Optimasi Alokasi Sumber Daya dan Mekanisasi Pada Budidaya Padi Menggunakan Mixed Integer Linear Programming
Abstract
Budidaya padi merupakan salah satu sektor pertanian yang memiliki peran penting dalam mendukung ketahanan pangan nasional. Namun, pengelolaan sumber daya pada budidaya padi masih sering dilakukan berdasarkan pengalaman petani sehingga berpotensi menyebabkan inefisiensi biaya produksi. Selain penggunaan input material dan tenaga kerja, perkembangan mekanisasi pertanian juga menimbulkan kebutuhan pengambilan keputusan terkait penggunaan teknologi pertanian yang optimal. Penelitian ini bertujuan untuk membangun model Mixed Integer Linear Programming (MILP) guna mengoptimalkan alokasi sumber daya dan mekanisasi pada budidaya padi. Model yang dibangun melibatkan variabel kontinu berupa alokasi input material, variabel integer berupa jumlah tenaga kerja, dan variabel biner berupa keputusan penggunaan mesin pertanian. Parameter penelitian meliputi luas lahan, produktivitas maksimum, harga jual gabah, biaya input material, biaya tenaga kerja, kebutuhan minimum tenaga kerja, dan biaya penggunaan mesin pertanian. Model optimasi diselesaikan menggunakan perangkat lunak Python. Hasil optimasi menunjukkan bahwa model menghasilkan solusi optimal dengan keuntungan maksimum sebesar Rp37.336.566,00. Model juga menunjukkan penggunaan mekanisasi pada tahap penanaman, penyiangan, dan pemanenan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pendekatan MILP mampu menghasilkan kombinasi penggunaan sumber daya dan mekanisasi yang lebih efisien pada budidaya padi.
References
Afriansyah, D., & Dwikasari, L. G. (2026). Optimization of Coffee Production and Distribution under Multi-Demand Scenarios: A Linear Programming and Dual Analysis Approach. Griya Journal of Mathematics Education and Application, 6(2), 1205–1220. https://doi.org/10.29303/griya.v6i2.1209
Agustina, E., Sufri, S., & Rozi, S. (2021). Optimasi Keuntungan Menggunakan Metode Karush-Kuhn-Tucker (Studi Kasus: Mi Aceh Pattimura Di Jambi). Factor M, 3(2), 83–98. https://doi.org/10.30762/factor-m.v3i2.3226
Alotaibi, A., & Nadeem, F. (2021). A Review of Applications of Linear Programming to Optimize Agricultural Solutions. Information Engineering and Electronic Business, 13(2), 11–21. https://doi.org/10.5815/ijieeb.2021.02.02
Arizka, A. A., Nugroho, A. P., & Nuha, M. S. (2022). Keragaan Usaha Pelayanan Jasa Alat Dan Mesin Pertanian (UPJA) dalam Pemanfaatan Alat Mesin Pertanian di Kabupaten Madiun. Jurnal Pendidikan Teknologi Pertanian, 8(2), 203–214. https://doi.org/10.26858/jptp.v8i2.31203
Dhamayanti, C. S. (2025). Peran Stakeholder Pada Kegiatan Pengendalian Organisme Pengganggu Tanaman Padi Secara Hayati oleh Kelompok Tani SedyonRukun Kapanewon Bantul. Journal of Agricultural Sociaal and Business, 4(1), 9–15.
Gunawan, G., Permana, N. S., Sukmawati, D., & Dahtiar, A. (2023). Faktor yang Mempengaruhi Keputusan Pemanfaatan Alat Rice Transplanter dan Dampaknya Terhadap Efisiensi Biaya Produksi dan Pendapatan Usahatani Padi (Oryza sativa, L) (Suatu Kasus pada Petani Padi Sawah di Kecamatan Majalaya, Kabupaten Karawang, Provinsi J. Jurnal Greenation Pertanian Dan Perkebunan, 1(3), 133–141. https://doi.org/10.38035/jgpp.v2i
Harnel, & Buharman. (2011). Kajian Teknis dan Ekonomis Mesin Penyiang (Power Weeder) Padi di Lahan Sawah Tadah Hujan. Jurnal Pengkajian Dan Pengembangan Teknologi Pertanian, 14(1), 1–10.
Ilham Ladonu, M., Bahri Madaa, S., A. Zaenudin, R., Rustiawati, Y., & Djamaluddin, I. (2024). Analisis Pendapatan Usahatani Padi Sawah Di Kelurahan Sisipan Kecamatan Batui Kabupaten Banggai. Jurnal Ilmiah Mahasiswa Fakultas Pertanian, 4(3), 487–496. https://doi.org/10.52045/jimfp.v4i3.735
Makowski, D., Hendrix, E. M. T., Van Ittersum, M. K., & Rossing, W. A. H. (2001). Generation and presentation of nearly optimal solutions for mixed-integer linear programming, applied to a case in farming system design. European Journal of Operational Research, 132(2), 425–438. https://doi.org/10.1016/S0377-2217(00)00134-X
Minh, N. T., Ha, N. T. T., & Duong, N. D. (2025). Application Of Mixed Integer Linear Programming Model In Optimizing The Export Wood Transportation Network For Small And Medium Enterprises In Hanoi. International Journal of Applied Mathematics, 38(10), 1898–1909.
Novitasari, R., Iswahyono, Dinsaputro, M. L., Djamila, S., & Sari, E. K. N. (2025). Analisis Biaya Pemupukan Secara Manual dan Mekanis Menggunakan Fertilizer Applicator pada Budidaya Tebu di PG. Madukismo Yogyakarta. Jurnal Teknik Pertanian Terapan, 3(1), 16–27.
Nugroho, T., Abidin, Z., & Marlina, L. (2019). Dampak Fenomena El Nino Terhadap Pendapatan Usahatani dan Pola Tanam Petani Padi di Kecamatan Natar Kabupaten Lampung Selatan. Jurnal Ilmu-Ilmu Agribisnis, 7(1), 75–82.
Palit, C., Sabubun, A., Zalalludin, A., Kapele, D., Kusnadi, D., Zendrato, J., & Bisuan, S. (2025). Optimalisasi Produksi Usaha Kuliner: Pendekatan Linear Programming Pada Rumah Makan Jawa Lumintu. Griya Journal of Mathematics Education and Application, 5(4), 2217–2233. https://doi.org/10.29303/griya.v5i4.992
Pratiwi, A. I., Mansur, A., & Prawibowo, S. T. (2025). A Mixed-Integer Linear Programming Model for the Rice Supply Chain in Karawang Regency to Minimize Costs. Jurnal Teknologi Dan Manajemen Industri Terapan, 4(3), 993–1006.
Putra, I. M. A. P., Manurung, J., & Saragih, H. (2026). Mixed integer linear programming for cadet dormitory placement at Indonesia Defense University. Jurnal Mandiri IT, 14(3), 318–331.
Rahmah, A. F., Mandamdari, A. N., & Sukmaya, S. G. (2024). Analisis Usahatani dan Perhitungan Harga Pokok Produksi Padi Protani di Kecamatan Kemangkon dan Kecamatan Padamara Kabupaten Purbalingga. Mimbar Agribisnis : Jurnal Pemikiran Masyarakat Ilmiah Berwawasan Agribisnis, 10(2), 1843–1851. https://doi.org/13643
Rhofita, E. I. (2022). Optimalisasi Sumber Daya Pertanian Indonesia untuk Mendukung Program Ketahanan Pangan Dan Energi Nasional. Jurnal Ketahanan Nasional, 28(1), 82–100.
Saves, F., Soebagio, & Widodo, W. T. (2022). Optimalisasi Keuntungan Produksi Tanaman Menggunakan Program Linear Berdasarkan Pola Tata Tanam. Jurnal Peradaban Sains, Rekayasa, Dan Teknologi, 10(1), 232–241. https://doi.org/10.37971/radial.v10i1.247
Sinaga, L. P., Habibi, R., & Panggabean, S. (2026). Optimization of operational cost planning in integrated farming systems using a mixed-integer linear programming approach. AXIOM : Jurnal Pendidikan Dan Matematika, 15(1), 42. https://doi.org/10.30821/axiom.v15i1.26491
Watkins, K. B., Hill, J. L., Anders, M. M., & Windham, T. E. (2006). Whole-Farm Evaluation of No-Till Profitability in Rice Production using Mixed Integer Programming. Journal of Agricultural and Applied Economics, 38(3), 611–627. https://doi.org/10.1017/s1074070800022653
Wicaksono, A., Wibowo, R. S., & Negara, I. M. Y. (2024). Optimasi Perencanaan Operasi Pembangkit Listrik Berbasis Mixed Integer Linear Programming (Milp) Pada Sistem Isolated Selayar. Journal of Information Technology and Computer Science (INTECOMS), 7(3), 727–737.
Zahasfana, L. L., Kuntadi, E. B., & Aji, J. M. M. (2017). Curahan Tenaga Kerja Pada Usahatani Padi Di Desa Gumelar Kecamatan Balung Kabupaten Jember. Agribest, 01(02), 168–179.
Zhang, C., Engel, B. A., Guo, P., Zhang, F., Guo, S., Liu, X., & Wang, Y. (2018). An inexact robust two-stage mixed-integer linear programming approach for crop area planning under uncertainty. Journal of Cleaner Production, 204, 489–500. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2018.09.005
