Permasalahan Riset Operasi

Permasalahan riset operasi (RO) — adalah kelas-kelas masalah tipikal dalam optimasi, perencanaan, pengelolaan, dan pengambilan keputusan pada sistem-sistem kompleks, yang untuk pemecahannya dikembangkan dan diterapkan metode serta model kuantitatif riset operasi. Permasalahan ini muncul di berbagai bidang kegiatan praktis, seperti produksi, logistik, keuangan, manajemen proyek, layanan kesehatan, dan pertahanan.

Tujuan utama pemecahan permasalahan RO — menemukan cara bertindak yang terbaik (optimal) atau cukup baik (rasional) untuk mencapai tujuan yang telah ditetapkan dengan sumber daya dan kendala yang tersedia.

Ciri-ciri khas permasalahan RO

Permasalahan yang diselesaikan dengan metode riset operasi sering kali dicirikan oleh: Adanya tujuan yang didefinisikan dengan jelas (atau beberapa tujuan) yang perlu dioptimalkan (dimaksimalkan atau diminimalkan). Kebutuhan untuk mendistribusikan atau menggunakan sumber daya yang terbatas (waktu, uang, material, peralatan, personel). Adanya beberapa cara bertindak atau strategi alternatif. Keberadaan kendala yang harus dipenuhi. Kemungkinan adanya faktor ketidakpastian atau risiko. Kompleksitas sistem yang memerlukan pemodelan formal untuk dianalisis.

Klasifikasi permasalahan tipikal riset operasi

Terdapat banyak jenis permasalahan yang secara tradisional termasuk dalam bidang riset operasi. Di bawah ini disebutkan beberapa kelas yang paling umum:

• Permasalahan alokasi sumber daya: Menentukan cara terbaik untuk mendistribusikan sumber daya yang terbatas di antara berbagai jenis kegiatan atau konsumen guna memaksimalkan manfaat total atau meminimalkan biaya. Sering diformulasikan sebagai permasalahan pemrograman linear atau nonlinear. Contohnya adalah masalah diet atau masalah perencanaan produksi.
• Permasalahan transportasi: Menentukan rencana optimal pengangkutan produk homogen dari titik-titik keberangkatan (sumber) ke titik-titik tujuan (konsumen) dengan total biaya transportasi minimum. Merupakan kasus khusus dari permasalahan pemrograman linear.
• Permasalahan penugasan: Mendistribusikan pelaksana (misalnya, pekerja, mesin) ke tugas-tugas (pekerjaan, operasi) sedemikian rupa sehingga total biaya minimal atau total efisiensi maksimal, dengan syarat setiap pelaksana ditugaskan hanya pada satu tugas dan setiap tugas dikerjakan hanya oleh satu pelaksana. Juga merupakan kasus khusus dari permasalahan pemrograman linear.
• Permasalahan manajemen persediaan: Menentukan strategi optimal pengelolaan persediaan (misalnya, bahan baku, produk jadi): kapan dan dalam volume berapa mengisi kembali persediaan agar total biaya penyimpanan, pemesanan, dan akibat kekurangan stok dapat diminimalkan, sambil tetap memenuhi permintaan.
• Permasalahan antrian: (Teori antrian) Menganalisis dan mengoptimalkan sistem yang menimbulkan antrian (misalnya, pusat panggilan, bank, simpul transportasi). Tujuannya — menentukan karakteristik sistem yang optimal (misalnya, jumlah saluran pelayanan, disiplin antrian) agar waktu tunggu dan biaya pelayanan dapat diminimalkan.
• Permasalahan penggantian peralatan: (Teori keandalan dan penggantian) Menentukan waktu optimal untuk memperbaiki atau mengganti peralatan yang seiring waktu mengalami keausan atau keusangan, dengan tujuan meminimalkan total biaya operasi, perbaikan, dan penggantian.
• Permasalahan perencanaan dan pengelolaan jaringan: Merencanakan, mengoordinasikan, dan mengendalikan pelaksanaan kompleks pekerjaan yang saling berkaitan (proyek) yang kompleks. Digunakan metode seperti metode jalur kritis (CPM) dan PERT untuk menentukan waktu minimum penyelesaian proyek, mengidentifikasi pekerjaan kritis, dan mengoptimalkan penggunaan sumber daya.
• Permasalahan penentuan rute: Menemukan rute optimal untuk kendaraan atau aliran (misalnya, masalah salesman keliling, masalah penentuan rute kendaraan) dengan tujuan meminimalkan jarak, waktu, atau biaya.
• Permasalahan teori permainan: Menganalisis situasi konflik yang melibatkan dua pihak atau lebih dengan kepentingan yang tidak sejalan. Tujuannya — menentukan strategi perilaku optimal bagi setiap peserta dengan mempertimbangkan kemungkinan tindakan lawan.
• Permasalahan optimasi multikriteria: Mencari solusi yang terbaik dari sudut pandang beberapa kriteria efisiensi yang sering kali saling bertentangan secara bersamaan. Alih-alih satu solusi optimal, sering kali dicari solusi kompromi atau solusi optimal Pareto.

Perumusan dan penyelesaian

Pemecahan permasalahan RO biasanya mencakup langkah-langkah berikut:

• Perumusan masalah: deskripsi yang jelas tentang situasi, tujuan, variabel, dan kendala.
• Pembangunan model: pembuatan model matematis atau simulasi yang mencerminkan esensi permasalahan.
• Pengumpulan data: memperoleh nilai numerik untuk parameter model. Penyelesaian model: penerapan metode RO yang sesuai (pemrograman linear, pemrograman dinamis, teori antrian, simulasi, dan lain-lain) untuk menemukan solusi optimal atau yang dapat diterima.
• Verifikasi dan analisis solusi: penilaian kecukupan model dan stabilitas solusi (analisis sensitivitas).
• Implementasi: penerapan solusi yang ditemukan dalam praktik.

Literatur

• Ventcel E. S. Riset operasi: permasalahan, prinsip, metodologi. — Moskow: Nauka, 1988.
• Ackoff R., Sasieni M. Dasar-dasar riset operasi. — Moskow: Mir, 1971.
• Taha, Hamdy A. Operations Research: An Introduction. — Pearson. (10th ed., 2017)
• Hillier, Frederick S.; Lieberman, Gerald J. Introduction to Operations Research. — McGraw-Hill Education. (11th ed., 2021)

Lihat juga

• Riset operasi
• Model riset operasi
• Optimasi
• Model matematis
• Pemrograman linear
• Teori pengambilan keputusan