OPERACIJŲ TYRIMAS: KAM JIS SKIRTAS, MODELIAI, PROGRAMOS - TECHNOLOGIJA - 2025

Operacijų tyrimai yra metodas, kuris yra skirtas taikyti pažangias analizės disciplinas padėti spręsti problemas ir priimti sprendimus, yra naudingi organizacijų valdymą. Tai reiškia, kad jis yra skirtas tam tikrų realių tikslų aukščiausių verčių nustatymui: maksimaliam pelnui, našumui ar grąžai arba minimaliems nuostoliams, kaštams ar rizikai.

Šioje disciplinoje problemos yra suskirstomos į pagrindines sudedamąsias dalis ir matematinės analizės būdu jos išsprendžiamos apibrėžtais etapais. Naudojami analizės metodai apima matematinę logiką, modeliavimą, tinklo analizę, eilių sudarymo teoriją ir žaidimų teoriją.

Šaltinis: pixabay.com

Naudojant šias matematikos mokslų metodikas, operacijų tyrimais pasiekiami optimalūs ar įmanomi sudėtingų sprendimų priėmimo problemų sprendimai. Jo metodai išsprendė dominančias problemas įvairiose pramonės šakose.

Matematiniai metodai

Dėl daugelio šių metodų statistinio ir skaičiavimo pobūdžio operacijų tyrimai taip pat turi stiprų ryšį su analize ir informatika.

Remdamiesi patobulinimo tikslais, sistemos pobūdžiu, skaičiavimo galia ir laiko apribojimais, operacijų tyrėjai, susiduriantys su problema, turi nurodyti, kuris iš šių metodų yra tinkamiausias.

Matematinis programavimas yra vienas iš galingiausių operacijų tyrimams naudojamų metodų tokiu mastu, kad kartais abu terminai vartojami pakaitomis.

Šis programavimas neturi nieko bendra su kompiuterio programavimu, reiškia optimizavimą. Diskretusis programavimas arba optimizavimas sprendžia problemas, kai kintamieji gali turėti tik atskiras reikšmes, pavyzdžiui, sveikasis skaičius.

Kadangi dėmesys sutelkiamas į žmogaus ir technologijos sąveiką, o dėmesys skiriamas praktiniam pritaikymui, operacijų tyrimai buvo interpoliuoti su kitomis disciplinomis, ypač pramonės inžinerija ir operacijų valdymu, taip pat pasikliaujant psichologija ir organizaciniais mokslais.

Istorija

Istorinės ištakos

XVII amžiuje tokie matematikai kaip Pascalis ir Huygensas bandė išspręsti sudėtingas sprendimus priimančias problemas. Šios rūšies problemos buvo išspręstos XVIII – XIX amžiuose, naudojant kombinatoriką.

XX amžiuje atsargų valdymo tyrimas gali būti laikomas šiuolaikinių operacijų tyrimų pradžia, kai nebrangus siuntų kiekis buvo sukurtas 1913 m.

Per 1937 m. Operacijas moksliniai tyrimai iš pradžių buvo taikomi Didžiojoje Britanijoje atliekant tyrimus, skirtus integruoti radaro technologijas į oro kovos operacijas, tokiu būdu išsiskiriantį iš laboratorijose atliekamų tyrimų.

Antrasis pasaulinis karas

Terminas „operacijų tyrinėjimai“ buvo sugalvotas 1941 m. Pradžioje per Antrąjį pasaulinį karą, kai Didžiosios Britanijos karinė vadovybė sukvietė mokslininkų grupę, kad ji taikytų mokslinį požiūrį į karinių operacijų tyrimą.

Pagrindinis tikslas buvo veiksmingai paskirstyti ribotus išteklius įvairioms karinėms operacijoms ir kiekvienos operacijos veiklai.

Kaip ir Didžiojoje Britanijoje, radarai paskatino pokyčius JAV oro pajėgose. 1942 m. Spalio mėn. Visos komandos buvo paragintos į savo personalą įtraukti operacijų tyrimo grupes.

50–60 dešimtmečiai

Po to, kai karininkai, mokslininkai išmoko pritaikyti jo principus civiliniame sektoriuje, operacijų tyrimai augo daugelyje sričių. Jos veiksmingumas karinėje srityje padidino susidomėjimą kitomis pramonės ir vyriausybės sritimis.

1948 m. Buvo organizuotos partnerystės su Didžiosios Britanijos Operacijų tyrimų klubu, kuris 1954 m. Tapo Operacijų tyrimų draugija.

1952 m. JAV buvo suformuota Operacijų tyrimų draugija. Atsirado ir daugybė kitų tautinių draugijų.

1957 m. Oksfordo universitete buvo surengta pirmoji tarptautinė operacijų tyrimų konferencija. Iki 1959 m. Buvo suformuota Tarptautinė operacijų tyrimų draugijų federacija.

1967 m. „Stafford Beer“ vadybos mokslo sritį apibūdino kaip verslo operacijų tyrimo tyrimą.

Tobulinant kompiuterius per ateinančius tris dešimtmečius, operacijų tyrimai dabar gali išspręsti šimtų tūkstančių kintamųjų ir apribojimų problemas.

Kam skirtas operacijų tyrimas?

Operacijų tyrimų profesionalai kiekvieną dieną sprendžia realaus gyvenimo problemas, taupydami pinigus ir laiką. Šios problemos yra labai įvairios ir beveik visada atrodo nesusijusios. Tačiau jos esmė visada yra ta pati, priimant sprendimus efektyviausiai pasiekti tikslą.

Pagrindinis operacijų tyrimo tikslas yra optimizavimas, tai yra, daryti viską kuo geriau, atsižvelgiant į nurodytas aplinkybes.

Ši bendroji koncepcija turi daug pritaikymų, pavyzdžiui, duomenų analizei, prekių ir išteklių paskirstymui, gamybos procesų kontrolei, rizikos valdymui, eismo kontrolei ir kt.

-Optimalūs sprendimai

Operacijų tyrime pagrindinis dėmesys skiriamas matematinių modelių, kurie gali būti naudojami analizuoti ir optimizuoti sudėtingas sistemas, kūrimui. Tai tapo akademinių ir pramoninių tyrimų sritimi. Procesas yra padalintas į tris etapus.

- Sukurtas galimų problemos sprendimų rinkinys.

- Gautos alternatyvos išanalizuotos ir sumažintos iki nedidelio sprendimų, kurie greičiausiai bus perspektyvūs, rinkinio.

- Alternatyvūs sukurti sprendimai imituojami. Jei įmanoma, jie tikrinami realaus pasaulio situacijose.

Vadovaudamasis optimizavimo paradigma, taikydamas operacijų tyrimus, sprendimų priėmėjas pasirenka pagrindinius kintamuosius, kurie turės įtakos sprendimų kokybei. Ši kokybė išreiškiama per objektyvią funkciją - maksimaliai padidinti (pelnas, aptarnavimo greitis ir pan.) Arba sumažinti (kainą, nuostolį ir pan.).

Be objektyvios funkcijos, taip pat atsižvelgiama į apribojimų rinkinį, nesvarbu, ar tai būtų fiziniai, techniniai, ekonominiai, aplinkos ir kt. Tuomet, sistemingai koreguojant visų sprendimo kintamųjų reikšmes, parenkamas optimalus ar įmanomas sprendimas.

-Paprastas naudojimas

Kritinio kelio analizė

Tai yra algoritmas, skirtas užprogramuoti projekto rinkinį. Kritinis kelias nustatomas nustatant ilgiausią priklausomų veiklų ruožą ir išmatuojant laiką, reikalingo jiems atlikti nuo pradžios iki pabaigos.

Paskirstymo problema

Tai pagrindinė kombinatorinio optimizavimo problema. Šioje problemoje yra keli agentai ir kelios užduotys. Bet kuris agentas gali būti paskirtas atlikti bet kurią užduotį.

Atsižvelgiant į agentui paskirtą užduotį, patiriamos išlaidos gali skirtis. Todėl reikalaujama atlikti visas užduotis, tinkamai paskiriant agentą kiekvienai užduočiai ir užduotį kiekvienam agentui, kad būtų sumažintos visos užduoties išlaidos.

Modeliai

Modelis labai padeda palengvinti operacijų tyrimus, nes problemos išreiškiamos modeliais, parodančiais kintamųjų ryšį.

Kadangi tai yra supaprastintas realaus pasaulio vaizdas, įtraukiami tik tie kintamieji, kurie yra svarbūs problemai. Pavyzdžiui, laisvai krentančių kūnų modelis neapibūdina dalyvaujančio kūno spalvos ar tekstūros.

Modeliai parodo ryšį tarp kontroliuojamų ir nekontroliuojamų kintamųjų ir sistemos veikimo. Todėl jie turi būti aiškinamieji, o ne tik aprašomieji.

Daugybė naudojamų supaprastinimų sukelia tam tikrą klaidą prognozėse, gautose iš modelio, tačiau ši klaida yra gana maža, palyginti su operatyviniu patobulinimu, kurį galima gauti iš modelio.

Modelių tipai

Pirmieji modeliai buvo fizinės reprezentacijos, pavyzdžiui, laivų ar lėktuvų modeliai. Fizinius modelius paprastai yra gana lengva sukurti, tačiau tik palyginti paprastiems objektams ar sistemoms juos paprastai sunku pakeisti.

Kitas žingsnis po fizinio modelio yra grafikas, kurį lengviau sudaryti ir valdyti, tačiau jis yra abstraktesnis. Kadangi sudėtinga grafiškai pateikti daugiau nei tris kintamuosius, naudojami simboliniai modeliai.

Kintamųjų, kurie gali būti įtraukti į simbolinį modelį, skaičius neribojamas. Šiuos modelius lengviau sukurti ir naudoti nei fizinius modelius.

Nepaisant akivaizdžių simbolinių modelių pranašumų, yra daug atvejų, kai fiziniai modeliai vis dar yra naudingi, pavyzdžiui, kai bandomos fizinės struktūros ir mechanizmai. Tas pats pasakytina apie grafinius modelius.

Simbolinis modelis

Daugelis operacijų tyrimo modelių yra simboliniai modeliai, nes simboliai geriau parodo sistemos savybes.

Simbolinis modelis yra matricos arba lygties pavidalu. Šie modeliai pateikia kiekybinius sprendimus (kainą, svorį ir kt.), Atsižvelgiant į problemą.

Simboliniai modeliai yra visiškai abstraktūs. Kai modelyje yra apibrėžti simboliai, jam suteikiama reikšmė.

Skirtingo turinio sistemų simboliniai modeliai dažnai rodo panašias struktūras. Todėl sistemose kylančias problemas galima suskirstyti į keletą struktūrų.

Kadangi sprendimų gavimo iš modelių metodai priklauso tik nuo jų struktūros, keletas metodų gali būti naudojami sprendžiant įvairiausias problemas kontekstiniu požiūriu.

Programos

Operacijų tyrimų taikymas yra gausus, pavyzdžiui, gamybos įmonėse, paslaugų organizacijose, karinėse šakose ir vyriausybėse. Problemų, kurias jūs prisidėjote, spektras yra didžiulis:

- Aviakompanijų, traukinių ar autobusų planavimas.

- Darbuotojų priskyrimas projektams.

- Bendrovių priimtų strategijų kūrimas (žaidimų teorija).

- Vandens tekėjimo iš rezervuarų valdymas.

Projekto planavimas

Nustatomi sudėtingo projekto procesai, kurie turi įtakos visai projekto trukmei.

Grindų planavimas

Suprojektuokite gamyklos įrangos ar kompiuterio lusto komponentų projektą, kad sumažintumėte gamybos laiką ir sumažintumėte sąnaudas.

Tinklo optimizavimas

Konfigūruokite telekomunikacijų ar energetikos sistemų tinklus, kad apsaugotumėte paslaugų kokybę pertraukimų metu.

Patalpų vieta

Siekdami sumažinti transportavimo išlaidas, atsižvelgiant į tokius veiksnius, kaip vengti pavojingų medžiagų pastatymo šalia namų.

Maršrutas

Tai atliekama daugelio tipų tinkluose, įskaitant jungiamuosius grandinės tinklus, tokius kaip viešasis telefono tinklas, ir kompiuterinius tinklus, tokius kaip internetas.

Projekto operatyvinė veikla

Projekto operatyvinės veiklos srauto valdymas, atsižvelgiant į sistemos universalumą, naudojant operacijų tyrimo metodus, siekiant sumažinti šį kintamumą ir paskirstyti erdves naudojant laiko, atsargų ir pajėgumų paskirstymo derinį.

Tiekimo grandinės valdymas

Tai komponentų ir žaliavų srauto, gaunamo dėl nestabilios gatavų gaminių paklausos, valdymas.

Transportas

Krovinių pristatymo ir transportavimo sistemų valdymas. Pavyzdžiai: intermodalinio krovinių vežimo arba keliaujančio pardavėjo problema.

Globalizacija

Globalizuokite veiklos procesus, kad pasinaudotumėte ekonomiškesne darbo jėga, žeme, medžiagomis ar kitomis produktyviomis sąnaudomis.

Atsargų pasibaigimo problema

Tai reiškia atsargų, tokių kaip popieriaus ritiniai ar metalo lakštai, pjaustymą į tam tikro dydžio gabalus, siekiant sumažinti medžiagų atliekas.

Pavyzdžiai

Degalinės dėklas

Išanalizavus automobilių sustojimą miesto degalinėse, esančiose dviejų gatvių sankryžoje, paaiškėjo, kad beveik visi važiavo iš keturių iš 16 galimų maršrutų sankryžoje (keturi įvažiavimo, keturi išėjimo būdai).

Nagrinėjant procentą automobilių, kurie sustojo tarnyboje kiekvienam maršrutui, buvo pastebėta, kad šis procentas buvo susijęs su laiku, praleistu sustojus.

Tačiau šis santykis nebuvo linijinis. T. y., Vieno padidėjimas nebuvo proporcingas kito padidėjimui.

Tada buvo išsiaiškinta, kad prarastas laikas viršijo realų prarastą laiką. Ryšys tarp sustabdytų automobilių procentinės dalies ir suvokiamo praleisto laiko buvo tiesinis.

Todėl buvo sukurtas modelis, kuris susiejo degalinėse sustojusių automobilių skaičių su eismo intensyvumu kiekvienoje sankryžos trasoje, o tai paveikė laiką, reikalingą aptarnavimui gauti.

Paskirstymo problema

Tai susideda iš darbininkų priskyrimo užduotims, sunkvežimių pristatymo maršrutams arba klasių klasėms. Tipiška transportavimo problema yra tuščių geležinkelio vagonų paskirstymas ten, kur jų reikia.

Jis taip pat naudojamas nustatant, kurios mašinos turėtų būti naudojamos gaminant tam tikrą gaminį, ar kuris produktų rinkinys turėtų būti pagamintas gamykloje tam tikru laikotarpiu.

Linijinis programavimas

Ši technika paprastai naudojama tokioms problemoms kaip naftos ir chemikalų maišymas naftos perdirbimo gamyklose, tiekėjų atranka didelėms gamybos korporacijoms, gabenimo maršrutų ir tvarkaraščių nustatymas, sunkvežimių parko valdymas ir priežiūra.

Bajeso paieškos teorija

Bajeso statistika taikoma pamestų daiktų paieškai. Jis kelis kartus buvo naudojamas pamestiems laivams surasti:

Jis suvaidino pagrindinį vaidmenį atgaunant skrydžių rekordus per 2009 m. „Air France Flight 447“ katastrofą.

Jis taip pat buvo naudojamas bandant nustatyti „Malaysia Airlines“ skrydžio 370 nuolaužas.

Atsargų valdymas

Inventorizacijos problemos kyla, pavyzdžiui, nustatant perkamų ar gaminamų prekių kiekį, kiek žmonių samdyti ar apmokyti, kiek turėtų būti nauja gamybos įmonė ar mažmeninė parduotuvė.

Nuorodos

1. Techninis taikinys (2019 m.). Operacijų tyrimas (AR). Paimta iš: whatis.techtarget.com.
2. Vikipedija, nemokama enciklopedija (2019). Operacijų tyrimas. Paimta iš: en.wikipedia.org.
3. „Wolfram Mathworld“ (2019 m.). Operacijų tyrimas. Paimta iš: mathworld.wolfram.com.
4. Mohamedas Leila (2018). Didelis „Operacijų tyrimų“ paveikslas. Duomenų mokslo link. Paimta iš: linkdatascience.com.
5. Sindhuja (2019 m.). Operacijų tyrimas: istorija, metodika ir taikymai. Verslo vadybos idėjos. Paimta iš: verslinagementideas.com.
6. Enciklopedija „Britannica“ (2019). Operacijų tyrimas. Paimta iš: britannica.com.
7. Mokslas apie geresnį (2019). Kas yra operacijų tyrimai? Paimta iš: scienceofbetter.org.