Исследование операций ( британский английский : операционное исследование ), часто сокращаемое до инициализма ИЛИ , представляет собой дисциплину, которая занимается разработкой и применением передовых аналитических методов для улучшения процесса принятия решений. [1] Считается подполем математических наук . [2] Термин « наука управления » иногда используется как синоним. [3]
Используя методы из других математических наук, таких как моделирование , статистика и оптимизация , исследование операций приводит к оптимальным или почти оптимальным решениям сложных проблем принятия решений. Из-за акцента на практических приложениях исследования операций пересекаются со многими другими дисциплинами, особенно с промышленным проектированием . Исследование операций часто связано с определением экстремальных значений какой-либо реальной цели: максимума (прибыли, производительности или доходности) или минимума (убытков, риска или затрат). Зародившись в военных действиях перед Второй мировой войной , его методы стали решать проблемы в различных отраслях промышленности. [4]
Операционные исследования (OR) охватывают разработку и использование широкого спектра методов и методов решения проблем, применяемых для улучшения принятия решений и повышения эффективности, таких как моделирование , математическая оптимизация , теория массового обслуживания и другие модели стохастических процессов . Марковские процессы принятия решений , эконометрические методы , анализ охвата данных , нейронные сети , экспертные системы , анализ решений и процесс аналитической иерархии . [5]Почти все эти методы включают построение математических моделей, которые пытаются описать систему. Из-за вычислительного и статистического характера большинства этих областей OR также имеет тесные связи с компьютерными науками и аналитикой . Исследователи операций, столкнувшиеся с новой проблемой, должны определить, какие из этих методов являются наиболее подходящими с учетом характера системы, целей улучшения и ограничений по времени и вычислительной мощности, или разработать новый метод, специфичный для рассматриваемой проблемы (и, впоследствии, к этому типу проблемы).
Согласно журналу Operations Research [6] , основными субдисциплинами современных операционных исследований являются:
В течение десятилетий после двух мировых войн инструменты исследования операций стали более широко применяться для решения проблем бизнеса, промышленности и общества. С тех пор операционные исследования расширились до области, широко используемой в различных отраслях промышленности, от нефтехимии до авиакомпаний, финансов, логистики и правительства, сместившись в сторону разработки математических моделей, которые можно использовать для анализа и оптимизации сложных систем и стала областью активных академических и промышленных исследований. [4]
В 17 веке математики Блез Паскаль и Христиан Гюйгенс решали проблемы, связанные со сложными решениями ( проблема точек ), используя теоретико-игровые идеи и ожидаемые значения ; другие, такие как Пьер де Ферма и Якоб Бернулли , решали эти типы задач, используя вместо этого комбинаторные рассуждения . [7] Исследование Чарльза Бэббиджа стоимости транспортировки и сортировки почты привело к созданию универсальной «Penny Post» в Англии в 1840 году и к исследованиям динамического поведения железнодорожных транспортных средств в защиту широкой колеи GWR .[8] Начиная с 20-го века, изучение управления запасами может быть рассмотрено [ кем? ] происхождение современного исследования операций с экономическим количеством порядка, разработанного Фордом У. Харрисом в 1913 году. Операционное исследование может [ оригинальное исследование? ] возникли благодаря усилиям военных планировщиков во время Первой мировой войны (теория конвоев и законы Ланчестера ). Перси Бриджмен провел операционные исследования для решения проблем физики в 1920-х годах, а позже попытался распространить их на социальные науки. [9]