Super Efisiensi dengan Model Data En- velopment Analysis 2-Tahap

SUPER EFISIENSI DENGAN MODEL DATA
ENVELOPMENT ANALYSIS 2-TAHAP

TESIS

Oleh
SHEILA EKA PUTRI S
117021031/MT

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2013

Universitas Sumatera Utara

SUPER EFISIENSI DENGAN MODEL DATA
ENVELOPMENT ANALYSIS 2-TAHAP

TESIS


Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat
Untuk Memperoleh Gelar Magister Sains dalam
Program Studi Magister Matematika pada
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Sumatera Utara

Oleh
SHEILA EKA PUTRI S
117021031/MT

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2013

Universitas Sumatera Utara

Judul Tesis
Nama Mahasiswa
Nomor Pokok

Program Studi

: SUPER EFISIENSI DENGAN MODEL DATA
ENVELOPMENT ANALYSIS 2-TAHAP
: Sheila Eka Putri S.
: 117021031
: Matematika

Menyetujui,
Komisi Pembimbing

(Prof. Dr. Tulus, M.Si )
Ketua

(Dr. Marwan Ramli, M.Si)
Anggota

Ketua Program Studi,

Dekan,


(Prof. Dr. Herman Mawengkang)

(Dr. Sutarman, M.Sc)

Tanggal lulus: 4 Juni 2013
Universitas Sumatera Utara

Telah diuji pada
Tanggal 4 Juni 2013

PANITIA PENGUJI TESIS
Ketua
: Prof. Dr. Tulus, M.Si
Anggota : 1. Dr. Marwan Ramli, M.Si
2. Prof. Dr. Saib Suwilo, M.Sc
3. Dr. Yulita Molliq, M.Sc

Universitas Sumatera Utara


PERNYATAAN
SUPER EFISIENSI DENGAN MODEL DATA
ENVELOPMENT ANALYSIS 2-TAHAP

TESIS

Dengan ini saya menyatakan bahwa dalam tesis ini tidak terdapat karya yang
pernah diajukan untuk memperoleh gelar magister disuatu perguruan tinggi dan
sepanjang sepengetahuan juga tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah
ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali secara tertulis diacu dalam naskah
ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.

Medan,

Juni 2013

Penulis,

Sheila Eka Putri S.


i

Universitas Sumatera Utara

ABSTRAK
Data Envelopment Analysis (DEA) merupakan suatu metodologi yang didasarkan
pada program linier yang digunakan untuk menentukan nilai efisiensi kinerja relatif suatu Decision Making Unit (DMU). Penelitian ini menyelidiki model DEA
2-tahap dalam menentukan nilai efisiensi baru yang selanjutnya disebut sebagai
super efisiensi model DEA. Penelitian dilakukan dengan mengembangkan model
Banker, Charnes dan Cooper (BCC) dan Charnes, Cooper dan Rhodes (CCR)
terhadap model DEA 2-tahap didasarkan pada orientasi input dan output data.
Hasil penelitian ini diperoleh dua solusi utama, yaitu super efisiensi pada suatu
data dengan memperhatikan orientasi input dan output pada model DEA dan pengurutan (ranking) DMU didasarkan pada masing-masing nilai super efisiensi-nya.

Kata kunci: Data Envelopment Analysis (DEA), Program linier, Decision Making Unit (DMU), Super efisiensi, Pengurutan

ii

Universitas Sumatera Utara


ABSTRACT
Data Envelopment Analysis (DEA) is a methodology based on linear programming that used to measure the relative performances efficiency score of Decision
Making Unit (DMU). This research determined the 2-stage DEA model analysis
in obtain new efficiency score, called super efficiency DEA model. The results
of the research is obtained by developing Banker, Charnes and Cooper (BCC)
and Charnes, Cooper and Rhodes (CCR) model into 2-stage DEA model based on
input-output oriented data. The results obtained by the two major solutions, super
efficiency in data by considering input output oriented in DEA model and DMU
ranking based on each its super efficiency value.

Keywords: Data Envelopment Analysis (DEA), Linear programming, Decision
Making Unit (DMU), Super efficiency, Ranking

iii

Universitas Sumatera Utara

KATA PENGANTAR
Pertama penulis panjatkan syukur kepada Allah yang Maha Pengasih Lagi Penyayang atas segala Rahmat dan karunia-Nya yang telah diberikan kepada
penulis, sehingga penulis dapat menyelesaikan tesis sesuai dengan waktu yang

telah dialokasikan. Tesis ini berjudul ”Super Efisiensi dengan Model Data Envelopment Analysis 2-Tahap”. Tesis ini merupakan persyaratan tugas akhir pada
Program Studi Matematika Universitas Sumatera Utara.
Pada kesempatan yang baik ini, penulis menyampaikan ucapan terima kasih
dan penghargaan yang sebesar-besarnya kepada:
Prof. Dr. dr. Syahril Pasaribu, DTM&H, MSc(CTM). Sp.A(K) selaku
Rektor Universitas Sumatera Utara.
Dr. Sutarman, M.Sc selaku Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara yang telah memberikan kesempatan
kepada penulis untuk mengikuti Program Studi Magister Matematika di Universitas Sumatera Utara.
Prof. Dr. Herman Mawengkang selaku ketua Program Studi Magister Matematika di Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara yang telah penuh memberikan motivasi dan bimbingan kepada penulis
hingga penulisan tesis ini telah diselesaikan.
Prof. Dr. Saib Suwilo, M.Sc selaku sekretaris Program Studi Magister Matematika di Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara yang telah banyak memberikan motivasi belajar selama masa perkuliahan
serta selaku anggota komisi pembanding yang telah memberikan masukan dalam
perbaikan dan kesempurnaan tesis ini.
Prof. Dr. Tulus, M.Si selaku ketua komisi pembimbing yang telah banyak
memotivasi dan membimbing dalam penulisan tesis ini.
Dr. Marwan Ramli, M.Si sebagai anggota komisi pembimbing yang telah
banyak memberikan saran dan arahan dalam penulisan tesis ini.
Dr.

Yulita Molliq, M.Sc sebagai anggota komisi pembanding yang telah


banyak memberikan saran dan arahan dalam penulisan tesis ini.
iv

Universitas Sumatera Utara

Seluruh staf pengajar di Program Studi Magister Matematika Universitas Sumatera Utara yang telah banyak memberikan ilmu pengetahuan selama masa
perkuliahan di Program Studi Magister Matematika FMIPA Universitas Sumatera Utara.
Secara khusus penulis menyampaikan terimakasih dan sayang yang mendalam kepada orang tua penulis, (Alm.) Ir. Moch. Sjofian S. dan Sri Wita
Siregar, S.H dan kedua adik penulis, Nadhira Dwi Sabrina dan Azzahra Tri
Najla serta keluarga penulis atas dukungan selama menjalani pendidikan, Affan
Harifsyah Siregar, S.E(Ak) dan Hardy Alamsyah Siregar, S.H.
Ucapan terimakasih juga kepada teman dan kolega penulis, Cut Latifah,
M.Si, Ayril, Yurida Atmaja Parasari, dan Yazeni Diana Putri, S.Si atas
doa, dukungan dan semangat kepada penulis selama penulisan tesis ini. Penulis
menyadari tesis ini masih jauh dari sempurna, namun demikian penulis berharap
semoga tesis ini bermanfaat bagi pembaca dan pihak-pihak yang memerlukannya.
Sekian dan terimakasih.

Medan,


Juni 2013

Penulis,

Sheila Eka Putri S.

v

Universitas Sumatera Utara

RIWAYAT HIDUP
Sheila Eka Putri S. dilahirkan di Bandung pada tanggal 1 Agustus 1989
merupakan anak pertama dari 3 bersaudara dari Ayah (Alm.) Ir. Moch. Sjofian S. dan Ibu Sri Wita Siregar, S.H. Menamatkan Sekolah Dasar (SD) Swasta
Assalaam Bandung pada tahun 2001, Sekolah Menengah Pertama (SMP) Negeri
11 di Bandung pada tahun 2004 dan Sekolah Menengah Atas (SMA) Negeri 3
di Medan jurusan IPA pada tahun 2007. Pada tahun 2007 memasuki Perguruan Tinggi jenjang Strata-1 jurusan Matematika Fakultas Matematika dan Ilmu
Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara dan memperoleh gelar Sarjana
Sains (S.Si) pada tahun 2011. Kemudian tahun 2011 penulis melanjutkan pendidikan di Program Studi Magister Matematika Universitas Sumatera Utara.


vi

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI
Halaman
PERNYATAAN

i

ABSTRAK

ii

ABSTRACT

iii

KATA PENGANTAR


iv

RIWAYAT HIDUP

vi

DAFTAR ISI

vii

DAFTAR TABEL

ix

DAFTAR SIMBOL

x

BAB 1 PENDAHULUAN

1

1.1 Latar Belakang

1

1.2 Perumusan Masalah

3

1.3 Tujuan Penelitian

3

1.4 Manfaat Penelitian

3

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

4

2.1 Model Dasar DEA

4

2.1.1 Model Charnes, Cooper dan Rhodes (CCR)

5

2.1.2 Model Banker, Charnes dan Cooper (BCC)

10

2.2 Super Efisiensi

13

2.2.1 Orientasi input (’io’)

16

2.2.2 Orientasi output (’oo’)

17

BAB 3 SUPER EFISIENSI DENGAN MODEL DEA 2-TAHAP
3.1 Model CCR dengan model DEA 2-tahap
3.1.1 Model CCR orientasi input dan output
vii

18
18
19

Universitas Sumatera Utara

3.2 Model BCC dengan model DEA 2-tahap
3.2.1 Model BCC orientasi input dan output
3.3 Komputasi dan Hasil Perhitungan

21
22
23

3.3.1 Uji data 1

24

3.3.2 Uji data 2

28

BAB 4 KESIMPULAN

30

4.1 Kesimpulan

30

4.2 Saran

30

4.3 Riset Lanjutan

30

DAFTAR PUSTAKA

32

viii

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR TABEL

Nomor

Judul

Halaman

2.1

Kelebihan dalam model DEA

5

2.2

Kekurangan dalam model DEA

5

3.1

Uji data 1

24

3.2

Nilai super efisiensi dengan model Xu dan Ban (2012)

25

3.3

Hasil penaksiran nilai super efisiensi untuk model CCR

27

3.4

Perbandingan nilai super efisiensi Xu dan Ban (2012) dan Sheila

3.5

(2013)

28

Nilai super efisiensi dari pengembangan model BCC dan CCR

28

ix

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR SIMBOL
Simbol
Ej
j = 1, . . . , n

Definisi
efisiensi tiap DMUj , j = 1, . . . , n
total jumlah DMU hingga ke-n

xij

masukan tiap DMUj dengan i = 1, . . . , m

xik

masukan ke-i untuk DMU ke-k yang dievaluasi, j 6= k

yrj

keluaran tiap DMUj dengan r = 1, . . . , s

yrk

keluaran ke-i untuk DMU ke-k yang dievaluasi, j 6= k

θk∗

nilai super efisiensi untuk DMU ke-k yang dievaluasi untuk
model CCR, j 6= k

βk∗

nilai super efisiensi untuk DMU ke-k yang dievaluasi untuk
model BCC, j 6= k

λj

bobot atau nilai tiap DMUj

BCC

Banker, Charnes and Cooper

CCR

Charnes, Cooper and Rhodes

CRS

Constant Returns to Scale

DEA

Data Envelopment Analysis

DMU

Decision Making Unit

VRS

Variable Returns to Scale

x

Universitas Sumatera Utara