download

Mata kuliah : S0872 – Riset Operasi
Tahun
: 2010
PEMROGRAMAN DINAMIS
Pertemuan 7
MATERI
– Elemen Model Pemrograman Dinamis
– Definisi Keadaan
– Solusi Pemrograman Dinamis
– Penerapan Dalam Teknik Sipil
Bina Nusantara University
3
ELEMEN MODEL PD
–
Pemrograman DInamis (PD) adalah prosedur matematis yang didesign
terutama untuk memperbaiki efisiensi komputasi dalam penyelesaian
matematis dengan memecah perhitungan menjadi beberapa subproblem yang
lebih kecil dan sederhana.
–
PD biasanya menyelesaikan suatu problem dengan memecahnya ke tahaptahap dimana tiap tahap hanya merupakan satu variabel optimasi saja.
–
Kaitan antar tahap yang berbeda dilakukan melalui perhitungan recursive
dimana hasil solusi optimal keseluruhan problem akan diperoleh setelah tahap
akhir tercapai.
–
Penggunaannya melibatkan kegiatan pengambilan keputusan dalam jangka
lama, oleh karenanya lebih sesuai bila disebut pemrograman bertahap.
Elemen model DP terdiri atas:
• Model jaringan
• Model DP
• Persamaan recursive ke belakang
–
Bina Nusantara University
4
DEFINISI KEADAAN
–
Keadaan sistem merupakan halpenting dalam PD karena menyatakan kaitan
antar tahap sehingga karenanya ketika tiap tahap dioptimasi secara terpisah
maka keputusan yang dihasilkan secara otomatis layak untuk keseluruhan
masalah.
–
Penentuan definisi keadaan adalah hal yang sulit dalam PD, perlu digunakan
beberapa petunjuk pembantu, yaitu dengan menemukan jawaban atas
pertanyaan berikut:

Apakah hubungan yang menyatukan antar tahap

Apakah informasi yang diperlukan untuk membuat keputusan yang layak
pada tahap sekarang tanpa memeriksa kelayakan keputusan yang dibuat
pada tahap sebelumnya.
Bina Nusantara University
5
SOLUSI PD
Penyelesaian pemrograman dinamis diberikan dalam pembahasan contoh masalah
berikut ini.
Suatu perusahaan yang mempunyai tiga unit pabrik menyediakan anggaran investasi sebesar 5
milyard untuk pengembangan fasilitas produksi. Ketiga unit diminta membuat proposal berisi
alternatif biaya pengembangan dan hasil masing-masing alternatif. Untuk itu perusahaan perlu
melakukan optimasi strategi pengembangan agar biaya investasi yang ditanamkan memberikan
hasil terbesar. Ringkasan biaya dan hasil dari proposal tersebut disusun dalam tabel berikut.
Bila c = cost (biaya)
R = revenue (hasil)
I = investasi total = 5 milyard
k = proposal
Maka tabel ringkasan biaya dan hasil masingmasing alternatif tiap unit pabrik seperti gambar
disamping.
Dari tabel tersebut terdapat kombinasi
pengembangan pabrik sebanyak hasil kali
alternatif, yaitu = 3 x 4 x 2 = 24 kombinasi.
Bina Nusantara University
Proposal
(k)
Unit 1
Unit 2
Unit 3
c1
R1
c2
R2
c3
R3
1
0
0
0
0
0
0
2
1
5
2
8
1
3
3
2
6
3
9
-
-
4
-
-
4
12
-
-
Penyelesaian dilakukan dengan
persamaan recursive
6
max
f1 ( x1 )  c (k )  2R1 (k1 )
1 1
k1 1, 2 , 3
SOLUSI PD
max
f1 ( x1 )  c (k )  2R1 (k1 )
1 1
Tahap 1
k1 1, 2 , 3
R1 (k1)
Solusi Optimum
x1
Bina Nusantara University
k1 = 1
k1 = 2
k1 = 3
f1(x1)
k1*
0
0
0
0
0
1
1
0
5
0
5
2
2
0
5
6
6
3
3
0
5
6
6
3
4
0
5
6
6
3
5
0
5
6
6
3
7
max
f1 ( x1 )  c (k )  2R1 (k1 )
1 1
k1 1, 2 , 3
SOLUSI PD
max
f 2 ( x2 )  c (k )  4R2 (k2 )  f1x2  c2 (k2 )
2 2
Tahap 2
k 2 1, 2 , 3, 4
R2 (k2) + f1(x2 – c2(k2))
Solusi Optimum
x2
Bina Nusantara University
k2 = 1
k2 = 2
k2 = 3
k2 = 4
f2(x2)
k2*
0
0+0=0
-
-
-
0
1
1
0+5=5
-
-
-
5
1
2
0+6=6
8+0=8
-
-
8
2
3
0+6=6
8 + 5 = 13
9+0=9
-
13
2
4
0+6=6
8 + 6 = 14
9 + 5 = 14
12 + 0 = 12
14
3 (4)
5
0+6=6
8 + 6 = 14
9 + 6 = 15
12 + 5 = 17
17
4
8
max
f1 ( x1 )  c (k )  2R1 (k1 )
1 1
k1 1, 2 , 3
SOLUSI PD
max
f 3 ( x3 )  c (k )  1R3 (k3 )  f 2 x3  c3 (k3 )
3 3
Tahap 3
k 3 1, 2
R3 (k3) + f2(x3 – c3(k3))
Solusi Optimum
x3
k3 = 1
Bina Nusantara University
k3 = 2
f3(x3)
k3*
0
0+0=0
-
0
1
1
0+5=5
3+0=3
5
1
2
0+8=8
3+5=8
8
1 (2)
3
0 + 13 = 13
3 + 8 = 11
13
1
4
0 + 14 = 14
3 + 13 = 16
16
2
5
0 + 17 = 17
3 + 14 = 17
17
1 (2)
9
SOLUSI PD
Solusi Optimum
Nilai hasil (revenue) maksimum = 17
Bina Nusantara University
x3
k3*
x2
k2*
x1
k1*
(k1*, k2*, k3*)
5
1
5
4
1
2
(2, 4, 1)
5
2
4
2
2
3
(3, 2, 2)
3
1
2
(2, 3, 2)
10
PENERAPAN DALAM TEKNIK SIPIL
– Kajian investasi property
– Penentuan jumlah pekerja konstruksi
– Dsb.
Bina Nusantara University
11
SOAL LATIHAN
Dengan data pada contoh pembahasan, hitunglah keuntungan optimum bila nilai maksimum investasi
adalah:
1.
4 milyard
2.
6 milyard
3.
7 milyard
Bina Nusantara University
12