Operasjonsforskning Hva er det for, modeller, applikasjoner

De Operasjonsforskning Det er en metode som er dedikert til anvendelse av avanserte analytiske fagområder for å hjelpe problemløsing og beslutningstaking, og være nyttig i organisasjonsledelse. Det vil si at det er innviet for å etablere de øverste verdiene for et visst mål for virkelighet: maksimal gevinst, ytelse eller ytelse, eller minimumstap, kostnad eller risiko.

I denne disiplinen er problemene delt inn i deres grunnleggende komponenter og deretter løst med definerte trinn, gjennom matematisk analyse. De analytiske metodene som er brukt inkluderer matematisk logikk, simulering, nettverk, halteori og spillteori.

Ved å bruke disse teknikkene for matematiske vitenskaper oppnår operasjonsforskning optimale eller gjennomførbare løsninger for kompliserte beslutningsproblemer. Hans teknikker har løst problemer med interesse for et mangfold av bransjer.

[TOC]

Matematiske metoder

På grunn av den statistiske og beregningsmessige karakteren av de fleste av disse metodene, har operasjonsforskning også sterke bånd med analyse og informatikk.

Operasjonsforskere som står overfor et problem, må bestemme hvilke av disse metodene som er mest passende, i henhold til forbedringsmålene, arten av systemet, beregningskraften og tidsbegrensningene.

Matematisk programmering er en av de kraftigste teknikkene som brukes i operasjonsforskning, i en slik grad at noen ganger blir begge begrepene brukt om hverandre.

Denne programmeringen har ingenting å gjøre med dataprogrammering, men den betyr optimalisering. Diskret program eller optimalisering adresserer problemer der variabler bare kan anta diskrete verdier, for eksempel hele verdier.

På grunn av sin vektlegging av man-teknologi-interaksjon og for å være fokusert på praktiske anvendelser, har operasjonsforskning blitt interpolert med andre fagområder, spesielt industriell ingeniør- og operasjonsledelse, og også avhengig av psykologi og organisasjonsvitenskap.

Historie

Historisk opprinnelse

I det syttende århundre prøvde matematikere som Pascal og Huygens å løse problemer som involverte komplekse beslutninger. Denne typen problemer ble løst i løpet av det attende og nittende århundre ved bruk av kombinatoriske.

I det tjuende århundre kunne studiet av lagerstyring betraktes som begynnelsen på moderne operasjonsforskning, med mengden økonomisk parti utviklet i 1913.

I løpet av 1937 ble etterforskningen av operasjoner i Storbritannia opprinnelig brukt, i forskningen utført for å integrere radarteknologi i luftkampoperasjoner, og dermed differensiere forskning i laboratorier.

Andre verdenskrig

Begrepet operasjonsforskning ble myntet i begynnelsen av 1941 under andre verdenskrig, da britisk militærledelse innkalte en gruppe forskere til å anvende en vitenskapelig tilnærming til studiet av militære operasjoner.

Hovedmålet var å effektivt tildele de knappe ressursene til de forskjellige militære operasjonene og aktivitetene i hver operasjon.

Som i Storbritannia, stimulerte radaren utviklingen i det amerikanske flyvåpenet.Uu. I oktober 1942 ble alle kommandoer oppfordret til å inkludere operasjonsforskningsgrupper i deres personlige.

50- og 60 -tallet

Operasjonsforskning vokste på mange områder i tillegg til de væpnede styrkene, etter at forskere lærte å bruke prinsippene sine på sivil sektor. Effektiviteten på den militære sfæren utvidet sin interesse til andre industri- og myndighetsområder.

Bedrifter ble organisert, og startet i 1948 med Operations Research Club of Great Britain, som i 1954 ble Operations Research Society.

I 1952 ble det dannet i USA.Uu. Operasjonsforskningssamfunnet. Mange andre nasjonale samfunn dukket også opp.

I 1957 ble den første internasjonale konferansen om operasjonsforskning holdt ved University of Oxford. I 1959 ble International Federation of Operations Research Sociations dannet.

I 1967 beskrev Stafford Beer Field of Management Science som bruk i driftsforskningsvirksomheter.

Med utviklingen av datamaskiner i løpet av de neste tre tiårene, kan operasjonsforskning nå løse problemer med hundretusener av variabler og begrensninger.

Hva er undersøkelsen av operasjoner for?

Hver dag løser operasjonsfagfolk på reelle livsproblemer, som sparer penger og tid. Disse problemene er veldig forskjellige og virker nesten alltid relatert. Imidlertid er essensen alltid den samme, for å ta beslutninger for å oppnå et mål på den mest effektive måten.

Det sentrale målet med driftsforskning er optimalisering, det vil si å gjøre ting på best mulig måte, i henhold til omstendighetene som er gitt.

Dette generelle konseptet har mange applikasjoner, for eksempel i analyse av data, tildeling av varer og ressurser, kontroll av produksjonsprosesser, risikostyring, trafikkontroll, etc.

-Optimale løsninger

Operasjonsforskning fokuserer på utvikling av matematiske modeller som kan brukes til å analysere og optimalisere komplekse systemer. Det har blitt et område med akademisk og industriell forskning. Prosessen er delt inn i tre trinn.

- Et sett med mulige løsninger på et problem utvikler seg.

- Alternativene som er oppnådd blir analysert og redusert til et lite sett med løsninger som sannsynligvis er levedyktige.

- De produserte alternative løsninger blir utsatt for simulert implementering. Hvis mulig, testes de i situasjoner i den virkelige verden.

Etter optimaliseringsparadigmet når du bruker operasjonsforskning, som tar beslutninger, velger nøkkelvariablene som vil påvirke kvaliteten på beslutninger. Denne kvaliteten kommer til uttrykk gjennom en objektiv funksjon for å maksimere (fordel, servicehastighet, etc.), eller for å minimere (kostnad, tap osv.).

I tillegg til den objektive funksjonen, regnes det også som et sett med begrensninger, enten det er fysisk, teknisk, økonomisk, miljø, etc. Deretter blir systematisk justering av verdiene for alle beslutningsvariabler, en optimal eller gjennomførbar løsning valgt.

-Vanlige bruksområder

Kritisk ruteanalyse

Det er en algoritme å programmere et sett med aktiviteter i et prosjekt. Den kritiske ruten bestemmes ved å identifisere den lengste delen av avhengige aktiviteter og måle tiden som kreves for å fullføre dem fra begynnelse til slutt.

Oppgaveproblem

Det er et grunnleggende kombinatorisk optimaliseringsproblem. I dette problemet er det flere agenter og flere oppgaver. Enhver agent kan tilordnes å gjøre noen oppgave.

Avhengig av oppgaven som er tilordnet agenten, kan en kostnad som kan variere variere. Derfor er alle oppgaver påkrevd, og tilordner en agent til hver oppgave og en oppgave til hver agent, for å minimere den totale kostnaden for tildelingen.

Modeller

En modell er til stor hjelp for å lette operasjonsforskning, siden problemene kommer til uttrykk gjennom modeller som viser forholdet mellom variablene.

Å være en forenklet representasjon av den virkelige verden, bare de relevante variablene for problemet er inkludert. For eksempel beskriver en modell av kropper som faller fritt ikke fargen eller teksturen til kroppen som er involvert.

Modellene representerer forholdet mellom de kontrollerte og ikke kontrollerte variablene, og ytelsen til systemet. Derfor må de være forklarende, ikke bare beskrivende.

Mange av forenklingene som brukes forårsaker en viss feil i spådommene avledet fra modellen, men denne feilen er ganske liten sammenlignet med størrelsen på den operasjonelle forbedringen som kan oppnås fra modellen.

Typer modeller

De første modellene var fysiske representasjoner, for eksempel skips- eller flymodeller. Fysiske modeller er vanligvis ganske enkle å bygge, men bare for relativt enkle objekter eller systemer, og er generelt vanskelig å endre.

Neste trinn etter den fysiske modellen er grafen, som er lettere å bygge og administrere, men mer abstrakt. Som en grafisk fremstilling av mer enn tre variabler er vanskelig, brukes symbolske modeller.

Det er ingen grense for mengden variabler som kan inkluderes i en symbolsk modell. Disse modellene er lettere å bygge og administrere enn fysiske modeller.

Til tross for de åpenbare fordelene med symbolske modeller, er det mange tilfeller der fysiske modeller forblir nyttige, for eksempel å prøve fysiske strukturer og mekanismer. Det samme er tilfelle for grafiske modeller.

Symbolsk modell

De fleste driftsforskningsmodeller er symbolske modeller, fordi symboler bedre representerer systemegenskaper.

Den symbolske modellen har form av en matrise eller en ligning. Disse modellene gir kvantitative løsninger (kostnad, vekt osv.), Avhengig av problemet.

Symboliske modeller er helt abstrakte. Når symbolene er definert i modellen, får den mening til den.

Symboliske modeller av systemer med forskjellig innhold viser ofte lignende strukturer. Derfor kan problemene som oppstår i systemene klassifiseres i form av få strukturer.

Ettersom metodene for å trekke ut løsninger fra modeller bare avhenger av deres struktur, kan få metoder brukes til å løse et bredt utvalg av problemer fra kontekstuelt synspunkt.

applikasjoner

Operasjonsforskningsapplikasjoner er rikelig, for eksempel produksjonsselskaper, serviceorganisasjoner, militære grener og regjeringer. Utvalget av problemer det har bidratt med løsninger er enormt:

- Flyselskapsprogrammering, tog eller busser.

- Ansattes tildeling til prosjekter.

- Utvikling av strategier vedtatt av selskaper (spillteori).

- Vannstrømforvaltning fra reservoarer.

Prosjektplanlegging

Prosessene til et komplekst prosjekt som påvirker den totale varigheten av prosjektet er identifisert.

Gulvplanlegging

Design planen for utstyr i en fabrikk eller komponenter i en datamaskinbrikke, for å redusere produksjonstiden og derfor redusere kostnadene.

Optimalisering av et nettverk

Konfigurer telekommunikasjon eller nettverk av energisystemer for å ivareta tjenestekvaliteten for avbrudd.

Plassering av fasiliteter

For å minimere transportkostnadene, mens du vurderer faktorer som å unngå farlige materialer i nærheten av boliger.

Ruting

Det gjøres i mange typer nettverk, inkludert Switched Circuit Networks, for eksempel offentlige telefonnettverk og datanettverk, for eksempel Internett.

Prosjekt driftsaktiviteter

Håndtering av strømmen av operasjonelle aktiviteter i et prosjekt, som en konsekvens av allsidigheten til systemet, gjennom operasjonsforskningsteknikker, for å redusere denne variabiliteten og tilordne rom ved bruk av en kombinasjon av tid, varelager og kapasitetsoppgaver.

Forsyningskjedestyring

Det er styringen av strømmen av komponenter og råvarer avledet fra en ustabil etterspørsel etter ferdige produkter.

Transportere

Fraktstyring av leverings- og transportsystemer. Eksempler: Intermodal belastningstransport eller problemet med den omreisende selgeren.

Globalisering

Globaliser driftsprosesser for å dra nytte av arbeidskraft, land, materialer eller andre billigere produktive forsyninger.

Lagerskjæringsproblem

Det refererer til å kutte et materiale på lager, for eksempel papirruller eller metallark, i biter av spesifikke størrelser, og søker å minimere avfallet med materiale.

Eksempler

Sak av tjenestestasjoner

En analyse av biler som stoppet ved urbane servicestasjoner som ligger i krysset mellom to gater, avslørte at nesten alle kom fra bare fire av de 16 mulige rutene i krysset (fire måter å komme inn på, for fire måter å forlate).

Når du undersøkte prosentandelen av biler som stoppet i tjenesten for hver rute, ble det observert at denne prosentandelen var relatert til hvor mye tid tapt når du stoppet.

Dette forholdet var imidlertid ikke lineært. Det vil si at økningen i den ene ikke var proporsjonal med økningen i den andre.

Det ble da oppdaget at den tapte tiden som ble oppfattet overskredet den virkelige tapte tiden. Forholdet mellom prosentandelen av arresterte biler og den opplevde tapte tiden var lineær.

Derfor ble det bygget en modell som relaterte mengden biler som ble stoppet på servicestasjonene med mengden trafikk på hver rute i krysset, noe som påvirket tiden som kreves for å oppnå tjenesten.

Oppgaveproblem

Den består av å tildele arbeidere til oppgaver, lastebiler til leveringsveier eller klasser til klasserom. Et typisk transportproblem innebærer tildeling av tomme jernbanevogner der de trengs.

Det tjener også til å bestemme hvilke maskiner som skal brukes til å produsere et spesifikt produkt, eller hvilket sett med produkter som skal produseres i et anlegg i en bestemt periode.

Lineær programmering

Denne teknikken brukes rutinemessig til problemer som blanding av olje og kjemikalier i raffinerier, velger leverandører for store produksjonsselskaper, bestemmer ruter og fraktplaner og styring og vedlikehold av lastebilflåter.

Bayesian søkteori

Bayesisk statistikk brukes for å søke etter tapte objekter. Det har blitt brukt flere ganger for å finne tapte fartøyer:

Han spilte en nøkkelrolle i utvinningen av flyoppføringer ved Air France Flight Disaster i 2009.

Det har også blitt brukt i forsøk på å lokalisere restene av Malaysia Airlines Flight 370.

Lagerkontroll

Inventarproblemer oppstår for eksempel for å bestemme mengder varer som vil bli kjøpt eller produsert, hvor mange mennesker som vil bli ansatt eller trent, hvor stor en ny produksjons- eller butikkinstallasjon skal være.

Referanser

1. Tech Target (2019). Operasjonsforskning (OR). Hentet fra: hva.TechTarget.com.
2. Wikipedia, The Free Encyclopedia (2019). Operasjonsforskning. Hentet fra: i.Wikipedia.org.
3. Wolfram Mathworld (2019). Operasjonsforskning. Hentet fra: Mathworld.Wolfram.com.
4. Mohamed Leila (2018). Det store bildet av operasjonsforskning. Mot datavitenskap. Hentet fra: motdatascience.com.
5. Sindhuja (2019). Operasjonsforskning: Historie, metodikk og applikasjoner. Ideer om forretningsadministrasjon. Hentet fra: BusinessMangementIdeas.com.
6. Encyclopaedia Britannica (2019). Operasjonsforskning. Hentet fra: Britannica.com.
7. The Science of Better (2019). Hva operasjonsforskning er. Hentet fra: scienceofbetter.org.