تحقیق در عملیات

تحقیق در عملیات یا پژوهش عملیاتی (Operations Research, Operational Research) كه به طور مخفف OR نامیده می‌شود شاخه‌ای بین‌رشته‌ای از ریاضیات است كه از گرایش‌هایی مانند برنامه‌ریزی ریاضی، آمار و طراحی الگوریتم‌ها استفاده می‌كند تا در مسائل بهینه سازی نقطه بهینه را پیدا كند. یافتن نقطه بهینه براساس نوع مسله مفاهیم مختلف دارد و در تصمیم سازیها استفاده می‌شود. مسائل تحقیق در عملیات بر بیشینه سازی (ماكزیمم سازی) -مانند سود، سرعت خط تولید، تولید زراعی بیشتر، پهنای باند بیشتر و غیره- یا كمینه سازی (می‌نیمم‌سازی) -مانند هزینه كمتر و كاهش ریسك و غیره) با استفاده از یك یا چند قید تمركز دارند. ایده اصلی تحقیق در عملیات یافتن بهترین پاسخ برای مسائل پیچیده‌ای است كه با زبان ریاضی مدل‌سازی شده‌اند كه باعث بهبود یا بهینه‌سازی عملكرد یك سیستم می‌شوند.

خلاصه

عبارت تحقیق در عملیات (كه گاهی علم مدیریت یا management science نیز نامیده می‌شود) معمولاً مخفف به صورت OR به كار می‌رود. معمولاً علم مدیریت ارتباط نزدیكی به مسائل مدیریت تجارت دارد. تحقیق در عملیات یكی از زیرشاخه‌های ریاضیات كاربردی است و جنبه‌های كاربردی آن در مهندسی صنایع نیز مورد توجه قرار می‌گیرد. ریاضیات كاربردی به متخصصان امكان می‌دهد تا جنبه‌های نظری تحقیق در عملیات را بررسی كرده و آن‌را گسترش دهند و توانایی ایجاد و توسعه تحقیق در عملیات را فراهم كنند. مهندسی صنایع با استفاده از جنبه‌های كاربردی تحقیق در عملیات سعی می‌كند تا آن‌را در صنعت و تجارت به كار گیرد. ابزارهای اصلی استفاده شده توسط تحقیق در عملیات مدل‌سازی ریاضی، بهینه‌سازی، آمار، نظریه گراف، نظریه بازی‌ها، نظریه صف، آنالیز تصمیم‌گیری و شبیه‌سازی است. به دلیل ماهیت محاسباتی این شاخه، OR با علوم كامپیوتر پیوند دارد و تحلیل‌گر تحقیق در عملیات معمولاً از نرم‌افزارها یا كدهای اختصاصی استفاده می‌كنند كه توسط خودشان یا همكارانشان ایجاد شده‌اند. نرم‌افزارهای تجاری تحقیق در عملیات معمولاً با عنوان ابزارهای حل مساله شناخته می‌شوند و قابلیت استفاده در نرم‌افزارها و كد‌های خودنوشته را دارا هستند. ویژگی بارز تحقیق در عملیات نگاه كلی آن به سیستمها و بهبود آن است و به جای آنكه بر یك یا چند جزء سیستم تمركز كند تمام سیستم را مد نظر قرار می‌دهد. تحلیل‌گران تحقیق در عملیات معمولاً با مسائل جدیدی مواجه می‌شوند و باید تشخیص دهند كه كدام‌یك از روش‌ها بیشتر با ساختار سیستم، اهداف بهبود و قیدهای زمانی و توان محاسباتی منطبق است. به همین دلیل (و دلایل دیگر) نقش نیروی انسانی در تحقیق در عملیات حیاتی است. همانند ابزارهای دیگر، تكنیك‌های OR به تنهایی قادر به حل مسائل نیستند.

قلمرو تحقیق در عملیات

برخی از نمونه‌های كاربرد تحقیق در عملیات به شرح زیر است:

• مدیریت بهینه حمل و نقل كالا و مواد در شبكه‌های ارتباطی جاده‌ای، دریایی، هوایی و لوله‌های انتقال
• ارزیابی بهره‌وری، كارایی و اثربخشی
• برنامه‌ریزی زمانی جلسات مختلف در مدارس، دانشگاه‌ها و كنفرانس‌ها با هدف كاستن از زمان‌های تلف شده و افزایش اثربخشی آموزش
• تخصیص بهینه نیروهای كاری به مشاغل
• بودجه‌ریزی بهینه با هدف استفاده موثر از هزینه‌ها
• طراحی ساختار كارخانهها با هدف جریان بهینه مواد و كالاها
• ایجاد شبكه‌های ارتباطی با كمترین هزینه و اطمینان از كیفیت خدمات
• مدیریت ترافیك خیابانی و جاده‌ای
• طراحی ساختار چیپ‌های كامپیوتری با هدف كاهش زمان تولید (و بنابراین كاهش هزینه‌ی تولید)
• مدیریت جریان مواد و كالا در زنجیره تامین
• زمان‌بندی:
  • كاركنان
  • مراحل تولید
  • مدیریت پروژه
  • انتقال داده‌ها در شبكه‌ها
  • رویدادهای ورزشی و پوشش تلویزیونی

تحقیق در عملیات به طور گسترده در سازمان‌ها و موسسات دولتی و خصوصی مورد استفاده قرار می‌گیرد و به دلیل ماهیت آن، تحلیل‌گران تحقیق در عملیات می‌توانند با استفاده از دانش خود در حوزه‌های تخصصی دیگر وارد شوند.

تاریخچه

از اواسط دهه پنجاه به بعد ، همراه با گسترش كاربرد پژوهش در عمليات در نتيجه جنگ جهاني دوم تعاريف متعددي از پژوهش در عمليات توسط انجمن‌‌هاي تخصصي پژوهش در عمليات و نويسندگان ارائه شده‌است اما هنوز تعريف واحدي از آن وجود ندارد 1- تعريف انجمن پژوهش در عمليات بريتانياي كبير (ويلكس ،1980) : پژوهش در عمليات عبارتست از كاربرد روشهاي علمي در مسائل پيچيده پديد آمده براي هدايت و مديريت سيستم‌هاي بزرگ شامل انسان ، ماشين ، مواد و پول ، در صنعت ، تجارت ، دولت و دفاع . رويكرد متمايز پژوهش در عمليات ، توسعه مدلي علمي از سيستم به همراه اندازه‌گيري عواملي مانند شانس و خطر براي پيشگويي و مقايسه پيامدهاي تصميمات ، استراتژيها يا كنترلهاي جانشين مي‌باشد . هدف ، كمك به مديريت در تعيين سياست‌ها و اقدامات به صورت علمي است