Operations Research Vad är det för, modeller, applikationer

De verksamhetsforskning Det är en metod som ägnas åt tillämpningen av avancerade analytiska discipliner för att hjälpa problemlösning och beslutsfattande, att vara användbar i organisationernas ledning. Det vill säga, det är invigat att fastställa de högsta värdena i något verkligt mål: den maximala vinsten, prestanda eller prestanda eller minsta förlust, kostnad eller risk.

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

Med hjälp av dessa tekniker för matematiska vetenskaper uppnår Operations Research optimala eller genomförbara lösningar på komplicerade beslutsproblem. Hans tekniker har löst intresseproblem i en mångfald av branscher.

[TOC]

Matematiska metoder

På grund av den statistiska och beräknings karaktären hos de flesta av dessa metoder har Operations Research också starka kopplingar till analys och datavetenskap.

Operationsforskare som står inför ett problem måste föreskriva vilka av dessa metoder som är de mest lämpliga, enligt förbättringsmålen, systemets natur, beräkningskraft och tidsbegränsningar.

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

Denna programmering har inget att göra med datorprogrammering, men det betyder optimering. Diskret program eller optimering behandlar problem där variabler bara kan anta diskreta värden, till exempel hela värden.

På grund av sin betoning på man-teknologiinteraktion och för att vara fokuserad på praktiska tillämpningar har operationens forskning interpolerats med andra discipliner, särskilt industriell teknik och operationshantering, också förlitar sig på psykologi och organisationsvetenskap.

Historia

Historiskt ursprung

På sjuttonhundratalet försökte matematiker som Pascal och Huygens lösa problem som involverade komplexa beslut. Dessa typer av problem löstes under arton- och nittonhundratalet med hjälp av kombinatoriska.

Under det tjugonde århundradet kan studien av lagerhantering betraktas som början på modern verksamhetsforskning, med mängden ekonomiskt parti som utvecklades 1913.

Under 1937 tillämpades utredningen av operationer i Storbritannien initialt, i den forskning som genomfördes för att integrera radarteknologi i luftkampoperationer och därmed differentiera forskning i laboratorier.

Andra världskriget

Termoperationsforskningen myntades i början av 1941 under andra världskriget, då den brittiska militära ledningen kallade en grupp forskare för att tillämpa en vetenskaplig strategi för att studera militära operationer.

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

Liksom i Storbritannien stimulerade radaren utvecklingen i det amerikanska flygvapnet.U U. I oktober 1942 uppmanades alla kommandon att inkludera operationer forskningsgrupper i deras personliga.

50- och 60 -talet

Operationsforskning växte inom många områden utöver de väpnade styrkorna, efter att forskare lärde sig att tillämpa sina principer på den civila sektorn. Dess effektivitet inom militärsfären utvidgade sitt intresse till andra industriella och statliga områden.

Företag organiserades, från och med 1948 med Operations Research Club i Storbritannien, som 1954 blev Operations Research Society.

1952 bildades det i USA.U U. Operations Research Society. 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 för ledningsvetenskap som användning i verksamhetsforskningsföretag.

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

Vad är utredningen av verksamheten för?

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

Det centrala syftet med operativ forskning är optimering, det vill säga att göra saker på bästa möjliga sätt, enligt omständigheterna.

Detta allmänna koncept har många tillämpningar, till exempel i analys av data, fördelning av varor och resurser, kontroll av produktionsprocesser, riskhantering, trafikkontroll etc.

-Optimala lösningar

Operationsforskning fokuserar på utvecklingen av matematiska modeller som kan användas för att analysera och optimera komplexa system. Det har blivit ett område inom akademisk och industriell forskning. Processen är uppdelad i tre steg.

- En uppsättning möjliga lösningar på ett problem utvecklas.

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

- De alternativa lösningarna utsätts för simulerad implementering. Om möjligt testas de i verkliga situationer.

Efter optimeringsparadigmet när du tillämpar Operations Research, som fattar beslut väljer de viktigaste variablerna som kommer att påverka kvaliteten på besluten. Denna kvalitet uttrycks genom en objektiv funktion för att maximera (nytta, servicehastighet etc.), eller för att minimera (kostnad, förlust, etc.).

Förutom den objektiva funktionen betraktas det också som en uppsättning begränsningar, vare sig det är fysiskt, tekniskt, ekonomiskt, miljömässigt, etc. Sedan, systematiskt justera värdena på alla beslutsvariabler, väljs en optimal eller genomförbar lösning.

-Gemensamma användningsområden

Kritisk ruttanalys

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

Uppdragsproblem

Det är ett grundläggande kombinationsproblem. I detta problem finns det flera agenter och flera uppgifter. Varje agent kan tilldelas att göra någon uppgift.

Beroende på den uppgift som tilldelats agenten, en kostnad som kan variera. Därför krävs alla uppgifter som korrekt tilldelar en agent till varje uppgift och en uppgift till varje agent för att minimera den totala kostnaden för tilldelningen.

Modeller

En modell är till stor hjälp för att underlätta operationsforskning, eftersom problemen uttrycks genom modeller som visar variablernas förhållande.

Som en förenklad representation av den verkliga världen ingår endast de relevanta variablerna för problemet. Till exempel beskriver en modell av kroppar som faller fritt inte färgen eller konsistensen i den inblandade kroppen.

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

Många av de använda förenklingarna orsakar ett visst fel i de förutsägelser som härrör 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, såsom fartygs- eller flygmodeller. Fysiska modeller är vanligtvis ganska enkla att bygga, men bara för relativt enkla föremål eller system, är i allmänhet 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 mängden variabler som kan inkluderas i en symbolisk modell. Dessa modeller är lättare att bygga och hantera än fysiska modeller.

Trots de uppenbara fördelarna med symboliska modeller finns det många fall där fysiska modeller förblir användbara, till exempel att prova fysiska strukturer och mekanismer. Detsamma gäller för grafiska modeller.

Symbolisk modell

De flesta operativa forskningsmodeller är symboliska modeller, eftersom symboler bättre representerar systemegenskaper.

Den symboliska modellen har formen av en matris eller en ekvation. Dessa modeller tillhandahåller kvantitativa lösningar (kostnad, vikt, etc.), Beroende på problemet.

Symboliska modeller är helt abstrakta. När symbolerna definieras i modellen ges det betydelse för 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 modeller endast beror på deras struktur kan få metoder användas för att lösa en mängd olika problem ur den kontextuella synvinkeln.

Ansökningar

Operations Research Applications är rikliga, såsom tillverkningsföretag, serviceorganisationer, militära filialer och regeringar. Utbudet av problem som det har bidragit med lösningar är enormt:

- Flygprogrammering, tåg eller bussar.

- Anställds uppdrag till projekt.

- Utveckling av strategier som antagits av företag (spelteori).

- Vattenflödeshantering från reservoarer.

Projekt planering

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

Golvplanering

Utforma planen för utrustning i en fabrik eller komponenter i ett datorchip, för att minska tillverkningstiden och därför minska kostnaderna.

Optimering av ett nätverk

Konfigurera telekommunikation eller nätverk av energisystem för att skydda servicekvaliteten för avbrott.

Plats för faciliteter

För att minimera transportkostnaderna, samtidigt som man överväger faktorer som att undvika farliga material nära bostäder.

Routing

Det görs i många typer av nätverk, inklusive Switched Circuit Networks, till exempel offentliga telefonnätverk och datornätverk, till exempel Internet.

Projektverksamhet

Hantering av flödet av operativa aktiviteter i ett projekt, som en följd av systemets mångsidighet, genom driftsforskningstekniker, för att minska denna variation och tilldela utrymmen med hjälp av en kombination av tid, lager och kapacitetsuppdrag.

Supplychedhantering

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

Transport

Frakthantering av leverans- och transportsystem. Exempel: Intermodal lasttransport eller problemet med den resande säljaren.

Globalisering

Globalisera operativa processer för att dra nytta av arbetskraft, mark, material eller andra billigare produktiva leveranser.

Lagerskärningsproblem

Det hänvisar till att klippa ett material i lager, såsom pappersrullar eller metallark, i bitar av specifika storlekar, som försöker minimera slöseriet med material.

Exempel

Servicestationer

En analys av bilar som stannade vid stadsservicestationerna belägna vid korsningen mellan två gator avslöjade att nästan alla kom från bara fyra av de 16 möjliga rutterna i korsningen (fyra sätt att komma in, för fyra sätt att lämna).

När man undersökte procentandelen bilar som stannade i tjänsten för varje rutt observerades att denna procentandel var relaterad till den förlorade tiden vid stoppningen.

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

Det upptäcktes då att den förlorade tiden som upplevdes överskred den verkliga förlorade tiden. Förhållandet mellan procentandelen arresterade bilar och den upplevda förlorade tiden var linjärt.

Därför byggdes en modell som relaterade till mängden bilar som stoppades vid servicestationerna med mängden trafik på varje korsningsväg, vilket påverkade den tid som krävs för att få tjänsten.

Uppdragsproblem

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

Det tjänar också till att bestämma vilka maskiner som ska användas för att tillverka en specifik 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, välj leverantörer för stora tillverkningsföretag, bestämma rutter och fraktplaner och hantering och underhåll av lastbilsflottor.

Bayesian Search Theory

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

Han spelade en nyckelroll i återhämtningen av flygregister vid Air France Flight Disaster 2009.

Det har också använts i försök att hitta resterna av Malaysia Airlines Flight 370.

Lagerstyrning

Tillförselproblem uppstår till exempel för att bestämma mängden varor som kommer att köpas eller produceras, hur många som kommer att anställas eller utbildas, hur stor en ny produktions- eller butiksinstallation ska vara.

Referenser

1. Tech Target (2019). Operations Research (OR). Taget från: Whatis.Techtarget.com.
2. Wikipedia, The Free Encyclopedia (2019). Verksamhetsforskning. Taget från: i.Wikipedia.org.
3. Wolfram Mathworld (2019). Verksamhetsforskning. Taget från: Mathworld.Volfram.com.
4. Mohamed Leila (2018). Den stora bilden av operationsforskningen. Mot datavetenskap. Tagen från: Motatascience.com.
5. Sindhuja (2019). Operations Research: Historia, Methodology and Applications. Företagsledningsidéer. Taget från: BusinessMangementIdeas.com.
6. Encyclopaedia Britannica (2019). Verksamhetsforskning. Taget från: Britannica.com.
7. The Science of Better (2019). Vilken verksamhetsforskning är. Taget från: scienceofbetter.org.