download

Mata kuliah : S0872 – Riset Operasi
Tahun
: 2010
TEORI PROBLEMA PENUGASAN
Pertemuan 5
MATERI
– Definisi Problema Penugasan
– Solusi Problema Penugasan
– Penerapan Dalam Teknik Sipil
Bina Nusantara University
3
DEFINISI PROBLEMA PENUGASAN
• Problema penugasan adalah fungsi tujuan untuk menganalisis penugasan pekerja
kepada obyek kerja atau alat kerja agar diperoleh biaya keseluruhan terendah.
Pekerja dapat berupa orang maupun tugas, dan alat kerja dapat berupa mesin
atau fungsi pekerjaan.
• Problema penugasan dapat dianggap varian atau merupakan kasus khusus
problema transportasi dimana job= sumber= resources dan machine = destination.
• Keadaan problema penugasan dapat dikaji dalam uraian berikut:
–
Tinjau keadaan untuk menugaskan m pekerja atau tugas kepada n mesin
–
Suatu tugas i = (1, … , m) apabila ditugaskan kepada satu mesin j=(1, … , n)
memerlukan biaya sebesar Cij. Satu mesin hanya bisa dibebani satu tugas.
–
Sehingga fungsi tujuan adalh untuk minimasi Cij.
Bina Nusantara University
4
DEFINISI PROBLEMA PENUGASAN
–
Tinjau keadaan untuk menugaskan m pekerja atau tugas kepada n mesin
–
Suatu tugas i = (1, … , m) apabila ditugaskan kepada satu mesin j=(1, … , n)
memerlukan biaya sebesar Cij. Satu mesin hanya bisa dibebani satu tugas.
–
Sehingga fungsi tujuan adalah untuk minimasi Cij.
mesin
tugas
Bina Nusantara University
1
2
…
n
1
C11
C12
…
C1n
1
2
C21
C22
…
C2n
1
…
…
…
…
…
…
m
Cm1
Cm2
…
Cmn
1
1
1
…
1
Cij=biaya
5
SOLUSI PROBLEMA PENUGASAN
Langkah Penyelesaian
Tinjau problema penugasan
disamping:
• Langkah 1, ambil nilai Cij
terkecil pada tiap baris sebagai
pengurang nilai Cij lain pada
baris tersebut.
• Langkah 2, ambil elemen
terkecil tiap kolom sebagai
pengurang nilai lain pada
kolom tersebut.
• Penugasan optimal adalah
elemen dengan nilai terkecil
yang dipilih dengan prinsip
satu tugas satu mesin.
1
2
3
1
5
7
9
2
14
10
3
15
1
2
3
1
5
7
9
12
2
14
10
12
13
16
3
15
13
16
1
2
3
1
2
3
1
0
2
4
p1 = 5
1
0
2
2
p1 = 5
2
4
0
2
p2 = 10
2
4
0
0
p2 = 10
3
2
0
3
p3 = 13
3
2
0
1
p3 = 13
q=2
Penugasan optimal adalah (1,1) ; ((2,3) ; (3,2,)
Biaya yang diperlukan adalah 5 + 12 + 13 = 30
Atau sama dengan p1 + p2 + p3 + q3 = 30
Bina Nusantara University
6
SOLUSI PROBLEMA PENUGASAN
Langkah Penyelesaian
Tinjau problema
penugasan disamping:
• Langkah 1, ambil nilai
Cij terkecil pada tiap
baris sebagai
pengurang nilai Cij lain
pada baris tersebut.
• Langkah 2, ambil
elemen terkecil tiap
kolom sebagai
pengurang nilai lain
pada kolom tersebut.
• Penugasan optimal
adalah elemen
dengan nilai terkecil
dengan prinsip satu
tugas satu mesin.
1
2
3
1
5
7
9
2
14
10
3
15
1
2
3
1
5
7
9
12
2
14
10
12
13
16
3
15
13
16
1
2
3
1
2
3
1
0
2
4
p1 = 5
1
0
2
2
p1 = 5
2
4
0
2
p2 = 10
2
4
0
0
p2 = 10
3
2
0
3
p3 = 13
3
2
0
1
p3 = 13
q=2
Penugasan optimal adalah (1,1) ; ((2,3) ; (3,2,)
Biaya yang diperlukan adalah 5 + 12 + 13 = 30
Atau sama dengan p1 + p2 + p3 + q3 = 30
Bina Nusantara University
7
SOLUSI PROBLEMA PENUGASAN
Aturan lanjut untuk problema penugasan
yang tidak bisa diselesaikan dengan cara
sebelumnya.
1)
2)
3)
Gb.1
1
2
3
4
1
1
4
6
3
2
9
7
10
9
3
4
5
11
7
4
8
7
8
5
1
2
3
4
1
1
4
6
3
p1 = 1
2
9
7
10
9
p2 = 7
3
4
5
11
7
p3 = 4
4
8
7
8
5
P4 = 5
1
2
3
4
1
0
3
5
2
2
2
0
3
2
3
0
1
7
3
4
3
2
3
0
Tinjau kasus problema penugasan
seperti pada Gb.1 disamping.
Pada Gb. 2 pemilihan elemen baris
terkecil.
Gb. 3 merupakan hasil pengurangan
baris dengan elemen terkecilpada
baris. Pada langkah ini juga dilakukan
pemilihan elemen kolom terkecil pada
kolom yang semua elemennya masih
lebih besar dari 0.
Gb.2
Gb.3
q3 = 3
Bina Nusantara University
8
SOLUSI PROBLEMA PENUGASAN
4)
5)
6)
Hasil pengurangan elemen kolom ditunjukkan
pada Gb.4. Pada tahap ini terdapat dua
elemen pada baris atau kolom yang sama
sehingga tidak bisa dilakukan pemilihan
elemen optimal. Perlu dilakukan langkah
pemilihan elemen terkecil (disini=1) sebagai
pengurang pada baris dan kolom tempat
elemen berada. Juga sebagai penambah
pada setiap elemen yang merupakan
perpotongan dua garis yang melalui elemen
0.
Prosedur selanjutnya adalah menarik
sesedikit mungkin garis-garis melewati baris
dan kolom yang mempunyai elemen zero,
sehingga semua elemen zero terpotong. Pilih
elemen terkecil yang tidak terpotong (pada
Gb.4 = 1) sebagai pengurang pada elemen
yang tidak terpotong dan penambah pada
tiap elemen yang merupakan titik potong dua
garis.
Diperoleh Gb.5 sebagai hasil akhir dimana
dapat ditentukan elemen optimal.
Bina Nusantara University
Gb.4
Gb.5
1
2
3
4
1
0
3
2
2
2
2
0
0
2
3
0
1
4
3
4
3
2
0
0
1
2
3
4
1
0
2
1
1
2
3
0
0
2
3
0
0
3
2
4
4
1
0
0
Penugasan optimal adalah (1,1) ; ((2,3) ; (3,2,) ; (4,4)
Biaya yang diperlukan adalah 1 + 10 + 5 + 5 = 21
9
PENERAPAN DALAM TEKNIK SIPIL
– Pengelolaan pekerjaan konstruksi yang
besar dengan banyak alat berat dan pekerja
– Dsb.
Bina Nusantara University
10
SOAL LATIHAN
Selesaikan minimasi biaya penugasan berikut ini:
1
2
3
1
3
9
2
2
6
1
3
9
4
Bina Nusantara University
1
2
3
1
2
3
1
8
2
10
1
6
9
10
5
2
7
2
9
2
2
3
5
7
3
4
2
7
3
2
7
5
11