Operations Research, pre čo ide, modely, aplikácie

Ten operačný výskum Je to metóda, ktorá sa venuje uplatňovaniu pokročilých analytických disciplín na pomoc pri riešení problémov a rozhodovania, ktorá je užitočná v riadení organizácií. To znamená, že je zasvätené stanovenie najvyšších hodnôt určitého cieľa v reálnom svete: maximálny zisk, výkon alebo výkon alebo minimálna strata, náklady alebo riziko.

V tejto disciplíne sú problémy rozdelené do svojich základných komponentov a potom sa vyriešia s definovanými krokmi prostredníctvom matematickej analýzy. Použité analytické metódy zahŕňajú matematickú logiku, simuláciu, siete, teóriu chvosta a teória hier.

Zdroj: Pixabay.com

Pomocou týchto techník matematických vied prevádzkový výskum dosahuje optimálne alebo uskutočniteľné riešenia komplikovaných problémov s rozhodovaním. Jeho techniky vyriešili problémy, ktoré sa zaujímajú o rozmanitosť priemyselných odvetví.

[TOC]

Matematické metódy

Vzhľadom na štatistickú a výpočtovú povahu väčšiny týchto metód má operačný výskum tiež silné prepojenia s analýzou a informatikou.

Operační vedci, ktorí čelia problému, musia stanoviť, ktorá z týchto metód je najvhodnejšia, podľa cieľov zlepšovania, povaha systému, výpočtová sila a časové obmedzenia.

Matematické programovanie je jednou z najsilnejších techník používaných v operačnom výskume do tej miery, že niekedy sa oba výrazy používajú zameniteľne.

Toto programovanie nemá nič spoločné s počítačovým programovaním, ale znamená to optimalizáciu. Diskrétny program alebo optimalizácia rieši problémy, v ktorých môžu premenné predpokladať iba diskrétne hodnoty, napríklad celé hodnoty.

Vzhľadom na svoj dôraz na interakciu medzi človekom a technológiou a zamerania sa na praktické aplikácie sa operačný výskum interpoloval s inými disciplínami, najmä s riadením priemyselného inžinierstva a operácií, tiež sa spolieha na psychológiu a organizačnú vedu.

História

Historický pôvod

V sedemnástom storočí sa matematici ako Pascal a Huygens snažili vyriešiť problémy, ktoré zahŕňali zložité rozhodnutia. Tieto typy problémov boli vyriešené počas osemnásteho a devätnásteho storočia pomocou kombinatoria.

V dvadsiatom storočí by sa štúdia riadenia zásob mohla považovať za začiatok výskumu moderných operácií, pričom v roku 1913 sa vyvinula množstvo ekonomickej šarže v roku 1913.

V roku 1937 sa pôvodne uplatňovalo skúmanie operácií vo Veľkej Británii, vo výskume vykonanom na integráciu radarovej technológie do leteckých bojových operácií, čím sa odlišuje výskum v laboratóriách.

Druhá svetová vojna

Výskum termínu operácií bol vytvorený začiatkom roku 1941 počas druhej svetovej vojny, keď britský vojenský manažment zvolal skupinu vedcov, aby uplatňovala vedecký prístup na štúdium vojenských operácií.

Hlavným cieľom bolo efektívne priraďovať obmedzené zdroje rôznym vojenským operáciám a činnostiam v rámci každej operácie.

Rovnako ako v Británii, radar stimuloval vývoj v americkom letectve.Uu. V októbri 1942 boli všetky príkazy vyzvané, aby do svojich osobných skupín pre operácie zahrnuli operačné výskumné skupiny.

50 a 60. roky

Operačný výskum rástol v mnohých oblastiach okrem ozbrojených síl, keď sa vedci naučili uplatňovať svoje zásady na občiansky sektor. Jeho efektívnosť vo vojenskej sfére rozšírila svoj záujem na ďalšie priemyselné a vládne oblasti.

Spoločnosti boli zorganizované, počnúc rokom 1948 s Operations Research Club vo Veľkej Británii, ktorý sa v roku 1954 stal operáciou Research Society.

Môže vám slúžiť: IKT v dome

V roku 1952 bol vytvorený v USA.Uu. Operačná výskumná spoločnosť. Objavilo sa aj mnoho ďalších národných spoločností.

V roku 1957 sa na University of Oxford konala prvá medzinárodná konferencia o operačnom výskume. Do roku 1959 sa vytvorila Medzinárodná federácia operačných výskumných spoločností.

V roku 1967 Stafford Beer opísal oblasť vedy o riadení ako použitie v operačných výskumných podnikoch.

S vývojom počítačov v nasledujúcich troch desaťročiach môže operačný výskum teraz riešiť problémy so stovkami tisíc premenných a obmedzení.

Aké je vyšetrovanie operácií pre?

Každý deň prevádzkovanie výskumných profesionálov riešia problémy so skutočným životom, ktoré ušetria peniaze a čas. Tieto problémy sú veľmi rozmanité a takmer vždy sa zdajú byť príbuzné. Jeho podstata je však vždy rovnaká, robiť rozhodnutia o dosiahnutí cieľa najúčinnejším spôsobom.

Ústredným cieľom prevádzkového výskumu je optimalizácia, to znamená robiť veci najlepším možným spôsobom podľa daných okolností.

Tento všeobecný koncept má veľa aplikácií, napríklad pri analýze údajov, prideľovaní tovaru a zdrojov, kontroly výrobných procesov, riadenia rizík, kontroly dopravy atď.

-Optimálne riešenia

Operačný výskum sa zameriava na vývoj matematických modelov, ktoré sa môžu použiť na analýzu a optimalizáciu komplexných systémov. Stala sa oblasťou akademického a priemyselného výskumu. Proces je rozdelený do troch krokov.

- Sada možných riešení problému sa vyvíja.

- Získané alternatívy sa analyzujú a redukujú na malú sadu roztokov, ktoré sú pravdepodobne životaschopné.

- Vypracované alternatívne riešenia sú vystavené simulovanej implementácii. Ak je to možné, sú testované v situáciách skutočného sveta.

Po optimalizačnom paradigme pri aplikácii operačného výskumu, ktorý rozhoduje, vyberá kľúčové premenné, ktoré ovplyvnia kvalitu rozhodnutí. Táto kvalita je vyjadrená prostredníctvom objektívnej funkcie na maximalizáciu (výhody, rýchlosť služby atď.) alebo minimalizovať (náklady, strata atď.).

Okrem objektívnej funkcie sa tiež považuje za súbor obmedzení, či už je to fyzická, technická, hospodárska, environmentálna atď. Potom, systematické úpravy hodnôt všetkých rozhodovacích premenných, je vybrané optimálne alebo uskutočniteľné riešenie.

-Bežné použitie

Analýza kritickej trasy

Je to algoritmus naprogramovanie súboru aktivít projektu. Kritická cesta je určená identifikáciou najdlhšej časti závislých činností a meraním času potrebného na ich dokončenie od začiatku do konca.

Problém

Je to základný problém s kombinatorickým optimalizáciou. V tomto probléme je niekoľko agentov a niekoľko úloh. Každý agent môže byť pridelený na vykonávanie akejkoľvek úlohy.

V závislosti od úlohy pridelenej agentovi, náklady, ktoré sa môžu líšiť. Preto sú potrebné všetky úlohy, pričom každej úlohe a úlohe riadne priraďujú agentovi a úlohu, aby sa minimalizovali celkové náklady na pridelenie.

Modely

Model má veľkú pomoc pri uľahčovaní výskumu operácií, pretože problémy sa vyjadrujú prostredníctvom modelov, ktoré ukazujú vzťah premenných.

Keďže sú zahrnuté iba tie relevantné premenné pre tento problém, sú zahrnuté iba tie relevantné premenné. Napríklad model tiel, ktoré voľne padajú.

Môže vám slúžiť: zmiešaná topológia

Modely predstavujú vzťah medzi kontrolovanými a nekontrolovanými premennými a výkonom systému. Preto musia byť vysvetľujúce, nielen opisné.

Mnohé z použitých zjednodušení spôsobujú určitú chybu v predpovediach odvodených od modelu, ale táto chyba je pomerne malá v porovnaní s veľkosťou prevádzkového zlepšenia, ktoré je možné získať z modelu.

Typy modelov

Prvými modelmi boli fyzické reprezentácie, ako sú modely lodí alebo lietadiel. Fyzické modely sa zvyčajne zostavujú, ale iba pre relatívne jednoduché objekty alebo systémy, ktoré sa vo všeobecnosti mení.

Ďalším krokom po fyzickom modeli je graf, ktorý sa ľahšie vytvára a spravuje, ale abstraktnejšie. Ako grafické znázornenie viac ako troch premenných je ťažké, používajú sa symbolické modely.

Neexistuje žiadny limit pre množstvo premenných, ktoré môžu byť zahrnuté do symbolického modelu. Tieto modely sa ľahšie vytvárajú a spravujú ako fyzické modely.

Napriek zjavným výhodám symbolických modelov existuje veľa prípadov, v ktorých fyzikálne modely zostávajú užitočné, napríklad skúšanie fyzických štruktúr a mechanizmov. To isté platí pre grafické modely.

Symbolový model

Väčšina prevádzkových výskumných modelov sú symbolické modely, pretože symboly lepšie predstavujú vlastnosti systému.

Symbolický model má formu matrice alebo rovnice. Tieto modely poskytujú kvantitatívne riešenia (náklady, hmotnosť atď.) V závislosti od problému.

Symbolické modely sú úplne abstraktné. Ak sú symboly definované v modeli, je mu daný význam.

Symbolické modely systémov s rôznym obsahom často vykazujú podobné štruktúry. Problémy, ktoré vznikajú v systémoch, sa preto dajú klasifikovať z hľadiska niekoľkých štruktúr.

Pretože metódy na extrahovanie riešení z modelov závisia iba od ich štruktúry, je možné použiť len málo metód na riešenie rôznych problémov z kontextuálneho hľadiska.

Žiadosti

Operačné výskumné aplikácie sú hojné, napríklad výrobné spoločnosti, servisné organizácie, vojenské pobočky a vlády. Rozsah problémov, ku ktorým prispel riešenia, je obrovský:

- Programovanie leteckých spoločností, vlaky alebo autobusy.

- Pridelenie zamestnancov k projektom.

- Vývoj stratégií prijatých spoločnostiam (teória hier).

- Manažment toku vody z nádrží.

Plánovanie projektu

Identifikujú sa procesy komplexného projektu, ktorý ovplyvňuje celkové trvanie projektu.

Plánovanie podlahy

Navrhnite plán vybavenia v továrni alebo komponentoch v počítačovom čipe, na skrátenie času výroby, a teda skrátenie nákladov.

Optimalizácia siete

Konfigurujte telekomunikácie alebo sietí energetických systémov na zabezpečenie kvality služieb pre prerušenia.

Umiestnenie zariadení

Aby sa minimalizovali náklady na dopravu, pri zvažovaní faktorov, ako je napríklad vyhýbanie sa nebezpečným materiálom v blízkosti bývania.

Smerovanie

Robí sa v mnohých typoch sietí vrátane sietí prepínaných obvodov, ako sú verejné telefónne siete a počítačové siete, ako napríklad internet.

Prevádzkové činnosti projektu

Riadenie toku prevádzkových činností v projekte v dôsledku všestrannosti systému, prostredníctvom techník výskumu v prevádzke, na zníženie tejto variability a priradenie priestorov pomocou kombinácie času, zásob a kapacity.

Môže vám slúžiť: Triple W

Riadenie dodávateľského reťazca

Je to riadenie toku komponentov a surovín odvodených z nestabilného dopytu po hotových výrobkoch.

Preprava

Manažment prepravných a dopravných systémov. Príklady: Intermodálna prenos zaťaženia alebo problém cestovného predajcu.

Globalizácia

Globalizujte prevádzkové procesy s cieľom využiť prácu práce, pôdy, materiálov alebo iných lacnejších produktívnych dodávok.

Problém s rezaním zásob

Vzťahuje sa na rezanie materiálu na sklade, ako sú papierové rolky alebo kovové listy, v kúskoch špecifických veľkostí a snažia sa minimalizovať plytvanie materiálom.

Príklady

Prípad servisných staníc

Analýza automobilov, ktoré sa zastavili v mestských servisných staniciach, ktoré sa nachádzajú na križovatke dvoch ulíc.

Pri skúmaní percentuálneho podielu automobilov, ktoré sa zastavili v službe pre každú cestu, sa zistilo, že toto percento súviselo s množstvom strateného času pri zastavení.

Tento vzťah však nebol lineárny. To znamená, že nárast jedného nebol úmerný nárastu druhého.

Potom sa zistilo, že stratený čas vnímaný prekročil skutočný stratený čas. Vzťah medzi percentuálnym podielom zatknutých automobilov a vnímaným strateným časom bol lineárny.

Preto bol postavený model, ktorý súvisel s množstvom automobilov, ktoré boli zastavené na servisných staniciach s množstvom premávky na každej trase križovatky, čo ovplyvnilo čas potrebný na získanie služby.

Problém

Skladá sa z priradenia pracovníkov k úlohám, nákladným autom na doručovanie trás alebo triedy do tried. Typický problém s dopravou znamená pridelenie prázdnych železničných vozňov, kde sú potrebné.

Slúži tiež na určenie, ktoré stroje by sa mali použiť na výrobu konkrétneho produktu alebo akú set výrobkov by sa malo vyrábať v závode na konkrétne obdobie.

Lineárne programovanie

Táto technika sa rutinne používa na problémy, ako je zmes ropy a chemikálií v rafinériách, vybraných dodávateľov pre veľké výrobné korporácie, určovanie trás a prepravných plánov a riadenie a údržba flotíl nákladných vozidiel.

Bayesovská teória vyhľadávania

Bayesovská štatistika sa uplatňuje na hľadanie stratených objektov. Niekoľkokrát sa používa na nájdenie stratených plavidiel:

V roku 2009 zohral kľúčovú úlohu pri regenerácii letových záznamov pri letovej katastrofe Air France v roku 2009.

Používa sa tiež pri pokusoch o nájdenie zvyškov letu Malaysia Airlines Flight 370.

Riadenie zásob

Problémy s inventárom sa objavujú napríklad pri určovaní množstva tovaru, ktorý sa bude kupovať alebo vyrábať, koľko ľudí bude najatí alebo vyškolených, aká veľká by mala byť nová výrobná alebo maloobchodná inštalácia obchodu.

Odkazy

1. Tech Target (2019). Operačný výskum (OR). Prevzaté z: čo.Techtarget.com.
2. Wikipedia, The Free Encyclopedia (2019). Operačný výskum. Prevzaté z: v.Wikipedia.orgán.
3. Wolfram Mathworld (2019). Operačný výskum. Zobraté z: Mathworld.Valfram.com.
4. Mohamed Leila (2018). Celý obraz výskumu operácií. Smerom k vede o údajoch. Prevzaté: smerom kdatascience.com.
5. Sindhuja (2019). Operačný výskum: História, metodika a aplikácie. Nápady na riadenie podnikania. Zobraté z: BusinessMangementDeasas.com.
6. Encyclopaedia Britannica (2019). Operačný výskum. Zobraté z: Britannica.com.
7. The Science of Better (2019). Aký je výskum operácií. Zobraté z: ScienceOfBetter.orgán.