Penelitian Rekayasa Perangkat Lunak: Jenis, Metode dan Contoh
Penelitian Rekayasa Perangkat Lunak: Panduan Lengkap dari Masalah Nyata hingga Kontribusi Ilmiah
Memahami jenis penelitian engineering, teknik, metode, model, algoritma, UX, AI, IoT, dan cara mengubah kasus nyata menjadi riset yang dapat diuji.
Oleh: Ariq Cahya Wardhana • Materi pembelajaran mahasiswa lintas program studi yang memilih bidang penelitian RPL
Ringkasan: Penelitian dalam bidang Rekayasa Perangkat Lunak (RPL) tidak identik dengan membuat aplikasi. Penelitian berangkat dari masalah, menggunakan konsep yang relevan, kemudian menghasilkan jawaban berdasarkan data dan evaluasi. Materi artikel ini dikembangkan mengikuti presentasi Beyond Coding: Memahami Penelitian Rekayasa Perangkat Lunak yang memuat 64 slide.
Kedua file tersedia di Google Drive. Gunakan tombol berikut untuk membuka atau mengunduh. Akses bagi pengunjung bergantung pada setelan berbagi Google Drive.
Jika Google menampilkan “Request access”, pemilik perlu mengubah General access menjadi “Anyone with the link — Viewer”. Jika pratinjau dibuka, gunakan ikon Download pada Google Drive.
1. Hakikat Penelitian Rekayasa Perangkat Lunak
Menurut SWEBOK Guide V4.0, software engineering mencakup banyak aktivitas dan bidang pengetahuan yang berhubungan dengan pembangunan, kualitas, operasi, dan evolusi perangkat lunak [1]. Penelitian dapat menyelidiki proses, teknik, artefak, algoritma, interaksi, maupun dampak penerapannya. [1] [2] [3]
Contoh proyek: Rancang bangun aplikasi manajemen kos berbasis web. Contoh penelitian: Evaluasi teknik fuzzy matching untuk meningkatkan akurasi rekonsiliasi pembayaran kos dibandingkan exact matching. Perbedaannya terletak pada persoalan yang diteliti dan desain pengujiannya, bukan pada penggunaan teknologi modern.
Catatan sumber bagian ini: [1]; [2]; [3]. Contoh masalah dan rancangan eksperimen yang tidak disertai data hasil adalah ilustrasi pembelajaran, bukan temuan empiris.
2. Ruang Lingkup Penelitian RPL
RPL tidak terbatas pada metode SDLC. Topiknya dapat berada di setiap fase software lifecycle, termasuk aspek lintas bidang seperti AI, HCI, IoT, keamanan dan ekonomi perangkat lunak [1, 7]. [1] [7]
| Bidang | Masalah penelitian | Contoh arah riset |
|---|---|---|
| Requirements engineering | Kebutuhan ambigu atau konflik | Deteksi ambiguitas dengan NLP; requirement prioritization |
| Software design & UX | Pengguna salah menyelesaikan tugas | Task-centered interface dan usability experiment |
| Construction | Duplikasi dan kompleksitas kode | Clone detection, static analysis, refactoring |
| Testing | Regresi memakan waktu | Test case prioritization dan mutation testing |
| Security | Akses tidak sesuai kewenangan | RBAC, ABAC, policy verification |
| Operations | Latency dan resource tidak stabil | Caching, autoscaling, observability |
| Maintenance | Modul rawan defect sulit ditemukan | Software defect prediction |
| Software process | Rework dan estimasi effort tinggi | Effort prediction, cycle-time analysis |
| IoT software | Data sensor hilang saat offline | Buffering, retry, synchronization |
Catatan sumber bagian ini: [1]; [7]. Contoh masalah dan rancangan eksperimen yang tidak disertai data hasil adalah ilustrasi pembelajaran, bukan temuan empiris.
3. Jenis Penelitian Engineering Menurut Literatur
Jumlah jenis penelitian tidak baku. ACM SIGSOFT Empirical Standards menyajikan standar berbeda untuk desain studi yang berbeda. Kategori berikut merupakan sintesis pedagogis, bukan sepuluh kelas eksklusif [2–4]. [2] [3] [4]

| Jenis penelitian | Kapan dipakai | Contoh RPL |
|---|---|---|
| 1. Experimental | Menguji efek perlakuan | Cache vs no-cache |
| 2. Comparative | Membandingkan pendekatan | SVM vs IndoBERT |
| 3. Case study | Memahami fenomena kontekstual | Rework tim software |
| 4. Survey | Menilai pola/persepsi responden | Adopsi AI coding |
| 5. Engineering/design research | Merancang dan mengevaluasi artefak | Model verifikasi akses |
| 6. Action research | Intervensi sambil mempelajari perubahan | Perbaikan code review |
| 7. Benchmarking | Evaluasi pada dataset/skenario standar | Defect prediction |
| 8. Simulation | Analisis perilaku sistem simulasi | Autoscaling policy |
| 9. Repository mining | Analisis riwayat kode/issue | Code churn dan defect |
| 10. SLR / mapping | Sintesis studi terdahulu | Peta AI untuk testing |
Mahasiswa perlu membedakan tujuan (eksploratif, deskriptif, eksplanatori, improving), strategi penelitian (eksperimen, survei, studi kasus, dsb.), dan konsep teknis yang diuji (AHP, Random Forest, buffering, task-centered design) [2–4].
Catatan sumber bagian ini: [2]; [3]; [4]. Contoh masalah dan rancangan eksperimen yang tidak disertai data hasil adalah ilustrasi pembelajaran, bukan temuan empiris.
4. Teknik, Metode, Model, dan Algoritma
Pendekatan tidak boleh dipilih semata-mata karena populer. Misalnya, penggunaan Genetic Algorithm tidak relevan bila sumber masalah sebenarnya hanya kekeliruan alur UI yang dapat diselidiki lewat task analysis dan usability testing. Hubungkan akar masalah dengan prinsip kerja pendekatan, kemudian pilih metrik yang dapat menguji kecocokan tersebut. [1] [4]
Catatan sumber bagian ini: [1]; [4]. Contoh masalah dan rancangan eksperimen yang tidak disertai data hasil adalah ilustrasi pembelajaran, bukan temuan empiris.
5. Kerangka Penelitian dari Masalah ke Temuan

- Temukan masalah nyata melalui observasi, pengukuran, wawancara, log, atau dataset.
- Tentukan masalah penelitian yang sempit, terdefinisi, dan dapat diuji.
- Tinjau literatur untuk mengetahui teori, teknik, metode, dan penelitian terdahulu.
- Rumuskan research question beserta tujuan dan, bila relevan, hipotesis.
- Pilih konsep yang mekanismenya masuk akal terhadap akar masalah.
- Siapkan desain studi termasuk data, sampel/unit analisis, baseline, dan metrik.
- Bangun artefak secukupnya untuk menjalankan eksperimen; tidak selalu perlu aplikasi production-ready.
- Jalankan evaluasi memakai prosedur yang dapat direplikasi.
- Analisis hasil dan ancaman validitas, termasuk hasil yang tidak menunjukkan peningkatan.
- Tulis kontribusi, keterbatasan, dan saran tanpa melebih-lebihkan hasil.
Catatan sumber bagian ini: [2]; [3]; [4]. Contoh masalah dan rancangan eksperimen yang tidak disertai data hasil adalah ilustrasi pembelajaran, bukan temuan empiris.
6. Studi Kasus Lengkap: Manajemen Kos
Kasus kos digunakan sebagai konteks ilustratif. Anggap hasil pengamatan berikut masih hipotesis awal yang wajib diverifikasi mahasiswa: pengelola memeriksa transfer secara manual, penghuni sulit mengetahui status keluhan, dan sensor energi kehilangan data saat koneksi terputus. [3] [4]

| Sudut penelitian | Konsep yang diuji | Baseline | Metrik |
|---|---|---|---|
| UX administrasi | Task-centered UI | Menu-based UI | Task time, success, error rate, SUS |
| AI klasifikasi keluhan | TF-IDF + SVM vs IndoBERT | Model sederhana | Macro-F1, recall, latency |
| IoT energi | Store-and-forward buffering | Tanpa buffer | Delivery rate, duplication, recovery time |
| Algoritma transaksi | Fuzzy/hybrid matching | Exact matching | Precision, recall, false-match rate |
| Security data penghuni | Policy verification | Kontrol akses eksisting | Policy coverage, violation rate |
Contoh 6A. UX: apakah alur tugas lebih efisien?
Masalah: admin kos memerlukan banyak langkah untuk memeriksa pembayaran. RQ: apakah task-centered interface mengurangi waktu penyelesaian dibanding menu-based interface? Desain: dua prototipe dengan data dan kemampuan setara; peserta menyelesaikan tugas yang sama. Untuk desain within-subject, seimbangkan urutan antarmuka untuk mengurangi learning effect. Evaluasi: keberhasilan tugas, waktu, jumlah kesalahan, dan SUS. Konsep human-centred design bersumber dari ISO 9241-210:2019 [5].
Contoh 6B. AI: keluhan teks tidak terstruktur
Masalah: pengelola sulit mengelompokkan keluhan. RQ: apakah model transformer memberi peningkatan macro-F1 dibanding baseline TF-IDF+SVM pada data terbatas? Langkah: susun definisi label, peroleh izin penggunaan data, anotasi dengan pedoman, bagi data train/validation/test, cegah kebocoran data duplikat, tuning hanya di validation, lalu uji sekali pada test set. Untuk menguatkan kontribusi RPL, ukur dampaknya pada alur triase keluhan, tidak berhenti pada skor NLP [7].
Contoh 6C. IoT: kehilangan data pada jaringan tidak stabil
Masalah: node sensor kehilangan telemetry. RQ: apakah mekanisme queue lokal dan retry meningkatkan delivery rate dibanding pengiriman langsung? Desain: gunakan pola gangguan jaringan terkontrol, jumlah pesan sama, perangkat dan interval sampling sama. Metrik: delivery rate, latency, duplikasi, konsumsi memori, dan recovery time [8].
Contoh 6D. Algoritma: rekonsiliasi transaksi
Masalah: nama pengirim transaksi berbeda dengan nama penghuni. RQ: sejauh mana fuzzy matching memperbaiki kecocokan tanpa menaikkan false match yang berisiko? Baseline: exact matching dan verifikasi manual. Output: confusion matrix, precision/recall, false match, dan waktu operator. Data finansial harus dianonimkan dan dilindungi.
Catatan sumber bagian ini: [3]; [4]. Contoh masalah dan rancangan eksperimen yang tidak disertai data hasil adalah ilustrasi pembelajaran, bukan temuan empiris.
7. Contoh Riset UX, AI, IoT, dan Kasus Lain
Kasus tidak harus kos. Contoh lain yang sesuai dengan deck presentasi: [5] [7] [8] [9] [10] [11]
Topik lintas disiplin tetap masuk akal sebagai riset RPL apabila kontribusinya dinyatakan pada mekanisme perangkat lunak, kualitas, proses, atau interaksi pengguna dengan sistem. Contoh evaluasi UX yang dapat ditelusuri terdapat pada studi JekNyong oleh Pambudi dan Wardhana (2025) [9].
Catatan sumber bagian ini: [5]; [7]; [8]; [9]; [10]; [11]. Contoh masalah dan rancangan eksperimen yang tidak disertai data hasil adalah ilustrasi pembelajaran, bukan temuan empiris.
8. Menyusun Metode Evaluasi yang Dapat Dipertanggungjawabkan
| Komponen | Pertanyaan pemeriksaan |
|---|---|
| Unit analisis | Pengguna, transaksi, modul, commit, test case, atau perangkat apa yang diteliti? |
| Sumber data | Bagaimana data dikumpulkan, dibersihkan, dan diamankan? |
| Variabel | Apa yang diubah, dikontrol, dan diukur? |
| Baseline | Pendekatan pembanding apa dan mengapa adil? |
| Metrik | Apakah indikator benar-benar mengukur tujuan riset? |
| Prosedur | Dapatkah orang lain mengulang eksperimen? |
| Validitas | Ada bias, leakage, confounding, ukuran sampel kecil, atau keterbatasan generalisasi? |
Rujukan untuk studi kasus dapat merujuk Runeson dan Höst (2009) [3], sedangkan prinsip pelaporan studi empiris dapat dirujuk pada ACM SIGSOFT Empirical Standards [2]. Jangan memaksakan semua penelitian memakai eksperimen: studi kasus, survei, simulasi dan kajian literatur mempunyai tujuan yang berbeda. [2] [3] [5] [6] [7]
Catatan sumber bagian ini: [2]; [3]; [5]; [6]; [7]. Contoh masalah dan rancangan eksperimen yang tidak disertai data hasil adalah ilustrasi pembelajaran, bukan temuan empiris.
9. Studi Literatur, Research Gap, dan Sumber Primer
- Tentukan kata kunci inti dan sinonim masalah, bukan hanya nama aplikasi.
- Cari pada Google Scholar, IEEE Xplore, ACM Digital Library, SpringerLink, dan basis data akademis lain yang tersedia.
- Periksa judul, DOI, identitas jurnal/prosiding, tahun, dan artikel lengkap.
- Catat: masalah, pendekatan, dataset/partisipan, metrik, hasil, serta limitasi penelitian.
- Susun matriks penelitian terdahulu; bedakan temuan empiris dan opini penulis.
- Nyatakan gap yang terverifikasi: evaluation gap, methodological gap, empirical gap, atau integration gap.
- Hubungkan gap dengan RQ, konsep solusi dan desain evaluasi yang realistis.
Contoh gap yang perlu diuji dengan literatur: “Sejumlah studi perbaikan UI menilai persepsi usability, tetapi belum mengukur perubahan waktu tugas pada proses verifikasi pembayaran di konteks administrasi kos.”
Kalimat kedua masih merupakan hipotesis gap; peneliti wajib memeriksa literatur sebelum menggunakannya sebagai klaim.
Catatan sumber bagian ini: [1]; [2]; [3]; [4]. Contoh masalah dan rancangan eksperimen yang tidak disertai data hasil adalah ilustrasi pembelajaran, bukan temuan empiris.
10. Dari Latar Belakang ke Proposal Penelitian
Struktur narasi latar belakang yang direkomendasikan
- Konteks dan urgensi: jelaskan proses operasional atau masalah ilmiah yang lebih luas.
- Kondisi objek: berikan bukti observasi, log atau data awal yang dapat diverifikasi.
- Dampak: kuantifikasi biaya, waktu, tingkat kesalahan, atau kualitas jika datanya ada.
- Studi terdahulu: sintesis 3–5 penelitian relevan (atau lebih sesuai kebutuhan).
- Gap: nyatakan batas pengetahuan yang belum terjawab.
- Konsep dan rasional: alasan pemilihan teknik/metode/model/algoritma.
- Tujuan dan evaluasi: tuliskan apa yang ingin diuji serta indikatornya.
Contoh paragraf akademik (tanpa data fiktif)
“Administrasi pembayaran pada hunian sewa melibatkan pencatatan kewajiban, verifikasi transaksi, dan pembaruan status tagihan. Pada studi pendahuluan terhadap [objek penelitian], peneliti perlu mengukur [indikator] melalui [sumber bukti] untuk memastikan adanya permasalahan rekonsiliasi. Apabila ditemukan banyak transaksi dengan identitas pengirim yang tidak konsisten, masalah teknis yang perlu diuji adalah ketepatan mekanisme pencocokan data. Penelitian ini dirancang untuk membandingkan exact matching dan fuzzy matching berdasarkan precision, recall, false-match rate, serta waktu verifikasi operator. Hasil evaluasi akan digunakan untuk menjelaskan kelayakan dan batasan teknik tersebut pada konteks penelitian.” [3] [4]
Teks ini adalah contoh alur argumentasi, bukan klaim bahwa studi lapangan telah dilakukan. Ganti seluruh bagian dalam tanda kurung siku dengan temuan yang benar-benar ada.
Catatan sumber bagian ini: [3]; [4]. Contoh masalah dan rancangan eksperimen yang tidak disertai data hasil adalah ilustrasi pembelajaran, bukan temuan empiris.
11. Praktik Lengkap untuk Mahasiswa
Gunakan langkah berikut sebagai urutan tugas sebelum mengajukan topik penelitian. [2] [3] [4]
- Pilih lingkungan nyata atau sumber data penelitian (kos, kampus, sekolah, desa, repositori GitHub, dan lain-lain).
- Dokumentasikan izin, etika penelitian, dan batas penggunaan data.
- Lakukan pengamatan awal; catat aktor, alur aktivitas, tools, waktu, hambatan, dan bukti.
- Wawancarai pemangku kepentingan untuk mengidentifikasi akar masalah.
- Bila relevan, jalankan kuesioner eksploratif untuk mengetahui frekuensi dan dampaknya.
- Rumuskan satu masalah RPL yang spesifik dan dapat diteliti.
- Temukan artikel primer yang secara langsung membahas masalah dan pendekatan kandidat.
- Bandingkan opsi teknik/metode/model/algoritma dari literatur, lalu jelaskan alasan pemilihan.
- Tulis research question, tujuan, serta dugaan hasil (tanpa mengklaim sudah terbukti).
- Tentukan baseline yang adil, variabel, metrik, dan skenario evaluasi.
- Periksa kebutuhan data, alat, perangkat, peserta, waktu, dan biaya.
- Buat prototipe/artefak hanya sejauh diperlukan untuk menjawab RQ.
- Laksanakan pilot test untuk menguji kelayakan prosedur.
- Jalankan eksperimen atau pengumpulan data utama dan simpan rekam prosesnya.
- Analisis hasil, temuan negatif, batasan, serta kemungkinan bias.
- Tulis Bab I–V atau struktur proposal sesuai ketentuan institusi dan gunakan sitasi yang sah.
- Siapkan research concept note satu halaman untuk diskusi awal pembimbingan.
Contoh Research Concept Note — klik untuk membuka
Konteks: verifikasi pembayaran kos.
Masalah: sebagian transfer sulit dipetakan ke tagihan.
Konsep: fuzzy/hybrid matching.
RQ: seberapa akurat teknik tersebut dibanding exact matching?
Data: transaksi berlabel dan dianonimkan.
Metode: comparative evaluation.
Metrik: precision, recall, false-match rate, processing time.
Kontribusi: bukti kekuatan dan batasan mekanisme pencocokan pada konteks administrasi kos.
Catatan sumber bagian ini: [2]; [3]; [4]. Contoh masalah dan rancangan eksperimen yang tidak disertai data hasil adalah ilustrasi pembelajaran, bukan temuan empiris.
12. Daftar Pustaka dan Artikel Primer
Rujukan berikut disajikan agar pembaca dapat memeriksa literatur metodologis dan contoh penelitian langsung pada sumbernya.
- IEEE Computer Society. SWEBOK Guide V4.0.
- ACM SIGSOFT. Empirical Standards for Software Engineering.
- Runeson, P., & Höst, M. (2009). Guidelines for conducting and reporting case study research in software engineering. Empirical Software Engineering, 14, 131–164. DOI.
- Wieringa, R. J. (2014). Design Science Methodology for Information Systems and Software Engineering. Springer. DOI.
- ISO. (2019). ISO 9241-210:2019: Human-centred design for interactive systems. Sumber resmi.
- Brooke, J. (1996). SUS: A quick and dirty usability scale. In Usability Evaluation in Industry.
- MartÃnez-Fernández, S., et al. (2022). Software Engineering for AI-Based Systems: A Survey. ACM Transactions on Software Engineering and Methodology, 31(2). DOI.
- Programming IoT systems: A focused conceptual framework and survey of approaches. (2025). Internet of Things, 31, 101548. DOI.
- Pambudi, W. T., & Wardhana, A. C. (2025). Design Development of the JekNyong Application Using the Design Thinking Method. JURIKOM, 12(3), 149–160. DOI.
- Wardhana, A. C., et al. (2022). User Experience Lifecycle pada Aplikasi Knowledge Management System Inovasi Desa. DOI.
- Wardhana, A. C., et al. (2020). Perancangan Aplikasi Antrean Online Pemeriksaan Ibu Hamil Menggunakan User Experience Lifecycle. DOI.
Contoh bukti penelitian nyata: artikel JekNyong melaporkan hasil pengujian awal task success 75%, time-based efficiency 0,0206 goals/detik, dan SUS 63. Angka ini milik studi tersebut, bukan hasil penelitian kos. Baca artikel primer JekNyong.
BibTeX (untuk Zotero, Mendeley, dan LaTeX)
Salin blok berikut ke file .bib. Entri menggunakan tautan penerbit/DOI yang tertera di daftar pustaka; periksa kembali metadata lengkap saat mengimpor.
@misc{swebok2024,
author = {{IEEE Computer Society}},
title = {Guide to the Software Engineering Body of Knowledge (SWEBOK Guide), Version 4.0},
year = {2024},
url = {https://www.computer.org/education/bodies-of-knowledge/software-engineering/resources/}
}
@misc{sigsoftEmpirical,
author = {{ACM SIGSOFT}},
title = {Empirical Standards for Software Engineering},
url = {https://www2.sigsoft.org/EmpiricalStandards/}
}
@article{runeson2009case,
author = {Runeson, Per and H{\"o}st, Martin},
title = {Guidelines for conducting and reporting case study research in software engineering},
journal = {Empirical Software Engineering},
volume = {14}, pages = {131--164}, year = {2009},
doi = {10.1007/s10664-008-9102-8}
}
@book{wieringa2014design,
author = {Wieringa, Roel J.},
title = {Design Science Methodology for Information Systems and Software Engineering},
publisher = {Springer}, year = {2014},
doi = {10.1007/978-3-662-43839-8}
}
@misc{iso9241210,
author = {{International Organization for Standardization}},
title = {ISO 9241-210:2019: Human-centred design for interactive systems},
year = {2019},url = {https://www.iso.org/standard/77520.html}
}
@incollection{brooke1996sus,
author = {Brooke, John}, title = {SUS: A quick and dirty usability scale},
booktitle = {Usability Evaluation in Industry},
editor = {Jordan, Patrick W. and Thomas, Bruce and Weerdmeester, Bernard A. and McClelland, Ian L.},
publisher = {Taylor and Francis}, year = {1996}
}
@article{martinezfernandez2022survey,
author = {Mart{\'i}nez-Fern{\'a}ndez, Silverio and others},
title = {Software Engineering for AI-Based Systems: A Survey},
journal = {ACM Transactions on Software Engineering and Methodology},
volume = {31}, number = {2}, year = {2022}, doi = {10.1145/3487043}
}
@article{programmingIoT2025,
title = {Programming IoT systems: A focused conceptual framework and survey of approaches},
journal = {Internet of Things}, volume = {31}, pages = {101548},
year = {2025}, doi = {10.1016/j.iot.2025.101548}
}
@article{pambudi2025jeknyong,
author = {Pambudi, Wendri Tri and Wardhana, Ariq Cahya},
title = {Design Development of the JekNyong Application Using the Design Thinking Method},
journal = {JURIKOM (Jurnal Riset Komputer)},volume = {12},number = {3},
pages = {149--160},year = {2025}, doi = {10.30865/jurikom.v12i3.8539}
}
@article{wardhana2022kms,
author = {Wardhana, Ariq Cahya and others},
title = {User Experience Lifecycle pada Aplikasi Knowledge Management System Inovasi Desa},
journal = {Jurnal Media Informatika Budidarma},year = {2022},
doi = {10.30865/mib.v6i1.3431}
}
@article{wardhana2020antrean,
author = {Wardhana, Ariq Cahya and others},
title = {Perancangan Aplikasi Antrean Online Pemeriksaan Ibu Hamil Menggunakan User Experience Lifecycle},
journal = {Jurnal Media Informatika Budidarma},year = {2020},
doi = {10.30865/mib.v4i4.2294}
}13. Download PowerPoint dan PDF Materi Penelitian RPL
Berikut file pendamping yang sesuai dengan artikel ini:
Materi ini diperuntukkan untuk pembelajaran. Periksa ulang sumber primer ketika hendak mengutipnya pada proposal, skripsi, tesis, atau publikasi ilmiah.