PROGRAMASI LINIER
- Pengertian
Programasi linier merupakan metode untuk pengambilan keputusan dalam persoalan perekonomian dengan menggunakan persamaan/pertidaksamaan linier. Fungsi dari metode ini adalah untuk mengoptimalkan tujuan dengan sumber-sumber yang terbatas.
- Tahapan
- Menentukan fungsi tujuan dalam bentuk persamaan linier.
- Menentukan semua fungsi kendala dalam bentuk pertidaksamaan/persamaan.
- Menggambarkan grafik yang menunjukkan semua fungsi kendala dalam sistem koordinat.
- Menentukan area yang layak (feasible area).
- Menentukan titik koordinat dalam feasible area yang mengoptimalkan fungsi tujuan.
Contoh soal
Perusahaan roti akan memproduksi 2 jenis roti, yaitu x dan y. Untuk memproduksi 1 unit x dibutuhkan 2 unit bahan I dan 5 unit bahan II. Untuk memproduksi 1 unit y dibutuhkan 3 unit bahan I dan 3 unit bahan II. Bahan I tersedia 210 unit dan bahan II tersedia 300 unit. Laba dari penjualan x sebesar 100/unit dan laba dari penjualan y sebesar 200/unit. Dari kondisi di atas
- gambarkan kurva yang menunjukkan feasible area,
- tentukan jumlah x dan y yang harus diproduksi agar menghasilkan laba maksimum,
- tentukan laba maksimumnya!
Jawaban
Fungsi tujuan: Z = 100x + 200y
Fungsi kendala: I. 2x + 3y ≤ 210
II. 5x + 3y ≤ 300
Persamaan fungsi kendala menjadi
I. 2x + 3y = 210
II. 5x + 3y = 300
a. Tahap Penggambaran Kurva
Perpotongan antara garis kendala I dan II
II. 5x + 3y = 300
I. 2x + 3y = 210 _
3x = 90
x = 30
I. 2x + 3y = 210
2(30) + 3y = 210
60 + 3y = 210
3y = 210 – 60
y = 50
Jadi titik koordinatnya (30, 50)
Perpotongan garis kendala I dgn sumbu x (y=0)
I. 2x + 3y = 210
2x = 210
x = 105
Jadi titik koordinatnya (105, 0)
Perpotongan garis kendala I dgn sumbu y (x=0)
I. 2x + 3y = 210
3y = 210
y = 70
Jadi titik koordinatnya (0, 70)
Perpotongan garis kendala II dgn sumbu x (y=0)
II. 5x + 3y = 300
5x = 300
x = 60
Jadi titik koordinatnya (60, 0)
Perpotongan garis kendala II dgn sumbu y (x=0)
II. 5x + 3y = 300
3y = 300
y = 100
Jadi titik koordinatnya (0, 100)
y
100
A(0, 70)
70
B(30, 50)
50
C(60, 0)
0 30 60 105 x
b. Jumlah x dan y yang harus diproduksi agar menghasilkan laba maksimum
ZA = 100(0) + 200(70) = 14000
ZB = 100(30) + 200(50) = 13000
ZC = 100(60) + 200(0) = 6000
Jadi x = 0 dan y = 70 (titik A)
c. Laba maksimumnya = 14000
Soal
Diketahui data sebagai berikut
Proses Produksi | Kebutuhan bahan/unit produk | Persediaan bahan | |
x | y | ||
I | 5 | 3 | 300 |
II | 0 | 2 | 120 |
III | 4 | 5 | 400 |
Laba | 500 | 1000 |
a. Gambarkan kurva yang menunjukkan feasible area!
b. Tentukan x dan y yang harus diproduksi agar menghasilkan laba maksimum!
c. Tentukan laba maksimumnya!
- Titik Ekstrim
Fungsi Tujuan Z = 5x + 2y
Fungsi Kendala
- 4x + 2y <= 20
- 6x + 6x <= 36
- 2x + 4y <= 20
Dengan menambah variabel slack menjadi
- 4x + 2y + s1 = 20
- 6x + 6x + s2 = 36
- 2x + 4y + s3 = 20
- Pada x = y = 0
4(0) + 2(0) + s1 = 20 à s1 = 20
6(0) + 6(0) + s2 = 36 à s2 = 36
2(0) + 4(0) + s3 = 20 à s3 = 20
Jadi Z = 3x + 2y = 3(0) + 2(0) = 0
- Pada x = s1 = 0
4(0) + 2y + 0 = 20 à y = 10
6(0) + 6(10) + s2 = 36 à s2 = 36 – 6(10) = -24
2(0) + 4(10) + s3 = 20 à s3 = 20 – 4(10) = -20
- Pada x = s2 = 0
6(0) + 6y + 0 = 36 à y = 6
4(0) + 2(6) + s1 = 20 à s1 = 20 – 2(6) = 8
2(0) + 4(6) + s3 = 20 à s3 = 20 – 4(6) = -4
- Pada x = s3 = 0
2(0) + 4y + 0 = 20 à y = 5
4(0) + 2(5) + s1 = 20 à s1 = 20 – 2(5) = 10
6(0) + 6(5) + s2 = 36 à s2 = 36 – 6(5) = 6
Jadi Z = 3x + 2y = 3(0) + 2(5) = 10
- Pada y = s1 = 0
4x + 2(0) + 0 = 20 à x = 5
6(5) + 6(0) + s2 = 36 à s2 = 36 – 6(5) = 6
2(5) + 4(0) + s3 = 20 à s3 = 20 – 2(5) = 10
Jadi Z = 3x + 2y = 3(5) + 2(0) = 15
- Pada y = s2 = 0
6x + 6(0) + 0 = 36 à x = 6
4(6) + 2(0) + s1 = 20 à s1 = 20 – 4(6) = -4
2(6) + 4(0) + s3 = 20 à s3 = 20 – 2(6) = 8
- Pada y = s3 = 0
2x + 4(0) + 0 = 20 à x = 10
4(10) + 2(0) + s1 = 20 à s1 = 20 – 4(10) = -20
6(10) + 6(0) + s2 = 36 à s2 = 36 – 6(10) = -24
- Pada s1 = s2 = 0
4x + 2y + 0 = 20 à 12x + 6y = 60
6x + 6y + 0 = 36 à 6x + 6y = 36
6x = 24
x = 4
4(4) + 2y + 0 = 20 à 2y = 20 – 4(4)
y = 2
2(4) + 4(2) + s3 = 20 à s3 = 20 – 2(4) – 4(2) = 4
Jadi Z = 3x + 2y = 3(4) + 2(2) = 16
- Pada s1 = s3 = 0
4x + 2y + 0 = 20 à 8x + 4y = 40
2x + 4y + 0 = 20 à
2x + 4y = 206x = 20
x = 3,33
2(3,33) + 4y + 0 = 20 à 4y = 20 – 2(3,33)
y = 3,33
6(3,33) + 6(3,33) + s2= 36 à s2= 36 – 6(3,33) – 6(3,33)= -4
- Pada s2 = s3 = 0
2x + 4y + 0 = 20 à 6x + 12y = 60
6x + 6y + 0 = 36 à
6x + 6y = 36
6y = 24
y = 4
2x + 4(4) + 0 = 20 à 2x = 20 – 4(4)
x = 2
4(2) + 2(4) + s1 = 20 à s1 = 20 – 4(2) – 2(4) = 4
Jadi Z = 3x + 2y = 3(2) + 2(4) = 14