisa konstan
ataupun acak. Jika waktu pelayanan konstan, maka waktu yang diperlukan untuk
melayani setiap pelanggan sama. Sedangkan waktu pelayanan acak merupakan
waktu untuk melayani setiap pelanggan adalah acak atau tidak sama.
Mulyono.S (2004), Timbulnya antrian tergantung dari sifat kedatangan itu dan
proses pelayanan. Penentu antrian lain yang penting adalah disiplin antrian.
Disiplin antri adalah aturan keputusan yang menjelaskan cara melayani pengatri,
misalnya datang awal dilayani dulu yang lebih dikenal dengan singkatan FCFS,
datang terakhir dilayani dulu LCS, berdasar prioritas, berdasar abjad, berdasar
janji, dan lain-lain. Jika tidak ada antrian berarti terdapat pelayanan yang
menganggur atau kelebihan fasilitas pelayanan.
2.1.3
Struktur Antrian
Ada empat model struktur antrian dasar yang umum terjadi dalam seluruh sistem
antrian:
a. Single Chanel - Single Phase
Single Channel berarti bahwa hanya ada satu jalur untuk memasuki sistem
pelayanan atau ada satu pelayanan. Single phase menunjukkan bahwa hanya ada
satu stasiun pelayanan sehingga yang telah menerima pelayanan dapat langsung
keluar dari sistem antrian. Contohnya adalah pada pembelian tiket bus yang
dilayani oleh satu loket, seorang pelayan toko dan lain-lain.
Gambar 2.1 Model Single Channel Single Phase
Universitas Sumatera Utara
b. Single Channel Multi Phase
Struktur ini memiliki satu jalur pelayanan sehingga disebut Single Channel. Istilah
Multi Phase menunjukkan ada dua atau lebih pelayanan yang dilaksanakan secara
berurutan. Setelah menerima pelayanan maka individu tidak bisa meninggalkan area
pelayanan karena masih ada pelayanan lain yang harus dilakukan agar sempurna.
Setelah pelayanan yang diberika sempurna baru dapat meninggalkan area pelayanan.
Contoh: pencucian mobil.
Gambar 2.2 Model Single Channel Multi Phase
c. Multi Channel Single Phase
Sistem Multi Channel Single Phase terjadi ketika dua atau lebih fasilitas pelayanan
dialiri oleh antrian tunggal. Sistem ini memiliki lebih dari satu jalur pelayanan atau
fasilitas pelayanan sedangkan sistem pelayanannya hanya ada satu phase. Contoh :
pelayanan di restoran cepat saji yang dilayani oleh beberapa kasir .
Gambar 2.3 Model Multi Channel Single Phase
Universitas Sumatera Utara
d. Multi Channel Multi Phase
Setiap sistem ini mempunyai beberapa fasilitas pelayanan pada setiap tahap, sehingga
lebih dari satu individu dapat dilayani pada suatu waktu. Pada umumnya jaringan ini
terlalu kompleks untuk dianalisis dengan teori antrian. Contoh: pelayanan kepada
pasien di rumah sakit, beberapa perawat akan mendatangi pasien secara teratur dan
memberikan pelayanan dengan continue, mulai dari pendaftaran, diagnosa,
penyembuhan sampai pada pembayaran.
Gambar 2.4 Model Multi Channel Multi Phase
2.1.4
Model Antrian
Ada empat model yang paling sering digunakan oleh perusahaaan dengan
menyesuaikan situasi dan kondisi masing-masing. Dengan mengoptimalkan sistem
pelayanan, dapat ditentukan waktu pelayanan, jumlah saluran antrian, dan jumlah
pelayanan yang tepat dengan menggunakan model-model antrian. Empat model
antrian tersebut adalah (Heizer dan Render, 2005) :
Tabel 2.1 Model Antrian
Sumber : Buku Prinsip-Prinsip Manajemen Operasi
a. Model A adalah model antrian jalur tunggal dengan kedatangan berdistribusi
poisson dan waktu pelayanan eksponensial (M/M/1). Dalam situasi ini,
kedatangan membentuk jalur tunggal untuk dilayani oleh stasiun tunggal.
Contoh: Meja informasi di Supermarket. Rumus antrian untuk model A
adalah:
Universitas Sumatera Utara
Model dan
Jumlah
Jumlah
Pola
Pola Waktu
Ukuran
Nama
Jalur
Tahapan
Tingkat
Pelayanan
Antrian
Eksponensial
Tidak
Antrian
Kedatangan
A.
Sistem Tunggal
Tunggal
Poisson
Sederhana
FIFO
Terbatas
(M/M/1)
B.Jalur
Ganda
Tunggal
Poisson
Eksponensial
Berganda
Tidak
FIFO
Terbatas
(M/M/S)
C.Pelayana
Tunggal
Tunggal
Poisson
Konstan
Tidak
n Konstan
FIFO
Terbatas
(M/D/1)
D. Populasi Tunggal
Tunggal
Poisson
Eksponensial
Terbatas
FIFO
Terbatas
1. Jumlah unit rata-rata yang menunggu dalam sistem
Ls =
2. Jumlah waktu rata-rata yang dihabiskan dalam sistem (waktu menunggu
ditambah waktu pelayanan)
Ws =
3. Jumlah unit rata-rata yang menunggu dalam antrian
Lq =
4. Waktu rata-rata yang dihabiskan untuk menunggu dalam antrian
Wq =
5. Faktor utilisasi sistem
ρ=
6. Probabilitas terdapat 0 unit dalam sistem (yaitu unit pelayanan kosong)
Universitas Sumatera Utara
Po =
7. Probabilitas terdapat lebih dari sejumlah k unit dalam sistem, dimana n
adalah jumlah unit dalam sistem.
Pn