VERKSAMHETSFORSKNING: VAD DEN ÄR TILL FÖR, MODELLER, APPLIKATIONER - TEKNOLOGI - 2025

Den operationsanalys är en metod som är dedikerade till att tillämpa avancerade analys discipliner för att hjälpa till problemlösning och beslutsfattande, är användbara vid behandling av organisationer. Det vill säga det ägnas åt att sätta de högsta värdena för ett verkligt mål: maximal vinst, prestanda eller avkastning, eller minsta förlust, kostnad eller risk.

I denna disciplin delas problemen in i deras grundläggande komponenter och sedan löses de med definierade steg genom matematisk analys. De analysmetoder som används inkluderar matematisk logik, simulering, nätverksanalys, köteori och spelteori.

Källa: pixabay.com

Med hjälp av dessa tekniker från matematiska vetenskaper uppnår operativ forskning optimala eller genomförbara lösningar på komplicerade beslutsproblem. Hans tekniker har löst problem av intresse i olika branscher.

Matematiska metoder

På grund av den statistiska och beräkningsmässiga karaktären hos de flesta av dessa metoder har operationsforskning också starka kopplingar till analys och informatik.

Verksamhetsforskare som står inför ett problem måste ange vilka av dessa metoder som är mest lämpliga, baserat på förbättringsmål, systemets natur, beräkningskraft och tidsbegränsningar.

Matematisk programmering är en av de mest kraftfulla teknikerna som används i operationsforskning, i sådan utsträckning att ibland används de två termerna omväxlande.

Denna programmering har inget att göra med datorprogrammering, det betyder optimering. Diskret programmering eller optimering adresserar problem där variabler endast kan anta diskreta värden, till exempel heltalvärden.

På grund av sin betoning på samverkan mellan mänsklig teknik och sitt fokus på praktiska tillämpningar har operationsforskning interpolerats med andra discipliner, särskilt industriell teknik och operationell ledning, som också förlitar sig på psykologi och organisationsvetenskap.

Historia

Historiskt ursprung

På sjuttonhundratalet försökte matematiker som Pascal och Huygens att lösa problem som innebar komplexa beslut. Dessa typer av problem löstes under 1700- och 1800-talet med hjälp av kombinatorik.

Under 1900-talet kunde studien av lagerhantering betraktas som början på modern driftsforskning, med den billiga partikvantiteten som utvecklades 1913.

Under 1937 användes forskningen inledningsvis i Storbritannien, i den forskning som genomfördes för att integrera radarteknologi i luftstridsåtgärder, och därmed differentierade sig från forskning som utförts i laboratorier.

Andra världskriget

Begreppet operationsforskning myntades i början av 1941 under andra världskriget, då den brittiska militärledningen samlade en grupp forskare för att tillämpa en vetenskaplig strategi för studien av militära operationer.

Huvudmålet var att effektivt fördela knappa resurser till de olika militära operationerna och aktiviteterna inom varje operation.

Liksom i Storbritannien stimulerade radar utvecklingen i det amerikanska flygvapnet.October 1942 uppmanades alla kommandon att inkludera verksamhetsforskningsgrupper i sin personal.

Årtionden av 50- och 60-talen

Operationsforskning växte inom många områden förutom militären, efter att forskare lärt sig att tillämpa sina principer på den civila sektorn. Dess effektivitet på militärområdet ökade intresset till andra industri- och regeringsområden.

Partnerskap organiserades, med början 1948 med Storbritanniens Operations Research Club, som 1954 blev Operations Research Society.

1952 bildades Operations Research Society i USA. Många andra nationella samhällen dök också upp.

1957 hölls den första internationella konferensen om operationsforskning vid University of Oxford. År 1959 bildades International Federation of Operations Research Sociations.

1967 beskrev Stafford Beer området management management som affärsanvändning av operationsforskning.

Med utvecklingen av datorer under de kommande tre decennierna kan operativ forskning nu lösa problem med hundratusentals variabler och begränsningar.

Vad är verksamhetsutredning för?

Verksamhetsforskare löser verkliga problem varje dag och sparar pengar och tid. Dessa problem är mycket olika och verkar nästan alltid relaterade. Men dess väsen är alltid densamma, att fatta beslut för att uppnå ett mål på det mest effektiva sättet.

Det centrala målet för driftsforskningen är optimering, det vill säga att göra saker på bästa möjliga sätt, beroende på givna omständigheter.

Detta allmänna koncept har många tillämpningar, till exempel i dataanalys, allokering av varor och resurser, kontroll av produktionsprocesser, riskhantering, trafikstyrning etc.

-Optimala lösningar

Operations research fokuserar på utveckling av matematiska modeller som kan användas för att analysera och optimera komplexa system. Det har blivit ett område för akademisk och industriell forskning. Processen är indelad i tre steg.

- En uppsättning möjliga lösningar på ett problem utvecklas.

- De erhållna alternativen analyseras och reduceras till en liten uppsättning lösningar som sannolikt är livskraftiga.

- De alternativa lösningarna som produceras genomgår en simulerad implementering. Om möjligt testas de i verkliga situationer.

Efter optimeringsparadigmet vid tillämpning av operationsforskning väljer beslutsfattaren de viktigaste variablerna som kommer att påverka beslutens kvalitet. Denna kvalitet uttrycks genom en objektiv funktion för att maximera (vinst, servicehastighet osv.) Eller för att minimera (kostnad, förlust, etc.).

Förutom objektivfunktionen beaktas också en uppsättning begränsningar, vare sig de är fysiska, tekniska, ekonomiska, miljömässiga, etc. Sedan, genom att systematiskt justera värdena på alla beslutsvariabler, väljs en optimal eller genomförbar lösning.

- Vanliga användningar

Kritisk väganalys

Det är en algoritm för att programmera en uppsättning aktiviteter i ett projekt. Den kritiska vägen bestäms genom att identifiera den längsta sträckan av beroende aktiviteter och mäta tiden som krävs för att slutföra dem från början till slut.

Tilldelningsproblem

Det är ett grundläggande kombinatoriskt optimeringsproblem. I det här problemet finns det flera agenter och flera uppgifter. Varje agent kan tilldelas att utföra alla uppgifter.

Beroende på vilken uppgift som tilldelats agenten uppkommer en kostnad som kan variera. Därför krävs det att utföra alla uppgifter, korrekt tilldela en agent till varje uppgift och en uppgift till varje agent, för att minimera den totala kostnaden för uppdraget.

modeller

En modell är till stor hjälp för att underlätta verksamhetsforskning, eftersom problemen uttrycks genom modeller som visar förhållandet mellan variablerna.

Eftersom det är en förenklad representation av den verkliga världen, är det bara de variabler som är relevanta för problemet. Till exempel beskriver en modell av fritt fallande kroppar inte färgen eller strukturen på den involverade kroppen.

Modellerna representerar förhållandet mellan de kontrollerade och okontrollerade variablerna och systemets prestanda. Därför måste de vara förklarande, inte bara beskrivande.

Många av de förenklingar som används orsakar ett visst fel i förutsägelserna härrörande från modellen, men detta fel är ganska litet jämfört med storleken på den operativa förbättringen som kan erhållas från modellen.

Typer av modeller

De första modellerna var fysiska representationer, till exempel modellfartyg eller flygplan. Fysiska modeller är vanligtvis ganska enkla att bygga, men endast för relativt enkla föremål eller system är de generellt svåra att ändra.

Nästa steg efter den fysiska modellen är grafen, som är lättare att bygga och hantera, men mer abstrakt. Eftersom en grafisk representation av mer än tre variabler är svår, används symboliska modeller.

Det finns ingen gräns för antalet variabler som kan inkluderas i en symbolisk modell. Dessa modeller är lättare att bygga och använda än fysiska modeller.

Trots de uppenbara fördelarna med symboliska modeller finns det många fall där fysiska modeller fortfarande är användbara, till exempel när man testar fysiska strukturer och mekanismer. Detsamma gäller för grafiska modeller.

Symbolisk modell

De flesta verksamhetsforskningsmodeller är symboliska modeller eftersom symboler bättre representerar systemets egenskaper.

Den symboliska modellen är i form av en matris eller en ekvation. Dessa modeller tillhandahåller lösningar på ett kvantitativt sätt (kostnad, vikt osv.), Beroende på problemet.

Symboliska modeller är helt abstrakta. När symboler definieras i modellen ges mening till den.

Symboliska modeller av system med olika innehåll visar ofta liknande strukturer. Därför kan problemen som uppstår i systemen klassificeras i termer av få strukturer.

Eftersom metoderna för att extrahera lösningar från modellerna endast beror på deras struktur, kan få metoder användas för att lösa en mängd olika problem ur en sammanhangssynpunkt.

tillämpningar

Operationsforskningens tillämpningar är många, till exempel i tillverkningsföretag, serviceorganisationer, militära filialer och regeringar. Utbudet av problem som du har bidragit med lösningar är enormt:

- Planering av flygbolag, tåg eller bussar.

- Tilldelning av anställda till projekt.

- Utveckling av strategier antagna av företag (spelteori).

- Hantering av vattenflödet från behållarna.

Projekt planering

Processerna för ett komplex projekt som påverkar projektets totala varaktighet identifieras.

Golvplanering

Designa planen för utrustning i en fabrik eller komponenter på ett datorchip för att minska tillverkningstiden och därmed minska kostnaderna.

Optimera ett nätverk

Konfigurera telekommunikations- eller energisystemnätverk för att säkerställa servicekvaliteten vid avbrott.

Läge för anläggningar

För att minimera transportkostnaderna, med tanke på faktorer som att undvika att placera farliga material i närheten av hem.

routing

Det utförs på många typer av nätverk, inklusive kretsomkopplade nät, såsom det allmänna telefonnätet, och datornätverk, såsom Internet.

Projekt operationella aktiviteter

Hantering av flödet av operativa aktiviteter i ett projekt, som en konsekvens av systemets mångsidighet, genom operationell forskningsteknik, för att minska denna variation och fördela utrymmen med en kombination av tid, lager och kapacitetstilldelningar.

Ledning av leveranskedjan

Det är hanteringen av flödet av komponenter och råvaror härrörande från en instabil efterfrågan på färdiga produkter.

Transport

Frakthantering av leverans- och transportsystem. Exempel: intermodal frakt eller det resande säljaren problemet.

globalisering

Globaliserar operativa processer för att dra fördel av mer ekonomiskt arbete, mark, material eller andra produktiva insatsvaror.

Lageravbrottsproblem

Det avser att skära ett material i lager, såsom pappersrullar eller metallplåtar, i bitar av specifika storlekar för att minimera materialavfall.

exempel

Bensinstation fall

En analys av bilarna som stannade vid bensinstationer i korsningen mellan två gator avslöjade att nästan alla kom från bara fyra av de 16 möjliga vägarna i korsningen (fyra sätt att komma in, fyra sätt att avsluta).

Vid granskningen av procentandelen bilar som stannade vid servicen för varje rutt observerades att denna procentandel var relaterad till hur lång tid som förlorades vid stopp.

Men detta förhållande var inte linjärt. Det vill säga ökningen av den ena var inte proportionell mot ökningen i den andra.

Sedan upptäcktes att den upplevda förlorade tiden överskred den faktiska förlorade tiden. Förhållandet mellan andelen stoppade bilar och den upplevda förlorade tiden var linjär.

Därför byggdes en modell som relaterade till antalet bilar som stannade vid bensinstationer med trafikmängden på varje korsningsväg, vilket påverkade den tid som krävdes för att få service.

Tilldelningsproblem

Det består av att tilldela arbetare till uppgifter, lastbilar till leveransvägar eller klasser till klassrum. Ett typiskt transportproblem innebär fördelning av tomma tågbilar där de behövs.

Det används också för att bestämma vilka maskiner som ska användas för att tillverka en viss produkt, eller vilken uppsättning produkter som ska tillverkas i en anläggning under en viss period.

Linjär programmering

Denna teknik används rutinmässigt för problem som blandning av olja och kemikalier i raffinaderier, val av leverantörer för stora tillverkningsföretag, bestämning av fraktvägar och scheman och hantering och underhåll av lastbilsflottor.

Bayesian sökteori

Bayesisk statistik tillämpas för att söka efter förlorade objekt. Det har använts flera gånger för att hitta förlorade fartyg:

Han spelade en nyckelroll i att återhämta flygrekord i Air France Flight 447-katastrofen 2009.

Det har också använts i försök att lokalisera vraket av Malaysia Airlines Flight 370.

Lagerstyrning

Inventeringsproblem uppstår, till exempel, vid bestämning av mängderna varor som ska köpas eller produceras, hur många personer man ska hyra eller träna, hur stor en ny produktionsanläggning eller detaljhandel ska vara.

referenser

1. Tech Target (2019). Operations research (OR). Hämtad från: whatis.techtarget.com.
2. Wikipedia, gratis encyklopedi (2019). Verksamhetsforskning. Hämtad från: en.wikipedia.org.
3. Wolfram Mathworld (2019). Operations Research. Hämtad från: mathworld.wolfram.com.
4. Mohamed Leila (2018). Den stora bilden av Operations Research. Mot datavetenskap. Hämtad från: directiondatascience.com.
5. Sindhuja (2019). Operations Research: Historia, metodik och applikationer. Affärsidéer. Hämtad från: businessmanagementideas.com.
6. Encyclopaedia Britannica (2019). Verksamhetsforskning. Hämtad från: britannica.com.
7. The Science of Better (2019). Vad verksamhetsforskning är från: scienceofbetter.org.