Batas-Batas Sistem
Rabu, 27 Januari 2021
Edit
Semua sistem didefinisikan oleh batas-batasnya. Agar suatu sistem dapat kita pahami dengan baik, selain harus mengetahui tujuan sistem, kita juga perlu memahami bagaimana sistem berperilaku dan apa yang menjadi sifat-sifatnya.
Suatu sistem biasanya dibatasi oleh adanya aliran masuk (inflow) dan aliran keluar (outflow) dari energi tertentu. Apa yang sering kali membuat kita sulit dalam melihat suatu sistem adalah bagaimana melihat pola yang membatasi sistem.
Sebagai contoh adalah bagaimana menentukan di mana letak batas antara hutan dan padang rumput yang luas, atau batas antara desa dan perkotaan.
Gambar 1 memperlihatkan ilustrasi sebuah sungai yang biasanya digunakan untuk penanda batas wilayah.
Sistem mempunyai perilaku dari interaksi antar bagian-bagian yang membentuknya sebagai keseluruhan (struktur). Semua perilaku suatu sistem merupakan suatu konsekuensi dari struktur pembentuknya. Struktur suatu sistem dapat menentukan keberhasilan dan kegagalannya.
Ketika kita mencoba memecahkan sebuah permasalahan sistem, apakah kita telah tepat menentukan batas-batas sistem tersebut atau batas-batasnya tersebut harus dipersempit atau bahkan diperluas lagi.
Kita tidak bisa memecahkan semua permasalahan yang ada dalam pengamatan kita. Hal ini disebabkan karena suatu sistem selalu berada di dalam suatu sistem lebih besar dan mempunyai sub-sub sistemnya sendiri.
Sebagai contoh suatu perusahaan mungkin mengalami berbagai kesulitan yang secara internal bukan berasal dari kebijakannya sendiri, akan tetapi dari peraturan pemerintah atau ekonomi makro (eksternal).
Sebuah mobil, misalnya, dapat dianggap sebagai suatu sistem yang mempunyai fungsi khusus. Komponen-komponen atau bagian-bagian yang ada di dalam "sistem mobil" adalah sistem mesin, gearbox, kemudi, ban, komponen elektrik dan lain-lain.
Apa yang dianggap sebuah "mobil" merupakan penjumlahan dari fungsi dan interaksi antara semua komponen-komponennya yang ada di dalam mobil. Mobil mempertahankan fungsinya melalui proses umpan balik dari semua komponen yang ditempatkannya.
Kita mengetahui bahwa ban harus ditempatkan di bawah mobil dan bukan di atas mobil, dan ban mobil yang diperlukan harus berbentuk lingkaran bukan bujur sangkar agar beroperasi dengan baik.
Kita juga mengetahui bahwa mobil tidak akan dapat beroperasi dengan baik jika kita menyingkirkan sebagian dari komponennya. Hal ini kita ketahui sebab kita mempunyai pemahaman yang baik bagaimana mobil berperilaku sebagai sistem ketika kita mengemudinya dan bukan karena kita memahami dengan rinci bagaimana mobil itu dibuat.
Batasan-batasan sistem untuk "sistem mobil" mungkin merupakan struktur fisik yang berkenaan dengan semua komponennya (mesin, tempat bahan bakar, baterai, dan lain-lain) atau secara sederhana adalah "mobil".
Bagaimana mungkin kita dapat yakin bahwa hal tersebut merupakan definisi dari sistem mobil? Satu cara untuk melihatnya adalah dengan mengamati apa yang masuk dan keluar dari sistem.
Untuk contoh mobil, kita mengetahui bahwa mobil secara sederhana bergantung pada bahan bakar, minyak dan udara. Ia mengubah material tersebut melalui sistemnya untuk menghasilkan gas-gas buang dan tenaga gerak.
Apa yang penting untuk kita catat di sini adalah bahwa "sistem mobil" bukanlah bergantung pada bahan bakar atau minyak yang secara nyata berasal dari satu daerah tertentu, atau dibatasi untuk mengeluarkan gas buangnya pada suatu lokasi atau waktu tertentu.
Aspek ini tidaklah penting, mobil dapat bergerak dengan sangat baik sepanjang kriteria fungsionalnya (proses umpan balik), bahan bakar, udara dan minyaknya dapat dipenuhi.
Kita bisa memperluas batasan-batasan sistem untuk menyertakan bahan bakar dan polusi udara, akan tetapi kita akan meningkatkan tingkatan sistem kita, dan "sistem mobil" akan menjadi satu variabel (sub sistem) dari banyak sistem yang ada di dalam suatu sistem yang lebih besar.
Suatu sistem (jika dipertimbangkan) bisa kita katakan sebagai "sistem bahan bakar fosil" atau "sistem polusi udara", akan tetapi semuanya ini adalah definisi yang kita tetapkan ketika mengamati suatu aspek realitas tertentu.
Dengan cara yang sama kita bisa menurunkan batasan-batasan sistem kita dan memutuskan untuk menganalisis lebih lanjut, contohnya baterai di dalam mobil.
Baterai adalah suatu sub sistem dari "sistem mobil" dan dapat juga digambarkan dan dinyatakan oleh batas-batasnya. Bagian-bagiannya dapat berupa air accu, elektroda tembaga, wadahnya dan lain lain. "Sistem baterai" dinyatakan oleh produksi listriknya, dan seperti mobil, ia berfungsi dengan sempurna jika ukuran-ukuran dasar tertentu dapat dipenuhi (misalnya banyaknya air accu dalam baterai, dan lain-lain).
Ketika kita menggambarkan dan membatasi suatu sistem, kita memerlukan pemahaman perilaku dasarnya, memahami apa yang sedang masuk dan keluar dari sistem. Kemudian kita perlu mendefinisikan tingkatan sistem yang sedang kita amati, apakah ada pada skala molekuler atau pada skala global? "Apakah sistem yang saya amati bergerak di antara tingkatan sistem berbeda?"
Adalah penting untuk memahami kompleksitas dinamik dan bukan kompleksitas rinci, seperti yang telah dijelaskan sebelumnya.
Ketika kita membangun model mental kita dan mendefinisikan sistem kita, kita perlu menyadari akan tingkatan rinci. Dalam hal ini generalisasi sering kali merupakan kunci untuk memahami sistem kompleks.
Pemahaman kita tentang suatu sistem pada awalnya akan meningkat seiring dengan meningkatnya jumlah faktor-faktor (variabel) yang kita tambahkan ke dalam sistem yang sedang kita amati.
Namun ketika kita terus menambahkan variabel-variabel lain di dalam model mental kita, maka pemahaman kita tentang sistem tersebut justru akan berkurang.
Hal ini terjadi karena kemampuan kita untuk menyerap dinamika sistem secara keseluruhan dari suatu permasalahan yang sedang kita amati akan menjadi lebih lemah dan lebih lemah lagi ketika lebih banyak lagi variabel kita tambahkan.
Gambar 2 merupakan grafik yang menjelaskan bagaimana hubungan antara tingkat pemahaman dan kompleksitas sistem seperti dijelaskan sebelumnya.
Ketika kita menciptakan model-model mental, kita tidak bermaksud untuk menangkap realitas secara keseluruhan dalam satu model.
Beberapa model bisa jadi sama rumitnya seperti kondisi nyatanya. Apa yang ingin kita lakukan di sini adalah untuk memetakan bagian dari realitas tersebut sedemikian rupa sehingga ia dapat memberi kita suatu pemahaman dasar dari suatu isu kompleks.
Dari gambar 2 dapat kita lihat bahwa pada satu titik tertentu kita dapat menghasilkan pemahaman yang paling tinggi dari suatu sistem sebanding dengan kompleksitasnya.
Ini merupakan suatu kondisi di mana tingkatan rinci seharusnya tidak ditambahkan lebih banyak lagi dalam sistem tersebut.
Sebagai contoh ketika kita sedang berusaha untuk memahami polusi udara akibat pembuangan gas mobil di dalam suatu sistem kota besar, maka kita tidak perlu memasukkan variabel mesin mobil untuk memperluas lebih rinci lagi pemahaman kita tentang polusi udara tersebut.
Hal ini hanya akan menambahkan kompleksitas rinci yang tak perlu dan akan memperlemah pemahaman perilaku sistem tersebut.
Gambar 3 adalah contoh bagaimana keterkaitan antara sistem, tingkatan sistem, dan batasan sistem.
Suatu kota besar merupakan suatu sistem skala besar yang mengubah sumber daya dan energi menjadi sampah dan produk melalui interaksi kompleks dari variabel-variabel yang ada di dalam kota besar.
Ekonomi, organisasi sosial, infrastruktur, mobil dan manusia-manusianya adalah semua contoh komponen-komponen yang saling berinteraksi di dalam sistem perkotaan.
Batas-batas sistem untuk sistem perkotaan adalah kurang jelas dibandingkan dengan sistem baterai mobil atau sistem mobil karena kota besar dapat berisi banyak sub sistem yang didasarkan pada sub-sub sistem di bawahnya dan seterusnya.
Sesuatu yang lebih umum diperlukan dalam sistem-sistem yang lebih besar seperti untuk suatu kota besar. Secara elementer, jika kita tinjau dari suatu perspektif seorang ahli fisika misalnya, suatu sistem perkotaan tersebut dapat dibatasi dan didefinisikan sebagai suatu titik geografi di mana sumber daya dapat dikonversi ke dalam bentuk energi dan sampah.
Sebuah mobil merupakan suatu sistem yang disusun oleh berbagai komponen, seperti: mesin, gearbox, baterai, ban dan lain lain. Batas sistem mobil dapat digambarkan oleh ukuran fisiknya dan interaksi antar komponen-komponennya.
Produksi tenaga gerak adalah perilaku sistem mobil dan ia berada dalam keseimbangan jika material yang diperlukan cukup untuk mempertahankannya (dalam hal ini bensin, udara, oli, dan lain-lain).
Suatu baterai mobil merupakan suatu sistem, dilingkupi oleh selubungnya dan komponen-komponen air, timbal, tembaga, asam, besi, dan lain-lain, yang menghasilkan arus listrik melalui interaksi.
Pengaliran arus listrik adalah perilaku sistem baterai. Sistem berada dalam keseimbangan jika material yang diperlukan dan jasa pemeliharaannya (dalam hal ini air dan menyetrum kembali listrik dari suatu generator).
Contoh di atas menunjukkan sistem-sistem dan tingkatan sistem yang berbeda. Masing-masing sistem menyertakan beberapa sub sistem seperti contoh di atas.
Baterai mobil secara teoritis merupakan suatu sub sistem pada suatu tingkatan yang sangat rinci di dalam sistem perkotaan dan begitu juga untuk sistem mobil. Akan tetapi apa yang bisa kita lihat di sini adalah penelusuran secara hierarki dari sistem perkotaan.
Kita mendefinisikan mobil sebagai suatu komponen yang saling berinteraksi di dalam sistem perkotaan, mempengaruhi perkembangannya, sedangkan baterai mobil kita definisikan sebagai suatu komponen saling berinteraksi di dalam sistem mobil.
Dari gambar 3 tersebut dapat kita lihat bagaimana sebuah sistem dihubungkan dengan sistem-sistem lain. Suatu sistem tertentu dapat didasarkan pada komponen-komponen yang pada kenyataannya merupakan sub-sub sistemnya sendiri dan komponen-komponennya juga sub-sub sistem dan seterusnya sehingga dapat berjalan terus untuk selamanya.
Adalah penting ketika kita mendefinisikan dan membatasi suatu sistem untuk mengidentifikasi tingkatan sistem yang kita pelajari.
Apakah kita mempunyai variabel yang jelas sampai tingkatan sistem berbeda? Kita dapat membenarkan satu hal, semakin besar jumlah variabel yang kita punyai, semakin besar kompleksitas dan interaksi antara variabel nantinya. [1.10]
Suatu sistem biasanya dibatasi oleh adanya aliran masuk (inflow) dan aliran keluar (outflow) dari energi tertentu. Apa yang sering kali membuat kita sulit dalam melihat suatu sistem adalah bagaimana melihat pola yang membatasi sistem.
Sebagai contoh adalah bagaimana menentukan di mana letak batas antara hutan dan padang rumput yang luas, atau batas antara desa dan perkotaan.
Gambar 1 memperlihatkan ilustrasi sebuah sungai yang biasanya digunakan untuk penanda batas wilayah.
Gambar 1 Sungai salah satu yang banyak digunakan
untuk penanda batas dua wilayah
Sistem mempunyai perilaku dari interaksi antar bagian-bagian yang membentuknya sebagai keseluruhan (struktur). Semua perilaku suatu sistem merupakan suatu konsekuensi dari struktur pembentuknya. Struktur suatu sistem dapat menentukan keberhasilan dan kegagalannya.
Ketika kita mencoba memecahkan sebuah permasalahan sistem, apakah kita telah tepat menentukan batas-batas sistem tersebut atau batas-batasnya tersebut harus dipersempit atau bahkan diperluas lagi.
Kita tidak bisa memecahkan semua permasalahan yang ada dalam pengamatan kita. Hal ini disebabkan karena suatu sistem selalu berada di dalam suatu sistem lebih besar dan mempunyai sub-sub sistemnya sendiri.
Sebagai contoh suatu perusahaan mungkin mengalami berbagai kesulitan yang secara internal bukan berasal dari kebijakannya sendiri, akan tetapi dari peraturan pemerintah atau ekonomi makro (eksternal).
Sebuah mobil, misalnya, dapat dianggap sebagai suatu sistem yang mempunyai fungsi khusus. Komponen-komponen atau bagian-bagian yang ada di dalam "sistem mobil" adalah sistem mesin, gearbox, kemudi, ban, komponen elektrik dan lain-lain.
Apa yang dianggap sebuah "mobil" merupakan penjumlahan dari fungsi dan interaksi antara semua komponen-komponennya yang ada di dalam mobil. Mobil mempertahankan fungsinya melalui proses umpan balik dari semua komponen yang ditempatkannya.
Kita mengetahui bahwa ban harus ditempatkan di bawah mobil dan bukan di atas mobil, dan ban mobil yang diperlukan harus berbentuk lingkaran bukan bujur sangkar agar beroperasi dengan baik.
Kita juga mengetahui bahwa mobil tidak akan dapat beroperasi dengan baik jika kita menyingkirkan sebagian dari komponennya. Hal ini kita ketahui sebab kita mempunyai pemahaman yang baik bagaimana mobil berperilaku sebagai sistem ketika kita mengemudinya dan bukan karena kita memahami dengan rinci bagaimana mobil itu dibuat.
Batasan-batasan sistem untuk "sistem mobil" mungkin merupakan struktur fisik yang berkenaan dengan semua komponennya (mesin, tempat bahan bakar, baterai, dan lain-lain) atau secara sederhana adalah "mobil".
Bagaimana mungkin kita dapat yakin bahwa hal tersebut merupakan definisi dari sistem mobil? Satu cara untuk melihatnya adalah dengan mengamati apa yang masuk dan keluar dari sistem.
Untuk contoh mobil, kita mengetahui bahwa mobil secara sederhana bergantung pada bahan bakar, minyak dan udara. Ia mengubah material tersebut melalui sistemnya untuk menghasilkan gas-gas buang dan tenaga gerak.
Apa yang penting untuk kita catat di sini adalah bahwa "sistem mobil" bukanlah bergantung pada bahan bakar atau minyak yang secara nyata berasal dari satu daerah tertentu, atau dibatasi untuk mengeluarkan gas buangnya pada suatu lokasi atau waktu tertentu.
Aspek ini tidaklah penting, mobil dapat bergerak dengan sangat baik sepanjang kriteria fungsionalnya (proses umpan balik), bahan bakar, udara dan minyaknya dapat dipenuhi.
Kita bisa memperluas batasan-batasan sistem untuk menyertakan bahan bakar dan polusi udara, akan tetapi kita akan meningkatkan tingkatan sistem kita, dan "sistem mobil" akan menjadi satu variabel (sub sistem) dari banyak sistem yang ada di dalam suatu sistem yang lebih besar.
Suatu sistem (jika dipertimbangkan) bisa kita katakan sebagai "sistem bahan bakar fosil" atau "sistem polusi udara", akan tetapi semuanya ini adalah definisi yang kita tetapkan ketika mengamati suatu aspek realitas tertentu.
Dengan cara yang sama kita bisa menurunkan batasan-batasan sistem kita dan memutuskan untuk menganalisis lebih lanjut, contohnya baterai di dalam mobil.
Baterai adalah suatu sub sistem dari "sistem mobil" dan dapat juga digambarkan dan dinyatakan oleh batas-batasnya. Bagian-bagiannya dapat berupa air accu, elektroda tembaga, wadahnya dan lain lain. "Sistem baterai" dinyatakan oleh produksi listriknya, dan seperti mobil, ia berfungsi dengan sempurna jika ukuran-ukuran dasar tertentu dapat dipenuhi (misalnya banyaknya air accu dalam baterai, dan lain-lain).
Ketika kita menggambarkan dan membatasi suatu sistem, kita memerlukan pemahaman perilaku dasarnya, memahami apa yang sedang masuk dan keluar dari sistem. Kemudian kita perlu mendefinisikan tingkatan sistem yang sedang kita amati, apakah ada pada skala molekuler atau pada skala global? "Apakah sistem yang saya amati bergerak di antara tingkatan sistem berbeda?"
Adalah penting untuk memahami kompleksitas dinamik dan bukan kompleksitas rinci, seperti yang telah dijelaskan sebelumnya.
Ketika kita membangun model mental kita dan mendefinisikan sistem kita, kita perlu menyadari akan tingkatan rinci. Dalam hal ini generalisasi sering kali merupakan kunci untuk memahami sistem kompleks.
Pemahaman kita tentang suatu sistem pada awalnya akan meningkat seiring dengan meningkatnya jumlah faktor-faktor (variabel) yang kita tambahkan ke dalam sistem yang sedang kita amati.
Namun ketika kita terus menambahkan variabel-variabel lain di dalam model mental kita, maka pemahaman kita tentang sistem tersebut justru akan berkurang.
Hal ini terjadi karena kemampuan kita untuk menyerap dinamika sistem secara keseluruhan dari suatu permasalahan yang sedang kita amati akan menjadi lebih lemah dan lebih lemah lagi ketika lebih banyak lagi variabel kita tambahkan.
Gambar 2 merupakan grafik yang menjelaskan bagaimana hubungan antara tingkat pemahaman dan kompleksitas sistem seperti dijelaskan sebelumnya.
Gambar 2 Hubungan antara pemahaman dan kompleksitas sistem
Ketika kita menciptakan model-model mental, kita tidak bermaksud untuk menangkap realitas secara keseluruhan dalam satu model.
Beberapa model bisa jadi sama rumitnya seperti kondisi nyatanya. Apa yang ingin kita lakukan di sini adalah untuk memetakan bagian dari realitas tersebut sedemikian rupa sehingga ia dapat memberi kita suatu pemahaman dasar dari suatu isu kompleks.
Dari gambar 2 dapat kita lihat bahwa pada satu titik tertentu kita dapat menghasilkan pemahaman yang paling tinggi dari suatu sistem sebanding dengan kompleksitasnya.
Ini merupakan suatu kondisi di mana tingkatan rinci seharusnya tidak ditambahkan lebih banyak lagi dalam sistem tersebut.
Sebagai contoh ketika kita sedang berusaha untuk memahami polusi udara akibat pembuangan gas mobil di dalam suatu sistem kota besar, maka kita tidak perlu memasukkan variabel mesin mobil untuk memperluas lebih rinci lagi pemahaman kita tentang polusi udara tersebut.
Hal ini hanya akan menambahkan kompleksitas rinci yang tak perlu dan akan memperlemah pemahaman perilaku sistem tersebut.
Gambar 3 Sistem, Tingkatan Sistem, dan Batasan Sistem
Gambar 3 adalah contoh bagaimana keterkaitan antara sistem, tingkatan sistem, dan batasan sistem.
Suatu kota besar merupakan suatu sistem skala besar yang mengubah sumber daya dan energi menjadi sampah dan produk melalui interaksi kompleks dari variabel-variabel yang ada di dalam kota besar.
Ekonomi, organisasi sosial, infrastruktur, mobil dan manusia-manusianya adalah semua contoh komponen-komponen yang saling berinteraksi di dalam sistem perkotaan.
Batas-batas sistem untuk sistem perkotaan adalah kurang jelas dibandingkan dengan sistem baterai mobil atau sistem mobil karena kota besar dapat berisi banyak sub sistem yang didasarkan pada sub-sub sistem di bawahnya dan seterusnya.
Sesuatu yang lebih umum diperlukan dalam sistem-sistem yang lebih besar seperti untuk suatu kota besar. Secara elementer, jika kita tinjau dari suatu perspektif seorang ahli fisika misalnya, suatu sistem perkotaan tersebut dapat dibatasi dan didefinisikan sebagai suatu titik geografi di mana sumber daya dapat dikonversi ke dalam bentuk energi dan sampah.
Sebuah mobil merupakan suatu sistem yang disusun oleh berbagai komponen, seperti: mesin, gearbox, baterai, ban dan lain lain. Batas sistem mobil dapat digambarkan oleh ukuran fisiknya dan interaksi antar komponen-komponennya.
Produksi tenaga gerak adalah perilaku sistem mobil dan ia berada dalam keseimbangan jika material yang diperlukan cukup untuk mempertahankannya (dalam hal ini bensin, udara, oli, dan lain-lain).
Suatu baterai mobil merupakan suatu sistem, dilingkupi oleh selubungnya dan komponen-komponen air, timbal, tembaga, asam, besi, dan lain-lain, yang menghasilkan arus listrik melalui interaksi.
Pengaliran arus listrik adalah perilaku sistem baterai. Sistem berada dalam keseimbangan jika material yang diperlukan dan jasa pemeliharaannya (dalam hal ini air dan menyetrum kembali listrik dari suatu generator).
Contoh di atas menunjukkan sistem-sistem dan tingkatan sistem yang berbeda. Masing-masing sistem menyertakan beberapa sub sistem seperti contoh di atas.
Baterai mobil secara teoritis merupakan suatu sub sistem pada suatu tingkatan yang sangat rinci di dalam sistem perkotaan dan begitu juga untuk sistem mobil. Akan tetapi apa yang bisa kita lihat di sini adalah penelusuran secara hierarki dari sistem perkotaan.
Kita mendefinisikan mobil sebagai suatu komponen yang saling berinteraksi di dalam sistem perkotaan, mempengaruhi perkembangannya, sedangkan baterai mobil kita definisikan sebagai suatu komponen saling berinteraksi di dalam sistem mobil.
Dari gambar 3 tersebut dapat kita lihat bagaimana sebuah sistem dihubungkan dengan sistem-sistem lain. Suatu sistem tertentu dapat didasarkan pada komponen-komponen yang pada kenyataannya merupakan sub-sub sistemnya sendiri dan komponen-komponennya juga sub-sub sistem dan seterusnya sehingga dapat berjalan terus untuk selamanya.
Adalah penting ketika kita mendefinisikan dan membatasi suatu sistem untuk mengidentifikasi tingkatan sistem yang kita pelajari.
Apakah kita mempunyai variabel yang jelas sampai tingkatan sistem berbeda? Kita dapat membenarkan satu hal, semakin besar jumlah variabel yang kita punyai, semakin besar kompleksitas dan interaksi antara variabel nantinya. [1.10]
Referensi:
- Haraldsson, HV., (2000), Introduction to Systems and Causal Loop Diagrams, System Dynamics Course LUMES, Lund University.
- O’Conner, J. & Mc. Dermot, (1997), The Art of Systems Thinking: Essential Skills for Creativity and Problem Solving
- Trilestari, EW., Almamalik, L., (2010), Systems Thinking: Suatu Pendekatan Pemecahan Permasalahan yang Kompleks dan Dinamis. Bandung: STIA-LAN Bandung Press.