Implementasi Firefly Algorithm dalam Penyelesaian Multidimensional Bounded Knapsack Problem

Abstract

Optimasi merupakan proses yang dilakukan untuk menemukan solusi terbaik dari suatu permasalahan dengan tujuan memaksimalkan atau meminimumkan dengan mempertimbangkan batasan yang berlaku. Penerapan optimasi dibutuhkan oleh UD. Raja Tani, sebagai pelaku usaha perdagangan bahan pertanian yang kerap menghadapi kendala operasional. Salah satu permasalahan utamanya adalah pengaturan penggunaan alat transportasi dalam distribusi barang. Permasalahan pengangkutan barang ini dapat dimodelkan sebagai knapsack problem. Knapsack problem merupakan salah satu bentuk masalah optimasi kombinatorial pemilihan kombinasi barang yang akan dipilih dengan mempertimbangkan kendala tertentu guna memaksimalkan keuntungan tanpa melebihi kapasitas. Penelitian ini menggunakan model Multidimensional Bounded Knapsack Problem dalam memodelkan permasalahan yang terjadi di UD. Raja Tani dengan memperhatikan kendala berat barang dan anggaran pembelian barang. Model permasalahan ini diselesaikan menggunakan algoritma Firefly. Algoritma ini bekerja dengan cara meniru perilaku kawanan kunang-kunang di malam hari. Penelitian ini bertujuan memaksimalkan keuntungan UD. Raja Tani melalui seleksi pemilihan barang yang akan dibeli untuk dijual kembali. Masalah ini melibatkan 86 jenis barang yang memiliki nilai berat, keuntungan, dan ketersediaan barang yang berbeda setiap jenisnya. Penyelesaian masalah ini dilakukan dengan implementasi algoritma Firefly yang dilakukan dengan bantuan software Python, di mana solusi berupa keuntungan terbaik didapat setelah melakukan proses iterasi. Hasil solusi terbaik algoritma Firefly dipengaruhi oleh parameter yang digunakan sehingga perlu dilakukan uji peubah parameter. Kombinasi parameter terbaik yang didapatkan yaitu koefisien parameter acak (𝛼), keatraktifan (𝛽₀), dan koefisien penyerapan cahaya (𝛾) sebesar 0,3, 0,75, dan 0,001 secara berturut-turut. Berdasarkan kombinasi ini, algoritma Firefly berhasil menyeleksi 78 dari 86 jenis barang dengan keuntungan sebesar Rp5.418.500. Solusi ini memenuhi seluruh kendala yang ditetapkan, yaitu berat barang 1.193,2 kg dan harga beli Rp68.699.500.