Contoh Perhitungan Entropy dan TOPSIS: Studi Kasus Pemilihan Kos

1. Pendahuluan

Memilih kos yang tepat sering membuat bingung karena ada banyak faktor yang perlu dipertimbangkan sekaligus, mulai dari harga, fasilitas, ukuran kamar, keamanan, aksesibilitas, sampai kondisi bangunan. Setiap orang biasanya punya prioritas yang berbeda-beda, sehingga dibutuhkan cara yang lebih sistematis dan objektif dalam mengambil keputusan.

Pada artikel ini, kita akan membahas contoh perhitungan manual metode Entropy yang dipadukan dengan TOPSIS (Technique for Order Preference by Similarity to Ideal Solution) untuk studi kasus pemilihan kos. Metode Entropy berfungsi untuk menentukan bobot setiap kriteria secara objektif berdasarkan tingkat variasi data, sedangkan TOPSIS digunakan untuk merangking alternatif berdasarkan kedekatannya terhadap solusi ideal positif dan jauhnya dari solusi ideal negatif.

Seluruh angka pada artikel ini dihitung langkah demi langkah menggunakan rumus manual (bukan sekadar hasil akhir), sehingga bisa dijadikan referensi untuk skripsi, tugas akhir, maupun laporan penelitian sejenis.


2. Data dan Kriteria Penelitian

Studi kasus ini menggunakan 7 alternatif kos dan 6 kriteria penilaian. Berikut kriteria yang digunakan beserta atributnya (cost atau benefit):

KodeKriteriaAtribut
C1HargaCost
C2FasilitasBenefit
C3Ukuran KamarBenefit
C4KeamananBenefit
C5AksesibilitasCost
C6Kondisi BangunanBenefit

Cost artinya semakin kecil nilainya semakin baik (misalnya harga sewa), sedangkan Benefit artinya semakin besar nilainya semakin baik (misalnya fasilitas).

Setiap kriteria kualitatif di atas dikonversi menjadi skor 1–5 menggunakan rubrik penilaian. Berikut adalah tujuh alternatif kos yang akan dinilai:

KodeNama Kos
A1Nawasena
A2Kos Pelita
A3Kos Adzkiya
A4Kos Madona
A5Kos Bilqis
A6Khadijah Kos Muslimah
A7Kos Putri Pinya Kartama

Setelah dikonversi ke skor 1–5 berdasarkan rubrik penilaian masing-masing kriteria, diperoleh matriks keputusan berikut. Matriks inilah yang akan menjadi dasar seluruh perhitungan Entropy dan TOPSIS pada artikel ini.

AlternatifC1C2C3C4C5C6
A1 – Nawasena434554
A2 – Kos Pelita434554
A3 – Kos Adzkiya345534
A4 – Kos Madona514253
A5 – Kos Bilqis534344
A6 – Khadijah Kos Muslimah334554
A7 – Kos Putri Pinya Kartama155544

3. Perhitungan Metode Entropy (Menentukan Bobot Kriteria)

Metode Entropy digunakan untuk menghitung bobot kriteria secara objektif, murni berdasarkan penyebaran (variasi) nilai pada data, tanpa melibatkan penilaian subjektif dari pengambil keputusan. Semakin besar variasi data pada suatu kriteria, semakin besar pula informasi yang dikandung kriteria tersebut, sehingga bobotnya akan semakin tinggi.

3.1 Langkah 1: Menyusun Matriks Keputusan

Langkah pertama adalah menyusun matriks keputusan (X) dari data pada tabel sebelumnya, lengkap dengan atribut cost/benefit setiap kriteria.

AlternatifC1C2C3C4C5C6
A1434554
A2434554
A3345534
A4514253
A5534344
A6334554
A7155544
AtributCostBenefitBenefitBenefitCostBenefit

3.2 Langkah 2: Normalisasi Matriks

Normalisasi pada metode Entropy dilakukan dengan membandingkan setiap nilai terhadap nilai terbaik pada kolomnya, dengan rumus yang berbeda untuk kriteria benefit dan cost:

Untuk kriteria benefit:

rij = xij / max(xj)

Untuk kriteria cost:

rij = min(xj) / xij

Contoh perhitungan untuk C1 (Harga, cost), dengan nilai minimum kolom C1 = 1 (milik A7):

r11 = min(x1) / x11 = 1 / 4 = 0,25

Contoh perhitungan untuk C2 (Fasilitas, benefit), dengan nilai maksimum kolom C2 = 5:

r12 = x12 / max(x2) = 3 / 5 = 0,6

Dengan cara yang sama untuk seluruh baris dan kolom, diperoleh hasil normalisasi berikut:

AlternatifC1C2C3C4C5C6
A10,25000,60000,80001,00000,60001,0000
A20,25000,60000,80001,00000,60001,0000
A30,33330,80001,00001,00001,00001,0000
A40,20000,20000,80000,40000,60000,7500
A50,20000,60000,80000,60000,75001,0000
A60,33330,60000,80001,00000,60001,0000
A71,00001,00001,00001,00000,75001,0000
Total2,56674,40006,00006,00004,90006,7500

3.3 Langkah 3: Menghitung Proporsi

Nilai proporsi (P) dihitung dengan membagi setiap nilai normalisasi (rij) dengan total nilai normalisasi pada kolom yang sama:

pij = rij / Σrij

Apa itu Σ (sigma)? Simbol Σ adalah huruf Yunani yang berarti "jumlahkan semuanya" (summation). Jadi Σrij artinya menjumlahkan seluruh nilai r pada kolom j, dari baris pertama sampai baris terakhir. Contohnya Σri1 untuk kolom C1 berarti: 0,25 + 0,25 + 0,3333 + 0,2 + 0,2 + 0,3333 + 1 = 2,5667, yaitu nilai "Total" yang sudah muncul di baris paling bawah tabel normalisasi pada Langkah 2.

Contoh untuk A1 pada C1:

p11 = 0,25 / 2,5667 = 0,097403

Hasil lengkap perhitungan proporsi untuk seluruh alternatif dan kriteria:

AlternatifC1C2C3C4C5C6
A10,0974030,1363640,1333330,1666670,1224490,148148
A20,0974030,1363640,1333330,1666670,1224490,148148
A30,1298700,1818180,1666670,1666670,2040820,148148
A40,0779220,0454550,1333330,0666670,1224490,111111
A50,0779220,1363640,1333330,1000000,1530610,148148
A60,1298700,1363640,1333330,1666670,1224490,148148
A70,3896100,2272730,1666670,1666670,1530610,148148
Total1,00001,00001,00001,00001,00001,0000

3.4 Langkah 4: Menghitung Nilai Entropy

Nilai entropy setiap kriteria (ej) dihitung dengan rumus:

ej = −k × Σ( pij × ln(pij) )

dengan konstanta k = 1 / ln(n), dan n = jumlah alternatif = 7, sehingga:

k = 1 / ln(7) = 1 / 1,945910 = 0,513898

Sebagai contoh, untuk kriteria C1, langkah pertama adalah menghitung pi1 × ln(pi1) satu per satu untuk ketujuh alternatif, menggunakan nilai proporsi (pi1) yang sudah didapat pada Langkah 3:

Alternatifpi1ln(pi1)pi1 × ln(pi1)
A10,097403−2,328902−0,226841
A20,097403−2,328902−0,226841
A30,129870−2,041220−0,265094
A40,077922−2,552046−0,198861
A50,077922−2,552046−0,198861
A60,129870−2,041220−0,265094
A70,389610−0,942608−0,367250
Total Σ(pi1 × ln(pi1))−1,748841

Apa itu ln? ln adalah singkatan dari logaritma natural (natural logarithm), yaitu logaritma dengan basis e (bilangan Euler, ≈ 2,71828). Jadi ln(p) sama artinya dengan loge(p), yaitu pertanyaan "e dipangkatkan berapa agar hasilnya sama dengan p?". Karena nilai proporsi (p) selalu berada di antara 0 dan 1, maka hasil ln(p) selalu bernilai negatif — itulah sebabnya seluruh kolom ln(pi1) pada tabel di atas bertanda minus. Di Excel atau Google Sheets, nilai ini bisa langsung dihitung dengan rumus =LN(p).

Setelah totalnya didapat (−1,748841), nilai tersebut dikalikan dengan konstanta k untuk mendapatkan nilai entropy kriteria C1:

e1 = −k × Σ(pi1 × ln(pi1)) = −0,513898 × (−1,748841) = 0,898726

Dengan cara perhitungan rinci yang sama (menghitung p × ln(p) untuk tiap alternatif, lalu menjumlahkannya dan mengalikannya dengan k) untuk kelima kriteria lainnya, diperoleh nilai entropy sebagai berikut:

KriteriaΣ(p × ln p)Nilai Entropy (ej)
C1−1,7488410,898726
C2−1,8739650,963027
C3−1,9405220,997231
C4−1,9039280,978425
C5−1,9275010,990540
C6−1,9415070,997737

Semakin nilai entropy suatu kriteria mendekati 1, artinya penyebaran datanya semakin merata atau seragam, sehingga kriteria tersebut dianggap kurang informatif dibanding kriteria dengan entropy yang lebih kecil.

3.5 Langkah 5: Menghitung Nilai Dispersi

Nilai dispersi (derajat diversifikasi/keberagaman), dilambangkan dj, dihitung dengan rumus:

dj = 1 − ej

Contoh untuk C1:

d1 = 1 − 0,898726 = 0,101274

Hasil lengkap nilai dispersi untuk semua kriteria:

KriteriaEntropy (ej)Dispersi (dj)
C10,8987260,101274
C20,9630270,036973
C30,9972310,002769
C40,9784250,021575
C50,9905400,009460
C60,9977370,002263
Total0,174313

3.6 Langkah 6: Menghitung Bobot Kriteria

Bobot akhir tiap kriteria (wj) diperoleh dengan membagi nilai dispersi kriteria tersebut dengan total nilai dispersi seluruh kriteria:

wj = dj / Σdj

Contoh untuk C1:

w1 = 0,101274 / 0,174313 = 0,580988

Dengan cara yang sama, diperoleh bobot akhir untuk seluruh kriteria berikut ini:

KriteriaNama KriteriaBobot (wj)
C1Harga0,580988
C2Fasilitas0,212106
C3Ukuran Kamar0,015885
C4Keamanan0,123769
C5Aksesibilitas0,054271
C6Kondisi Bangunan0,012981
Total1,000000

Berdasarkan metode Entropy, kriteria Harga (C1) memiliki bobot paling besar (0,580988), artinya harga adalah faktor yang paling menentukan dalam studi kasus ini karena variasi datanya paling tinggi di antara alternatif kos yang dibandingkan. Bobot-bobot inilah yang selanjutnya digunakan pada perhitungan TOPSIS.


4. Perhitungan Metode TOPSIS (Perankingan Alternatif)

Setelah bobot kriteria diperoleh dari metode Entropy, langkah berikutnya adalah menggunakan metode TOPSIS untuk merangking alternatif kos berdasarkan kedekatannya terhadap solusi ideal positif dan jaraknya dari solusi ideal negatif.

4.1 Langkah 1: Menyusun Matriks Keputusan

Matriks keputusan pada TOPSIS menggunakan data yang sama dengan matriks keputusan pada Entropy (lihat Langkah 1 bagian Entropy), sehingga tidak perlu disusun ulang.

4.2 Langkah 2: Normalisasi Matriks Keputusan

Berbeda dengan normalisasi pada Entropy, TOPSIS menggunakan normalisasi vektor dengan rumus:

rij = xij / √( Σ xij2 )

Contoh untuk kolom C1, terlebih dahulu dihitung akar jumlah kuadrat seluruh nilai C1:

√(42+42+32+52+52+32+12) = √101 = 10,049876

Apa itu √ (akar kuadrat)? Simbol disebut akar kuadrat (square root), yaitu kebalikan dari operasi pangkat dua. Jika √101 = 10,049876, artinya 10,0498762 = 101. Pada rumus normalisasi TOPSIS, setiap nilai kriteria dikuadratkan dulu (xij2), dijumlahkan (Σ), lalu diakar — ini disebut normalisasi vektor, cara berbeda dengan normalisasi pada Entropy yang hanya membagi dengan nilai maksimum atau minimum kolom.

Maka nilai normalisasi A1 pada C1:

r11 = 4 / 10,049876 = 0,398015

Nilai pembagi (akar jumlah kuadrat) untuk setiap kolom kriteria:

C1C2C3C4C5C6
Pembagi10,0498768,83176111,40175411,74734011,87434210,246951

Hasil lengkap matriks ternormalisasi:

AlternatifC1C2C3C4C5C6
A10,3980150,3396830,3508230,4256280,4210760,390360
A20,3980150,3396830,3508230,4256280,4210760,390360
A30,2985110,4529110,4385290,4256280,2526460,390360
A40,4975190,1132280,3508230,1702510,4210760,292770
A50,4975190,3396830,3508230,2553770,3368610,390360
A60,2985110,3396830,3508230,4256280,4210760,390360
A70,0995040,5661390,4385290,4256280,3368610,390360

4.3 Langkah 3: Matriks Ternormalisasi Terbobot

Matriks ternormalisasi terbobot (vij) diperoleh dengan mengalikan setiap nilai normalisasi dengan bobot kriteria hasil Entropy:

vij = rij × wj

Contoh untuk A1 pada C1, dengan bobot w1 = 0,580988:

v11 = 0,398015 × 0,580988 = 0,231242

Hasil lengkap matriks ternormalisasi terbobot untuk seluruh alternatif:

AlternatifC1C2C3C4C5C6
A10,2312420,0720490,0055730,0526800,0228520,005067
A20,2312420,0720490,0055730,0526800,0228520,005067
A30,1734310,0960650,0069660,0526800,0137110,005067
A40,2890520,0240160,0055730,0210720,0228520,003800
A50,2890520,0720490,0055730,0316080,0182820,005067
A60,1734310,0720490,0055730,0526800,0228520,005067
A70,0578100,1200810,0069660,0526800,0182820,005067

4.4 Langkah 4: Solusi Ideal Positif dan Negatif

Solusi ideal positif (A+) dan solusi ideal negatif (A) ditentukan dari matriks ternormalisasi terbobot, dengan aturan:

Untuk kriteria benefit: A+ = nilai maksimum kolom, A = nilai minimum kolom.

Untuk kriteria cost: A+ = nilai minimum kolom, A = nilai maksimum kolom.

Contoh untuk C1 (Harga, cost): nilai terkecil pada kolom C1 adalah 0,057810 (milik A7), sehingga menjadi A+; sedangkan nilai terbesar 0,289052 menjadi A. Dengan cara yang sama untuk semua kriteria, diperoleh:

C1C2C3C4C5C6
A+0,0578100,1200810,0069660,0526800,0137110,005067
A0,2890520,0240160,0055730,0210720,0228520,003800

4.5 Langkah 5: Jarak ke Solusi Ideal

Jarak setiap alternatif terhadap solusi ideal positif (D+) dan solusi ideal negatif (D) dihitung menggunakan rumus jarak Euclidean:

Di+ = √( Σ (vij − Aj+)2 )

Di = √( Σ (vij − Aj)2 )

Apa itu jarak Euclidean? Jarak Euclidean adalah cara menghitung jarak "garis lurus" antara dua titik, sama seperti konsep jarak yang dipakai pada teorema Pythagoras. Caranya: hitung selisih tiap pasangan nilai, kuadratkan selisih tersebut, jumlahkan semuanya, lalu diakar. Semakin kecil hasilnya, berarti kedua titik (dalam hal ini, nilai alternatif dan nilai solusi ideal) makin berdekatan. Itulah sebabnya D+ yang kecil menandakan alternatif tersebut sudah sangat mirip dengan solusi ideal positif.

Contoh perhitungan untuk A1 (Nawasena):

D1+ = √[(0,231242−0,057810)2+(0,072049−0,120081)2+(0,005573−0,006966)2+(0,052680−0,052680)2+(0,022852−0,013711)2+(0,005067−0,005067)2] = 0,180197

D1 = √[(0,231242−0,289052)2+(0,072049−0,024016)2+(0,005573−0,005573)2+(0,052680−0,021072)2+(0,022852−0,022852)2+(0,005067−0,003800)2] = 0,081546

Dengan cara yang sama untuk seluruh alternatif, diperoleh hasil berikut:

AlternatifD+D
A1 – Nawasena0,1801970,081546
A2 – Kos Pelita0,1801970,081546
A3 – Kos Adzkiya0,1180890,140162
A4 – Kos Madona0,2525620,000000
A5 – Kos Bilqis0,2371640,049403
A6 – Khadijah Kos Muslimah0,1255420,129135
A7 – Kos Putri Pinya Kartama0,0045700,252438

4.6 Langkah 6: Nilai Preferensi dan Perankingan

Nilai preferensi (Vi) setiap alternatif dihitung dengan rumus:

Vi = Di / ( Di+ + Di )

Contoh untuk A1 (Nawasena):

V1 = 0,081546 / (0,180197 + 0,081546) = 0,081546 / 0,261744 = 0,311551

Semakin besar nilai Vi (mendekati 1), semakin dekat alternatif tersebut dengan solusi ideal, sehingga semakin baik peringkatnya. Berikut hasil akhir nilai preferensi dan peringkat seluruh alternatif:

AlternatifNilai Preferensi (Vi)Ranking
A7 – Kos Putri Pinya Kartama0,9822171
A3 – Kos Adzkiya0,5427362
A6 – Khadijah Kos Muslimah0,5070553
A1 – Nawasena0,3115514
A2 – Kos Pelita0,3115515
A5 – Kos Bilqis0,1723956
A4 – Kos Madona0,0000007

Nawasena dan Kos Pelita memiliki nilai preferensi yang sama persis (0,311551) karena kedua kos ini memiliki skor kriteria yang identik pada seluruh C1–C6. Jika terjadi hal seperti ini di data penelitian sungguhan, sebaiknya ranking keduanya disamakan atau ditambahkan kriteria pembeda lain.


5. Kesimpulan Hasil Perankingan

Berdasarkan hasil integrasi metode Entropy dan TOPSIS di atas, dapat disimpulkan bahwa:

  • Kos Putri Pinya Kartama (A7) menempati peringkat pertama dengan nilai preferensi tertinggi (0,982217), karena unggul di hampir semua kriteria benefit meskipun harganya relatif tinggi.
  • Kos Adzkiya (A3) menempati peringkat kedua dengan nilai 0,542736, unggul pada kombinasi fasilitas dan ukuran kamar.
  • Kos Madona (A4) menempati peringkat terakhir (0,000000) karena nilainya justru sama dengan solusi ideal negatif, terutama disebabkan skor keamanan dan fasilitas yang rendah.

Hasil ini menunjukkan bahwa kombinasi metode Entropy dan TOPSIS dapat memberikan urutan rekomendasi kos yang objektif, karena bobot kriteria dihitung murni dari variasi data (bukan opini subjektif), lalu digunakan untuk mengukur kedekatan setiap alternatif terhadap solusi ideal.


6. Sumber Referensi

Beberapa referensi dan jurnal berikut dapat dibaca lebih lanjut untuk memahami penerapan metode Entropy dan TOPSIS pada berbagai studi kasus lain:


7. Penutup

Itulah contoh perhitungan manual metode Entropy dan TOPSIS langkah demi langkah untuk studi kasus pemilihan kos. Setiap rumus sudah dijabarkan beserta contoh angkanya, sehingga bisa langsung diikuti atau dicocokkan dengan perhitunganmu sendiri, baik untuk keperluan skripsi, tugas akhir, maupun sekadar belajar konsep Multi-Attribute Decision Making (MADM).

Jika ingin mencoba dengan data atau kriteria yang berbeda, cukup ganti matriks keputusan pada Langkah 1, lalu ulangi seluruh langkah perhitungan di atas secara berurutan menggunakan bobot Entropy hasil datamu sendiri.

Semoga artikel ini membantu memahami cara kerja metode Entropy-TOPSIS secara lebih jelas. Jika ada pertanyaan atau ingin didiskusikan lebih lanjut, silakan tulis di kolom komentar.

Posting Komentar