SOAL TEHNIK RISET OPERASI

PROGRAM LINIER DENGAN METODE GRAFIK

CONTOH SOAL TEHNIK RISET OPERASI

Metode grafik hanya bisa digunakan untuk menyelesaikan permasalahan dimana hanya terdapat dua variabel keputusan. Untuk menyelesaikan permasalahan tersebut, langkah pertama yang harus dilakukan adalah memformulasikan permasalahan yang ada ke dalam bentuk Linear Programming (LP). Langkah-langkah dalam formulasi permasalahan adalah :

1.     pahamilah secara menyeluruh permasalahan manajerial yang dihadapi
2.     identifikasikan tujuan dan kendalanya
3.     definisikan variabel keputusannya

Metode grafik adalah satu cara yang dapat digunakan untuk memecahkan masalah optimalisasi dalam programasi linier. Keterbatasan metode ini adalah variabel yang bisa digunakan terbatas (hanya dua), penggunaan 3 variabel akan sangat sulit dilakukan.
Dua macam fungsi Program Linear:

• Fungsi tujuan : mengarahkan analisa untuk mendeteksi tujuan perumusan masalah
• Fungsi kendala : untuk mengetahui sumber daya yang tersedia dan permintaan atas sumber daya tersebut.

1. MASALAH MAKSIMASI
Maksimasi dapat berupa memaksimalkan keuntungan atau hasil.
Contoh:
PT LAQUNATEKSTIL memiliki sebuah pabrik yang akan memproduksi 2 jenis produk, yaitu kain sutera dan kain wol. Untuk memproduksi kedua produk diperlukan bahan baku benang sutera, bahan baku benang wol dan tenaga kerja. Maksimum penyediaan benang sutera adalah 60 kg per hari, benang wol 30 kg per hari dan tenaga kerja 40 jam per hari. Kebutuhan setiap unit produk akan bahan baku dan jam tenaga kerja dapat dilihat dalam tabel berikut:

Jenis Bahan Baku dan Tenaga Kerja	Kg Bahan Baku & Jam Tenaga Kerja		Maksimum Penyediaan
	Kain Sutra	Kain Wol
Benang Sutra	2	3	60 kg
Benang Wol	-	2	30 kg
Tenaga Kerja	2	1	40 kg

 Langkah-langkah:
1) Tentukan variabel
        X=kain sutera
  Y=kain wol
2) Fungsi tujuan
        Z= 40X + 30Y
3) Fungsi kendala / batasan
        1. 2X + 3Y 60 (benang sutera)
        2. 2Y 30 (benang wol)
        3. 2X + Y 40 (tenaga kerja)
4) Membuat grafik
        1. 2X + 3 Y=60
            X=0, Y =60/3 = 20
            Y=0, X= 60/2 = 30
        2. 2Y  30
            Y=15
        3. 2X + Y = 40
            X=0, Y= 40
            Y=0, X= 40/2 = 20

Cara mendapatkan solusi optimal:
1. Dengan mencari nilai Z setiap titik ekstrim.
Titik A
    X=0, Y=0
    masukkan nilai X dan Y ke Z
    Z = 40 . 0 + 30 . 0 = 0
Titik B
    X=20, Y=0
    masukkan nilai X dan Y ke Z
    Z = 40 . 20 + 30 . 0 = 800
Titik C
    Mencari titik potong (1) dan (3)
    2X + 3Y= 60
    2X + Y = 40
    2Y=20 Y=10
    Masukkan X2 ke kendala (1)
    2X + 3Y = 60
    2X + 3 . 10 = 60
    2X + 30 = 60
    2X = 30 X = 15
    masukkan nilai X daN Yke Z
    Z = 40X + 30Y = 40 . 15 + 30 . 10 = 600 + 300 = 900 (optimal)
Titik D
    2Y = 30
    Y = 15
    masukkan Y ke kendala (1)
    2X + 3 . 15 = 60
    2X + 45 = 60
    2X = 15 X = 7,5
    masukkan nilai X dan Y ke Z
    Z = 40 . 7,5 + 30 . 15 = 300 + 450 = 750
Titik E
    Y= 15
    X = 0
    masukkan nilai X dan Y ke Z
    Z = 40 . 0 + 30 .15 = 450
Kesimpulan :
untuk memperoleh keuntungan optimal, maka X = 15 dan Y= 10 dengan
keuntungan sebesar Rp 900 juta.

2. Dengan cara menggeser garis fungsi tujuan.
Solusi optimal akan tercapai pada saat garis fungsi tujuan menyinggung daerah feasible (daerah yang diliputi oleh semua kendala) yang terjauh dari titik origin. Pada gambar, solusi optimal tercapai pada titik C yaitu persilangan garis kendala (1) dan (3).

Titik C
Mencari titik potong (1) dan (3)
   2X + 3Y = 60
   2X + Y = 40
   2Y=20
   Y=10
Masukkan Y ke kendala (1)
   2X + 3Y = 60
   2X + 3 . 10 = 60
   2X + 30 = 60
   2X = 30 X = 15
masukkan nilai X dan Y ke Z
   40X1 + 30X2 = 40 . 15 + 30 . 10 = 600 + 300 = 900

2. MASALAH MINIMASI
Minimisasi dapat berupa meminimumkan biaya produksi. Solusi optimal tercapai pada saat garis fungsi tujuan menyinggung daerah fasible yang terdekat dengan titik origin.
Contoh:
Perusahaan makanan ROYAL merencanakan untuk membuat dua jenis makanan yaitu Royal Bee dan Royal Jelly. Kedua jenis makanan tersebut mengandung vitamin dan protein. Royal Bee paling sedikit diproduksi 2 unit dan Royal Jelly paling sedikit diproduksi 1 unit. Tabel berikut menunjukkan jumlah vitamin dan protein dalam setiap jenis makanan:

Jenis Makanan	Vitamin (unit)	Protein (unit)	Biaya per unit (ribu rupiah)
Royal Bee	2	2	100
Royal Jelly	1	3	80
Minimum Kebutuhan	8	12	-

Bagaimana menentukan kombinasi kedua jenis makanan agar meminimumkan biaya produksi.
Langkah – langkah:
1. Tentukan variabel
    X1 = Royal Bee
    X2 = Royal Jelly
2. Fungsi tujuan
    Zmin = 100X1 + 80X2
3. Fungsi kendala
   1) 2X1 + X2 8 (vitamin)
   2) 2X1 + 3X2 12 (protein)
   3) X1 2
   4) X2 1
4. Membuat grafik
    1) 2X1 + X2 = 8
        X1 = 0, X2 = 8
        X2 = 0, X1 = 4
    2) 2X1 + 3X2 = 12
        X1 = 0, X2 = 4
        X2 = 0, X1 = 6
    3) X1 = 2
    4) X2 = 1

Solusi optimal tercapai pada titik B (terdekat dengan titik origin), yaitu
persilangan garis kendala (1) dan (2).
2X1 + X2 = 8
2X1 + 3X2 = 12
-2X2 = -4 X2 = 2
masukkan X2 ke kendala (1)
2X1 + X2 = 8
2X1 + 2 = 8
2 X1 = 6 X1 = 3
masukkan nilai X1 dan X2 ke Z
Z min = 100X1 + 80X2 = 100 . 3 + 80 . 2 = 300 + 160 = 460
Kesimpulan :
Untuk meminimumkan biaya produksi, maka X1 = 3 dan X2 = 2 dengan biaya produksi 460 ribu rupiah.