Penerapan Metode Fuzzy Mamdani Dalam Penentuan Persediaan Beras Tahun 2015 (Stusi Kasus : Perusahaan Umum Bulog Divisi Regional Sumut)
1
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Sejarah perberasan di Indonesia tidak pernah lepas dari peranan pemerintah yang
turut serta dalam mengatur ekonomi perberasan nasional. Peranan beras yang
sangat khusus dan memiliki berbagai fungsi ekonomi, lingkungan hidup, budaya
dan politik merupakan salah satu alasan penting campur tangan pemerintah
terhadap ketersediaan perberasan.
Untuk memperoleh beras dan memenuhi kebutuhan hidupnya, setiap
manusia memiliki cara yang berbeda-beda. Ada yang mampu bertani padi agar
memperoleh beras untuk kebutuhan hidupnya, namun ada juga yang hanya dapat
membeli. Tentunya bagi para petani, ketersediaan stok beras bukanlah hal yang
perlu dipertimbangkan. Tetapi bagi orang yang hanya dapat membeli,
ketersediaan stok beras sangatlah berpengaruh untuk memenuhi kebutuhan seharihari.
Untuk
menjaga
stabilitas
dan
meningkatkan
ketahananan
pangan,
Pemerintah memiliki peranan penting untuk melakukan pembentukan Badan
Urusan Logistik (BULOG) yaitu Perusahaan umum BULOG. Perum BULOG
merupakan satu-satunya Badan Usaha Milik Negara (BUMN) yang mempunyai
wewenang dalam menangani kebutuhan pangan pokok dalam negeri dan
berurusan dalam menangani kebijakan ketahanan pangan. Adapun kebijakan yang
dilakukan oleh Pemerintah tidak hanya bertujuan untuk meningkatkan produksi
pangan tetapi yang lebih penting adalah menjaga tersedianya kebutuhan pangan
untuk seluruh lapisan masyarakat.
Universitas Sumatera Utara
2
Perum BULOG bertanggung jawab dalam menangani ketahanan pangan
pada komoditas beras. Untuk memenuhi tanggung jawab tersebut bukanlah hal
yang mudah, karena komoditas beras memiliki sifat yang mudah rusak dan
musiman, adanya persediaan beras yang cukup sangatlah penting untuk memenuhi
kebutuhan permintaan pasar masyarakat. Hal tersebut ditujukan agar tidak terjadi
impor beras akibat dari pada kekurangan persediaan beras yang terjadi pada
Perum BULOG dan tidak terjadi kelebihan persediaan beras yang dapat
mengakibatkan beras rusak akibat faktor hama, cuaca, dan lain sebagainya.
Jumlah ketersediaan beras di Perum BULOG sangat mempengaruhi proses
kegiatan penyaluran beras kepada masyarakat. Persediaan beras yang dikelola
oleh Perum BULOG dimaksudkan untuk mengantisipasi ketidakpastian
permintaan beras oleh masyarakat dan juga untuk menjaga kemungkinan
terjadinya gagal panen.
Hal tersebut pernah dialami Perum BULOG pada Mei 2011 dimana pada
saat itu BULOG memiliki persediaan beras terbanyak, yakni sebesar 98.213,95
ton dan pada Desember 2012 Perum BULOG mengalami persediaan beras yang
sedikit, yaitu hanya 1.375,97 ton. Menanggapi jumlah persediaan beras yang
selalu berubah-ubah sewaktu-waktu, cukup sulit rasanya menentukan jumlah
persediaan beras yang tepat untuk memenuhi permintaan pasar tepat waktu
dengan jumlah yang sesuai. Ketidakpastian jumlah persediaan beras ini sangat
beresiko dalam proses mempertahankan ketahanan pangan, sehingga penanganan
untuk menanggulangi kerawanan pemesanan beras perlu dilakukan.
Perum BULOG untuk mempermudah dalam penentuan persediaan beras.
Berbagai
cara
dilakukan
pihak
Perum
BULOG
untuk
menyelesaikan
ketidakpastian persediaan beras tersebut. Banyak metode yang digunakan untuk
menghadapi ketidakpastian dalam menentukan persediaan beras tersebut. Salah
satunya adalah menggunakan logika fuzzy. Logika fuzzy merupakan logika yang
berhadapan dengan konsep kebenaran sebagian, dimana logika klasik menyatakan
bahwa segala hal dapat diekspresikan dalam istilah binary (0 atau 1). Himpunan
fuzzy adalah perluasan jangkauan fungsi keanggotaan dari himpunan tegas.
Universitas Sumatera Utara
3
Pada teori himpunan tegas, suatu objek dapat ditentukan secara tegas
sebagai anggota himpunan itu atau tidak. Pada himpunan tegas (crisp), nilai
keanggotaan suatu item x dalam suatu himpunan A, yang sering ditulis dengan
� ( ), memiliki dua kemungkinan, yaitu :
a. satu (1), yang mengerti bahwa satu item menjadi anggota dalam suatu
himpunan, atau
b. nol (0), yang berarti bahwa suatu item tidak menjadi anggota dalam
suatu himpunan.
Ada
beberapa
metode
yang dapat
digunakan dalam
penentuan
ketidakpastian dalam logika fuzzy. Antara lain, metode Mamdani, metode Sugeno
dan metode Tsukamoto. Fuzzy Mamdani merupakan salah satu metode yang
sangat fleksibel dan memiliki toleransi pada data yang ada atau biasanya disebut
dengan data sekunder.
Berdasarkan uraian permasalahan dan metode diatas penulis menerapakan
metode fuzzy Mamdani dalam menentukan jumlah persediaan beras di Perum
BULOG, dengan judul penulisan: “Penerapan Metode Fuzzy Mamdani Dalam
Penentuan Persediaan Beras Tahun 2015 ( Studi Kasus: Perusahaan Umum
BULOG Divisi Regional SUMUT)”
1.2
Perumusan Masalah
Permasalahan yang akan dibahas adalah bagaimana menentukan persediaan beras
di Perum BULOG Divisi Regional Sumut dengan memperhatikan faktor
pemasukan beras dan penyaluran beras.
Universitas Sumatera Utara
4
1.3
Batasan Masalah
Adapun batasan masalah dalam penelitian ini adalah:
1. Data yang digunakan adalah data sekunder.
2. Penelitian difokuskan hanya pada penentuan persediaan beras dengan
memperhatikan faktor pemasukan dan penyaluran beras.
3. Faktor-faktor yang lain seperti kondisi perekonomian, harga beras dan yang
lainnya tidak dimasukkan dalam menentukan jumlah persediaan beras.
4. Metode yang digunakan adalah metode mamdani.
5. Penegasan (defuzzfikasi) dengan metode centroid.
6. Pengolahan data menggunakan bantuan sotware matlab.
1.4
Tujuan Penelitian
Adapun tujuan dari penelitian ini adalah untuk menerapkan metode fuzzy
Mamdani dalam menentukan jumlah persediaan beras pada Perusahaan Umum
BULOG Divisi Regional Sumut.
1.5
Manfaat Penelitian
Manfaat dari penelitian tugas akhir ini adalah menambah wawasan tentang logika
fuzzy metode Mamdani serta memberikan informasi kepada perusahaan
penggunaan logika fuzzy untuk menentukan jumlah persediaan beras.
1.6
Tinjauan Pustaka
Metode Mamdani dikenal juga dengan nama metode Min-Max. Metode Mamdani
bekerja berdasarkan aturan-aturan linguistik. Metode ini diperkenalkan oleh
Ebrahim H. Mamdani pada tahun 1975. Ada 4 langkah untuk mendapatkan hasil:
Universitas Sumatera Utara
5
a. Fuzzifikasi
Semua variabel yang akan digunakan ditentukan terlebih dahulu. Untuk setiap
variabel input dan ouput dibagi menjadi satu atau lebih himpunan fuzzy.
b. Pembentukan Aturan Dasar Fuzzy
Menyusun aturan-aturan berupa implikasi-implikasi fuzzy yang menyatakan
hubungan antara variabel input dengan variabel output. Bentuk umumnya
adalah sebagai berikut :
Jika a adalah Ai dan Bi, maka z adalah Zi
dengan Ai, Bi, Zi adalah predikat-predikat fuzzy yang merupakan nilai
linguistik ke-i dari masing-masing variabel.
Banyaknya nilai linguistik
variabel input dan output menentukan banyaknya aturan yang dibentuk. Pada
Metode Mamdani, fungsi implikasi yang digunakan adalah Min yang
merupakan aplikasi operator AND.
c. Komposisi Aturan
Komposisi diperoleh dari kumpulan dan korelasi antar aturan apabila sistem
terdiri dari beberapa aturan. Pada logika fuzzy Mamdani, metode yang
digunakan yaitu metode Max (maximum). Pada metode ini, solusi himpunan
fuzzy diperoleh dengan cara mengambil nilai maksimum aturan, kemudian
menggunakan
nilai
tersebut
untuk
memodifikasi
daerah
fuzzy
dan
mengaplikasikannya ke output dengan menggunakan operator Or (gabungan).
Jika semua proporsi telah dievaluasi, maka output akan berisi suatu himpunan
fuzzy yang merefleksikan kontribusi dari tiap-tiap proporsi. Secara umum
dapat dituliskan:
µ
= max(µ [
,µ
)
Dengan:
µ sf[xi] = nilai keanggotaan solusi fuzzy sampai aturan ke i
µ kf[xi] = nilai keanggotaan konsekuensi fuzzy sampai aturan ke i
Universitas Sumatera Utara
6
d. Defuzzyfikasi
Input dari proses penegasan adalah suatu himpunan fuzzy yang diperoleh dari
komposisi aturan-aturan fuzzy, sedangkan output yang dihasilkan merupakan
suatu bilangan real yang tegas. Sehingga jika diberikan suatu himpunan fuzzy
dalam range tertentu, maka harus dapat diambil suatu nilai tegas tertentu
sebagai output. Metode centroid adalah metode pengambilan keputusan
dengan cara mengambil titik pusat daerah fuzzy. Solusi tegas pada metode ini
diperoleh dengan cara mengambil titik pusat daerah fuzzy. Defuzzyfikasi pada
komposisi aturan mamdani dengan menggunakan metode centroid. Secara
umum dirumuskan (Sri Kusumadewi, 2010) :
untuk variabel kontinu:
∗
µ
=
untuk variabel diskrit:
∗
=
=1
µ(
=1 µ (
)
)
Dimana:
Z*
= nilai keanggotaan aturan
n
= banyaknya aturan
Zj
= aturan ke-j
µ(zj) = nilai keanggotaan aturan ke-j
Universitas Sumatera Utara
7
1.7
Metode Penelitian
Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah:
1. Metode penelitian kepustakaan (Studi Literatur)
Penelitian kepustakaan adalah metode pengumpulan data yang digunakan
untuk memperoleh data maupun informasi yang dibutuhkan dengan cara
membaca dan mempelajari buku-buku perkuliahan atau umum, serta mencari
sumber informasi lainnya yang berhubungan dengan objek yang diteliti.
2. Metode pengumpulan data
Pengumpulan data untuk keperluan penelitian ini dilakukan oleh penulis
dengan menggunakan data olahan yang diperoleh dari Perusahaan Umum
BULOG Divisi Regional Sumut.
3. Adapun metode pengolahan data yang digunakan dalam penelitian ini adalah:
a. Fuzzifikasi.
Pada metode mamdani dibentuk himpunan fuzzy untuk masing-masing
variabel input dan output.
b. Pembentukan dasar fuzzy.
Menyusun
aturan-aturan
berupa
implikasi-implikasi
fuzzy
yang
menyatakan hubungan antara variabel input dan output.
c. Komposisi aturan.
Metode operator fuzzy yang digunakan adalah AND DAN α – predikat
diperoleh dengan mengambil nilai keanggotaan terkecil.
d. Defuzzifikasi
Defuzzifikasi
merupakan
tahap
akhir
untuk
memperoleh
output
menggunakan metode centroid.
e. Kesimpulan
Universitas Sumatera Utara
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Sejarah perberasan di Indonesia tidak pernah lepas dari peranan pemerintah yang
turut serta dalam mengatur ekonomi perberasan nasional. Peranan beras yang
sangat khusus dan memiliki berbagai fungsi ekonomi, lingkungan hidup, budaya
dan politik merupakan salah satu alasan penting campur tangan pemerintah
terhadap ketersediaan perberasan.
Untuk memperoleh beras dan memenuhi kebutuhan hidupnya, setiap
manusia memiliki cara yang berbeda-beda. Ada yang mampu bertani padi agar
memperoleh beras untuk kebutuhan hidupnya, namun ada juga yang hanya dapat
membeli. Tentunya bagi para petani, ketersediaan stok beras bukanlah hal yang
perlu dipertimbangkan. Tetapi bagi orang yang hanya dapat membeli,
ketersediaan stok beras sangatlah berpengaruh untuk memenuhi kebutuhan seharihari.
Untuk
menjaga
stabilitas
dan
meningkatkan
ketahananan
pangan,
Pemerintah memiliki peranan penting untuk melakukan pembentukan Badan
Urusan Logistik (BULOG) yaitu Perusahaan umum BULOG. Perum BULOG
merupakan satu-satunya Badan Usaha Milik Negara (BUMN) yang mempunyai
wewenang dalam menangani kebutuhan pangan pokok dalam negeri dan
berurusan dalam menangani kebijakan ketahanan pangan. Adapun kebijakan yang
dilakukan oleh Pemerintah tidak hanya bertujuan untuk meningkatkan produksi
pangan tetapi yang lebih penting adalah menjaga tersedianya kebutuhan pangan
untuk seluruh lapisan masyarakat.
Universitas Sumatera Utara
2
Perum BULOG bertanggung jawab dalam menangani ketahanan pangan
pada komoditas beras. Untuk memenuhi tanggung jawab tersebut bukanlah hal
yang mudah, karena komoditas beras memiliki sifat yang mudah rusak dan
musiman, adanya persediaan beras yang cukup sangatlah penting untuk memenuhi
kebutuhan permintaan pasar masyarakat. Hal tersebut ditujukan agar tidak terjadi
impor beras akibat dari pada kekurangan persediaan beras yang terjadi pada
Perum BULOG dan tidak terjadi kelebihan persediaan beras yang dapat
mengakibatkan beras rusak akibat faktor hama, cuaca, dan lain sebagainya.
Jumlah ketersediaan beras di Perum BULOG sangat mempengaruhi proses
kegiatan penyaluran beras kepada masyarakat. Persediaan beras yang dikelola
oleh Perum BULOG dimaksudkan untuk mengantisipasi ketidakpastian
permintaan beras oleh masyarakat dan juga untuk menjaga kemungkinan
terjadinya gagal panen.
Hal tersebut pernah dialami Perum BULOG pada Mei 2011 dimana pada
saat itu BULOG memiliki persediaan beras terbanyak, yakni sebesar 98.213,95
ton dan pada Desember 2012 Perum BULOG mengalami persediaan beras yang
sedikit, yaitu hanya 1.375,97 ton. Menanggapi jumlah persediaan beras yang
selalu berubah-ubah sewaktu-waktu, cukup sulit rasanya menentukan jumlah
persediaan beras yang tepat untuk memenuhi permintaan pasar tepat waktu
dengan jumlah yang sesuai. Ketidakpastian jumlah persediaan beras ini sangat
beresiko dalam proses mempertahankan ketahanan pangan, sehingga penanganan
untuk menanggulangi kerawanan pemesanan beras perlu dilakukan.
Perum BULOG untuk mempermudah dalam penentuan persediaan beras.
Berbagai
cara
dilakukan
pihak
Perum
BULOG
untuk
menyelesaikan
ketidakpastian persediaan beras tersebut. Banyak metode yang digunakan untuk
menghadapi ketidakpastian dalam menentukan persediaan beras tersebut. Salah
satunya adalah menggunakan logika fuzzy. Logika fuzzy merupakan logika yang
berhadapan dengan konsep kebenaran sebagian, dimana logika klasik menyatakan
bahwa segala hal dapat diekspresikan dalam istilah binary (0 atau 1). Himpunan
fuzzy adalah perluasan jangkauan fungsi keanggotaan dari himpunan tegas.
Universitas Sumatera Utara
3
Pada teori himpunan tegas, suatu objek dapat ditentukan secara tegas
sebagai anggota himpunan itu atau tidak. Pada himpunan tegas (crisp), nilai
keanggotaan suatu item x dalam suatu himpunan A, yang sering ditulis dengan
� ( ), memiliki dua kemungkinan, yaitu :
a. satu (1), yang mengerti bahwa satu item menjadi anggota dalam suatu
himpunan, atau
b. nol (0), yang berarti bahwa suatu item tidak menjadi anggota dalam
suatu himpunan.
Ada
beberapa
metode
yang dapat
digunakan dalam
penentuan
ketidakpastian dalam logika fuzzy. Antara lain, metode Mamdani, metode Sugeno
dan metode Tsukamoto. Fuzzy Mamdani merupakan salah satu metode yang
sangat fleksibel dan memiliki toleransi pada data yang ada atau biasanya disebut
dengan data sekunder.
Berdasarkan uraian permasalahan dan metode diatas penulis menerapakan
metode fuzzy Mamdani dalam menentukan jumlah persediaan beras di Perum
BULOG, dengan judul penulisan: “Penerapan Metode Fuzzy Mamdani Dalam
Penentuan Persediaan Beras Tahun 2015 ( Studi Kasus: Perusahaan Umum
BULOG Divisi Regional SUMUT)”
1.2
Perumusan Masalah
Permasalahan yang akan dibahas adalah bagaimana menentukan persediaan beras
di Perum BULOG Divisi Regional Sumut dengan memperhatikan faktor
pemasukan beras dan penyaluran beras.
Universitas Sumatera Utara
4
1.3
Batasan Masalah
Adapun batasan masalah dalam penelitian ini adalah:
1. Data yang digunakan adalah data sekunder.
2. Penelitian difokuskan hanya pada penentuan persediaan beras dengan
memperhatikan faktor pemasukan dan penyaluran beras.
3. Faktor-faktor yang lain seperti kondisi perekonomian, harga beras dan yang
lainnya tidak dimasukkan dalam menentukan jumlah persediaan beras.
4. Metode yang digunakan adalah metode mamdani.
5. Penegasan (defuzzfikasi) dengan metode centroid.
6. Pengolahan data menggunakan bantuan sotware matlab.
1.4
Tujuan Penelitian
Adapun tujuan dari penelitian ini adalah untuk menerapkan metode fuzzy
Mamdani dalam menentukan jumlah persediaan beras pada Perusahaan Umum
BULOG Divisi Regional Sumut.
1.5
Manfaat Penelitian
Manfaat dari penelitian tugas akhir ini adalah menambah wawasan tentang logika
fuzzy metode Mamdani serta memberikan informasi kepada perusahaan
penggunaan logika fuzzy untuk menentukan jumlah persediaan beras.
1.6
Tinjauan Pustaka
Metode Mamdani dikenal juga dengan nama metode Min-Max. Metode Mamdani
bekerja berdasarkan aturan-aturan linguistik. Metode ini diperkenalkan oleh
Ebrahim H. Mamdani pada tahun 1975. Ada 4 langkah untuk mendapatkan hasil:
Universitas Sumatera Utara
5
a. Fuzzifikasi
Semua variabel yang akan digunakan ditentukan terlebih dahulu. Untuk setiap
variabel input dan ouput dibagi menjadi satu atau lebih himpunan fuzzy.
b. Pembentukan Aturan Dasar Fuzzy
Menyusun aturan-aturan berupa implikasi-implikasi fuzzy yang menyatakan
hubungan antara variabel input dengan variabel output. Bentuk umumnya
adalah sebagai berikut :
Jika a adalah Ai dan Bi, maka z adalah Zi
dengan Ai, Bi, Zi adalah predikat-predikat fuzzy yang merupakan nilai
linguistik ke-i dari masing-masing variabel.
Banyaknya nilai linguistik
variabel input dan output menentukan banyaknya aturan yang dibentuk. Pada
Metode Mamdani, fungsi implikasi yang digunakan adalah Min yang
merupakan aplikasi operator AND.
c. Komposisi Aturan
Komposisi diperoleh dari kumpulan dan korelasi antar aturan apabila sistem
terdiri dari beberapa aturan. Pada logika fuzzy Mamdani, metode yang
digunakan yaitu metode Max (maximum). Pada metode ini, solusi himpunan
fuzzy diperoleh dengan cara mengambil nilai maksimum aturan, kemudian
menggunakan
nilai
tersebut
untuk
memodifikasi
daerah
fuzzy
dan
mengaplikasikannya ke output dengan menggunakan operator Or (gabungan).
Jika semua proporsi telah dievaluasi, maka output akan berisi suatu himpunan
fuzzy yang merefleksikan kontribusi dari tiap-tiap proporsi. Secara umum
dapat dituliskan:
µ
= max(µ [
,µ
)
Dengan:
µ sf[xi] = nilai keanggotaan solusi fuzzy sampai aturan ke i
µ kf[xi] = nilai keanggotaan konsekuensi fuzzy sampai aturan ke i
Universitas Sumatera Utara
6
d. Defuzzyfikasi
Input dari proses penegasan adalah suatu himpunan fuzzy yang diperoleh dari
komposisi aturan-aturan fuzzy, sedangkan output yang dihasilkan merupakan
suatu bilangan real yang tegas. Sehingga jika diberikan suatu himpunan fuzzy
dalam range tertentu, maka harus dapat diambil suatu nilai tegas tertentu
sebagai output. Metode centroid adalah metode pengambilan keputusan
dengan cara mengambil titik pusat daerah fuzzy. Solusi tegas pada metode ini
diperoleh dengan cara mengambil titik pusat daerah fuzzy. Defuzzyfikasi pada
komposisi aturan mamdani dengan menggunakan metode centroid. Secara
umum dirumuskan (Sri Kusumadewi, 2010) :
untuk variabel kontinu:
∗
µ
=
untuk variabel diskrit:
∗
=
=1
µ(
=1 µ (
)
)
Dimana:
Z*
= nilai keanggotaan aturan
n
= banyaknya aturan
Zj
= aturan ke-j
µ(zj) = nilai keanggotaan aturan ke-j
Universitas Sumatera Utara
7
1.7
Metode Penelitian
Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah:
1. Metode penelitian kepustakaan (Studi Literatur)
Penelitian kepustakaan adalah metode pengumpulan data yang digunakan
untuk memperoleh data maupun informasi yang dibutuhkan dengan cara
membaca dan mempelajari buku-buku perkuliahan atau umum, serta mencari
sumber informasi lainnya yang berhubungan dengan objek yang diteliti.
2. Metode pengumpulan data
Pengumpulan data untuk keperluan penelitian ini dilakukan oleh penulis
dengan menggunakan data olahan yang diperoleh dari Perusahaan Umum
BULOG Divisi Regional Sumut.
3. Adapun metode pengolahan data yang digunakan dalam penelitian ini adalah:
a. Fuzzifikasi.
Pada metode mamdani dibentuk himpunan fuzzy untuk masing-masing
variabel input dan output.
b. Pembentukan dasar fuzzy.
Menyusun
aturan-aturan
berupa
implikasi-implikasi
fuzzy
yang
menyatakan hubungan antara variabel input dan output.
c. Komposisi aturan.
Metode operator fuzzy yang digunakan adalah AND DAN α – predikat
diperoleh dengan mengambil nilai keanggotaan terkecil.
d. Defuzzifikasi
Defuzzifikasi
merupakan
tahap
akhir
untuk
memperoleh
output
menggunakan metode centroid.
e. Kesimpulan
Universitas Sumatera Utara