تحقیق در عملیات

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
(تغییرمسیر از پژوهش عملیاتی)
پرش به: ناوبری، جستجو

تحقیق در عملیات (به انگلیسی: Operations research) یا پژوهش عملیاتی، یکی از زیرشاخه‌های ریاضیات کاربردی است، که جنبه‌های کاربردی آن در مهندسی صنایع مورد توجه قرار می‌گیرد. تحقیق در عملیات تکنیکی است به منظور بکار بستن روش‌های تحلیلی توسعه یافته، برای کمک به تصمیم‌گیری بهتر. تحقیق در عملیات با استفاده از روش‌هایی نظیر، مدل‌سازی ریاضی، به منظور تحلیل شرایط پیچیده، همواره به مدیران اجرایی توانایی اتخاذ تصمیم‌های مناسب‌تر و ایجاد سیستم کارا، بهینه و ثمر بخش را خواهد داد.

تحقیق در عملیات شاخه‌ای میان‌رشته‌ای از ریاضیات است که برای یافتن نقطه بهینه در مسائل بهینه‌سازی، از گرایش‌هایی مانند برنامه‌ریزی ریاضی، آمار و طراحی الگوریتم‌ها استفاده می‌کند. یافتن نقطه بهینه براساس نوع مسئله مفاهیم مختلف دارد و در تصمیم‌سازی‌ها استفاده می‌شود. مسائل تحقیق در عملیات بر بیشینه‌سازی (مانند سود بیشتر، سرعت خط تولید بالاتر و یا پهنای باند بیشتر) یا کمینه‌سازی (مانند هزینه کمتر و یا کاهش ریسک) با استفاده از یک یا چند قید، تمرکز دارند. ایدهٔ اصلی تحقیق در عملیات یافتن بهترین پاسخ برای مسائل پیچیده‌ای است که با زبان ریاضی مدل‌سازی شده‌اند و باعث بهبود یا بهینه‌سازی عملکرد یک سامانه می‌شوند.

بررسی اجمالی[ویرایش]

تحقیق در عملیات معمولاً در قالب عناوینی چون علم مدیریت، روش‌های مقداری، تحلیل مقداری و علم تصمیم‌گیری نیز بیان می‌گردد.[۱] عبارت تحقیق در عملیات معمولاً به صورت مخفف OR نوشته می‌شود. تحقیق در عملیات یک رویکرد علمی است که در صدد حل مسائل مدیریتی است و هدف آن کمک به مدیران، جهت تصمیم‌گیری بهتر است. تحقیق در عملیات بر مجموعه‌ای از فنون ریاضی تأکید دارد که یا در حوزه علم مدیریت توسعه یافته‌اند و یا از سایر رشته‌های علوم همانند ریاضی، طبیعی، آمار و مهندسی اقتباس شده‌اند.[۱] تحقیق در عملیات یکی از زیرشاخه‌های ریاضیات کاربردی است و جنبه‌های کاربردی آن در مهندسی صنایع نیز مورد توجه قرار می‌گیرد. ریاضیات کاربردی به متخصصان امکان می‌دهد تا جنبه‌های نظری تحقیق در عملیات را بررسی کرده و آن را گسترش دهند و توانایی ایجاد و توسعه تحقیق در عملیات را فراهم کنند. باید به خاطر داشت که تحقیق در عملیات چیزی بیش از مجموعه‌ای از فنون ریاضی است. این علم نیز همانند سایر علوم با مسائل و مشکلات به طریق منطقی برخورد می‌کند. نگاه OR به مسائل مدیریتی یک نگاه سیستماتیک و منطقی است.[۲]

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 کامپیوتر پیوند دارد و تحلیل‌گر تحقیق در عملیات معمولاً از نرم‌افزارها یا کدهای اختصاصی استفاده می‌کنند که توسط خودشان یا همکارانشان ایجاد شده‌اند. نرم‌افزارهای تجاری تحقیق در عملیات معمولاً با عنوان ابزارهای حل مسئله شناخته می‌شوند و قابلیت استفاده در نرم‌افزارها و کدهای خودنوشته را دارا هستند.

ویژگی بارز تحقیق در عملیات نگاه کلی آن به سیستمها و بهبود آن است و به جای آنکه بر یک یا چند جزء سیستم تمرکز کند تمام سیستم را مد نظر قرار می‌دهد. تحلیل‌گران تحقیق در عملیات معمولاً با مسائل جدیدی مواجه می‌شوند و باید تشخیص دهند که کدام‌یک 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، تکنیک‌های OR به تنهایی قادر به حل مسائل نیستند.

قلمرو[ویرایش]

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

  • مدیریت بهینه حمل و نقل کالا و مواد در شبکه‌های ارتباطی جاده‌ای، دریایی، هوایی و لوله‌های انتقال
  • ارزیابی بهره‌وری، کارایی و اثربخشی
  • برنامه‌ریزی زمانی جلسات مختلف در مدارس، دانشگاه‌ها و کنفرانس‌ها با هدف کاستن از زمان‌های تلف شده و افزایش اثربخشی آموزش
  • تخصیص بهینه نیروهای کاری به مشاغل
  • بودجه‌ریزی بهینه با هدف استفاده مؤثر از هزینه‌ها
  • طراحی ساختار کارخانه‌ها با هدف جریان بهینه مواد و کالاها
  • ایجاد شبکه‌های ارتباطی با کمترین هزینه و اطمینان از کیفیت خدمات
  • مدیریت ترافیک خیابانی و جاده‌ای
  • طراحی ساختار چیپ‌های کامپیوتری با هدف کاهش زمان تولید
  • مدیریت جریان مواد و کالا در زنجیره تأمین
  • زمان‌بندی:
    • کارکنان
    • مراحل تولید
    • مدیریت پروژه
    • انتقال داده‌ها در شبکه‌ها
    • 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[ویرایش]

اولین استفاده سازمان یافته از تحقیق در عملیات در جنگ جهانی دوم به سال ۱۹۴۱ در انگلستان بود. مدیریت نظامی انگلیس در آن برهه، گروهی از دانشمندان را که با مسائل تاکتیکی و استراتژیک در رابطه با دفاع هوایی و زمینی تخصص داشتند، مأمور تحقیقاتی در این زمینه نمود. دلیل اصلی انجام چنین مطالعاتی محدودیت بودجه نظامی بود. بدین سبب لازم بود که چگونگی استفاده مناسب و حداکثر از منابع نظامی مورد بررسی و مطالعه قرار گیرد. چنانچه از نام تحقیق در عملیات مستفاد می‌گردد علت به کار گیری آن ماهیت مطالعات تیمی بود که بر روی عملیات (نظامی) تحقیق می‌نمودند.[۳] دانشمندان انگلیسی رادار را اختراع کردند، اما ارتش با استفاده بهینه از این وسیله آشنا نبود. بدین منظور با گردهم آیی جمعی از دانشمندان و با به کار گیری تکنیک‌های مؤثر ریاضی و داده‌های اطلاعاتی، توان دفاعی انگلستان تا حدود ۱۰ برابر افزایش یافت. موفقیت این گروه انگیزه استفاده از گروه‌های مشابه را در بررسی مسائل مختلف نظامی بیشتر کرد.[۴] نتایج ارزشمند حاصله از تحقیق در عملیات توسط تیم انگلیسی به سرعت مدیریت نظامی ایالات متحده را به فعالیت‌هایی در این زمینه ترغیب نمود. نوآوری‌های موفقیت آمیز توسط تیم‌های آمریکایی شامل توسعه الگوهای جدید پرواز، برنامه‌ریزی در مین گذاری دریا، بهره‌برداری مؤثر از تجهیزات الکترونیکی می‌شد. در این رابطه گروه‌های تحقیق در عملیات مشابهی در دیگر کشورها از جمله کانادا و فرانسه مشغول به فعالیت شدند. این گروه‌ها که معمولاً اجرای عملیات تعیین می‌شدند در انگلستان به نام تحقیق در عملیات شناخته شدند و نیز گاهی در آمریکا با نام‌های دیگر نظیر تحلیل عملیات، ارزیابی عملیات، تحقیق در عملیات، تحلیل سیستم‌ها، ارزیابی سیستم‌ها و تحقیق در سیستم‌ها به کار برده می‌شدند.[۲]

بررسی مسئله حمله هواپیما به زیردریایی‌های آلمانی از موارد دیگری بود که دانشمندان ریاضی به آن پرداختند. در اوایل جنگ جهانی دوم، نیروی هوایی انگلستان از بمب‌های معمولی علیه زیردریایی‌های آلمانی استفاده می‌کرد. این نحوه حمله تنها در صورتی مؤثر بود که زیردریایی‌ها مستقیماً مورد اصابت بمب قرار می‌گرفتند، زیرا انفجار در سطح آب بود و نمی‌توانست به بدنه زیردریایی‌ها آسیب بزند، مگر اینکه بمب به عرشه اصابت می‌کرد. برای تخریب بیشتر زیردریایی‌هایی که به زیر آب فرورفته بودند، انفجار در عمق مورد استفاده هواپیما قرار می‌گرفت؛ ولی برای تعیین عمق مناسب انفجار، اختلاف نظر وجود داشت. بعضی اسکادران‌ها بمب‌های خود را برای انفجار در عمق ۱۵۰ فوت تنظیم می‌کردند، چون فکر می‌کردند این مقدار، حداکثر عمقی است که زیردریایی مورد حمله ممکن است فرو برود، اما اسکادران‌های دیگر ۵۰ فوت را برای تنظیم انتخاب کردند، چون زیردریایی‌ها در عمق ۱۵۰ فوت دیگر دیده نمی‌شوند و در نتیجه مورد حمله قرار نمی‌گیرند؛ لذا بین گروه طرفداران تنظیم عمق و سطح انفجار اختلاف نظر وجود داشت.[۴]

تحصیلات دانشگاهی[ویرایش]

این شاخه از ریاضیات با نام‌های متفاوتی چون پژوهش عملیاتی، برنامه‌ریزی ریاضی، علم مدیریت و… در مقطع لیسانس در کلیه گرایش‌های رشته مدیریت، حسابداری، اقتصاد، مهندسی صنایع، ریاضی کاربردی، عمران و آمار تدریس می‌شود.

لازم است ذکر شود فرصت ادامه تحصیل در این رشته تا مقطع دکتری نیز در ایران وجود دارد و با توجه به کاربردهای فراوان این رشته در برنامه‌ریزی‌های ملی و منطقه‌ای، ترافیک و حمل و نقل، برنامه‌ریزی شهری، هوا و فضا، شیمی، مکانیک، خودروسازی و… دانش‌آموختگان این رشته فرصت اشتغال در کلیه مراکز تولیدی و صنعتی، خدماتی و پژوهشی را دارا می‌باشند. مباحث این رشته: برنامه‌ریزی خطی، عدد صحیح، تحلیل حساسیت، برنامه‌ریزی آرمانی، تصمیم‌گیری چند متغیره، رتبه‌بندی و اولویت بندی و…

جستارهای وابسته[ویرایش]

پانویس[ویرایش]

  1. ۱٫۰ ۱٫۱ تحقیق در عملیات، دکتر عادل آذر، چاپ اول، پاییز ۱۳۷۹ ص ۳
  2. ۲٫۰ ۲٫۱ تحقیق در عملیات، دکتر عادل آذر، چاپ اول، پاییز ۱۳۷۹ ص ۴
  3. تحقیق در عملیات، دکتر عادل آذر، چاپ اول، پاییز 1379
  4. ۴٫۰ ۴٫۱ مهرگان، پژوهش‌های عملیاتی، 2.

منابع[ویرایش]