Model Penilaian dan Peningkatan Keberlanjutan Rantai Pasok Agroindustri Gula Tebu
Abstract
Agroindustri gula tebu di Indonesia memiliki peranan penting terhadap
pembangunan ekonomi nasional, namun dalam perkembangannya, agroindustri
gula tebu dihadapkan berbagai isu keberlanjutan dari hulu sampai hilir yang
mengancam eksistensinya. Manajemen rantai pasok yang ideal dan berkelanjutan
merupakan sebuah solusi untuk menyelesaikan permasalahan-permasalahan pada
agroindustri gula tebu dengan meningkatkan kolaborasi antar anggota rantai pasok
sehingga agroindustri gula tebu dapat tetap melangsungkan proses bisnisnya dari
hulu sampai hilir. Untuk implementasi rantai pasok yang berkelanjutan, terlebih
dahulu diperlukan identifikasi mekanisme rantai pasok yang terjadi pada
agroindustri gula tebu dan pengukuran kinerja keberlanjutan pada rantai pasok
agroindustri gula tebu sehingga dapat diketahui kinerja yang telah dicapai pada
jangka waktu tertentu dan selanjutnya dapat dilakukan perumusan strategi yang
tepat untuk mendukung keberlanjutan rantai pasok agroindustri gula tebu.
Penelitian ini bertujuan untuk mengidentifikasi dan menganalisis konfigurasi
rantai pasok agroindustri gula tebu, mendefinisikan dimensi dan indikator yang
mempengaruhi keberlanjutan rantai pasok agroindustri gula tebu, merancang model
penilaian kinerja rantai pasok agroindustri gula tebu untuk mengetahui nilai indeks
keberlanjutan rantai pasok agroindustri gula tebu dan menyusun strategi untuk
meningkatkan keberlanjutan rantai pasok agroindustri gula tebu. Identifikasi
konfigurasi rantai pasok agroindustri gula tebu dilakukan dengan mengikuti
kerangka Vorst, kemudian perumusan indikator keberlanjutan dilakukan dengan
deskriptif-kuantitatif, tinjauan pustaka dan observasi lapang yang selanjutnya
divalidasi oleh pakar. Adapun model penilaian keberlanjutan agroindustri gula tebu
dirancang dengan pengembangan teknik machine learning, yaitu Artificial Neural
Network (ANN) dan Adaptive Neuro fuzzy Inference System (ANFIS) untuk
memperoleh hasil penilaian yang tepat, akurat dan sesuai kondisi aktualnya.
Berdasarkan hasil penilaian yang diperolah, maka dilakukan perumusan strategi
untuk mempertahankan dan meningkatkan keberlanjutan rantai pasok agroindustri
gula tebu dengan menggunakan teknik Analytical Network Process (ANP).
Penelitian dimulai dengan melakukan analisis situasional untuk mengetahui
kondisi rantai pasok agroindustri gula tebu. Melalui analisis situasional diperoleh
juga struktur dan mekanisme rantai pasok agroindustri gula tebu yang terdiri dari
petani tebu rakyat, pabrik gula dan distributor. Ruang lingkup penelitian ini hanya
berfokus pada stakeholder supplier tebu (petani) dan pabrik gula. Petani memegang
peranan penting terhadap kontinuitas bahan baku tebu bagi pabrik gula sehingga
pabrik gula menerapkan program kemitraan untuk mendukung keberlanjutan proses
bisnisnya. Upaya menciptakan keberlanjutan pada agroindustri gula tebu
memerlukan identifikasi dimensi dan indikator yang mempengaruhi status
keberlanjutannya. Hasil identifikasi dimensi keberlanjutan diperoleh bahwa
terdapat 3 dimensi dasar, yaitu dimensi ekonomi, sosial dan lingkungan yang
mempengaruhi status keberlanjutan rantai pasok agroindustri gula tebu. Adapun
indikator keberlanjutan dirumuskan berdasarkan tiap-tiap aktor, dengan
mempertimbangkan aspek ekonomi seperti produktivitas, biaya, fleksibilitas, ketepatan, produktivitas, dan kualitas; aspek sosial seperti kepuasan tenaga kerja,
kepuasan konsumen, kesehatan, employment dan keselamatan kerja; aspek
lingkungan seperti konsumsi energi, penggunaan sumber daya, kebisingan, emisi
dan limbah yang dihasilkan.
Berdasarkan indikator yang telah ditetapkan selanjutnya dilakukan
perancangan model penilaian keberlanjutan rantai pasok agroindustri gula tebu
menggunakan kerangka model ANN. Model ANN terdiri dari tujuh (7) buah
dengan tersusun oleh tiga (3) model berupa model penilaian tiap-tiap dimensi
keberlanjutan pada supplier (petani), tiga (3) model berupamodel penilaian dimensi
keberlanjutan pada industri gula dan satu (1) model berupa model agregasi
penilaian keberlanjutan rantai pasok agroindustri gula tebu. Dalam perancangan
model ANN dilakukan pemilihan topologi jaringan terbaik dengan parameter Mean
Square Error (MSE) dan nilai koefisien regresi (R) melalui variasi beberapa atribut
seperti jenis fungsi aktivasi dan jumlah neuron di lapisan tersembunyi yang
digunakan. Model agregasi penilaian keberlanjutan rantai pasok agroindustri gula
tebu dengan teknik ANN diuji kinerjanya melalui perbandingan dengan model
ANFIS dilihat dari parameter statistik seperti Mean Square Error (MSE), Root
Mean Square Error (RMSE), Mean Absolute Percentage Error (MAPE) dan
Correlation Coefficient (R). Hasil pengujian menunjukkan bahwa model ANFIS
memiliki parameter kinerja terbaik untuk agregasi penilaian keberlanjutan yaitu
dengan nilai MSE sebesar 3,49 x 10-8 , nilai RMSE sebesar 1,86×10-4, nilai MAPE
sebesar 0,04304 dan nilai R sebesar 1,000.
Hasil implementasi model ANN untuk penilaian keberlanjutan dengan
menggunakan data lapang yaitu pada PT A diketahui bahwa di tingkat supplier
(petani),, indeks keberlanjutan dimensi ekonomi adalah 31,39% atau dalam
kategori kurang berkelanjutan, indeks keberlanjutan pada dimensi sosial adalah
57,95% atau dalam kategori cukup berkelanjutan, dan indeks keberlanjutan pada
dimensi lingkungan sebesar 59,26% yang dikategorikan cukup berkelanjutan.
Adapun pada industri gula diketahui bahwa indeks keberlanjutan dimensi ekonomi
adalah 48,14% yang masuk dalam kategori cukup berkelanjutan, indeks
keberlanjutan dimensi sosial sebesar 71,08% atau dalam kategori berkelanjutan dan
keberlanjutan pada dimensi lingkungan memiliki nilai indeks sebesar 61,25% yang
dikategorikan berkelanjutan. Hasil agregasi dari ketiga dimensi keberlanjutan
menggunakan model ANFIS diperoleh indeks keberlanjutan supplier (petani)
adalah 41,5%atau cukup berkelanjutan sedangkan indeks keberlanjutan pada pabrik
gula adalah 55,9% atau berkelanjutan. Berdasarkan hasil penilaian keberlanjutan
tersebut, selanjutnya dianalisis indikator-indikator yang menjadi fokus perbaikan
untuk merumuskan strategi peningkatan kinerja keberlanjutan. Perumusan strategi
tersebut menggunakan teknik ANP yang melibatkan 4 kluster yaitu kluster aktor
rantai pasok, kluster indikator yang menjadi fokus perbaikan, kluster enabler
keberlanjutan rantai pasok dan kluster strategi yang diusulkan untuk meningkatkan
keberlanjutan rantai pasok agroindustri gula tebu. Hasil prioritas strategi
peningkatan keberlanjutan yang diperoleh adalah pertama penerapan strategi
revitalisasi usaha tani tebu, revitalisasi pabrik gula, peningkatan kemitraan
perluasan areal untuk budidaya tebu dan peningkatan peran lembaga riset. Sugarcane agroindustry in Indonesia has an important role in national
economic development, however, there are various sustainability issues from
upstream to downstream that threaten its existence. Sustainable supply chain
management is one of the solutions to solve various problems and increase
sustainability in the sugarcane agroindustry by increasing collaboration between
supply chain members. To apply a sustainable supply chain concept, it is necessary
to identify the supply chain mechanism and measure the supply chain sustainability
performance in the sugarcane agroindustry so that the sustainability performance in
a certain time can be known, then the strategy can be identified to increase the
supply chain sustainability of the sugar cane agroindustry.
The objectives of this research are to identify and analyze the supply chain
configurations, define dimensions and indicators of sustainability, and design
sustainability assessment models in the sugarcane agroindustry supply chain to
determine the value of the supply chain sustainability index of the sugar cane agroindustry
and develop strategies to improve the supply chain sustainability of the
sugarcane agroindustry. The identification of the supply chain configuration of the
sugar cane agroindustry is carried out using Van der Vorst framework. The
dimensions, and indicators of sustainability are defined by descriptive-quantitative,
literature review and observations then validated by experts. The supply chain
sustainability assessment model for the sugar cane agroindustry is designed with
machine learning techniques, namely Artificial Neural Network (ANN) and
Adaptive Neuro-fuzzy Inference System (ANFIS) to obtain accurate results
according to actual conditions. Based on the results of the assessment obtained,
strategies are identified to improve the supply chain sustainability of the sugar cane
agroindustry using the Analytical Network Process (ANP) technique.
The study starts by conducting a situational analysis to determine the
condition of the supply chain in the sugar cane agroindustry. Through situational
analysis, the structure and supply chain mechanism of the sugar cane agroindustry
is also known, which consists of smallholder sugarcane farmers, sugar factories,
and distributors. The scope of this research only focuses on the supplier (sugarcane
farmers) and sugar factories. Sugarcane farmers play an important role in the
availability of raw materials so the sugar factories implement partnership programs
to support the sustainability of their business processes. To create sustainability in
the sugar cane agroindustry requires the identification of dimensions and indicators
that affect the sustainability status. The results for the identification of sustainability
dimensions show that there are 3 basic dimensions, namely economic, social and
environmental dimensions that affect the sustainability status of the sugarcane
agroindustry supply chain. The sustainability indicators are identified based on each
actor, considering economic aspects such as productivity, cost, flexibility, accuracy,
productivity, and quality; social aspects such as labor satisfaction, consumer
satisfaction, employment, health, and safety; environmental aspects such as energy
consumption, use of resources, noise, emissions, and waste.
Based on the indicators that have been defined, the next step is designing
models for assessing the supply chain sustainability of the sugar cane agroindustry
using the ANN model framework. The ANN model consists of seven (7) models:
three (3) models for assessing sustainability dimensions in the suppliers (sugarcane
farmers), three (3) models for assessing sustainability dimensions in the sugar
industry, and one (1) model for aggregation model of supply chain sustainability
assessment. To obtain the design of ANN models that have good performance, the
best network topology is selected with the parameters Mean Square Error (MSE)
and correlation coefficient (R) by varying various attributes such as the type of
activation function and the number of neurons in the hidden layer used. The
performance of the aggregation model for assessing the sustainability of the sugar
cane agroindustry supply chain using ANN technique was tested through
comparison with the ANFIS model seen from statistical parameters such as Mean
Square Error (MSE), Root Mean Square Error (RMSE), Mean Absolute Percentage
Error (MAPE) and Correlation Coefficient (R). The results show that the ANFIS
model has the best performance parameters for the aggregation of sustainability
assessments with MSE value 3,49 x 10-8, RMSE value 1,86×10-4, MAPE value
0,04304, and R-value 1,000.
The results of the implementation of the ANN model for sustainability
assessment using field data are known that at the supplier (sugarcane farmer), the
sustainability index of the economic dimension is 31,39% or less sustainable, the
sustainability index of the social dimension is 57,95% or moderately sustainable,
and the sustainability index on the environmental dimension is 59,26% which is
categorized as quite sustainable. For the sugar industry, it is known that the
sustainability index of the economic dimension is 48,14% which is categorized as
moderately sustainable, the social dimension sustainability index is 71,08% which
is categorized as sustainable, and sustainability in the environmental dimension is
61,25% which is categorized as sustainable. The results of the aggregation of the
three sustainability dimensions using the ANFIS model obtained that the index of
sustainability at supplier (sugarcane farmers) is 41,5% or moderately sustainable,
while the sustainability index for sugar mills is 55,9% which is categorized as
sustainable. Based on the results of the sustainability assessment, the indicators that
become the focus of improvement are analyzed to formulate strategies to improve
the sustainability performance of the sugar cane agroindustry supply chain. The
strategy formulation uses the ANP technique which involves 4 clusters, namely the
cluster of supply chain actor, cluster of indicators that become the focus of
improvement, cluster of supply chain sustainability enablers, and the cluster of the
proposed strategy to improve the supply chain sustainability of the sugar cane
agroindustry. The priority results of the sustainability improvement strategy are
revitalizing sugarcane farming, revitalizing sugar factories, increasing partnerships,
expanding the land area for sugarcane cultivation, and increasing the role of
research institutions.
Collections
- MT - Agriculture Technology [2208]