stdsquare²
🎓 Kelas
stdsquare / materi / slides / pertemuan-01
Tema
Japan
Arcade
Dark Retro
Font
‹ Daftar slide Pertemuan 1: Pengantar Manajemen Sains & Pengambilan Keputusan Ilmiah

Program Studi Manajemen · FEB UNDIP

Manajemen Sains

Pertemuan 1 — Pengantar Manajemen Sains
& Pengambilan Keputusan Ilmiah

Bagaimana mengubah masalah manajerial yang kompleks menjadi keputusan berbasis data dan model yang terstruktur.

RPS Minggu 1 Sub-CPMK 1 Durasi 2 × 50 Menit

Tujuan Pembelajaran Hari Ini

Setelah pertemuan ini, Anda diharapkan mampu menjelaskan konsep Manajemen Sains, Pengambilan Keputusan Ilmiah, dan Pemikiran Sistem — Sub-CPMK (Sub-Capaian Pembelajaran Mata Kuliah) 1. Secara rinci:

Capaian 1 — Konsep Dasar
Mendefinisikan Manajemen Sains, menjelaskan sejarah & area aplikasinya: operasi, keuangan, pemasaran, rantai pasok (supply chain).
Capaian 2 — Tipologi Model
Membedakan model deskriptif, prediktif, dan preskriptif — dengan satu contoh konkret masing-masing dari konteks Indonesia.
Capaian 3 — Proses Keputusan
Menyebutkan 6 langkah proses keputusan ilmiah dan menerapkan Payoff Table + Decision Matrix dengan perhitungan lengkap.
Capaian 4 — Sistem & Bias
Mengenali bias kognitif dalam keputusan dan menjelaskan prinsip pemikiran sistem (systems thinking).

Kasus: Keputusan Rp 1 Triliun — Bagaimana Caranya?

Bayangkan Anda adalah analis di Kementerian BUMN. Ada anggaran Rp 1 triliun yang bisa dialokasikan ke salah satu dari tiga proyek strategis. Mana yang dipilih — dan bagaimana caranya memutuskan secara ilmiah?

Cara Lama — Intuisi
Rapat berjam-jam. Siapa yang paling keras bicara atau paling senior, dialah yang menang. Tidak ada analisis terstruktur, tidak ada kriteria yang eksplisit, tidak bisa diaudit.
Cara Manajemen Sains
Definisikan tujuan. Buat model. Kumpulkan data. Analisis skenario. Ambil keputusan berbasis bukti — transparan dan dapat dipertanggungjawabkan.
Itulah yang kita pelajari semester ini. Bukan mengganti intuisi — tapi melengkapinya dengan struktur ilmiah yang terverifikasi.
Bagian 1 dari 4
Apa & Mengapa
Manajemen Sains
Definisi, ruang lingkup, evolusi historis, dan area aplikasi di berbagai bidang bisnis.
Definisi Sejarah Aplikasi

Definisi & Ruang Lingkup Manajemen Sains

Manajemen Sains (MS) adalah penerapan pendekatan ilmiah — matematis, statistik, komputasional — untuk membantu manajer mengambil keputusan yang lebih baik.

Definisi Inti
Gunakan model (representasi sederhana dari sistem atau masalah nyata yang memungkinkan analisis dan prediksi) untuk merepresentasikan masalah nyata → analisis → tarik rekomendasi keputusan.
Nama Lain MS
Operations Research (OR/Riset Operasi), Decision Science, Quantitative Methods — substansinya sama. OR populer di literatur teknik & militer; QM di banyak kurikulum Indonesia.
DomainContoh Masalah
Operasi & ProduksiBerapa unit yang harus diproduksi tiap minggu?
Keuangan & InvestasiPortofolio mana yang optimal? (Relevan untuk nasabah BEI/OJK)
PemasaranBagaimana mengoptimalkan anggaran iklan digital?
Rantai PasokRute pengiriman mana yang paling efisien?

Evolusi Historis Manajemen Sains

11940-anAsal Militer21950–70-anEra Komputer31980–2000-anSpreadsheet & ERP42000-an–kiniData Besar & AISimplex MethodG. Dantzig 1947OR masuk bisnisMonte Carlo, AntrianExcel SolverOR ke meja manajerPython, ML, AIPrescriptive Analytics
"Dari kalkulasi manual di papan tulis tentara → model AI yang berjalan di cloud dalam milidetik." — George Dantzig menciptakan Simplex Method (1947), fondasi hampir semua software optimasi modern. Prescriptive analytics (analitik preskriptif — rekomendasi tindakan terbaik) adalah ujung terkini evolusi ini.

Di Mana Manajemen Sains Digunakan?

Operasi & Produksi
Penjadwalan produksi, manajemen inventori (inventory — stok/persediaan barang), pengendalian kualitas.
Contoh: PT Astra International merencanakan kapasitas pabrik di Karawang.
Keuangan & Investasi
Optimasi portofolio, penilaian risiko, stress-testing.
Contoh: OJK (Otoritas Jasa Keuangan) menggunakan simulasi skenario untuk menguji ketahanan bank.
Pemasaran
Segmentasi pelanggan, optimasi anggaran iklan, prediksi permintaan.
Contoh: GoTo mengoptimalkan anggaran promosi digital harian.
Rantai Pasok
Vehicle routing (penentuan rute kendaraan optimal), lokasi gudang, risiko pemasok.
Contoh: JNE/SiCepat merancang rute last-mile (segmen pengiriman terakhir ke pelanggan) di Jawa.
Layanan Publik
Penjadwalan tenaga medis, alokasi APBD, tarif infrastruktur.
Contoh: BPJT (Badan Pengatur Jalan Tol) merancang pola tarif berbasis model permintaan.
SDM & HR
Penjadwalan karyawan, penugasan proyek, perencanaan kapasitas.
Contoh: Garuda Indonesia menjadwalkan awak kabinnya setiap bulan secara optimal.
Bagian 2 dari 4
Model & Proses
Keputusan Ilmiah
Tiga tipologi model yang harus Anda bedakan, dan enam langkah yang memandu setiap pengambilan keputusan berbasis sains.
Tipologi Proses Analisis

Tiga Tipologi Model dalam Manajemen Sains

Deskriptif — "Apa yang terjadi?"
Model deskriptif merepresentasikan atau meringkas situasi nyata. Tidak merekomendasikan tindakan.

Contoh: Laporan penjualan per wilayah; peta distribusi pelanggan Alfamart.
Prediktif — "Apa yang akan terjadi?"
Model prediktif meramalkan kondisi masa depan berdasarkan data historis & statistik.

Contoh: Prediksi permintaan bulanan; model skor kredit OJK.
Preskriptif — "Apa yang harus dilakukan?"
Model preskriptif merekomendasikan keputusan/tindakan terbaik. Ini inti MS.

Contoh: Jadwal produksi optimal; rute distribusi terpendek; portofolio saham efisien.
Ketiga tipe sering bekerja berurutan: Deskripsikan → Prediksi → Preskripsi. MS berkonsentrasi pada tahap ketiga — rekomendasi tindakan.

Enam Langkah Proses Pengambilan Keputusan Ilmiah

1
Identifikasi & definisi masalah — formulasikan dengan jelas: tujuan, variabel keputusan (variabel yang nilainya bisa dipilih pengambil keputusan), dan batasan.
2
Pengumpulan & analisis data — data apa yang dibutuhkan? Dari mana? Seberapa andal? Bias apa yang mungkin ada?
3
Pengembangan model — pilih/bangun representasi matematis atau logis dari masalah sesuai tipologinya.
4
Pencarian solusi — jalankan model; cari nilai variabel keputusan yang memaksimalkan/meminimalkan tujuan secara feasible (layak, memenuhi semua batasan).
5
Validasi & pengujian — apakah model masuk akal? Apakah solusinya feasible di dunia nyata? Uji dengan skenario alternatif.
6
Implementasi & pemantauan — terapkan keputusan; pantau hasilnya; revisi model bila perlu (proses iteratif — diulang dengan perbaikan).
Langkah 1 (definisi masalah) paling sering dilewati karena tampak sepele — padahal salah mendefinisikan masalah = solusi untuk masalah yang salah.

Analisis Biaya-Manfaat — Fondasi Keputusan Rasional

Sebelum memilih opsi apa pun, tanyakan: apakah manfaat yang diperoleh melebihi biaya yang harus dikeluarkan?

Nilai Bersih = Total Manfaat − Total Biaya
KomponenTipeCara Mengukur
Biaya langsungKuantitatifNilai moneter eksplisit (Rp)
Biaya tidak langsungSemi-kuantitatifEstimasi (produktivitas hilang, dll.)
Manfaat langsungKuantitatifPendapatan, penghematan (Rp)
Manfaat tidak langsungKualitatifReputasi, kepuasan, dampak sosial
Analisis biaya-manfaat bukan hanya tentang uang — faktor non-finansial (lingkungan, etika, risiko sosial) harus diperhitungkan secara eksplisit.
Bagian 3 dari 4
Alat Keputusan
Kuantitatif
Dari teori ke angka: Payoff Table, Expected Monetary Value, Decision Tree, Decision Matrix, dan SWOT — alat yang langsung bisa Anda pakai.
Payoff Table Decision Matrix SWOT

Payoff Table & Expected Monetary Value (EMV)

Ketika keputusan memiliki beberapa alternatif dan hasilnya bergantung pada kondisi alam (state of nature — skenario eksternal yang tidak bisa dikendalikan, mis. kondisi pasar) yang tidak pasti, gunakan Payoff Table.

Kondisi Alam S1Kondisi Alam S2Kondisi Alam S3
Alternatif A1Payoff(A1,S1)Payoff(A1,S2)Payoff(A1,S3)
Alternatif A2Payoff(A2,S1)Payoff(A2,S2)Payoff(A2,S3)
EMV(Ai) = Σ [ P(Sj) × Payoff(Ai, Sj) ]

P(Sj) = probabilitas kondisi alam Sj; Σ = jumlahkan untuk semua kondisi j. Syarat: P(S1)+P(S2)+…=1.

Pilih alternatif dengan EMV tertinggi bila tujuan adalah memaksimalkan hasil moneter. EMV = rata-rata tertimbang payoff (payoff = hasil/imbal balik) dari semua skenario.

Hitung dari Nol — HDN-1: Memilih Proyek A atau B

Sebuah perusahaan memilih antara Proyek A (konservatif) vs Proyek B (agresif). Tiga skenario pasar dengan probabilitas diketahui — hitung EMV dan tentukan pilihan terbaik.

Pasar Cerah (P=0,30)Pasar Normal (P=0,50)Pasar Buruk (P=0,20)
Proyek ARp 800 jtRp 500 jtRp 100 jt
Proyek BRp 1.200 jtRp 450 jtRp −200 jt
LangkahPerhitunganNilai (juta Rp)
A — Cerah0,30 × 800240
A — Normal0,50 × 500250
A — Buruk0,20 × 10020
EMV(A)240 + 250 + 20510
B — Cerah0,30 × 1.200360
B — Normal0,50 × 450225
B — Buruk0,20 × (−200)−40
EMV(B)360 + 225 + (−40)545
EMV Proyek B (Rp 545 jt) > Proyek A (Rp 510 jt) → berdasarkan EMV, Proyek B lebih baik. Namun Proyek B berisiko rugi Rp 200 jt di skenario buruk — keputusan akhir bergantung pada toleransi risiko (seberapa besar kerugian yang bersedia ditanggung) perusahaan.

Decision Tree — Visualisasi Keputusan Bercabang

Decision Tree (pohon keputusan — representasi grafis dari serangkaian keputusan dan kondisi yang bercabang) memvisualisasikan urutan keputusan dan kondisi alam — berguna saat keputusan bersifat sekuensial.

Proyek AProyek BCerah P=0,30Normal P=0,50Buruk P=0,20Rp 800 jtRp 500 jtRp 100 jtCerah P=0,30Normal P=0,50Buruk P=0,20Rp 1.200 jtRp 450 jt−Rp 200 jtEMV(A) = 510 jtEMV(B) = 545 jt ✓□ = Titik keputusan○ = Titik peluang
Rollback (backward induction — menyelesaikan pohon dari ujung ke akar): mulai dari ujung kanan, hitung EMV tiap node peluang (○), pilih cabang terbaik di node keputusan (□), bergerak ke kiri hingga akar.

Decision Matrix — Keputusan Multi-Kriteria

Ketika pilihan dinilai berdasarkan lebih dari satu kriteria dengan bobot (weight) berbeda, gunakan Decision Matrix (Weighted Scoring Matrix / matriks keputusan tertimbang).

KriteriaBobot (%)Alternatif 1Alternatif 2Alternatif 3
Kriteria 1w₁Skor 1-1Skor 2-1Skor 3-1
Kriteria 2w₂Skor 1-2Skor 2-2Skor 3-2
Skor Tertimbang100%Σwᵢ·Sᵢ₁Σwᵢ·Sᵢ₂Σwᵢ·Sᵢ₃
Skor Tertimbang(Aj) = Σ [ wᵢ × Skor(i, Aj) ]

wᵢ = bobot kriteria ke-i; Σ = jumlahkan untuk semua kriteria i. Normalisasi skor ke skala seragam (mis. 1–10) sebelum mengalikan.

Langkah kritis: normalisasi skor tiap kriteria ke skala yang sama sebelum mengalikan dengan bobot — jangan membandingkan apel dengan jeruk. Verifikasi Σwᵢ = 100%.

Hitung dari Nol — HDN-2: Memilih Lokasi Pabrik

Sebuah perusahaan memilih lokasi pabrik di antara 3 kota berdasarkan 4 kriteria. Skor skala 1–10.

LangkahPerhitunganNilai
Semarang — Biaya tanah 35%, Logistik 30%, TK 20%, Insentif Pemda 15%
Biaya tanah (skor 8)0,35 × 82,80
Akses logistik (skor 7)0,30 × 72,10
Tenaga kerja / TK (skor 8)0,20 × 81,60
Insentif Pemda (skor 9)0,15 × 91,35
Total Semarang2,80 + 2,10 + 1,60 + 1,357,85
Surabaya & Bekasi (ringkas)
Total Surabaya2,10 + 2,70 + 1,60 + 0,907,30
Total Bekasi1,40 + 2,40 + 1,80 + 1,056,65
Semarang meraih skor tertimbang tertinggi (7,85) — terutama karena unggul di biaya tanah (kriteria terberat 35%) dan insentif Pemda (insentif pemerintah daerah — keringanan pajak/fasilitas khusus). Surabaya unggul logistik tapi tertinggal di biaya; Bekasi kuat di TK tapi lemah biaya tanah. Verifikasi bobot: 0,35 + 0,30 + 0,20 + 0,15 = 1,00 ✓

SWOT — Alat Kualitatif Pelengkap Model Kuantitatif

SWOT (Strengths, Weaknesses, Opportunities, Threats) bukan pengganti model kuantitatif — ia adalah alat strukturisasi masalah pada Langkah 1 proses keputusan ilmiah.

Strengths — Kekuatan (Internal +)
Faktor internal positif
Mendukung tujuan: merek kuat, teknologi unggul, SDM terampil, posisi pasar dominan.
Weaknesses — Kelemahan (Internal −)
Faktor internal negatif
Menghambat: arus kas lemah, kapasitas produksi terbatas, reputasi merek yang belum kuat.
Opportunities — Peluang (Eksternal +)
Faktor eksternal positif
Bisa dimanfaatkan: regulasi baru yang mendukung, pasar tumbuh, teknologi baru tersedia.
Threats — Ancaman (Eksternal −)
Faktor eksternal negatif
Harus diantisipasi: pesaing baru, kenaikan bahan baku, perubahan regulasi yang merugikan.
Posisi SWOT dalam MS: gunakan SWOT untuk mendefinisikan masalah (Langkah 1) dan mengidentifikasi skenario, lalu lanjutkan ke Payoff Table / Decision Matrix untuk memilih keputusan secara kuantitatif.
Bagian 4 dari 4
Bias, Pemikiran Sistem
& Teknologi
Model terbaik pun bisa gagal kalau pikiran yang memakainya penuh bias — dan kalau solusinya mengabaikan keterkaitan antar-bagian sistem.
Bias Sistem Teknologi

Bias Kognitif & Heuristik yang Mengancam Keputusan

Heuristik (heuristics — jalan pintas mental yang digunakan otak untuk membuat keputusan cepat, umumnya berguna tetapi bisa salah dalam situasi kompleks) sering berguna tapi kadang menjerumuskan. Kenali empat bias paling berbahaya:

Overconfidence Bias
Terlalu yakin pada estimasi sendiri.
Contoh: Manajer proyek meremehkan biaya dan waktu karena merasa "sudah pengalaman." Hampir tidak ada proyek infrastruktur besar Indonesia yang selesai tepat waktu sesuai anggaran awal.
Anchoring Bias
Terlalu terpengaruh angka pertama yang terdengar.
Contoh: Harga pembuka negosiasi mempengaruhi seluruh negosiasi, meskipun angka itu tidak relevan atau sengaja dilebihkan.
Confirmation Bias
Hanya mencari data yang mendukung keyakinan awal, mengabaikan yang bertentangan.
Bahaya: Analisis hanya jadi pembenaran (post-hoc rationalization), bukan pencarian kebenaran.
Sunk Cost Fallacy
Terus melanjutkan proyek gagal karena "sudah terlanjur bayar." Sunk cost (biaya yang sudah dikeluarkan dan tidak dapat dikembalikan) seharusnya tidak mempengaruhi keputusan ke depan.
Model MS membantu melawan bias — karena model memaksa eksplisit, terstruktur, dan dapat diaudit. Tapi model pun bisa bias kalau asumsinya tidak dikritisi.

Pemikiran Sistem — Lihat Keseluruhan, Bukan Sepotong

Pemikiran sistem (systems thinking — pendekatan holistik yang memperhatikan keterkaitan dan umpan balik antar-elemen sistem) = kemampuan melihat keterkaitan itu, bukan hanya satu bagian secara terisolasi.

ProduksiPersediaanDistribusiPenjualanPermintaanBiaya
Umpan balik (feedback loop — output proses mempengaruhi inputnya sendiri di masa depan): setiap keputusan di satu bagian sistem mempengaruhi bagian lain, yang lalu kembali mempengaruhi bagian semula.
Bahaya reduksionisme (memecah masalah terlalu kecil tanpa melihat keterkaitan): mengoptimalkan satu bagian sistem sering memperburuk bagian lain. Mis: memangkas biaya distribusi → pengiriman terlambat → pelanggan kabur.

Teknologi Pendukung: Excel Solver & Python

MS modern tidak bisa dipisahkan dari teknologi. Dua alat yang akan kita pakai di mata kuliah ini:

Microsoft Excel + Solver
  • Tersedia di hampir semua komputer kantor di Indonesia
  • Add-in Solver (add-in Excel yang menyelesaikan masalah optimasi secara otomatis): menyelesaikan masalah optimasi linear dan nonlinear
  • Dipakai oleh jutaan manajer non-teknis di seluruh dunia
  • Pertemuan ini: manual dulu. Solver mulai P3.
Python (scipy, PuLP, pandas)
  • Bahasa pemrograman gratis, open-source
  • scipy.optimize: optimasi numerik umum
  • PuLP (library Python untuk pemrograman linear dan integer): solusi MS skala lebih besar
  • pandas: analisis data dan simulasi
  • Tidak wajib di P1 — diperkenalkan bertahap
Prinsip: pahami konsep dan hitung manual dulu. Teknologi dipakai setelah Anda mengerti apa yang dihitung — bukan untuk menggantikan pemahaman. Solver bisa menghasilkan angka presisi yang benar-benar salah jika model Anda keliru.

Studi Kasus: BPJT Memilih Skema Jalan Tol Semarang–Demak

BPJT (Badan Pengatur Jalan Tol) harus memilih skema pendanaan ruas baru: User Pay (bayar tol langsung) vs Availability Payment / AP (pemerintah bayar per ketersediaan jalan). Bagaimana MS membantu?

Langkah MS yang Diterapkan
  • L1 Masalah: Maksimalkan kelayakan finansial + akses masyarakat.
  • L2 Data: Proyeksi trafik, biaya konstruksi, kemampuan bayar.
  • L3 Model: Proyeksi arus kas, sensitivitas trafik, simulasi skenario.
  • L4 Solusi: Hitung NPV, DSCR, IRR tiap skema di beberapa skenario.
  • L5 Validasi: Apakah feasible jika trafik 30% di bawah proyeksi?
  • L6 Implementasi: Perjanjian Konsesi KPBU, monitoring tahunan.
Alat MS yang Dipakai
  • Payoff Table (skenario trafik × skema pendanaan)
  • Analisis biaya-manfaat (Pemerintah vs pengguna vs kontraktor)
  • Pemikiran sistem (dampak ke kota, properti, kemiskinan akses)
BPJT KPBU Jawa Tengah
BPJT nyata menggunakan model simulasi dalam kajian kelayakan KPBU (Kerja Sama Pemerintah dan Badan Usaha — skema kemitraan PPP untuk infrastruktur). MS bukan teori — ini praktik yang sedang berjalan di sekitar Anda.

Kapan Kuantitatif Tidak Cukup? Batas Model

Model MS sangat powerful — tapi punya batas yang wajib dikenali setiap praktisi.

Keterbatasan Model
  • Model selalu penyederhanaan — ada faktor yang tidak termodelkan
  • Garbage in, garbage out (GIGO) — model bagus + data buruk = hasil buruk
  • Tidak semua yang penting bisa dikuantifikasi: nilai budaya, kepercayaan, etika
  • Model statis vs realita dinamis — dunia berubah lebih cepat dari asumsi model
Kapan Pertimbangan Lain Dominan
  • Keputusan etis: PHK massal yang "optimal" secara finansial tapi merusak komunitas
  • Ketidakpastian mendalam: pandemi, bencana alam, krisis geopolitik
  • Keputusan satu kali dengan konsekuensi ireversibel
  • Konteks politik dan sosial yang tidak bisa dimodelkan
Manajer terbaik tahu kapan harus mempercayai model dan kapan harus melampaui model. MS adalah alat bantu, bukan oracle (entitas yang selalu memberikan jawaban benar — tidak ada di dunia nyata).

Peta Konsep: Apa yang Kita Pelajari Hari Ini

MANAJEMENSAINSDefinisi & SejarahOR → Komputer → AITipologi ModelDeskr · Predikt · PreskrProses Keputusan6 Langkah · Analisis B-MAlat KuantitatifPayoff/EMV · D.Tree · Matrix · SWOTSistem & ManusiaBias · Pemikiran Sistem · Teknologi→ P2–P14: LP, Transportasi, Antrian, Simulasi, dan metode spesifik lainnya
Semua metode di semester ini adalah implementasi dari kerangka yang Anda pelajari hari ini. LP (Pemrograman Linear/Linear Programming) dimulai di Pertemuan 2.

Persiapan Pertemuan 2 & Tugas Mandiri

Persiapan P2 — Pemrograman Linear
  • Baca: Anderson et al. Ch. 2 (Pengantar LP) atau Albright & Winston Bab 3
  • Aktifkan Excel Solver: File → Options → Add-ins → Solver Add-in → Go → centang
  • Preview: formulasi LP, fungsi tujuan, batasan linear
Tugas Mandiri Sebelum P2
  • Tulis satu contoh masalah keputusan nyata di sekitar Anda (mis. memilih kos, memilih magang). Identifikasi: alternatif, kondisi alam, payoff-nya.
  • Aktifkan Excel Solver dan buat Payoff Table sederhana dari soal Latihan B-1.
Ringkasan Sub-CPMK 1: Anda telah mengenal Manajemen Sains, tipologi model (deskriptif/prediktif/preskriptif), enam langkah keputusan ilmiah, Payoff Table (EMV: A = Rp 510 jt, B = Rp 545 jt), Decision Matrix (Semarang 7,85 > Surabaya 7,30 > Bekasi 6,65), bias kognitif, dan pemikiran sistem. Ini adalah fondasi seluruh mata kuliah.
Sub-CPMK 1 Selesai