## khazanah
informatika Jurnal Ilmu Komputer dan Informatika
Prediksi Penjualan Barang Menggunakan Metode Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System
(ANFIS)
Allyna Virrayyani *1 , Sutikno 1
1 Departemen Ilmu Komputer/Informatika Universitas Diponegoro
* allynavirrayyani@gmail.com, tik@undip.ac.id

## ABSTRAK
Prediksi penjualan barang merupakan salah satu cara untuk menjaga stabilitas penjualan barang. Hasil prediksi yang diperoleh dapat dijadikan pertimbangan untuk mengambil keputusan dalam perencanaan manajemen bisnis. Salah satu metode yang dapat digunakan untuk prediksi adalah Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System (ANFIS). Di dalam penelitian ini, ANFIS diimplementasikan dalam sebuah aplikasi sistem prediksi penjualan barang. Prosedur prediksi menggunakan analisis runtun waktu. Aturan ANFIS menggunakan model fuzzy Takagi-Sugeno dan fungsi keanggotaan tipe generalized bell dengan 2 data masukan untuk 1 data target. Pelatihan dan pengujian ANFIS untuk semua produk menghasilkan Mean Absolute Percentage (MAPE) rata-rata pelatihan sebesar 8,73 % dan MAPE rata-rata pengujian sebesar 13,58%. Hasil MAPE pengujian tersebut kurang dari batas toleransi error, yaitu 20 %. Batas toleransi tersebut berdasarkan penafsiran Batey dan Friedrich di mana MAPE < 10% merupakan perkiraan yang sangat baik dan 10% < MAPE < 20% merupakan perkiraan yang baik. Aplikasi sistem telah diuji menggunakan pengujian black-box. Seluruh prosedur pengujian dinyatakan berhasil.
Kata kunci : prediksi, penjualan barang, Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System, model fuzzy Takagi-Sugeno

## 1.  Pendahuluan
Dewasa ini banyak anggota masyarakat telah mendirikan usaha baik makro maupun mikro untuk menyemarakkan persaingan di dunia wirausaha. Bidang usaha yang digeluti pun bermacam-macam, salah satunya adalah bidang perdagangan. Keuntungan yang didapat dari usaha di bidang perdagangan relatif  besar.
Seiring dengan perkembangan teknologi informasi, telah banyak sistem informasi yang digunakan untuk menunjang keberhasilan sebuah usaha. Beberapa sistem informasi yang telah diimplementasikan telah dilengkapi dengan aplikasi prediksi penjualan barang. Penjualan barang merupakan hal yang penting dalam sebuah usaha. Ini karena pendapatan suatu usaha berasal dari hasil penjualan barang. Pendapatan tersebut akan digunakan kembali sebagai modal.
Permasalahan di atas dapat diatasi dengan memprediksi penjualan barang untuk perencanaan manajemen bisnis. Prosedur prediksi yang dapat digunakan adalah analisis runtun waktu, sebuah prosedur statistika yang diterapkan untuk meramalkan struktur probalititas keadaan yang akan datang dalam rangka pengambilan keputusan.
Salah satu metode yang dapat digunakan untuk memprediksi adalah metode Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System (ANFIS).  Contoh dari penerapan dari metode ini yaitu untuk memprediksi distribusi temperatur, diagnosis penyakit diabetes, prediksi penyakit kanker, prediksi performasi akademik siswa, pertumbuhan perdagangan online, dan prediksi kerusakan mesin [1]-[5].
Pada penelitian lain, ANFIS telah diterapkan dalam analisis data runtun waktu yang dibandingkan dengan metode ARIMA [6]. Hasilnya, metode ANFIS lebih baik dari ARIMA. ANFIS juga telah digunakan untuk memprediksi laba atas harga saham Indeks Bursa Efek Istanbul (ISE) [7]. ANFIS berhasil memperkirakan monthly return  ISE National 100 Index dengan tingkat akurasi 98,3%. ANFIS juga telah digunakan untuk peramalan beban listrik jangka pendek yang dibandingkan dengan hasil peramalan menggunakan metode Artificial Neural Network (ANN) [8]. Dari simulasi yang dilakukan, diperoleh nilai Mean Absolute Percentage Error (MAPE) peramalan menggunakan ANFIS sebesar 0,000293275%, sedangkan MAPE peramalan menggunakan ANN sebesar 0,160443776%. Penelitian-penelitian yang telah dilakukan membuktikan bahwa metode ANFIS dapat digunakan sebagai metode prediksi.
Penelitian ini telah merancang sebuah aplikasi prediksi penjualan barang menggunakan metode Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System (ANFIS). Studi kasus diambil di salah satu usaha yang begerak di bidang perdagangan yaitu swalayan “Intan Permai”. Swalayan “Intan Permai” telah menggunakan sistem informasi jual-beli. Namun sistem informasi tersebut belum dilengkapi dengan sebuah fasilitas prediksi penjualan barang pada waktu yang akan datang.

## 2.  Metode Penelitian
Sistem prediksi penjualan barang di swalayan “Intan Permai” dibangun dengan menggunakan model proses waterfall seperti ditunjukkan pada Gambar 1.  Tahap awal proses waterfall  adalah  analisis  dan  definisi  persyaratan. Tahap kedua proses waterfall adalah perancangan sistem. Pada tahap kedua proses waterfall,  perancangan sistem dibuat secara rinci sehingga memudahkan proses selanjutnya yaitu proses implementasi. Kemudian tahap ketiga dan keempat proses waterfall  yakni implementasi dan pengujian sistem [9].
Gambar 1. Siklus hidup perangkat lunak [9]

## 3.  Hasil dan Pembahasan

## 3.1  Arsitektur sistem
Arsitektur sistem prediksi penjualan barang dibuat berdasarkan model aplikasi sistem berbasis web  yang direpresentasikan pada Gambar 2. Terdapat 4 elemen dalam arsitektur sistem prediksi penjualan barang ini, yaitu pengguna, web server, aplikasi prediksi penjualan barang, dan server basis data. Pada elemen pengguna, terdapat tiga macam pengguna yaitu admin, operator, dan pengguna umum. Pengguna mengirimkan request melalui web server kemudian web server tersebut meneruskannya ke aplikasi prediksi penjualan barang. Aplikasi tersebut mengolah request dari pengguna. Aplikasi prediksi penjualan barang berinteraksi dengan basisdata server  untuk mengambil maupun menyimpan data. Kemudian response dikirim ke pengguna melalui web server.
Gambar 2. Arsitektur sistem prediksi penjualan barang

## 3.2  Pemodelan Data
Hubungan data di dalam aplikasi prediksi penjualan barang digambarkan dalam sebuah ERD seperti pada Gambar 3. Di dalam ERD, terdapat 6 entitas yaitu total_ penjualan,  data_latih_uji,  hasil_prediksi,  data_barang, variabel_latih_uji, dan pengguna.
Gambar 3. ERD aplikasi prediksi penjualan barang

## 3.3  Perancangan Proses
Perancangan proses pada aplikasi sistem prediksi penjualan barang dibuat berdasarkan proses penghitungan yang terdapat dalam aplikasi sistem. Perancangan proses dibuat dengan menggunakan flowchart.  Perancangan proses secara keseluruhan dijelaskan pada Gambar 4. Sedangkan proses pengelompokan data menggunakan Fuzzy C-Means (FCM) dijabarkan menggunakan flowchart pada Gambar 5, perancangan proses pelatihan alur maju pada Gambar 6 dan proses pelatihan alur mundur seperti pada Gambar 7.
Gambar 4. Flowchart perancangan proses aplikasi sistem prediksi penjualan barang
Gambar 5. Flowchart pengelompokan data menggunakan Fuzzy C-Means
Keterangan Gambar 4 dan 5: x1 :  Penjualan  barang  2  tahun sebelumnya x2 :  Penjualan  barang  1  tahun sebelumnya y : Penjualan barang sekarang a11, a12, a21, a22   :  parameter  premis  a  (standar deviasi) c11, c12, c21, c22   :  parameter premis c ( mean) p1, q1, r1, p2, q2, r2 :  parameter konsekuen v kj : pusat klaster P t : fungsi objektif : derajat keanggotaan data
Gambar 6. Flowchart proses pelatihan alur maju
Gambar 7. Flowchart proses pelatihan alur mundur

## 3.4 Antarmuka
Antarmuka utama yang terdapat pada aplikasi ini terdiri dari 4 antarmuka yaitu antarmuka halaman utama, antarmuka data barang, antarmuka pelatihan dan pengujian dan antarmuka hasil prediksi. Penjelasan masing-masing antarmuka tersebut yaitu sebagai berikut.

## A.  Antarmuka Halaman Utama
Halaman utama aplikasi prediksi penjualan barang muncul ketika pengguna memanggilnya melalui browser. Implementasi antarmuka halaman utama disajikan pada Gambar 8.

## Gambar 8. Antarmuka halaman utama

## B.  Antarmuka Data Barang
Ketika pengguna menekan link  Data Barang, maka muncul tampilan halaman utama data barang. Implementasi antarmuka halaman tersebut disajikan pada Gambar 9.

## Gambar 9. Antarmuka halaman utama data barang

## C.  Antarmuka Halaman Pelatihan & Pengujian
Implementasi antarmuka halaman Pelatihan dan Pengujian disajikan pada Gambar 10. Antarmuka ini digunakan untuk melakukan proses pelatihan dan pengujia dari algoritma yang digunakan yaitu Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System (ANFIS).
Gambar 10. Antarmuka halaman utama pelatihan & pengujian

## D.  Antarmuka Hasil Prediksi
Ketika pengguna menekan link Hasil Prediksi, maka muncul tampilan halaman utama hasil prediksi. Jika hasil prediksi masih kosong, maka muncul tampilan halaman yang menginformasikan bahwa data hasil prediksi masih kosong. Jika data prediksi tidak kosong, maka muncul tampilan halaman yang menampilkan seluruh hasil prediksi. Antarmuka halaman tersebut disajikan pada Gambar 11.
Gambar 11. Antarmuka tampilan seluruh hasil prediksi

## 3.5 Pengujian
Komponen data yang dipakai pada pengujian ini merupakan data penjualan barang di swalayan “Intan Permai”. Produk yang dipilih berjumlah 7 buah. Rincian penjualan produk-produk tersebut dijabarkan pada Tabel 1. Kemudian dari data tersebut dilakukan proses inisialisasi awal berupa pembentukan variabel input berupa x 1 dan x 2 dan variabel output berupa y. Inisialisasi tersebut berdasarkan metode analisis runtun waktu di mana x 1 merupakan jumlah penjualan 2 bulan sebelum waktu sekarang, x 2 merupakan jumlah penjualan 1 bulan sebelum waktu sekarang, dan y merupakan penjualan pada waktu sekarang. Contoh hasil dari proses inisialisasi awal untuk penjualan beras delanggu seperti pada Tabel 2. Data hasil proses ini digunakan sebagai data pelatihan dan pengujian dengan komposisi data pelatihan berjumlah 22 data yaitu data ke-1 sampai dengan ke-22 dan data pengujian berjumlah 9 yaitu data ke-23 sampai dengan data ke-31. Sedangkan nilai Mean Absolute Percentage Error (MAPE) hasil dari proes pelatihan dan pengujian tiap produk dijabarkan pada Tabel 3. Variable awal yang diberikan pada algoritma Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System (ANFIS) yaitu sebagai berikut: a.  Laju pembelajaran : 0.1 b.  Maksimal (MAPE) : 10 % c. Maksimal epoch : 100 d.  Jumlah data pelatihan : 22 e.  Jumlah data pengujian  : 9 Tabel 1. Detail penjualan barang No Bulan/Tahun Beras Delanggu Raja Aqua Air Mineral 1500 ml Indomie Goreng 85 gr Intan Gula Pasir Minyak Goreng Arbolin Miri Intan Rinso Anti Noda 900 gr 1 Januari/2012 4709 287 5001 5171 208 299 118 2 Februari/2012 4493 406 5749 6632 252 431 169 3 Maret/2012 5071 468 5600 6914 270 436 230
No Bulan/Tahun Beras Delanggu Raja Aqua Air Mineral 1500 ml Indomie Goreng 85 gr Intan Gula Pasir Minyak Goreng Arbolin Miri Intan Rinso Anti Noda 900 gr 4 April/2012 4753 517 5623 8066 246 420 230 5 Mei/2012 5099 530 5591 8838 291 454 338 6 Juni/2012 4698 520 6087 8734 337 399 234 7 Juli/2012 4688 479 6705 9273 364 443 170 8 Agustus/2012 4981 528 5371 7899 337 561 216 9 September/2012 4561 732 6191 8309 372 434 267 10 Oktober/2012 4713 814 5940 8767 553 492 241 11 Nopember/2012 4892 722 5745 7733 662 420 197 12 Desember/2012 6080 567 6502 7840 733 466 234 13 Januari/2013 5882 538 6021 7126 787 455 222 14 Februari/2013 4632 451 5310 6782 707 415 167 15 Maret/2013 5848 643 5492 7417 757 397 244 16 April/2013 5573 632 5090 7524 704 323 218 17 Mei/2013 6406 801 5837 7982 795 468 212 18 Juni/2013 6290 662 6473 8333 746 419 183 19 Juli/2013 6061 634 6693 9125 757 547 200 20 Agustus/2013 3634 658 4763 5820 406 418 177 21 September/2013 3181 761 4763 6679 353 360 154 22 Oktober/2013 3435 898 5476 8233 395 461 186 23 Nopember/2013 3854 706 5120 6761 385 384 219 24 Desember/2013 3994 580 4988 6621 336 372 270 25 Januari/2014 4739 557 5713 6123 316 447 291 26 Februari/2014 3951 493 4459 5397 235 353 236 27 Maret/2014 4415 780 4489 6599 256 379 230 28 April/2014 4054 867 5042 6869 294 343 285 29 Mei/2014 4557 952 5079 6472 289 363 194 30 Juni/2014 4327 729 5737 6464 233 379 241 31 Juli/2014 4545 585 5576 5600 234 390 211 32 Agustus/2014 5056 880 7113 7347 218 427 243 33 September/2014 4776 1103 5945 8352 241 456 199
Tabel 2. Data pelatihan dan pengujian untuk produk Beras Delanggu Raja
Data ke- Beras Delanggu Raja x 1 x 2 y 1 4709 4493 5071 2 4493 5071 4753 3 5071 4753 5099 4 4753 5099 4698 5 5099 4698 4688 6 4698 4688 4981 7 4688 4981 4561 8 4981 4561 4713 9 4561 4713 4892 10 4713 4892 6080
Data ke-
Beras Delanggu Raja x 1 x 2 y 11 4892 6080 5882 12 6080 5882 4632 13 5882 4632 5848 14 4632 5848 5573 15 5848 5573 6406 16 5573 6406 6290 17 6406 6290 6061 18 6290 6061 3634 19 6061 3634 3181 20 3634 3181 3435 21 3181 3435 3854 22 3435 3854 3994 23 3854 3994 4739 24 3994 4739 3951 25 4739 3951 4415 26 3951 4415 4054 27 4415 4054 4557 28 4054 4557 4327 29 4557 4327 4545 30 4327 4545 5056 31 4545 5056 4776 Tabel 3. Nilai Mean Absolute Percentage Error (MAPE) pelatihan dan pengujian No Nama Produk MAPE Pelatihan MAPE Pengujian 1 Aqua Air Mineral 1500 ml 9.3058095522 % 19.8423236744 % 2 Beras Delanggu Raja 7.5343642644 % 9.4180332828 % 3 Indomie Goreng 85 gr 4.9419995960 % 11.6435485586 % 4 Intan Gula Pasir 8.4451988528 % 13.1059485802 % 5 Minyak Goreng Arbolin 11.6431502969 % 12.9677849177 % 6 Miri Intan 9.2810562284 % 9.4778460841 % 7 Rinso Anti Noda 900 gr 9.9380098438 % 18.5979953479 %
Batas tolerasi MAPE pengujian adalah 20% sedangkan nilai MAPE pengujian seluruh produk lebih kecil dari batas toleransi MAPE pengujian. Sehingga dapat disimpulkan bahwa hasil pelatihan dan pengujian seluruh produk diterima.

## 4.  Kesimpulan
Berdasarkan hasil pengujian algoritma Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System (ANFIS), didapatkan nilai Mean Absolute Percentage Error (MAPE) pengujian untuk seluruh produk di bawah batas tolerasi error atau di bawah 20%. Sehingga dapat disimpulkan bahwa metode ANFIS cukup baik untuk digunakan sebagai metode prediksi penjualan barang.

## 5.  Daftar Pustaka
[1]  W. Jiyun, p. Geng & d. Wei, Prediction of  online trade growth using search-ANFIS: Transactions on  Taobao  as  examples,  IEEE  International Conference on Fuzzy Systems, Beijing, 2014.
[2]  H.B. Zhang, Y.F. Huang, S.X. Sun & Y. Zhao, Application of  ANFIS in engine fault prediction, Applied Mechanics and Materials, Vol. 651-653, pp. 651-654,2014.
[3]  I. Develi & U. Sorgucu, Prediction of  temperature distribution  in  human  BEL  exposed  to  900  MHz mobile phone radiation using ANFIS, Applied Soft Computing Journal, Vol. 37, pp. 1029-1036, 2015.
[4]  C. Kalaiselvi & G.M. Nasira, A new approach for diagnosis of  diabetes and prediction of  cancer using ANFIS, 2014 World Congress on Computing and Communication Technologies, WCCCT 2014, pp. 188-190, Tapilnadu, 2014.
[5]  J.F. Chen & Q.H. Do, Prediction of  student academic performance using an ANFIS approach, International Journal of  Information and Management Sciences, vol. 25, issue 4, pp. 371-389, 2014.
[6]  A.H Saputra,., Tarno& B. Warsito, Analisa Data Runtun Waktu dengan Metode Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System (ANFIS). Jurnal Gaussian, Vol. 1, No. 1, pp. 31-40, 2012.
[7]  M.A. Boyacioglu, & D. Avci, An Adaptive Network- Based Fuzzy Inference System (ANFIS) for The Prediction of  Stock Market Return : The Case of Istanbul Stock Exchange. Elsevier, Vol. 37, pp.7908- 7912, 2010.
[8]  Syukriyadin & R. Syahputra, Prakiraan Beban Listrik Jangka Pendek Kota Banda Aceh Berbasis Logika Fuzzy, Jurnal Rekayasa Elektrika, Vol. 1, No. 1, pp. 46-51, 2012.
[9]  I. Sommervile, 2003. Rekayasa Perangkat Lunak. 6th ed. Jakarta: Erlangga.