MAKALAH
MODEL
ANTRIAN
Diajukan
untuk tugas mandiri mata kuliah
Analisa
kuantintatif
Novi
Eliawati
1123070079
Manajemen Keuangan Syariah/IV/ B
FAKULTAS
SYARIAH DAN HUKUM
UNIVERSITAS
ISLAM NEGERI SUNAN GUNUNG DJATI
BANDUNG
2014
KATA
PENGANTAR
Segala puji
bagi Allah SWT yang telah memberikan nikmat serta hidayah-Nya terutama nikmat kesempatan dan kesehatan sehingga penulis dapat menyelesaikan makalah mata kuliah “ANALISA KUANTITATIF”. Kemudian shalawat beserta salam kita sampaikan kepada Nabi besar kita
Muhammad SAW yang telah memberikan pedoman hidup yakni al-qur’an dan sunnah
untuk keselamatan umat di dunia.
Makalah ini merupakan salah satu
tugas di program studi Manajemen Keuangan Syariah pada Universitas Islam Negeri
Sunan Gunung Djati Bandung. Selanjutnya kami mengucapkan terima kasih yang
sebesar-besarnya kepada dosen pembimbing
mata kuliah ANALISA KUANTITATIF dan kepada seluruh pihak yang telah memberikan
bimbingan serta arahan selama penulisan makalah ini.
Akhirnya penulis menyadari bahwa
banyak terdapat kekurangan-kekurangan dalam penulisan makalah ini, maka dari
itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang konstruktif dari para pembaca
demi kesempurnaan makalah ini.
Bandung,Selasa 29
April 2014
Novi Eliawati
1123070079
BAB
I
PENDAHULUAN
1.1. LATAR BELAKANG MASALAH
Manusia
sebagai makhluk sosial, tidak akan terlepas dari peran serta orang lain dalam
kehidupan. Pada kondisi tertentu manusia pasti membutuhkan jasa orang lain
dalam memenuhi kebutuhan hidup, dan untuk mendapatkannya terkadang mengharuskan
untuk menunggu terlebih dulu. Hal tersebut sangat mungkin terjadi, karena
banyak orang yang membutuhkan jasa yang sama dalam waktu yang bersamaan pula.
Kondisi tersebut sering terlihat dalam kehidupan sehari-sehari, seperti orang
menunggu untuk mendapatkan tiket kereta api, menunggu pesanan di rumah makan,
mengantri di kasir sebuah swalayan, dan mobil yang menunggu giliran untuk
dicuci. Kenyataannya menunggu adalah bagian dari kehidupan sehari-hari, dan
yang dapat diharapkan adalah dapat mengurangi ketidaknyamanan tersebut. Sesuatu
yang sangat diharapkan adalah ketika dapat memperoleh jasa tanpa harus menunggu
terlalu lama. Individu – individu yang menunggu (komponen, produk, kertas
kerja, orang) bertujuan untuk mendapatkan suatu layanan. Pada proses menunggu
untuk mendapatkan layanan tersebut menimbulkan suatu garis tunggu, dan pada
garis tunggu tersebut dapat diprediksi karakteristik –
karakteristiknya.Sehingga dapat dijadikan dasar pengambilan kepustusan agar
tercapai kondisi yang lebih baik, misalnya agar tidak terjadi antrian yang
berkepanjangan.
Menurut
Sinalungga (2008:238), Teori antrian (Queueing Theory) merupakan studi
probabilistik kejadian garis tunggu (waiting lines), yakni suatu garis tunggu
dari customer yang memerlukan layanan dari sistem yang ada. Antrian terjadi
karena adanya keterbatasan sumber pelayanan, yang umumnya berkaitan dengan
terbatasnya server karena alasan ekonomi. Jika jumlah server yang disediakan
terbatas, memungkinkan terjadi antrian yang terlalu lama, sehingga orang dapat
memutuskan untuk meninggalkan antrian tersebut. Hal ini merupakan suatu
kerugian bagi pihak perusahaan, karena kehilangan customer. Agar tidak
kehilangan customer, maka pihak perusahaan harus menyediakan server yang mencukupi,
tetapi dilain pihak perusahaan harus mengeluarkan biaya yang lebih besar.
Menurut
Wospakrik (1996:302), sistem antrian adalah himpunancustomer, server beserta
aturan yang mengatur antara kedatangan customer dan pelayanannya. Salah satu
komponen dari sistem antrian adalah pola kedatangan customer. Tipe kedatangan
ada dua macam, yaitu customer tiba dalam sistem antrian secara individu pada
satu waktu dan sekelompok customer yang datang bersamaan pada satu waktu. Dalam
masalah antrian biasa diasumsikan bahwa customer tiba di suatu fasilitas
layanan secara individu. Namun asumsi tersebut terbantahkan dalam beberapa
situasi di dunia nyata, misalnya surat yang tiba di kantor pos, orang-orang
pergi ke rumah makan atau ke bioskop adalah beberapa contoh keadaan dimana
customer tidak datang sendiri – sendiri, tetapi secara berkelompok dalam satu
waktu. Tentu saja kondisi ini berbeda dengan antrian yang kedatangannya secara
individu, misalnya waktu tunggu customer, dan kesibukan sistem tidak akan
sama.Dalam tugas akhir ini akan dibahas mengenai antrian dengan pola kedatangan
berkelompok (batch arrival). Penelusuran rumus dimulai dengan menganalisis
sistem antrian dengan satu server.
Menurut
Dharma (2001:39), sistem ini banyak ditemui dalam sistem komunikasi. Tujuan
pembahasan ini untuk memperoleh beberapa karakteristik yang dapat mengukur
kinerja/keefektifan sistem antrian. Pada model antrian batch arrival dengan
satu server, diharapkan server mampu mengakomodasi jumlah antrian unit yang
lebih dari satu, yang masuk ke dalam sistem antrian dalam waktu bersamaan.
Sehingga diharapkan unit tidak menunggu terlalu lama. Dengan demikian akan
dibangun konstruksi model antrian yang sesuai dengan kondisi tersebut.
1.2. RUMUSAN MASALAH
ü Bagaimana
model dari sistem antrian satu server dengan pola kedatangan berkelompok (batch
arrival)?
ü Bagaimana
ukuran keefektifan dari model antrian satu server dengan pola kedatangan
berkelompok (batch arrival)?
ü Bagaimana
implementasi model antrian satu server dengan pola kedatangan berkelompok (batch
arrival)?
1.3. TUJUAN MASALAH
ü Menjelaskan
tingkah laku dari model sistem antrian satu server dengan pola kedatangan
berkelompok (batch arrival).
ü Menjelaskan
ukuran keefektifan dari model antrian satu server dengan pola kedatangan
berkelompok (batch arrival).
ü Menjelaskan
implementasi model antrian satu server dengan pola kedatangan berkelompok
(batch arrival).
1.4. MANFAAT MEMPELAJARI MODEL
ANTRIAN
ü Bagi
pembaca memberikan gambaran mengenai model antrian satu server dengan pola
kedatangan berkelompok (batch arrival).
ü Bagi
perpustakaan jurusan pendidikan matematika memberikan tambahan referensi
tentang kajian teori antrian.
ü Bagi
instansi dapat dijadikan pertimbangan sebagai dasar pengambilan keputusan dalam
pengoptimalan server.
BAB
II
PEMBAHASAN
2.1.
TEORI ANTRIAN
Antrian
adalah suatu kejadian yang biasa dalam kehidupan sehari–hari. Menunggu di depan
loket untuk mendapatkan tiket kereta api atau tiket bioskop, pada pintu jalan
tol, pada bank, pada kasir supermarket, dan situasi–situasi yang lain merupakan
kejadian yang sering ditemui. Studi tentang antrian bukan merupakan hal yang
baru.
Menurut
Bronson (1996: 310), proses antrian merupakan proses yang berhubungan dengan
kedatangan customer pada suatu fasilitas pelayanan, menunggu panggilan dalam baris
antrian jika belum mendapat pelayanan dan akhirnya meninggalkan fasilitas
pelayanan setelah mendapat pelayanan. Proses ini dimulai saat customer –
customer yang memerlukan pelayanan mulai datang. Mereka berasal dari suatu
populasi yang disebut sebagai sumber input.
Menurut
Hillier dan Lieberman (1980: 401), proses antrian adalah suatu proses yang
berhubungan dengan kedatangan customer ke suatu sistem antrian, kemudian
menunggu dalam antrian hingga pelayan memilih customer sesuai dengan disiplin
pelayanan, dan akhirnya customer meninggalkan sistem antrian setelah selesai
pelayanan. Sistem antrian adalah himpunan customer, pelayan, dan suatu aturan
yang mengatur kedatangan para customer dan pelayanannya.
Sistem
antrian merupakan “ proses kelahiran – kematian “ dengan suatu populasi yang
terdiri atas para customer yang sedang menunggu pelayanan atau yang sedang
dilayani. Kelahiran terjadi jika seorang customer memasuki fasilitas pelayanan,
sedangkan kematian terjadi jika customer meninggalkan fasilitas pelayanan.
Keadaan sistem adalah jumlah customer dalam suatu fasilitas pelayanan.
2.2.KOMPONEN DASAR DALAM PROSES
ANTRIAN
Menurut
Taha (1997:609), suatu sistem antrian bergantung pada tujuh komponen yaitu pola
kedatangan, pola kepergian, kapasitas sistem, desain pelayanan, disiplin
pelayanan, ukuran sumber pemanggilan, dan perilaku manusia. Komponen – komponen
tersebut diuraikan sebagai berikut :
a).
Pola Kedatangan
Menurut
Wagner (1972:840), pola kedatangan adalah pola pembentukan antrian akibat
kedatangan customer dalam selang waktu tertentu. Pola kedatangan dapat
diketahui secara pasti atau berupa suatu variabel acak yang distribusi
peluangnya dianggap telah diketahui. Jika tidak disebutkan secara khusus
customer datang secara individu ke dalam sistem antrian. Namun dapat pula lebih
dari satu customer datang secara bersamaan ke dalam sistem antrian, pada
kondisi ini disebut dengan bulk arrival (Taha, 1997:177).
b).Pola
Kepergian
Pola
kepergian adalah banyak kepergian customer selama periode waktu tertentu. Pola
kepergian biasanya dicirikan oleh waktu pelayanan, yaitu waktu yang dibutuhkan
oleh seorang pelayan untuk melayani seorang customer. Waktu pelayanan dapat
bersifat deterministik dan dapat berupa suatu variabel acak dengan distribusi
peluang tertentu (Bronson, 1996 : 310). Waktu pelayanan bersifat deterministik
berarti bahwa waktu yang dibutuhkan untuk melayani setiap customer selalu
tetap, sedangkan waktu pelayanan yang berupa variabel acak adalah waktu yang
dibutuhkan untuk melayani setiap customer berbeda – beda.
c).
Kapasitas Sistem
Menurut
Bronson (1996:310), kapasitas sistem adalah banyak maksimum customer, baik
customer yang sedang berada dalam pelayanan maupun dalam antrian, yang
ditampung oleh fasilitas pelayanan pada waktu yang sama. Suatu sistem antrian
yang tidak membatasi banyak customer dalam fasilitas pelayanannya disebut
sistem berkapasitas tak berhingga, sedangkan suatu sistem yang membatasi banyak
customer dalam fasilitas pelayanannya disebut sistem berkapasitas berhingga,
jika customer memasuki sistem pada saat fasilitas pelayanan penuh maka customer
akan ditolak dan meninggalkan sistem tanpa memperoleh pelayanan.
d).
Desain Pelayanan
Menurut
Sinalungga (2008:249), Desain sarana pelayanan dapat diklasifikasikan dalam
channel dan phase yang akan membentuk suatu struktur antrian yang berbeda-beda.
Channel menunjukkan jumlah jalur untuk memasuki sistem pelayanan. Phase berarti
jumlah stasiun stasiun pelayanan, dimana para langganan harus melaluinya
sebelum pelayanan dinyatakan lengkap. Ada empat model struktur antrian dasar
yang umum terjadi dalam seluruh sistem antrian:
1.Single
Chanel – Single Phase
Single
Chanel 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 antrian pada penjualan karcis kereta api yang hanya
dibuka satu loket.
2.Single
Channel - Multi Phase
Multi
phase berarti ada dua atau lebih pelayanan yang dilaksanakn secara berurutan
dalam phase-phase. Misalnya pada antrian di laundry, pakaian – pakaian setelah
dicuci kemudian dijemur lalu disetrika dan terakhir dikemas.
3.
Multi Chanel - Single Phase
Sistem
multi chanel-single phase terjadi jika ada dua atau lebih fasilitas pelayanan
dialiri oleh suatu antrian tunggal. Sebagai contoh adalah Sarana pelayanan
nasabah di Bank.
4.
Multi Chanel - Multi Phase
Sistem
ini terjadi jika ada dua atau lebih fasilitas pelayanan dengan pelayanannya
lebih dari satu phase. Sebagai contoh adalah pelayanan kepada pasien di rumah
sakit dari pendaftaran, diagnosa, tindakan medis sampai pembayaran. Setiap
sistem-sistem ini mempunyai beberapa fasilitas pelayanan pada setiap tahap,
sehingga lebih dari satu individu dapat dilayani pada suatu waktu.
e).
Disiplin Pelayanan
Menurut
Sinalungga (2008: 251), disiplin pelayanan adalah suatu aturan yang dikenalkan
dalam memilih customer dari barisan antrian untuk segera dilayani.
f).
Sumber Pemanggilan
Menurut
Taha (1996:177), ukuran sumber pemanggilan adalah banyaknya populasi yang
membutuhkan pelayanan dalam suatu sistem antrian. Ukuran sumber pemanggilan
dapat terbatas maupun tak terbatas. Sumber pemanggilan terbatas misalnya
mahasiswa yang akan melakukan registrasi ulang di suatu universitas, dimana
jumlahnya sudah pasti. Sedangkan sumber pemanggilan yang tak terbatas misalnya
nasabah bank yang antri untuk menabung atau membuka rekening baru, jumlahnya
bisa tak terbatas.
g).
Perilaku Manusia
Perilaku
manusia merupakan perilaku - perilaku yang mempengaruhi suatu sistem antrian
ketika manusia mempunyai peran dalam sistem baik sebagai customer maupun
pelayan. Jika manusia berperan sebagai pelayan, dapat melayani customer dengan
cepat atau lambat sesuai kemampuannya sehingga mempengaruhi lamanya waktu
tunggu (Taha, 1996:178).Menurut Gross dan Harris (1998:3), perilaku manusia
dalam sistem antrian jika berperan sebagai customer sebagai berikut :
1.Reneging
menggambarkan situasi dimana seseorang masuk dalam antrian, namun belum
memperoleh pelayanan, kemudian meninggalkan antrian tersebut.
2.Balking
menggambarkan orang yang tidak masuk dalam antrian dan langsung meninggalkan
tempat antrian.
3.Jockeying
menggambarkan situasi jika dalam sistem ada dua atau lebih jalur antrian maka
orang dapat berpindah antrian dari jalur yang satu ke jalur yang lain.
2.3. MERUMUSKAN MASALAH ANTRIAN
Perkiraan
prestasi dari sistem antrian dapat digambarkan dengan misalnya : rata - rata
jumlah kedatangan dalam antrian, rata – rata waktu tunggu dari suatu kedatangan
dan persentase waktu luang dari pelayanan. Ukuran prestasi ini dapat digunakan
untuk memutuskan jumlah pelayanan yang harus diberikan, perubahan yang harus
dilakukan dalam kecepatan pelayanan atau perubahan lain dalam sistem antrian.
Dengan sasaran pelayanan, jumlah pelayanan dapat ditentukan tanpa berpatokan
pada biaya waktu tunggu.
Ukuran
prestasi dan parameter model antrian ditentukan dengan notasi sebagai berikut :
λ= rata-rata
kecepatan kedatangan (jumlah kedatangan persatuan waktu)
1/λ =rata-rata
waktu antar kedatangan
µ =rata-rata
kecepatan pelayanan (jumlah satuan yang dilayani persatuan waktu bila pelayan
sibuk.
1/µ =
rata-rata waktu yang dibutuhkan pelayan
ρ = faktor
penggunaan pelayan (proporsi waktu pelayan ketika sedang sibuk)
Po =
probabilitas tidak ada pelanggan dalam sistem
Pn =
probabilitas kepastian n pelanggan dalam sistem
n = jumlah
pelanggan dalam sistem
Lq = jumlah
pelanggan yang diharapkan menunggu dalam antrian.
S = jumlah
fasilitas pelayan.
Wq= waktu
yang diharapkan oleh pelanggan selama menunggu dalam antrian.
W= waktu
yang diharapkan oleh pelanggan selama dalam sistem.
2.4.CONTOH DALAM ANTRIAN YANG SANGAT PENTING
Ø Contoh
Supermarket. Berapa lama pelanggan harus menunggu di kasir ? apa yang terjadi
dengan waktu tunggu selama puncak kesibukan ? apakah jumlah kasir cukup ?
Ø Contoh
Sistem Produksi Sebuah mesin menghasilkan jenis produk yang berbeda. Berapa
waktu pasti dari suatu pesanan? Apa yang mengurangi waktu pasti jika kita
memiliki sebuah mesin ekstra? Haruskah kita membuat prioritas dari pesanan?
Ø Contoh
Kantor Pos. Dalam suatu kantor pos ada konter-konter khusus didalamnya seperti
stempel, packaging, ternsaksi keuangan dll. Apakah konternya sudah cukup?
Bisakah Antrian terpisah atau antrian umum di depan konter dengan spesialisasi
yang sama?
Ø Contoh
Komunikasi Data Di dalam paket jaringan komunikasi standar komputer yang
disebut sel ditransmisikan di dalam link dari satu switch ke yang lainnya. Pada
setiap switch sel yang masuk dapat dibuffer ketika permintaan yang datang
melebihi kapasitas link. Ketika buffer penuh cel yang masuk akan hilang. Apa
yang menunda sel didalam switch? Pecahan sel yang mana yang akan hilang? Berapa
ukuran buffer yang baik?
Ø Contoh
Tempat Parkir Mereka akan mendirikan suatu area parkir baru di depan suatu
supermarket. Seberapa besar seharusnya ?
Ø Contoh
Perakitan Papan Sirkuit Printer Memasang komponen secara vertikal di atas papan
printer dilakukan dalam suatu pusat perakitan yang terdiri dari sejumlah mesin
penyisipan yang paralel. Masing-masing mesin mempunyai sebuah magazine untuk
menyimpan komponen. Berapa waktu pasti yang dibutuhkan untuk produksi papan
sirkuit itu? Bagaimana seharusnya pembagian komponen yang diperlukan untuk
perakitan papan sirkuit printer disetiap mesin?
Ø Contoh
Call Center dari suatu perusahaan asuransi ? Pertanyaan melalui telepon,
mengenai kondisi-kondisi asuransi, ditangani oleh sebuah call center. Dimana
masing-masing regu membantu nasabah dari masing-masing daerah tertentu. Berapa
lama pelanggan menunggu sebelum sampai operator bersedia? Apakah jumlah telefon
yang masuk cukup? Apakah operatornya cukup? Regu polling?
Ø Contoh
Main Frame Komputer Banyak cashomat dihubungkan pada sebuah main frame komputer
yang besar yang dapat menangani semua teransaksi finansial. Apakah kapasitas
komputer mainframe cukup? Apa yang terjadi jika penggunaan cashomat meningkat?
Ø Contoh
Gardu Tol Pengendara motor harus membayar bea masuk untuk melewati sebuah
jembatan. Apakah gardu tol cukup? Contoh Rambu Lalu Lintas Bagaimana kita harus
mengatur rambu lalu lintas agar waktu tunggu dapat diterima?
2.5. KARAKTERISTIK MODEL ANTRIAN
Berikut diberikan formula matematik untuk analisis
kasus-kasus antrian yang memiliki karakteristik tertentu:
|
MODEL
|
KARAKTERISTIK ANTRIAN
|
FORMULA MATEMATIKA
|
|
Channel
|
Phase
|
Sumber populasi
|
Pola kedatangan
|
Pola pelayanan
|
Disiplin antrian
|
Panjang antrian
|
|
ANTRIAN TUNGGAL
|
Tunggal
|
Tunggal
|
Tak terbatas
|
Poisson
|
Eksponensial
|
FCFS
|
Tak terbatas
|
|
|
Tunggal
|
Tunggal
|
Tak terbatas
|
Poisson
|
Konstan
|
FCFS
|
Tak terbatas
|
|
|
Tunggal
|
Tunggal
|
Terbatas
|
Poisson
|
Eksponensial
|
FCFS
|
Tak terbatas
|
|
|
ANTRIAN GANDA
|
Ganda
|
Tunggal
|
Tak terbatas
|
Poisson
|
Eksponensial
|
FCFS
|
Tak terbatas
|
|
Keterangan :
= tingkat kedatangan,
= tingkat pelayanan,
p = tingkat penggunaan fasilitas, nl = rata-rata jumlah pelanggan
dalam antrian, ns = rata-rata jumlah pelanggan dalam system
(termasuk yang sedang dilayani), tl = rata-rata waktu tunggu dalam
antrian, ts = rata-rata waktu dalam system, c= jumlah channel,
Pw = Probabilitas menunggu dalam antrian, X= service factor
(proporsi waktu yang diperlukan untuk pelayanan), W = Rata-rata waktu tunggu
dalam antrian, U= rata-rata waktu yang diperlukan untuk melayani antar
pelanggan, T = Rata-rata waktu pelayanan, Jumlah unit dari sumber populasi, L =
rata-rata jumlah pelanggan dalam antrian, F = Faktor efisiensi
BAB
III
3.1.KESIMPULAN
Dari
pembahasan diatas dapat diambil kesimpulan bahwa metode antrian sangat penting.
Antrian adalah suatu kejadian yang biasa dalam kehidupan sehari–hari. Menunggu
di depan loket untuk mendapatkan tiket kereta api atau tiket bioskop, pada
pintu jalan tol, pada bank, pada kasir supermarket, dan situasi–situasi yang
lain merupakan kejadian yang sering ditemui. Studi tentang antrian bukan
merupakan hal yang baru.
Terdapat
beberapa metode antrian dan model antrian serta karakteristik model yang
dijelaskan diatas. Diatas terdapat beberapa beberapa contoh, serta tabel dimana
model antrian sangat penting. Menunggu memang hal yang sangat menjengkelkan
tetapi banyak metode nya dalam mata kuliah analisa kuantitatif. Ada empat model
struktur antrian dasar yang umum terjadi dalam seluruh sistem antrian.
DAFTAR
PUSTAKA
Bain, L, &
Engelhardt. (1992). Introduction to Probability and Mathematical Statistics.
California: Wadsworth Publishing Company.
Barte,
R. G, & Sherbert, D. R. (2000). Introduction to Real Analysis. New York:
John Wiley & Sons.