Metodologi Analisis Sistem Optner

Stanford L. Optner. Analisis Sistem untuk Pemecahan Masalah Bisnis dan Industri

Tahapan metodologi analisis sistem Optner:

1. Mengidentifikasi gejala.
2. Menentukan apakah masalah tersebut relevan.
3. Menetapkan tujuan.
4. Mengungkap struktur sistem dan elemen-elemen yang cacat di dalamnya.
5. Menentukan struktur kemungkinan.
6. Mengidentifikasi alternatif.
7. Mengevaluasi alternatif.
8. Memilih alternatif.
9. Merumuskan solusi.
10. Memperoleh penerimaan solusi dari pelaksana dan manajer.
11. Memulai proses implementasi.
12. Mengelola proses implementasi.
13. Menilai hasil dan konsekuensi implementasi.

Masalah didefinisikan sebagai suatu situasi yang melibatkan dua keadaan: satu disebut keadaan yang ada, dan yang lain disebut keadaan yang diusulkan. Keadaan yang ada direpresentasikan oleh sistem yang berlaku saat ini; keadaan yang diusulkan direpresentasikan oleh sistem hipotetis atau sistem yang diinginkan. Setiap keadaan mengandung sekumpulan objek, properti, dan hubungan yang disatukan dalam suatu proses, dan masing-masing dapat digambarkan sebagai suatu sistem. Untuk berpindah dari keadaan yang ada ke keadaan yang diusulkan, kumpulan objek, properti, dan hubungan yang berlaku saat ini harus diubah. Perubahan pada objek dapat berarti mengganti suatu peralatan, bukan mereorganisasi personel; perubahan pada properti dapat berupa penambahan jumlah pegawai; perubahan pada hubungan dapat memperkenalkan pembagian tanggung jawab yang baru.

Suatu masalah dicirikan oleh unsur-unsur yang belum diketahui yang dikandungnya serta oleh kondisi-kondisinya. Bisa terdapat satu atau banyak wilayah yang belum diketahui. Suatu hal yang belum diketahui dapat didefinisikan secara kualitatif, tetapi tidak secara kuantitatif. Karakterisasi kuantitatif dapat berupa rentang estimasi yang merepresentasikan keadaan yang diasumsikan dari hal yang belum diketahui tersebut. Dalam pengertian klasik, hal-hal yang belum diketahui adalah besaran yang harus ditentukan. Oleh karena itu, mendefinisikan satu hal yang belum diketahui dengan hal lain yang juga belum diketahui dapat bersifat kontradiktif atau redundan. Hal-hal yang belum diketahui hanya dapat dinyatakan dalam istilah hal-hal yang sudah diketahui — yaitu, dalam istilah hal-hal yang objek, properti, dan hubungannya telah ditetapkan. Hal yang sudah diketahui didefinisikan sebagai besaran yang nilainya telah ditentukan.

Keadaan yang ada (sistem yang berlaku saat ini) dapat mengandung baik hal yang sudah diketahui maupun yang belum diketahui; ini berarti keberadaan hal yang belum diketahui tidak harus menghalangi sistem untuk berfungsi. Sistem yang ada, menurut definisinya, tersusun secara logis, tetapi mungkin gagal memenuhi suatu kendala. Dengan demikian, sekadar berfungsinya suatu sistem bukanlah ukuran akhir dari kelayakannya, karena ada sistem yang dapat berfungsi dengan sangat baik namun tetap gagal mencapai tujuannya. Tujuan hanya dapat didefinisikan dalam istilah kebutuhan sistem. Kebutuhan sistem ditetapkan melalui suatu kondisi yang menetapkan objek dan properti dalam hubungan yang tepat di antara keduanya.

Kebutuhan sistem berfungsi sebagai sarana untuk mencatat pernyataan-pernyataan yang tidak ambigu yang mendefinisikan tujuan. Meskipun kebutuhan sistem dinyatakan dalam istilah objek, properti, dan hubungan, tujuan dapat dinyatakan dalam istilah keadaan yang diinginkan. Untuk suatu kumpulan kebutuhan sistem tertentu, tujuan dan keadaan yang diinginkan dapat sepenuhnya bersesuaian. Jika keduanya berbeda, kebutuhan tersebut dikatakan merepresentasikan sistem yang diinginkan. Secara umum, tujuan diidentikkan dengan sistem yang diinginkan.

Kesenjangan antara sistem yang ada dan sistem yang diinginkan merupakan masalah. Tujuan dari tindakan adalah untuk meminimalkan kesenjangan ini. Mempertahankan atau meningkatkan operasi sistem dipahami dalam istilah kesenjangan antara keadaan yang ada dan keadaan yang diinginkan ini. Mempertahankan keadaan yang ada berarti menjaga keluaran sistem tetap berada dalam batas-batas yang telah ditentukan. Meningkatkan keadaan sistem berarti memperoleh keluaran yang lebih unggul dari, atau melampaui, apa yang dihasilkan pada keadaan yang ada.

Suatu solusi menentukan bagaimana kesenjangan antara keadaan yang ada dan keadaan yang diinginkan akan dijembatani. Oleh karena itu, solusi adalah sarana untuk mengubah satu keadaan menjadi keadaan yang lain. Solusi menggambarkan perbedaan antara kedua keadaan tersebut dalam istilah objek, properti, dan hubungan, serta menetapkan bagaimana struktur penjembatan ini harus diperkenalkan untuk memperoleh keadaan yang diusulkan. Solusi diimplementasikan melalui kendali umpan balik yang terdiri dari model keluaran, pemeriksaan kesesuaian, dan model tindakan.

Pemecahan masalah dilaksanakan melalui suatu proses pembelajaran. Pembelajaran didefinisikan sebagai suatu tindakan kognitif yang dihasilkan dari stimulus. Kognisi mencakup rentang aktivitas intelektual yang luas, termasuk pengenalan pola-pola saat ini atau masa depan. Pengenalan dicapai dengan menerapkan suatu kriteria pada keluaran. Kognisi adalah salah satu fungsi mendasar yang diperlukan untuk menjembatani kesenjangan antara sistem yang ada dan sistem yang diinginkan. Fungsi-fungsi lain yang terlibat dalam pembelajaran mencakup merumuskan sarana untuk mengubah satu keadaan sistem menjadi keadaan lain, serta gagasan yang menunjukkan, secara apriori, bagaimana keadaan yang diinginkan dapat dicapai melalui perubahan terhadap objek, properti, dan hubungan yang ada.

Perumusan masalah yang berhasil dapat setara dengan setengah dari solusinya. Untuk alasan itu, analis sistem memberikan perhatian khusus pada penilaian sedini mungkin terhadap parameter, properti, dan hubungan dari masalah tersebut. Tidak selalu mungkin memasukkan tujuan yang “sudah jadi” ke dalam suatu masalah; tujuan yang diusulkan oleh orang lain dapat terbukti tidak memadai. Selain itu, analis sistem hanya dapat menerima tujuan yang diusulkan setelah menentukan, melalui perumusan masalah, bahwa tujuan tersebut bebas dari redundansi dan kontradiksi. Masalah yang “setengah terpecahkan” melalui perumusan bukanlah masalah yang terpecahkan dalam arti yang ketat, tetapi perumusannya berarti bahwa unsur-unsur utama dari masalah tersebut telah diidentifikasi dan dihubungkan dengan tepat. Untuk alasan ini, perumusan masalah juga dapat disebut definisi masalah.

Langkah-langkah awal dalam merumuskan suatu masalah ditujukan untuk: 1) menyusun pernyataan masalah awal; 2) menafsirkan pernyataan ini dalam kaitannya dengan berbagai bagian dari masalah; 3) menafsirkan fakta-fakta yang berkaitan dengan masalah; dan 4) menyempurnakan pernyataan masalah awal. Selama penyelidikan awal, analis memisahkan hal yang sudah diketahui dari hal yang belum diketahui agar pernyataan awal menjadi bermakna.

Padanan dari perumusan masalah adalah pengembangan definisi tujuan. Istilah “tujuan” menggambarkan hasil yang hendak dicapai. Tujuan dapat berupa suatu maksimum (atau minimum) yang besarannya belum ditentukan, atau dapat menetapkan rentang nilai tempat solusi harus berada. Dalam semua kasus, tujuan adalah hasil yang diinginkan dari suatu kegiatan.

Kombinasi antara tujuan yang menetapkan arah tindakan dan hubungan pembatas yang membatasinya membentuk kerangka kendala tempat kajian masalah dimulai. Kendala adalah keseluruhan aturan, regulasi, dan prinsip panduan — baik yang ditetapkan sendiri maupun yang ditetapkan dari luar — yang menentukan batas-batas masalah. Setiap masalah harus memiliki sekumpulan kendala yang dapat didefinisikan. Kesesuaian antara tujuan dan hubungan pembatas sangatlah penting. Tanpa kesepakatan mengenai kendala, kesepakatan mengenai solusi sangat tidak mungkin tercapai. Tidak ada gunanya membicarakan “solusi” jika pihak-pihak yang berkepentingan tidak dapat sepakat mengenai masalahnya atau mengenai kendala yang mendefinisikannya.

Ketika analis sistem menetapkan kondisi masalah, ia menetapkan batas-batas penyelidikan dan, secara lebih luas, batas-batas kerangka kendala. Dalam istilah matematis, kondisi dapat bersifat cukup, redundan, atau kontradiktif; kondisi tidak dapat berbentuk selain ketiganya.

Suatu kondisi bersifat redundan jika mengandung unsur-unsur yang tidak perlu — unsur-unsur yang cenderung menyebabkan pemborosan. Suatu kondisi juga dapat mengandung kontradiksi. Unsur yang kontradiktif adalah unsur yang berkaitan begitu erat dengan unsur lain sehingga jika salah satunya benar, yang lain pastilah salah. Konsekuensi dari kondisi yang kontradiktif adalah bahwa bagian-bagian dari masalah tersebut tidak konsisten satu sama lain dan karenanya saling bertentangan.

Suatu kondisi yang cukup terpenuhi ketika kendala-kendala sesuai dengan tujuan yang diusulkan dan tujuan tersebut didefinisikan secara memadai sehubungan dengan kebutuhan sistem. Kecukupan menyiratkan ketepatan: kondisi tersebut mengandung segala sesuatu yang diperlukan untuk memenuhi kebutuhan, tanpa kekurangan dan tanpa kelebihan.

Masalah dengan struktur yang kurang terdefinisi umumnya “dipecahkan” dengan menerima penilaian yang relatif, bukan yang absolut, tanpa bukti. Masalah dengan cakupan yang sangat luas, masalah yang solusinya bergantung pada hal-hal yang belum dikembangkan, dan masalah yang melibatkan hipotesis tentang penggabungan sistem yang belum dapat didefinisikan dalam keadaan yang ada saat ini — semuanya merupakan masalah dengan struktur yang kurang terdefinisi.

Dalam merumuskan (atau menyatakan) suatu masalah, analis sistem harus menyelesaikan tugas-tugas berikut: pertama, menggambarkan bagaimana masalah tersebut ditemukan; kedua, menetapkan mengapa hal tersebut dianggap sebagai masalah; ketiga, membedakannya dari sekadar “gejala” dari masalah-masalah terkait; dan keempat, memberikan definisi operasional atas konsekuensi-konsekuensi yang tidak diinginkan dari masalah tersebut. Analis akan melakukan kesalahan serius jika, selama perumusan masalah, ia mengusulkan solusi atau menetapkan penyebab. Penyusunan pernyataan masalah, di atas segalanya, ditujukan untuk membawa masalah ke dalam fokus yang tajam. Tidak ada tuntutan yang diberikan pada hipotesis pada tahap perumusan. Untuk mempertahankan kendali atas masalah, sangat diinginkan untuk memiliki fakta-fakta yang terhubung secara logis dan dapat diidentifikasi dengan jelas.

Menyelidiki aspek historis suatu masalah memiliki manfaat tersendiri. Titik waktu ketika masalah pertama kali tampak dapat menjadi bukti yang berharga, memungkinkan masalah tersebut dikaitkan dengan tindakan-tindakan sebelumnya yang dapat diidentifikasi. Terkadang penting untuk menentukan keadaan yang memunculkan masalah tersebut.

Fenomena yang sama mungkin tidak dianggap sebagai masalah oleh semua orang. Oleh karena itu perlu ditetapkan alasan untuk memperlakukan suatu fenomena tertentu sebagai masalah. Fenomena dalam institusi bisnis, pemerintahan, dan militer dapat diklasifikasikan sebagai masalah jika cenderung mengganggu ekspektasi laba atau menurunkan efektivitas operasional. Namun, masalah-masalah tertentu yang tidak jelas hanya dapat diprediksi melalui metode analitis. Dalam kasus di mana masalah tidak tampak jelas, gangguan terhadap operasi sistem tidak terjadi secara langsung, tetapi menjadi suatu kemungkinan.

Dalam memecahkan suatu masalah, tugas pertama adalah menentukan kumpulan objek yang akan dianalisis. Kumpulan objek ini, jika diambil secara keseluruhan, merupakan suatu alternatif. Mengevaluasi alternatif adalah suatu sarana untuk memilih solusi atau tujuan. Suatu masalah tertentu dapat dipecahkan melalui banyak prosedur alternatif yang berbeda. Alternatif dapat memiliki atau tidak memiliki aspek yang dapat dikuantifikasi. Sebagai contoh, jumlah orang atau peralatan dalam suatu alternatif dapat dikuantifikasi, sedangkan jenis pasar, tingkat pengaruh pasar, atau lokasi pasar mungkin hanya dapat dikuantifikasi sebagian. Keberadaan alternatif menyiratkan kemampuan untuk memilih di antara dua atau lebih solusi yang dapat diterima. Substansi dari alternatif menentukan kondisi-kondisi di mana suatu pilihan dapat dibuat.

Asumsi adalah pernyataan mengenai keadaan yang diyakini dari suatu objek, properti, atau hubungan. Proposisi adalah hipotesis atau postulat. Jika proposisi tersebut salah, maka asumsinya juga salah dan kondisi masalah menjadi kontradiktif. Asumsi digunakan untuk menghadapi realitas sulit yang cenderung mengganggu prosedur pemecahan masalah. Jika asumsi tidak mengubah tingkat risiko atau rasio efektivitas biaya dari suatu alternatif tertentu, asumsi tersebut merupakan bagian yang berguna dan penting dari masalah tersebut. Asumsi membebani analis sistem dengan tanggung jawab untuk memastikan konsistensi.

Suatu asumsi memungkinkan penarikan kesimpulan mengenai suatu fakta yang tidak diketahui secara pasti dari keberadaan fakta-fakta lain yang sudah diketahui.

Kriteria adalah sarana untuk mengukur atau memilih alternatif. Kriteria mengharuskan analis sistem untuk menunjukkan penalaran logis dalam memilih preferensi. Kriteria menunjukkan kinerja relatif suatu alternatif dalam istilah ukuran-ukuran lain, seperti waktu, biaya, atau efektivitas. Kriteria merupakan suatu standar yang dengannya suatu penilaian dapat diberikan mengenai kelebihan relatif dari suatu pilihan.

Risiko adalah ukuran potensi keterpaparan terhadap kekurangan. Risiko tinggi juga dapat dicirikan oleh probabilitas statistik yang rendah, meskipun ukuran risiko yang tepat mungkin tidak selalu dapat dikuantifikasi. Untuk menggambarkan risiko dalam masalah kompleks yang melibatkan dimensi kuantitatif maupun kualitatif, digunakan istilah “ketidakpastian”.

Dalam penggunaan ini, “ketidakpastian” mengacu pada plausibilitas relatif dari suatu peristiwa yang benar-benar telah terjadi. Risiko atau ketidakpastian dapat muncul di sepanjang keseluruhan proses pemecahan masalah. Risiko meningkat jika, misalnya, kriteria yang digunakan pada dasarnya tidak sesuai untuk mengukur apa yang seharusnya diukur. Risiko juga meningkat jika asumsi yang diterima sebagai benar ternyata terbukti salah. Risiko dapat muncul sebagai karakteristik dominan dari suatu alternatif yang dipilih akibat kesalahan umpan balik dari keluaran ke masukan yang tidak terdeteksi.

Suatu alternatif adalah salah satu dari dua atau lebih kemungkinan yang dapat dipilih. Agar suatu alternatif dapat dipertimbangkan, alternatif tersebut harus merepresentasikan solusi potensial yang dapat diterima terhadap masalah yang dinyatakan. Ketika alternatif-alternatif dapat dibandingkan, perbedaan di antara keduanya dapat ditetapkan. Ketika alternatif-alternatif tersebut tidak dapat dibandingkan, aspek-aspek yang membedakannya diidentifikasi. Sesuai dengan definisi ini, alternatif dapat berbeda dalam tingkatan atau dalam jenis.

Terdapat dua bentuk umum alternatif: yang berbeda secara fungsional dan yang berbeda secara operasional. Bentuk fungsional dapat digambarkan dengan perahu layar dan pesawat bermesin tunggal, yang keduanya dapat dianggap sebagai solusi alternatif untuk masalah yang sama. Bentuk operasional dapat digambarkan dengan tiga varian dari mobil yang sama, yang masing-masing dirancang untuk memecahkan masalah yang sama. Alternatif fungsional berbeda dalam cara mereka memecahkan masalah. Alternatif operasional berbeda dalam cara objek, properti, dan hubungan disusun menjadi suatu sistem. Alternatif dievaluasi berdasarkan total kebutuhan sumber daya dan biayanya, serta berdasarkan imbal hasil yang diharapkan. Tujuan dalam mendefinisikan alternatif dapat berupa memaksimalkan, meminimalkan, atau mengoptimalkan efektivitas sistem.

Dalam matematika dan statistika, terdapat suatu aturan bahwa secara logis hanya satu ukuran yang dapat dimaksimalkan atau diminimalkan pada satu waktu. Aturan ini berlaku dengan kekuatan yang sama pada masalah campuran kuantitatif-kualitatif. Sebagai contoh, tidak mungkin baik waktu maupun biaya pemecahan suatu masalah dapat diminimalkan secara bersamaan tanpa menurunkan efektivitas sistem. Satu variabel dapat dimaksimalkan sementara variabel-variabel lain dioptimalkan — yaitu, variabel-variabel tersebut akan mendekati, tetapi tidak mencapai, keadaan ideal masing-masing dengan diberikannya maksimum dari variabel yang satu tersebut. Optimum berarti yang terbaik dalam pengertian “dengan mempertimbangkan segala sesuatunya”. Optimum tidak berarti “yang paling terbaik”. Optimum dapat berarti kondisi yang paling menguntungkan untuk mencapai suatu tujuan tertentu. Titik-titik optimum dapat dianggap begitu “menguntungkan” sehingga seorang spesialis akan menggambarkannya sebagai “ideal”, “sangat baik”, atau “yang paling terbaik”. Namun, karakterisasi ini bersifat a posteriori, dan bukan merupakan bagian dari konstruksi logis alternatif.

Dalam sebagian besar kasus, maksimum dan minimum dari solusi suatu masalah mungkin tidak diketahui; akibatnya, optimumnya pun tidak akan diketahui. Pertimbangan-pertimbangan ini menunjukkan bahwa dimungkinkan untuk menyusun suatu alternatif yang maksimum atau minimumnya memiliki sedikit kegunaan praktis. Bahkan ketika analis sistem tidak memiliki pemahaman tentang nilai absolut dari setiap alternatif, tetap dimungkinkan untuk menetapkan sekumpulan estimasi yang memungkinkan solusi masalah tersebut digambarkan.