Simulasi: Definisi, Fungsi, dan Contoh dalam Kajian Ilmiah

Pendahuluan

Dalam berbagai disiplin ilmu mulai dari teknik, bisnis, pendidikan, hingga ilmu sosial metode “simulasi” sering muncul sebagai salah satu pendekatan untuk memahami, merancang, atau mengevaluasi sistem atau proses yang kompleks. Simulasi memungkinkan peneliti atau praktisi untuk melakukan uji coba, pengamatan, dan eksperimen dalam lingkungan yang terkendali atau tiruan, sebelum atau sebagai pengganti penerapan langsung pada “dunia nyata”. Dengan demikian, simulasi memiliki peran penting dalam kajian ilmiah karena dapat memfasilitasi pemahaman mendalam terhadap sistem, meminimalkan risiko, dan mengoptimalkan keputusan. Artikel ini akan membahas secara mendalam: definisi simulasi, fungsi simulasi dalam kajian ilmiah, serta contoh-penerapan simulasi yang relevan dalam penelitian dan praktik. Dengan harapan pembaca mendapatkan pemahaman yang komprehensif tentang simulasi sebagai alat ilmiah, bukan sekadar istilah umum.

Definisi Simulasi

Definisi Simulasi Secara Umum

Secara umum, simulasi dapat diartikan sebagai proses peniruan atau penggambaran suatu sistem, peristiwa, atau proses nyata ke dalam bentuk model yang memungkinkan eksperimen atau observasi dalam kondisi yang dikontrol atau tiruan. Misalnya, sebuah sistem nyata yang kompleks dipecah menjadi model yang lebih sederhana, kemudian dijalankan atau diolah agar perilaku sistem dapat dipahami lebih baik. Salah satu definisi: “Simulasi diartikan sebagai teknik menirukan atau memperagakan kegiatan berbagai macam proses atau fasilitas yang ada di dunia nyata.” [Lihat sumber Disini]
Dalam konteks ini, simulasi sering menggunakan perangkat lunak komputer, model matematika atau statistik, ataupun situasi tiruan (misalnya role-playing) untuk menggambarkan “seolah-olah” kondisi nyata. [Lihat sumber Disini]
Dengan demikian, bisa disimpulkan bahwa secara umum simulasi adalah: suatu metode modelisasi dan eksperimen tiruan yang merepresentasikan sistem nyata guna memahami, menganalisis, atau menguji sistem tersebut sebelum atau tanpa melakukan intervensi langsung ke situasi nyata.

Definisi Simulasi dalam KBBI

Menurut Kamus Besar Bahasa Indonesia (KBBI), “simulasi” memiliki pengertian sebagai tiruan atau penggambaran keadaan yang sebenarnya dalam suatu bentuk yang menyerupai aslinya. (Catatan: saya tidak menemukan tautan KBBI publik yang lengkap bebas akses yang menyebut persis definisi “simulasi” namun banyak penelitian pendidikan Indonesia merujuk definisi “tiruan” atau “perbuatan yang bersifat pura-pura” dengan merujuk ke KBBI). Sebagai contoh, dalam studi disebutkan bahwa menurut Abu Ahmadi, simulasi (“simulation”) berarti “tiruan atau suatu perbuatan yang bersifat pura-pura saja”. [Lihat sumber Disini]
Jadi, dari sisi KBBI atau istilah umum dalam bahasa Indonesia, simulasi menyiratkan unsur “tiruan”, “pura-pura”, atau “menyerupai kondisi nyata”. Hal ini kemudian diperluas dalam kajian ilmiah ke arah modelisasi, eksperimen, dan representasi sistem nyata.

Definisi Simulasi Menurut Para Ahli

Berikut beberapa definisi simulasi menurut para ahli yang relevan dalam kajian ilmiah:

1. Thomas J. Kakiay menyatakan bahwa simulasi adalah “suatu sistem yang digunakan untuk memecahkan atau menguraikan persoalan-persoalan dalam kehidupan nyata yang penuh dengan ketidakpastian … dengan … model atau metode tertentu dan lebih ditekankan pada pemakaian komputer untuk mendapatkan solusinya.” [Lihat sumber Disini]
2. Sebagaimana dikutip dalam literatur, simulasi menurut Harrel (2004) mengutip Schriber (1987): “simulasi adalah pemodelan sebuah proses atau sistem sedemikian rupa model yang dibentuk dapat menyerupai bentuk sistem nyata berdasarkan kejadian-kejadian yang berlangsung dari waktu ke waktu.” [Lihat sumber Disini]
3. Definisi yang lain menyebut: simulasi adalah “suatu proses peniruan dari sesuatu yang nyata beserta keadaan sekelilingnya (state of affairs). Aksi melakukan simulasi ini secara umum menggambarkan sifat-sifat karakteristik kunci dari kelakuan sistem fisik atau sistem yang abstrak tertentu.” [Lihat sumber Disini]
4. Dalam penelitian terkini: DS Pramaningrum (2025) menyatakan bahwa simulasi merupakan “suatu proses merancang model matematis dari sistem yang nyata dengan cara melakukan percobaan terhadap model menggunakan komputer.” [Lihat sumber Disini]
   Selain itu, ada pula definisi dari banyak literatur yang menyatakan bahwa simulasi adalah teknik untuk melakukan eksperimen pada komputer digital yang melibatkan fungsi matematika dan logika tertentu untuk menjelaskan perilaku dan struktur suatu sistem nyata yang kompleks. [Lihat sumber Disini]
   Dari pengertian-ahli tersebut, dapat dirumuskan bahwa dalam konteks ilmiah, simulasi mencakup tiga unsur utama: (a) suatu sistem nyata atau proses yang menjadi objek, (b) model atau tiruan dari sistem tersebut (model konseptual, matematika, komputer, atau role-play), dan (c) eksperimen atau observasi terhadap model untuk memperoleh pemahaman, evaluasi atau prediksi terhadap sistem nyata.

Fungsi Simulasi dalam Kajian Ilmiah

Simulasi dalam kajian ilmiah memiliki sejumlah fungsi penting yang kemudian menjadikannya sebagai alat metodologis yang sangat berguna. Berikut pembahasan fungsi-nya dengan penguraian yang mendalam.

Analisis dan Pemahaman Sistem

Salah satu fungsi utama simulasi adalah untuk menganalisis dan memahami perilaku suatu sistem yang kompleks. Sistem yang terlalu besar, rumit atau mahal untuk diperiksa langsung dalam kondisi nyata dapat dipelajari melalui simulasi terlebih dahulu. Sebagai contoh: dalam “pemodelan dan simulasi” disebut bahwa simulasi adalah “sebuah model matematika yang menjelaskan tingkah laku sebuah sistem dalam beberapa waktu dengan mengobservasi tingkah laku sebuah model matematika … sehingga seseorang analis bisa mengambil kesimpulan tentang tingkah laku dari sistem dunia nyata yang disimulasikan”. [Lihat sumber Disini]
Dengan demikian, fungsi ini mencakup:

• Menyederhanakan dan mewakili sistem nyata agar lebih mudah dipahami oleh peneliti.
• Mengidentifikasi faktor-kunci, variabel, dan interaksi dalam sistem.
• Memprediksi bagaimana sistem akan berperilaku apabila kondisi tertentu diubah (scenario analysis).
• Memberi gambaran awal sebelum pengambilan keputusan atau intervensi nyata.
  Tanpa simulasi, banyak sistem akan sulit dianalisis karena biaya tinggi, risiko besar, atau kompleksitas matematis yang tidak memungkinkan analisis langsung.

Eksperimen dan Pengujian Hipotesis

Simulasi memungkinkan peneliti melakukan eksperimen dan pengujian hipotesis terhadap sistem model tanpa harus menerapkannya langsung ke sistem nyata yang mungkin berisiko atau mahal. Sebagai menurut Kakiay, simulasi “digunakan … dengan pemakaian komputer untuk mendapatkan solusinya” pada persoalan kehidupan nyata. [Lihat sumber Disini]
Dalam kajian ilmiah, fungsi ini berarti:

• Menguji “bagaimana jika” (what-if) kondisi diubah: misalnya variabel input diganti, skenario berbeda dijalankan.
• Memvalidasi model (verifikasi dan validasi): apakah model simulasi cocok dan merepresentasikan sistem nyata dengan memadai.
• Melakukan sensitivitas perubahan variabel: seberapa besar perubahan input mempengaruhi output.
• Mengoptimalkan desain sistem: misalnya menentukan konfigurasi terbaik, meminimalkan biaya, atau memaksimalkan kinerja dengan mencoba berbagai opsi dalam simulasi.

Pelatihan, Pembelajaran, dan Pengembangan Keputusan

Selain analisis dan eksperimen, simulasi juga sering digunakan dalam fungsi pelatihan, pembelajaran, dan mendukung pengambilan keputusan. Dalam konteks pendidikan, sejumlah penelitian menyebut bahwa metode simulasi mampu meningkatkan motivasi dan partisipasi aktif peserta didik. [Lihat sumber Disini]
Dalam konteks manajemen dan pengambilan keputusan, simulasi memberikan “safe‐space” untuk mencoba alternatif keputusan tanpa menanggung risiko pada sistem nyata. Sebagai contoh dari Kakiay: keuntungan simulasi termasuk “menghemat waktu”, “melebar-luaskan waktu”, “dapat dihentikan dan dijalankan kembali” (stop and restart) sehingga memudahkan pengamatan kondisi yang sulit diobservasi langsung. [Lihat sumber Disini]
Secara ringkas, fungsi-fungsi ini mencakup:

• Fungsi pembelajaran: memfasilitasi proses pengajaran, pelatihan teknis, atau persiapan eksperimen/praktikum.
• Fungsi pengambilan keputusan: memungkinkan pembuat keputusan mencoba skenario alternatif sebelum implementasi nyata.
• Fungsi pengembangan sistem: membantu mendesain sistem, prototipe, atau kebijakan dengan lebih matang.

Validasi dan Perencanaan Kebijakan

Pada level kebijakan dan sistem besar, simulasi digunakan untuk validasi (apakah suatu rencana akan bekerja) dan perencanaan (merancang skenario terbaik) dalam konteks dinamis. Sebagai contoh penelitian yang menerapkan model sistem dinamis dan simulasi untuk kebijakan publik menyebut bahwa model simulasi memungkinkan pengujian berbagai skenario kebijakan dan implikasinya. [Lihat sumber Disini]
Dengan demikian, simulasi berfungsi sebagai alat bantu strategis dalam perencanaan kebijakan, meramalkan implikasi kebijakan jangka panjang, dan mengurangi ketidakpastian dalam implementasi.

Contoh Simulasi dalam Kajian Ilmiah

Berikut beberapa contoh konkret bagaimana simulasi digunakan dalam penelitian dan kajian ilmiah di Indonesia, untuk memperjelas aplikasi fungsi-nya.

Contoh 1 – Simulasi Pembelajaran Interaktif

Dalam artikel “Simulasi Pembelajaran Interaktif pada Praktikum Embedded System” dicatat bahwa simulasi di sini adalah “suatu proses peniruan dari sesuatu yang nyata beserta keadaan sekelilingnya (state of affairs) …” [Lihat sumber Disini]
Pada kasus praktikum embedded system, mahasiswa melakukan simulasi alat atau sistem secara digital sebagai persiapan sebelum praktikum nyata, sehingga pemahaman konsep meningkat dan risiko kerusakan peralatan nyata bisa dikurangi. Fungsi simulasi: pembelajaran dan eksperimen aman.

Contoh 2 – Simulasi Prediksi dengan Metode Monte Carlo

Dalam penelitian “Penerapan Metode Monte Carlo pada Simulasi Prediksi Jumlah Calon Mahasiswa Baru …” dicatat bahwa: “Simulasi dikenal sebagai teknik pemodelan yang menggambarkan hubungan sebab akibat sebuah sistem agar memberikan hasil yang menyerupai dengan hasil sebenarnya.” [Lihat sumber Disini]
Pada penelitian ini, simulasi digunakan untuk memprediksi jumlah calon mahasiswa baru berdasarkan data historis, dengan akurasi tinggi. Fungsi simulasi: analisis sistem, pengambilan keputusan berbasis skenario.

Contoh 3 – Simulasi Model Sistem Dinamis untuk Kebijakan

Penelitian “Model Sistem Dinamis: Simulasi Formulasi Kebijakan” menggunakan simulasi sebagai alat untuk menguji berbagai skenario kebijakan, merancang struktur model, memeriksa feedback dan perubahan perilaku sistem. [Lihat sumber Disini]
Fungsi simulasi: perencanaan kebijakan, validasi skenario, analisis sistem dinamis yang kompleks.

Contoh 4 – Simulasi dalam Pendidikan dan Metode Pembelajaran

Penelitian “Implikasi Model Simulasi berbasis Teknologi Informasi dan Komunikasi Terhadap Keaktifan Belajar Siswa di Sekolah Dasar” (2022) menyebut bahwa model simulasi berbasis TIK “dapat berimplikasi pada keaktifan belajar siswa …” [Lihat sumber Disini]
Karena itu simulasi digunakan sebagai metode atau media pembelajaran yang meningkatkan keterlibatan peserta didik. Fungsi simulasi: pembelajaran, motivasi, interaksi aktif.

Kesimpulan

Berdasarkan paparan di atas, beberapa poin kunci dapat disimpulkan:

• Simulasi adalah metode ilmiah yang memungkinkan representasi tiruan dari sistem nyata melalui model (matematis, komputer, atau situasional) untuk memahami, menganalisis, atau menguji sistem tersebut.
• Dalam konteks bahasa Indonesia (KBBI) dan penggunaan di kajian ilmiah, simulasi mengandung unsur tiruan atau peniruan kondisi nyata, namun dalam penelitian diberi lapisan teknis seperti model, eksperimen, dan observasi.
• Fungsi simulasi dalam kajian ilmiah sangat luas: dari analisis sistem, eksperimen hipotesis, pembelajaran/pelatihan, hingga perencanaan dan validasi kebijakan. Hal ini membuat simulasi menjadi alat metodologis yang sangat berguna pada penelitian yang melibatkan kompleksitas, ketidakpastian, atau risiko tinggi.
• Contoh-penerapan simulasi di Indonesia menunjukkan bagaimana simulasi bisa diterapkan dalam pembelajaran, prediksi, kebijakan, dan model sistem dinamis menunjukkan relevansi nyata dari simulasi dalam penelitian.
  Dengan demikian, pemahaman dan penerapan simulasi yang baik dalam kajian ilmiah bisa meningkatkan kualitas penelitian, mengurangi risiko kegagalan implementasi, serta memberikan dasar yang lebih kuat bagi rekomendasi keputusan atau kebijakan.