The operační výzkum Jedná se o metodu, která se věnuje aplikaci pokročilých analytických disciplín na pomoc při řešení problémů a rozhodování a je užitečná při řízení organizací. To znamená, že se věnuje stanovení nejvyšších hodnot nějakého cíle v reálném světě: maxima zisku, výkonu nebo návratnosti nebo minima ztráty, nákladů nebo rizika..
V této disciplíně se problémy dělí na jejich základní součásti a poté se řeší pomocí definovaných kroků pomocí matematické analýzy. Použité analytické metody zahrnují matematickou logiku, simulaci, síťovou analýzu, teorii front a teorii her.
Použitím těchto technik z matematických věd dosahuje operační výzkum optimálního nebo proveditelného řešení složitých rozhodovacích problémů. Jeho techniky vyřešily problémy zájmu v různých průmyslových odvětvích.
Rejstřík článků
Vzhledem ke statistické a výpočetní povaze většiny těchto metod má operační výzkum také silné vazby na analýzu a informatiku..
Provozní výzkumní pracovníci, kteří čelí problému, musí stanovit, která z těchto metod je nejvhodnější, na základě cílů zlepšení, povahy systému, výpočetní síly a časových omezení..
Matematické programování je jednou z nejsilnějších technik používaných v operačním výzkumu, a to do takové míry, že někdy jsou oba termíny používány zaměnitelně.
Toto programování nemá nic společného s programováním v počítači, znamená to optimalizaci. Diskrétní programování nebo optimalizace řeší problémy, kde proměnné mohou předpokládat pouze diskrétní hodnoty, například celočíselné hodnoty.
Díky svému důrazu na interakci mezi člověkem a technologií a jeho zaměření na praktické aplikace se operační výzkum interpoloval s jinými obory, zejména průmyslovým inženýrstvím a řízením provozu, také se spoléhal na psychologii a organizační vědu..
V 17. století se matematici jako Pascal a Huygens pokoušeli vyřešit problémy, které zahrnovaly složitá rozhodnutí. Tyto typy problémů byly vyřešeny v průběhu 18. a 19. století pomocí kombinatoriky.
Ve 20. století lze studium řízení zásob považovat za začátek moderního operačního výzkumu, přičemž v roce 1913 bylo vyvinuto levné množství dávky.
V průběhu roku 1937 byl operační výzkum původně aplikován ve Velké Británii při výzkumu prováděném za účelem integrace radarové technologie do vzdušných bojových operací, čímž se odlišil od výzkumu prováděného v laboratořích.
Termín operační výzkum byl vytvořen počátkem roku 1941 během druhé světové války, kdy britské vojenské vedení svolalo skupinu vědců, aby použili vědecký přístup ke studiu vojenských operací..
Hlavním cílem bylo efektivně přidělit omezené zdroje různým vojenským operacím a činnostem v rámci každé operace..
Stejně jako ve Velké Británii radary stimulovaly vývoj v letectvu USA.V říjnu 1942 byly všechny příkazy vyzvány, aby do svého personálu zahrnuly skupiny pro operační výzkum..
Jak se vědci naučili aplikovat jeho principy na civilní sektor, vzrostl operační výzkum v mnoha jiných oblastech než v armádě. Jeho účinnost ve vojenské oblasti rozšířila jeho zájem o další průmyslové a vládní oblasti..
Byla organizována partnerství, počínaje rokem 1948 s Klubem pro výzkum operací ve Velké Británii, který se v roce 1954 stal Společností pro operační výzkum.
V roce 1952 byla v USA založena společnost Operations Research Society. Objevilo se také mnoho dalších národních společností.
V roce 1957 se na Oxfordské univerzitě konala první mezinárodní konference o operačním výzkumu. V roce 1959 byla založena Mezinárodní federace společností pro operační výzkum.
V roce 1967 popsal Stafford Beer oblast vědy o řízení jako obchodní využití operačního výzkumu..
S vývojem počítačů v příštích třech desetiletích může operační výzkum nyní vyřešit problémy se stovkami tisíc proměnných a omezení..
Každý den odborníci v oblasti operačního výzkumu řeší problémy v reálném životě, které šetří peníze a čas. Tyto problémy jsou velmi různorodé a téměř vždy se zdají nesouvisející. Jeho podstata je však vždy stejná, rozhodování o dosažení cíle co nejefektivnějším způsobem..
Ústředním cílem operačního výzkumu je optimalizace, to znamená dělat věci nejlepším možným způsobem v závislosti na daných okolnostech.
Tento obecný koncept má mnoho aplikací, například v analýze dat, alokaci zboží a zdrojů, řízení výrobních procesů, řízení rizik, řízení provozu atd..
Operační výzkum se zaměřuje na vývoj matematických modelů, které lze použít k analýze a optimalizaci složitých systémů. Stala se oblastí akademického a průmyslového výzkumu. Proces je rozdělen do tří kroků.
- Byla vyvinuta sada možných řešení problému.
- Získané alternativy jsou analyzovány a redukovány na malou sadu řešení, která budou pravděpodobně životaschopná.
- Vyrobená alternativní řešení procházejí simulovanou implementací. Pokud je to možné, jsou testovány v reálných situacích.
V návaznosti na paradigma optimalizace při aplikaci operačního výzkumu vybere rozhodovací orgán klíčové proměnné, které ovlivní kvalitu rozhodnutí. Tato kvalita je vyjádřena pomocí objektivní funkce maximalizovat (zisk, rychlost služby atd.) Nebo minimalizovat (náklady, ztráta atd.).
Kromě objektivní funkce se zvažuje také soubor omezení, ať už fyzických, technických, ekonomických, environmentálních atd. Poté systematickým upravováním hodnot všech rozhodovacích proměnných je vybráno optimální nebo proveditelné řešení.
Jedná se o algoritmus pro programování sady aktivit v projektu. Kritická cesta je určena určením nejdelšího úseku závislých činností a měřením času potřebného k jejich dokončení od začátku do konce.
Jedná se o základní kombinatorický optimalizační problém. V tomto problému existuje více agentů a více úkolů. K provedení jakéhokoli úkolu lze přiřadit libovolného agenta.
V závislosti na úloze přiřazené agentovi vznikají náklady, které se mohou lišit. Proto je nutné provést všechny úkoly, správně přiřadit agenta každému úkolu a úkol každému agentovi, aby se minimalizovaly celkové náklady na přiřazení..
Model velmi usnadňuje vyšetřování operací, protože problémy jsou vyjádřeny pomocí modelů, které ukazují vztah proměnných.
Jelikož se jedná o zjednodušenou reprezentaci reálného světa, jsou zahrnuty pouze ty proměnné, které jsou relevantní k problému. Například model volně padajících těles nepopisuje barvu ani texturu příslušného tělesa..
Modely představují vztah mezi kontrolovanými a nekontrolovanými proměnnými a výkonem systému. Musí proto být vysvětlující, nikoli pouze popisné..
Mnoho použitých zjednodušení způsobuje určité chyby v předpovědích odvozených z modelu, ale tato chyba je poměrně malá ve srovnání s velikostí provozního vylepšení, které lze z modelu získat..
Prvními modely byly fyzické znázornění, například modely lodí nebo letadla. Fyzické modely lze obvykle snadno sestavit, ale pouze pro relativně jednoduché objekty nebo systémy, které se obecně obtížně mění.
Dalším krokem po fyzickém modelu je graf, jehož sestavení a zpracování je snazší, ale abstraktnější. Jelikož je grafické znázornění více než tří proměnných obtížné, používají se symbolické modely.
Počet proměnných, které lze zahrnout do symbolického modelu, není nijak omezen. Tyto modely se staví a fungují snadněji než fyzické modely.
Navzdory zjevným výhodám symbolických modelů existuje mnoho případů, kdy jsou fyzické modely stále užitečné, například při testování fyzických struktur a mechanismů. Totéž platí pro grafické modely.
Většina modelů operačního výzkumu jsou symbolické modely, protože symboly lépe reprezentují vlastnosti systému.
Symbolický model je ve formě matice nebo rovnice. Tyto modely poskytují řešení kvantitativním způsobem (náklady, hmotnost atd.) V závislosti na problému.
Symbolické modely jsou zcela abstraktní. Když jsou v modelu definovány symboly, je jim dán význam.
Symbolické modely systémů s různým obsahem často vykazují podobné struktury. Problémy, které v systémech vznikají, lze tedy klasifikovat z hlediska několika struktur.
Vzhledem k tomu, že metody pro extrakci řešení z modelů závisí pouze na jejich struktuře, lze k řešení nejrůznějších problémů z kontextového hlediska použít jen několik metod..
Aplikace operačního výzkumu jsou hojné, například ve výrobních společnostech, servisních organizacích, vojenských pobočkách a vládách. Rozsah problémů, k nimž jste přispěli řešením, je obrovský:
- Plánování letecké společnosti, vlaku nebo autobusu.
- Přiřazování zaměstnanců k projektům.
- Vývoj strategií přijatých společnostmi (teorie her).
- Řízení toku vody z nádrží.
Jsou identifikovány procesy komplexního projektu, které ovlivňují celkovou dobu trvání projektu.
Navrhněte plán pro zařízení v továrně nebo komponenty na počítačovém čipu, aby se zkrátila doba výroby a tím i náklady.
Nakonfigurujte sítě telekomunikačních nebo energetických systémů tak, aby byla zajištěna kvalita služeb během přerušení.
Minimalizovat náklady na přepravu při zohlednění faktorů, jako je vyhýbání se umisťování nebezpečných materiálů do blízkosti domů.
Provádí se v mnoha typech sítí, včetně sítí s přepínáním obvodů, jako je veřejná telefonní síť, a počítačových sítí, jako je internet.
Řízení toku provozních činností v projektu, jako důsledek univerzálnosti systému, pomocí technik operačního výzkumu, ke snížení této variability a přidělení prostor pomocí kombinace časových, inventárních a kapacitních alokací.
Jedná se o řízení toku komponentů a surovin pocházejících z nestabilní poptávky po hotových výrobcích.
Nákladní doprava dodávkových a přepravních systémů. Příklady: intermodální náklad nebo problém obchodního cestujícího.
Globalizujte provozní procesy, abyste mohli využívat výhod úspornější práce, půdy, materiálů nebo jiných produktivních vstupů.
Týká se řezání materiálu na skladě, jako jsou papírové role nebo plechy, na kusy určitých velikostí, s cílem minimalizovat plýtvání materiálem.
Analýza automobilů, které zastavily na městských čerpacích stanicích umístěných na křižovatce dvou ulic, odhalila, že téměř všechny pocházely pouze ze čtyř ze 16 možných cest na křižovatce (čtyři způsoby vjezdu, čtyři způsoby vjezdu).
Při zkoumání procenta automobilů, které zastavily ve službě pro každou trasu, bylo pozorováno, že toto procento souviselo s časem ztraceným při zastavení.
Tento vztah však nebyl lineární. To znamená, že nárůst v jednom nebyl úměrný nárůstu v druhém..
Poté bylo zjištěno, že vnímaný ztracený čas překročil skutečný ztracený čas. Vztah mezi procentem zastavených automobilů a vnímaným ztraceným časem byl lineární..
Proto byl postaven model, který souvisí s počtem automobilů, které zastavily na čerpacích stanicích, s množstvím provozu na každé trase křižovatky, což ovlivnilo dobu potřebnou k získání služby..
Skládá se z přiřazení pracovníků k úkolům, nákladních vozidel na doručovací trasy nebo tříd do učeben. Typický dopravní problém zahrnuje přidělení prázdných železničních vozů tam, kde jsou potřeba.
Používá se také k určení, které stroje by měly být použity k výrobě konkrétního produktu nebo která sada produktů by měla být vyrobena v závodě během určitého období..
Tato technika se běžně používá při problémech, jako je míchání oleje a chemikálií v rafinériích, výběr dodavatelů pro velké výrobní podniky, určování přepravních tras a harmonogramů a správa a údržba vozových parků..
Bayesovské statistiky se používají k hledání ztracených položek. Bylo několikrát použito k nalezení ztracených plavidel:
Hrál klíčovou roli při získávání letových záznamů při katastrofě Air France Flight 447 z roku 2009.
Rovněž byl použit při pokusech o nalezení trosek letu 370 společnosti Malaysia Airlines..
Objevují se problémy se zásobami, například pro stanovení množství zboží, které se má koupit nebo vyrobit, kolik lidí je třeba najmout nebo vycvičit, jak velké by mělo být nové výrobní zařízení nebo maloobchod.
Zatím žádné komentáře