Operaatiotutkimus, mihin se on, mallit, sovellukset

Se operaatiotutkimus Se on menetelmä, joka on omistettu edistyneiden analyyttisten tieteiden soveltamiselle ongelmien ratkaisemiseksi ja päätöksenteon tekemiseksi, hyödyllinen organisaatioiden hallinnassa. Toisin sanoen on pyhitetty määrittämään jonkin reaalimaailman tavoitteen korkeimmat arvot: maksimaalinen voitto, suorituskyky tai suorituskyky tai vähimmäishäviö, kustannukset tai riski.

Tässä kurinalaisuudessa ongelmat jaetaan heidän peruskomponentteihinsa ja ratkaistaan ​​sitten määriteltyihin vaiheisiin matemaattisen analyysin avulla. Käytetyt analyyttiset menetelmät sisältävät matemaattisen logiikan, simulaation, verkot, pyrstöteoria ja peliteoria.

Lähde: Pixabay.com

Näitä matemaattisten tieteiden tekniikoita käyttämällä Operations Research saavuttaa optimaaliset tai toteutettavissa olevat ratkaisut monimutkaisten päätöksentekoongelmiin. Hänen tekniikat ovat ratkaisseet kiinnostavat ongelmat teollisuuden monimuotoisuuteen.

[TOC]

Matemaattiset menetelmät

Useimpien näiden menetelmien tilastollisen ja laskennallisen luonteen vuoksi operaatiotutkimuksella on myös vahvat yhteydet analyysiin ja tietotekniikkaan.

Operaatioiden tutkijoiden, jotka kohtaavat ongelman.

Matemaattinen ohjelmointi on yksi tehokkaimmista tekniikoista, joita käytetään operaatiotutkimuksessa, siinä määrin, että joskus molempia termejä käytetään keskenään.

Tällä ohjelmoinnilla ei ole mitään tekemistä tietokoneohjelmoinnin kanssa, mutta se tarkoittaa optimointia. Diskreetti ohjelma tai optimointi puuttuu ongelmiin, joissa muuttujat voivat olettaa vain erillisiä arvoja, esimerkiksi kokonaisia ​​arvoja.

Koska operaatiotutkimus on interpoloitu muiden tieteenalojen, erityisesti teollisuustekniikan ja operaatioiden hallinnan kanssa, koska se painotetaan ihmis-tekniikan vuorovaikutusta ja keskittymistä käytännön sovelluksiin, myös psykologiaan ja organisatoriseen tieteeseen.

Historia

Historiallinen alkuperä

Seitsemännentoista vuosisadalla Pascal ja Huygens -kaltaiset matemaatikot yrittivät ratkaista ongelmia, jotka sisälsivät monimutkaisia ​​päätöksiä. Tämäntyyppiset ongelmat ratkaistiin 1800- ja yhdeksästoista vuosisadalla yhdistelmää käyttämällä.

1900 -luvulla varastonhallinnan tutkimusta voitaisiin pitää nykyaikaisen operaatiotutkimuksen alkamisina, ja vuonna 1913 kehitetyn taloudellisen erän määrä on kehitetty.

Vuoden 1937 aikana Ison -Britannian toiminnan tutkimusta sovellettiin alun perin tutkimuksessa, joka tehtiin tutkatekniikan integroimiseksi ilmataisteluoperaatioihin, mikä erottaa tutkimuksen laboratorioista.

Toinen maailmansota

Termi operaatioiden tutkimus keksittiin vuoden 1941 alussa toisen maailmansodan aikana, kun Ison -Britannian armeijan johto kutsui tutkijaryhmän soveltamaan tieteellistä lähestymistapaa sotilasoperaatioiden tutkimukseen.

Päätavoitteena oli osoittaa vähäiset resurssit tehokkaasti kunkin operaation erilaisille sotilasoperaatioille ja toimille.

Kuten Isossa -Britanniassa, tutka stimuloi Yhdysvaltain ilmavoimien kehitystä.Uu. Lokakuussa 1942 kaikkia komentoja kehotettiin sisällyttämään operaatiotutkimusryhmät henkilökohtaiseen.

50- ja 60 -luvut

Operaatiotutkimus kasvoi monilla alueilla asevoimien lisäksi, kun tutkijat oppivat soveltamaan periaatteitaan siviilisektorille. Sen tehokkuus armeijan alueella laajensi kiinnostustaan ​​muille teollisuus- ja hallitusalueille.

Yritykset järjestettiin vuodesta 1948 Ison -Britannian operaatiotutkimuskerhon kanssa, josta vuonna 1954 tuli Operations Research Society.

Voi palvella sinua: ICT talossa

Vuonna 1952 se perustettiin Yhdysvalloissa.Uu. Operations Research Society. Myös monet muut kansalliset yhteiskunnat ilmestyivät.

Vuonna 1957 Oxfordin yliopistossa pidettiin ensimmäinen kansainvälinen operaatiotutkimusta käsittelevä konferenssi. Vuoteen 1959 mennessä perustettiin kansainvälinen operatiivisen tutkimusyhdistyksen liiton tutkimusyhdistykset.

Vuonna 1967 Stafford Beer kuvasi johtamistieteen alaa käyttöä toimintatutkimusyrityksissä.

Tietokoneiden kehittämisen myötä seuraavien kolmen vuosikymmenen aikana operaatiotutkimus voi nyt ratkaista ongelmat satojen tuhansien muuttujien ja rajoitusten kanssa.

Mikä on toiminnan tutkiminen?

Joka päivä toimivat tutkimusammattilaiset ratkaisevat todellisen elämän ongelmia, jotka säästävät rahaa ja aikaa. Nämä ongelmat ovat hyvin monimuotoisia ja näyttävät melkein aina sukulaisilta. Sen olemus on kuitenkin aina sama, päätöksenteko tavoitteen saavuttamiseksi tehokkaimmalla tavalla.

Operatiivisen tutkimuksen keskeinen tavoite on optimointi, toisin sanoen asioiden tekeminen parhaimmillaan, annettavien olosuhteiden mukaan.

Tällä yleisellä konseptilla on monia sovelluksia, esimerkiksi tietojen analysoinnissa, tavaroiden ja resurssien jakamisessa, tuotantoprosessien hallinnassa, riskienhallinnassa, liikenteenhallinnassa jne.

-Optimaaliset ratkaisut

Operaatiotutkimus keskittyy matemaattisten mallien kehittämiseen, joita voidaan käyttää monimutkaisten järjestelmien analysointiin ja optimointiin. Siitä on tullut akateemisen ja teollisen tutkimuksen alue. Prosessi on jaettu kolmeen vaiheeseen.

- Joukko mahdollisia ratkaisuja ongelmaan kehittyy.

- Saadut vaihtoehdot analysoidaan ja pelkistetään pieneen ratkaisuun, jotka ovat todennäköisesti elinkelpoisia.

- Tuotetut vaihtoehtoiset ratkaisut altistetaan simuloidulle toteutukselle. Jos mahdollista, ne testataan reaalimaailman tilanteissa.

Optimointikuormituksen jälkeen sovellettaessa operaatiotutkimusta, joka tekee päätökset, valitse avainmuuttujat, jotka vaikuttavat päätösten laatuun. Tämä laatu ilmaistaan ​​objektiivifunktion kautta maksimoidaksesi (hyöty, palvelunopeus jne.) tai minimoida (kustannukset, tappiot jne.-A.

Objektiivisen toiminnon lisäksi sitä pidetään myös rajoituksina, olivatpa ne fyysisiä, teknisiä, taloudellisia, ympäristöä jne. Sitten, systemaattisesti säätämällä kaikkien päätöksentekijöiden arvoja, valitaan optimaalinen tai toteutettavissa oleva ratkaisu.

-Yleinen käyttö

Kriittinen reitianalyysi

Se on algoritmi ohjelmoida projektin toiminta. Kriittinen reitti määritetään tunnistamalla riippuvaisten toimintojen pisin osa ja mittaamalla niiden suorittamiseen tarvittava aika alusta loppuun.

Toimeksianto -ongelma

Se on perusyhdistelmäoptimointiongelma. Tässä ongelmassa on useita edustajia ja useita tehtäviä. Jokainen agentti voidaan määrittää tekemään minkä tahansa tehtävän.

Agentille osoitetusta tehtävästä riippuen kustannukset, jotka voivat vaihdella. Siksi kaikki tehtävät vaaditaan, agentin asianmukainen määrittäminen jokaiselle tehtävälle ja tehtävä jokaiselle edustajalle jakamisen kokonaiskustannusten minimoimiseksi.

Malli

Malli on suurta apua operaatioiden tutkimuksen helpottamiseksi, koska ongelmat ilmaistaan ​​malleilla, jotka osoittavat muuttujien suhteen.

Koska reaalimaailma on yksinkertaistettu, vain ne ongelman merkitykselliset muuttujat sisällytetään. Esimerkiksi vapaasti pudonneiden runkojen malli ei kuvaa mukana olevan kehon väriä tai tekstuuria.

Voi palvella sinua: sekoitettu topologia

Mallit edustavat hallittujen ja ei hallittujen muuttujien ja järjestelmän suorituskyvyn välistä suhdetta. Siksi niiden on oltava selittäviä, ei vain kuvaavia.

Monet käytetyistä yksinkertaistuksista aiheuttavat tietyn virheen mallista johdetuissa ennusteissa, mutta tämä virhe on melko pieni verrattuna mallista saadaan toiminnan parannuksen suuruuteen.

Mallityypit

Ensimmäiset mallit olivat fyysisiä esityksiä, kuten laiva- tai lentomallit. Fyysisiä malleja on yleensä melko helppo rakentaa, mutta vain suhteellisen yksinkertaisille esineille tai järjestelmille, jotka ovat yleensä vaikea muuttaa.

Seuraava vaihe fyysisen mallin jälkeen on kuvaaja, jota on helpompi rakentaa ja hallita, mutta abstraktimpi. Koska yli kolmen muuttujan graafinen esitys on vaikeaa, käytetään symbolisia malleja.

Symboliseen malliin voidaan sisällyttää muuttujien määrää. Näitä malleja on helpompi rakentaa ja hallita kuin fyysiset mallit.

Symbolisten mallien ilmeisistä eduista huolimatta on monia tapauksia, joissa fyysiset mallit ovat edelleen hyödyllisiä, kuten fyysisten rakenteiden ja mekanismien kokeileminen. Sama pätee graafisiin malleihin.

Symbolinen malli

Useimmat toimintamallit ovat symbolisia malleja, koska symbolit edustavat paremmin järjestelmän ominaisuuksia.

Symbolisella mallilla on matriisin muoto tai yhtälö. Nämä mallit tarjoavat kvantitatiivisia ratkaisuja (kustannukset, paino jne.), Ongelmasta riippuen.

Symboliset mallit ovat täysin abstrakteja. Kun symbolit on määritelty mallissa, sille annetaan merkitys.

Symboliset mallit eri sisällöllisistä järjestelmistä osoittavat usein samanlaisia ​​rakenteita. Siksi järjestelmissä syntyvät ongelmat voidaan luokitella muutaman rakenteen suhteen.

Koska menetelmät ratkaisujen poimimiseksi malleista riippuvat vain niiden rakenteesta, voidaan käyttää muutamia menetelmiä, jotka voidaan ratkaista monenlaisia ​​ongelmia kontekstuaalisesta näkökulmasta.

Sovellukset

Operaatioiden tutkimussovelluksia on runsaasti, kuten tuotantoyritykset, palvelujärjestöt, sotilasosat ja hallitukset. Ryhmä ongelmia, joihin se on aiheuttanut ratkaisuja, on valtava:

- Lentoyhtiön ohjelmointi, junat tai linja -autot.

- Työntekijöiden tehtävä hankkeille.

- Yritysten hyväksymien strategioiden kehittäminen (peliteoria).

- Vesivirran hallinta säiliöistä.

Hankesuunnittelu

Projektin kokonaiskestoon vaikuttavan monimutkaisen projektin prosessit tunnistetaan.

Lattiansuunnittelu

Suunnittele laitteistosuunnitelma tehtaalla tai tietokonesirun komponentteja, vähentää valmistusaikaa ja vähentää siten kustannuksia.

Verkon optimointi

Määritä televiestinnän tai energiajärjestelmien verkot palvelun laadun turvaamiseksi keskeytyksille.

Tilojen sijainti

Kuljetuskustannusten minimoimiseksi, samalla kun otetaan huomioon tekijät, kuten vaarallisten aineiden välttäminen lähellä asuntoa.

Reititys

Se tehdään monen tyyppisissä verkoissa, mukaan lukien kytkennät piiriverkot, kuten julkinen puhelinverkko ja tietokoneverkot, kuten Internet.

Projektitoiminta

Operatiivisten toimintojen virtauksen hallinta projektissa järjestelmän monipuolisuuden seurauksena operaatioiden tutkimustekniikoiden kautta tämän vaihtelun vähentämiseksi ja välilyöntiä käyttämällä aika-, varasto- ja kapasiteettitoimintojen yhdistelmää.

Voi palvella sinua: kolminkertainen w

Toimitusketjun hallinta

Komponenttien ja raaka -aineiden virtauksen hallinta on johdettu lopputuotteiden epävakaasta kysynnästä.

Kuljetus

Toimitus- ja kuljetusjärjestelmien rahdinhallinta. Esimerkkejä: intermodaalinen kuormituskuljetus tai matkustavan myyjän ongelma.

Globalisaatio

Globalisoi toimintaprosessit työvoiman, maan, materiaalien tai muiden halvempien tuottavien tarvikkeiden hyödyntämiseksi.

Varaston leikkausongelma

Se viittaa varastossa olevan materiaalin leikkaamiseen, kuten paperirullat tai metallilevyt, tiettyjen kokoisten palojen avulla, jotka pyrkivät minimoimaan materiaalin tuhlausta.

Esimerkit

Huoltoasemat

Autojen analyysi, jotka pysähtyivät kahden kadun risteyksessä sijaitsevilla kaupunkipalveluilla, paljasti, että melkein kaikki tulivat vain neljästä 16 mahdollisesta reitille (neljä tapaa päästä, neljä tapaa poistua).

Kun tutkittiin kunkin reitin palveluksessa pysähtyneiden autojen prosenttiosuutta, havaittiin, että tämä prosenttiosuus liittyi menetetyn ajan kuluessa.

Tämä suhde ei kuitenkaan ollut lineaarinen. Toisin sanoen yhden kasvu ei ollut verrannollinen toisen kasvuun.

Sitten havaittiin, että menetetty aika havaitsi todellisen menetetyn ajan. Pidätettyjen autojen prosenttiosuuden ja havaitun ajan välinen suhde oli lineaarinen.

Siksi rakennettiin malli, joka liittyi autojen määrään, jotka pysäytettiin huoltoasemilla liikenteen määrällä jokaisella risteyksen reitillä, mikä vaikutti palvelun saamiseen tarvittavaan aikaan.

Toimeksianto -ongelma

Se koostuu työntekijöiden määrittämisestä tehtäviin, kuorma -autoihin ja toimitusreiteille tai luokkahuoneisiin. Tyypillinen kuljetusongelma merkitsee tyhjien rautatievaunujen osoittamista, missä niitä tarvitaan.

Sen tarkoituksena on myös määrittää, mitä koneita tulisi käyttää tietyn tuotteen valmistukseen tai mitkä tuotesarjat tulisi valmistaa laitoksella tietyn ajanjakson ajan.

Lineaarinen ohjelmointi

Tätä tekniikkaa käytetään rutiininomaisesti ongelmiin, kuten jalostamoiden öljyn ja kemikaalien seokseen, suurten valmistusyhtiöiden toimittajat, määrittävät reitit ja toimitusaikataulut sekä kuorma -autokantojen hallinta ja ylläpito.

Bayesin hakuteoria

Bayesin tilastoja käytetään kadonneiden esineiden etsimiseen. Sitä on käytetty useita kertoja kadonneiden alusten löytämiseen:

Hänellä oli avainrooli lentorekisterien palauttamisessa Air France Flight -katastrofissa vuonna 2009.

Sitä on käytetty myös yrittäessä löytää Malaysia Airlines Flight 370: n jäännökset.

Varastojen hallinta

Esimerkiksi tuotantoongelmia syntyy varaston ongelmia, kuinka monta ihmistä palkataan tai koulutetaan, kuinka suurta tuotanto- tai vähittäiskaupan asennusta tulisi olla, kuinka monta ihmistä tulisi olla.

Viitteet

1. Tech Target (2019). Operaatiotutkimus (OR). Otettu: Whatis.TechTarget.com.
2. Wikipedia, ilmainen tietosanakirja (2019). Operaatiotutkimus. Otettu: sisään.Wikipedia.org.
3. Wolfram Mathworld (2019). Operaatiotutkimus. Otettu: Mathworld.Susi.com.
4. Mohamed Leila (2018). Iso kuva operaatiotutkimuksesta. Kohti tietotekniikkaa. Otettu: Kohti datascience.com.
5. Sindhuja (2019). Operaatiotutkimus: Historia, metodologia ja sovellukset. Liikkeenjohdon ideoita. Otettu: BusinessMangementIdeas.com.
6. Encyclopaedia Britannica (2019). Operaatiotutkimus. Otettu: Britannica.com.
7. Better Science (2019). Mikä operaatiotutkimus on. Otettu: ScienceOfBetter.org.