RANCANGBANGUN KEBIJAKAN DI BIDANG PERTANIAN DENGAN PENDEKATAN DINAMIKA SISTEM (SYSTEM DYNAMICS)

Oleh : Agung Prabowo

BADAN PENELITIAN DAN PENGEMBANGAN PERTANIAN KEMENTERIAN PERTANIAN

BENGKULU, 18 – 19 MARET 2013

PENGERTIAN SISTEM

• • •

Sistem :

sebagai himpunan atau kombinasi dari bagian bagian yang membentuk sebuah kesatuan yang kompleks, dengan syarat adanya kesatuan (unity), hubungan fungsional, dan tujuan yang berguna.

Sistem selalu mencari keterpaduan antarbagian melalui pemahaman yang utuh  kerangka fikir yang dikenal sebagai

pendekatan sistem (system approach).

Pendekatan sistem

digunakan untuk menemukan sifat sifat penting dari suatu sistem, yang kemudian memberikan keterangan-keterangan kepada kita mengenai perubahan perubahan yang perlu dilakukan untuk memperbaiki sistem tersebut.

• Pendekatan sistem membantu mencapai suatu efek sinergis dimana tindakan-tindakan berbagai bagian yang berbeda dari sistem tersebut jika dipersatukan akan lebih besar manfaatnya

KEBIJAKAN

Lingkungan Lingkungan

Pola Pikir FISIK Sosial-Ek Non human

Lingkungan Lingkungan

EKOLOGI SOS- EK

INPUT

SISTEM

PROSES OUTPUT

•

MANAJEMEN SISTEM ?

•

ANALISIS SISTEM ?

•

DESAIN SISTEM ?

Pendekatan sistem umumnya ditandai oleh dua hal : (1) Mencari semua faktor yang penting yang ada untuk mendapatkan solusi yang baik dalam rangka menyelesaikan masalah.

(2) Dibuat suatu model kuantitatif untuk membantu keputusan secara rasional.

SISTEM Eksperimen dengan sistem nyata Model Fisik (Ikonik) Eksperimen dengan model sistem Model Analog (Diagramatik) Model Simbolik (Matematik) Model Statis Model Dinamik

DINAMIKA SISTEM

• • • • Dinamika Sistem (system dynamics) adalah suatu metode pemodelan yang berhubungan erat dengan perilaku (behavior) dinamik sistem-sistem yang kompleks, yaitu pola-pola tingkah laku yang dibangkitkan oleh sistem itu dengan bertambahnya waktu.

Asumsi utama dalam fenomena dinamika sistem adalah bahwa perilaku (behavior) dinamik yang persistent (terjadi terus menerus) pada setiap sistem yang kompleks bersumber dari struktur kausal yang membentuk sistem itu.

Dinamika sistem (system dynamics) pada umumnya tidak ditujukan untuk peramalan nilai spesifik variabel dalam tahun tertentu, tetapi lebih tepat digunakan untuk melihat perilaku (behavior) dinamik secara umum apakah kondisi sistem stabil atau tidak, fluktuasi, tumbuh, menurun atau dalam kesetimbangan.

Pemahaman hubungan struktur dan perilaku sangat diperlukan dalam mengenali suatu fenomena.

FENOMENA MENYANGKUT 2 ASPEK :

(1) Struktur (

structure

) Perilaku (behavior) (2)

(

unsur

pembentuk fenomena dan pola

keterkaitan

antar unsur tersebut) (

perubahan

suatu besaran/variabel dalam suatu kurun waktu tertentu, baik

kuantitatif

maupun

kualitatif

) A Produksi padi (ton/tahun) D B C

Fenomena sosial : panik karena harga bawang melonjak

struktur produksi; struktur harga; struktur impor-ekspor; struktur pembuatan keputusan ; dll. Tahun

PERTANYAAN TERHADAP PERILAKU (BEHAVIOR)

(a) Berapakah nilai (angka) besaran itu pada suatu titik waktu yang akan datang? [point prediction] (prakiraaan, prediksi masa depan) (b) Mengapa perilaku tersebut seperti itu? (why ?) Dan dengan cara bagaimanakah mengubahnya? (how ?)

[behavior prediction]

(menyusun strategi dan memformulasikan kebijakan)

Tujuan

diwujudkan dengan

Strategi

diimplementasikan melalui berbagai

Program

direalisasikan dengan melaksanakan

Aktivitas

STRATEGI dan KEBIJAKAN

Kebijakan

diungkapkan dalam bentuk •Policy statements •Policy instruments •Policy measures

Model yang memenuhi syarat dan mampu dijadikan sarana untuk merumuskan (rancangbangun) kebijakan haruslah merupakan suatu wahana untuk menemukan jalan dan cara intervensi yang efektif dalam suatu sistem.

  perilaku sistem yang diinginkan perilaku sistem yang tidak diinginkan Dengan demikian, model yang dibentuk untuk tujuan seperti di atas haruslah memenuhi syarat-syarat berikut: Karena efek suatu intervensi (kebijakan), dalam bentuk perilaku, merupakan suatu kejadian berikutnya; maka untuk melacaknya, unsur (elemen) waktu perlu ada (dynamic);

Implementasi kebijakan Analisis kebijakan Simulasi Pemahaman pemahaman tentang sistem Formulasi model Definisi persoalan Konseptualisasi sistem

METODOLOGI DINAMIKA SISTEM

• Dalam dinamika sistem (system dynamics), sistem dikonseptualisakan sebagai variabel-variabel state fisik dan informasi (stock) yang dapat terakumulasi, habis, dan/atau bertambah oleh variabel-variabel rate (flow) yang kesemuanya berinteraksi melalui rangkaian terutup sebab akibat (feedback loops), yang kadang-kadang mengalami keterlambatan (delay) dan secara formal merupakan serangkaian persamaan-persamaan nonlinier yang diselesaikan melalui integrasi numerik.

Delay ?

Flow ?

Stock ?

Rate ?

Konstanta2 ?

Konstanta1

Studi literatur Perencanaan Observasi di lapangan Pendefinisan batasan model Membangun struktur model Verifikasi dan Validasi model Simulasi Analisis Perumusan Kebijakan

STEP 1 :

1. Identifikasi permasalahan yang akan dikerjakan.

Inventaris semua permasalahan yang ada. Misal : permasalahan yang dijumpai untuk meningkatkan produksi tanaman kakao apa saja, inventarisasi dengan seksama, buat tabulasinya.

2. Rumuskan permasalahan tersebut secara kongkrit sehingga dapat diprediksi penyelesaiannya secara rasional.

3. Tentukan target pencapaian (output) yang kita inginkan, missal : target untuk Sulawesi Barat adalah pencapaian produksi kakao X juta ton atau targetnya penurunan import biji kakao Y%.

STEP 2 :

Buat matrik (tabel) kebutuhan data yang mencakup semua variabel yang terkait dalam sistem yang akan kita telaah. Misal : variabel-variabel yang terkait dengan sistem usahatani padi.

Contoh tabel kebutuhan data

STEP 3 :

Tetapkan boundary dari sistem yang akan kita telaah dengan cara membuat diagram INPUT-PROSES-OUTPUT (Black-box Diagram).

STEP 4 :

Buat diagram sebab-akibat (CAUSAL DIAGRAM) -

Hasil Panen

+

Serangan Hama

-

Laju Penyemprotan

+

Akumulasi Pestisida Resistensi Hama

+

STEP 5 :

Membangun struktur model yang merupakan model diagram alur dari logika untuk mencapai tujuan akhir yang diinginkan , serta memuat relasi logis antara elemen sistem juga variabel yang mempengaruhi sistem.

Luas_sawah_existing Lhn_sawah_historis Initial_lhn_sawah IP_padi Subsidi_irigasi Biay a_irigasi_subsidi Luas_sawah Jaringan_irigasi Pertmbh_sawah Luas_sawah Pengurangan Luas_tanam RAMP_k erusakan Tingkat_kerusakan Prov itas_padi_existing RAMP_alih_f ungsi_lhn Losses_panen_1 Kerusakan Tingkat_kerusakan1 Persen_alih_f ungsi_lhn Persen_alih_f ungsi_lhn1 Losses_panen Produksi_padi Alih_f ungsi_lahan Alih_f ungsi_lahan_1 Potensi_pertmbh_lhn_sawah RAMP_losses_panen Tambahan RAMP_perbaikan Prov itas_krn_irigasi RAMP_benih Perbaikan_1 Perbaikan Total_biay a_perbaikan_irigasi Biay a_perbaikan Rekomendasi_pupuk_1 Rekomendasi_pupuk Luas_tanam Total_biay a_pupuk Subsidi_pupuk Biay a_pupuk_subsidi Rekomendasi_benih_1 Harga_urea Harga_SP36 Rekomendasi_SP36 Harga_N PK Harga_benih Harga_Z A Rekomendasi_ZA Total_biay a_perbaikan_irigasi Delay _cetak_sawah Cetak_sawah_1 Delay _lhn_rawa RAMP_c tk_swh Persen_cetak_sawah1 Rekomendasi_NPK RAMP_rawa Produksi_beras Rendemen_beras Prov itas_krn_peny uluhan RAMP_peny uluhan Rekomendasi_benih Prov itas_krn_OPT Peny uluhan_1 Total_biay a_benih Biay a_benih_subsisdi RAMP_losses_pasca_panen Kebutuhan_benih Persen_cetak_sawah Persen_lhn_rawa1 Persen_lhn_rawa Luas_sawah_existing Cetak_sawah Lahan_rawa_1 RAMP_OPT Losses_pasca_panen Peny uluhan Pengendalian_OPT_1 Subsidi_benih Total_biay a_OPT Rekomendasi_insek tisida_1 Harga_insektisida_1 Lahan_rawa Losses_pasca_panen_1 Cadangan_beras Cadangan_beras_total Pertambhn_beras Surplus_atau_def isit Pengendalian_OPT Biay a_OPT_subsidi Biay a_OPT Rekomendasi_insek tisida_2 Total_biay a_pupuk Total_biay a_benih Total_biay a_OPT Total_biay a_inv estasi Total_biay a_cetak_sawah Harga_insektisida_2 Total_biay a_losses_penggilingan Beras_tersedia Jumlh_penduduk Pertambhn_penddk Subsidi_OPT Rekomendasi_f ungisida Inv estasi_alokasi_APBNP Import_beras Luas_sawah Permintaan_beras Pertumbhn_jml_penddk Harga_f ungisida Total_biay a_cetak_sawah Konsumsi_beras_per_kapita Harga_unit_PPK Kebutuhan_N as_PPK Biay a_cetak_sawah RAMP_c tk_swh Losses_pasca_panen Jumlah_unit_PPK Total_biay a_losses_penggilingan Losses_pasca_panen_1

STEP 6 : Verifikasi dan Validasi model

Verifikasi model adalah pembuktian bahwa model komputer yang telah disusun pada tahap sebelumnya mampu melakukan simulasi dari model abstrak yang di kaji. Verifikasi adalah sebuah proses untuk meyakinkan bahwa program komputer yang dibuat beserta penerapannya adalah benar.

Validasi adalah usaha penyimpulan apakah model sistem tersebut merupakan perwakilan yang sah dari realitas yang dikaji, sehingga dapat menghasilkan kesimpulan yang meyakinkan.

MSE

 1

n n n

  1 

S t A t A t

  2

RMSPE

 1

n n n

  1 

S t A t A t

  2 MSE : mean square error; RMSPE : root-mean-square percent error; S t : nilai simulasi pada waktu t; A t : nilai aktual pada waktu t; n : jumlah pengamatan (t = 1,…, n). Model dianggap valid bila MSE 5%.

STEP 7 :

Simulasi

Model ini mensimulasikan prilaku dari sistem yang akan ditelaah dengan beberapa skenario sehingga diperoleh upaya yang paling optimal. Skenario dirancang berdasarkan pertimbangan pola referensi beberapa variabel utama dari semua aspek yang berpengaruh. Pola referensi merupakan deskripsi dari pola interaksi variabel-variabel dalam sistem. Deskripsi ini dapat diwujudkan dalam bentuk grafik atau verbal.

STEP 8 :

Analisis

Analisis yang dilakukan adalah analisis sensitivitas. Sensitivitas berarti respon model terhadap stimulus yang akan ditunjukan dengan perubahan atau kinerja model. Tujuan utama analisis ini adalah untuk mengetahui variabel keputusan yang cukup penting (leverage point) untuk ditelaah lebih lanjut pada aplikasi model.

STEP 9 :

Dari model final yang sudah dibangun, kemudian beberapa skenario dianalisis dan dilihat kebijakan mana yang paling berpengaruh terhadap tujuan penelitian (yang paling sensitif) Setelah diketahui skenario mana yang paling berpengaruh, kemudian diusulkanlah kebijakan yang efektif.

Model Final USULAN KEBIJAKAN YANG AKAN DITERAPKAN

22

23