Cercetare operațională

Versiunea actuală a paginii nu a fost încă examinată de colaboratori experimentați și poate diferi semnificativ de versiunea revizuită la 16 februarie 2022; verificările necesită 3 modificări .

Cercetarea operațională (IO, English  operations research  - SAU , de asemenea engleză  management science  - management science sau engleză  decision science  - the science of decisions ) este o disciplină care dezvoltă și aplică metode de găsire a soluțiilor optime bazate pe modelare matematică , modelare statistică și diverse euristice . abordări în diverse domenii ale activității umane. Uneori se folosește denumirea de metode matematice de cercetare operațională .

Cercetarea operațională este aplicarea unor metode matematice, cantitative, pentru a justifica deciziile în toate domeniile activității umane intenționate. Cercetarea operațională începe atunci când unul sau altul aparat matematic este folosit pentru a justifica deciziile.

Istorie

Într-o telegramă către A.N. Krylov către amiralul S.O. Makarov din 16 februarie 1903 a schițat un model al bătăliei navelor de artilerie blindată și a menționat metode de calcul. În articolul „Influența numărului de combatanți asupra pierderilor lor”, publicat de revista „ Colecția militară ” în 1915, generalul-maior al Corpului Topografilor Militari M. P. Osipov [1] [1] a descris un model matematic al armatei globale. confruntare , care este folosit practic în descrierea uzurii combatanților de-a lungul timpului și, care face parte din teoria matematică a cercetării operaționale, cu un an înaintea matematicianului englez F. W. Lanchester . În timpul celui de -al doilea război mondial , cercetarea operațională a fost utilizată pe scară largă pentru planificarea luptei. Astfel, specialiști în cercetare operațională au lucrat în US Bomber Command , staționat în Marea Britanie . Ei au investigat numeroși factori care afectează eficacitatea bombardamentelor. Au fost făcute recomandări care au dus la o creștere de patru ori a eficienței bombardamentelor.

După sfârșitul celui de-al Doilea Război Mondial, echipele de cercetare operațională și-au continuat munca în forțele armate americane și britanice. Publicarea unui număr de rezultate în presa deschisă a provocat o creștere a interesului public în această direcție. Există tendința de a aplica metode de cercetare operațională în activități comerciale, în vederea reorganizării producției, transferului industriei pe o cale pașnică. Milioane de dolari sunt alocate pentru dezvoltarea metodelor matematice de cercetare a operațiunilor din economie.

În Marea Britanie, naționalizarea unor industrii a creat oportunitatea cercetării economice pe baza modelelor matematice la scară națională. Cercetarea operațională a început să fie aplicată în planificarea și implementarea unor activități de stat, sociale și economice. De exemplu, studiile efectuate de Frank Yates pentru Ministerul Alimentației au făcut posibilă prezicerea impactului politicilor guvernamentale de prețuri asupra bugetului familial al cetățenilor.

În Statele Unite, introducerea metodelor de cercetare operațională în practica managementului economic a fost oarecum mai lentă – dar chiar și acolo multe preocupări au început curând să atragă specialiști de acest gen pentru a rezolva problemele legate de reglementarea prețurilor, creșterea productivității muncii, accelerarea livrării. a mărfurilor către consumatori etc.metodele de management aparțineau industriei aviatice, care nu putea ține pasul cu cerințele tot mai mari ale Forțelor Aeriene. În anii 1950 și 1960, în Occident au fost create societăți și centre de cercetare operațională, publicând propriile reviste științifice, majoritatea universităților occidentale includ această disciplină în programele lor.

Cea mai mare contribuție la formarea și dezvoltarea noii științe au avut-o R. Akof , R. Bellman , J. Danzig , G. Kuhn , T. Saati , R. Chermen (SUA), A. Kofman, R. Ford ( Franța) și altele.

Un rol important în crearea unui aparat matematic modern și dezvoltarea multor domenii de cercetare operațională îi revine L. V. Kantorovich , B. V. Gnedenko , N. P. Buslenko , V. S. Mikhalevich , N. N. Moiseev , Yu. N. Z. Shoru și alții.

Pentru o contribuție remarcabilă la dezvoltarea teoriei utilizării optime a resurselor în economie, academicianul L. Kantorovich , împreună cu profesorul T. Koopmans (SUA), a fost distins cu Premiul Alfred Nobel Memorial în economie în 1975 .

Terminologie

• O operațiune  este orice eveniment (un sistem de acțiuni) unit printr-un singur concept și care vizează atingerea unui scop (de exemplu, activitățile sarcinilor 1-8 enumerate mai jos vor fi operații). O operațiune este întotdeauna un eveniment controlat, adică depinde de persoană cum să aleagă parametrii care îi caracterizează organizarea (în sens larg, inclusiv setul de mijloace tehnice utilizate în operațiune).
• O decizie (reușită, nereușită, rezonabilă, nerezonabilă) este orice set specific de parametri care depind de o persoană.
• O  soluție optimă este o soluție care este mai de preferat decât altele dintr-un motiv sau altul.
• Scopul cercetării operaționale  este de a oferi o justificare cantitativă preliminară pentru soluțiile optime bazate pe indicatorul de performanță . Decizia în sine depășește sfera cercetării operaționale și este responsabilitatea persoanei (persoanelor) responsabile.
• Elemente de soluție  - parametri, a căror totalitate formează o soluție: numere, vectori, funcții, caracteristici fizice etc. Dacă elementele de soluție pot fi eliminate în anumite limite, atunci condițiile (restricțiile) specificate („disciplinare”) sunt fixate imediat și nu poate fi încălcat (capacitate de transport, dimensiuni, greutate). Aceste condiții includ mijloacele (materiale, tehnice, umane) de care o persoană are dreptul să dispună și alte restricții impuse soluției. Totalitatea lor formează un set de soluții posibile . [2]

Exemple : Se întocmește un plan pentru transportul mărfurilor de la punctele de plecare A 1 , A 2 , ..., A m până la destinațiile B 1 , B 2 , ..., B n . Elementele de soluție sunt numerele x ij , care arată câtă marfă va fi trimisă de la al-lea punct de plecare A i la j-a destinație B j . Soluția este o mulțime de numere x 11 , x 12 , …, x m1 , x m2 , …, x mn

Relația viitoare dintre IO și teoria sistemelor (complexe) nu este complet clară . [3]

Sarcini tipice

Exemple de sarcini practice legate de IO: [4]

1. Planul de aprovizionare pentru întreprinderi
2. Construcția unui tronson de autostradă
3. Vanzarea de produse sezoniere
4. Protecția drumului împotriva zăpezii
5. Raid antisubmarin
6. Controlul selectiv al produselor
7. examen medical
8. serviciu de bibliotecă

Exemple de probleme matematice (combinatorii) legate de IO:

• Problema rucsacului ,
• Problema vânzătorului ambulant ,
• sarcina de transport ,
• Problemă de ambalare a containerului
• Programarea și șilucruatelieruluiprogramarea,fluxatelieruluideproblema,deschismagazinprogramarea, cum ar fisarcinilorexpedierea   

O trăsătură caracteristică a cercetării operaționale este o abordare sistematică a problemei și analizei. Abordarea sistemelor este principalul principiu metodologic al cercetării operaționale. Este după cum urmează. Orice sarcină care este în curs de rezolvare trebuie luată în considerare din punctul de vedere al impactului său asupra criteriilor de funcționare a sistemului în ansamblu. Cercetarea operațională se caracterizează prin faptul că odată cu rezolvarea fiecărei probleme pot apărea noi probleme. O caracteristică importantă a cercetării operaționale este dorința de a găsi soluția optimă a problemei (principiul „optimității”). Cu toate acestea, în practică, o astfel de soluție nu poate fi găsită din următoarele motive:

1. lipsa metodelor care să permită găsirea unei soluții optime la nivel global la problemă
2. resursele existente limitate (de exemplu, timpul limitat de calculator), ceea ce face imposibilă implementarea unor metode exacte de optimizare.

În astfel de cazuri, ele se limitează la găsirea de soluții nu optime, ci mai degrabă bune, din punct de vedere al practicii. Trebuie să găsim un compromis între eficiența soluțiilor și costul găsirii acestora. Cercetarea operațională oferă un instrument pentru găsirea unor astfel de compromisuri.

IO este strâns legată de analiza sistemelor , programarea matematică , teoria jocurilor , teoria deciziei optime, abordările euristice , abordările metaeuristice și tehnicile de inteligență artificială , cum ar fi teoria satisfacției constrângerilor și rețelele neuronale .

IO este utilizat în principal de marile companii occidentale în rezolvarea problemelor de planificare a producției ( control , logistică , marketing ) și a altor sarcini complexe . Utilizarea IO în economie vă permite să reduceți costurile sau să creșteți productivitatea unei întreprinderi. AI este utilizat în mod activ de armatele și guvernele multor țări dezvoltate pentru a evalua eficacitatea în luptă a armelor , echipamentelor militare și formațiunilor militare , pentru a dezvolta noi tipuri de arme, pentru a rezolva probleme complexe de aprovizionare a armatelor, pentru a avansa armatele, pentru a dezvolta strategii de război, a dezvolta comerțul interstatal. mecanisme, prezice dezvoltarea (de exemplu, clima), etc. Rezolvarea problemelor complexe de importanță crescută se realizează prin metode IO pe supercalculatoare , dar dezvoltarea se realizează pe PC-uri simple . De asemenea, este posibil să se aplice metode AI în întreprinderile mici folosind un computer.

Analiza operațională

Odată cu dezvoltarea unor sisteme de calcul puternice și răspândirea accesului la resursele rețelei, a existat tendința de a transfera sarcinile de cercetare operațională de la nivelul strategic de management la cel operațional. A apărut termenul de „ analitică operațională ”, care denotă utilizarea metodelor analitice pentru deciziile tactice de zi cu zi și managementul direct. În acest sens, unii autori vorbesc despre declanșarea unei „revoluții analitice în afaceri” [5] .

Vezi și

• Teoria deciziei
• Software de decizie
• Matematică discretă
• Simulare

Note

1. ↑ Sergheev S. V., Dolgov E. I. . Osipov Mihail Pavlovici // Topografi militari ai armatei ruse. - Moscova: ZAO „CD-Press”, 2001.
2. ↑ Wentzel E. S. Cercetare operațională: sarcini, principii, metodologie. - M .: Nauka, Ediția principală a literaturii fizice și matematice, 1980, p. 9-17
3. ↑ Wentzel E. S. Cercetare operațională: sarcini, principii, metodologie. - M .: Nauka, Ediția principală a literaturii fizice și matematice, 1980, p. 6
4. ↑ Wentzel E. S. Cercetare operațională: sarcini, principii, metodologie. - M .: Nauka, Ediția principală a literaturii fizice și matematice, 1980, p. 12
5. ↑ Franks, 2016 .

Literatură

• Germeier Yu. B. Introducere în teoria cercetării operaționale. — M .: Nauka , 1971. — 384 p. — (Optimizarea și cercetarea operațiunilor). — 22.500 de exemplare.
• Germeier Yu. B., Morozov V. V., Sukharev A. G., Fedorov V. V. Caiet de sarcini privind cercetarea operațională. - M. : Editura Universității de Stat din Moscova, 1975.
• Degtyarev Yu. I. Cercetare operațională: un manual pentru universități în specialitatea ACS. - M .: Şcoala superioară , 1986.
• Hemdy A. Taha. Introduction to Operations Research = Operations Research: An Introduction. - M. : Williams , 2007. - 912 p. — ISBN 0-13-032374-8 .
• Greshilov A. A. Metode matematice de luare a deciziilor. - M . : MSTU im. N. E. Bauman , 2006. - 584 p. — ISBN 5-7038-2893-7 .
• Akof R. , Sasieni M. Fundamentele cercetării operaționale. — M .: Mir, 1971. — 533 p.
• Bill Franks. Revoluția Analytics : Cum să vă îmbunătățiți afacerea făcând analiza operațională în era Big Data. — M. : Editura Alpina, 2016. — ISBN ISBN 978‑5‑9614‑4132‑1.

Link -uri

• Federația Internațională a Societăților de Cercetare Operațională (IFORS)
• Explorarea operațiunilor la Curlie Link Directory (dmoz)
• George Bernard Dantzig (George Bernard Dantzig)
• Leonid Vitalievici Kantorovich
• Cărți PDF despre cercetarea operațională
• Literatura de cercetare operațională

Dicționare și enciclopedii	mare danez Rusă mare Britannica (online) Universalis
În cataloagele bibliografice	BNF : 11941329g GND : 4043586-6 J9U : 987007548425405171 LCCN : sh85095020 NKC : ph115594

Ramuri ale matematicii
Portalul „Știință”
Bazele matematicii teoria multimilor logica matematica algebra logicii
Teoria numerelor ( aritmetică )
Algebră Algebră elementară Soluția ecuației Algebră liniară Calcul vectorial matrici Calcul tensor Algebră multiliniară Algebră generală Algebră comutativă Teoria reprezentării Algebră diferențială Algebră omologică Algebră universală Teoria categoriilor
Analiză Analiza clasică Calcul diferenţial Calcul integral Teoria funcției Analiza armonică Analiza cuaterniilor Analiză complexă teoria măsurării Teoria funcțiilor unei variabile reale analiza functionala Calculul variațiilor Ecuații diferențiale și integrale Sisteme dinamice și teoria ergodică Ecuatii diferentiale comun în derivate parţiale Ecuații integrale Analiza Vectorială Analiza globală Teoria catastrofei Analiză personalizată Analiză infinitezimală netedă
Geometrie și topologie Geometrie Geometrie algebrică Geometrie analitică Geometrie euclidiană Geometrie non-euclidiană Planimetrie Stereometrie Topologie Topologie generală Topologie algebrică Geometrie și topologie diferențială
Matematică discretă Combinatorică teoria grafurilor
Matematică aplicată Fizică matematică Chimie matematică biologie matematică Statistici matematice Modelare matematică Teoria algoritmilor Metode numerice economie matematică matematica financiara Teoria probabilității Cercetare operațională Teoria jocului
Portalul „Matematică” Categoria „Matematică”

stiinta economica
Teoria economică Economie politică Economie aplicată
Metodologie	Modele economice Sisteme economice economie matematică Econometrie Economia experimentală Computational Economics Microfundamente ale  macroeconomiei
Microeconomie	buget stabilit Salariu curba de indiferență Alegerea intertemporale Incertitudine Aversiunii față de risc Rata de rentabilitate bunuri publice Utilitate Așteptat Limitare Teoria consumului Profit La sută Echilibru General Distributie Raționalizarea Raritatea resurselor Chirie Piaţă Cerere și ofertă Preț Structura pieței Competiție monopol Perfect Monopol cu două fețe Monopson Oligopol Oligopsoniul Deficitul de mărfuri Fiasco pe piață Teoria firmei Preț externalia Elasticitate efectul de venit efect de substitutie efect de scară Eficiența Pareto Cheltuieli Alternativă Implicit Nerambursabile Public Limită Mediu Tranzacțional Analiza cost-beneficiu surplus Alegere socială
Macroeconomie	Şomaj Valută Bani Cerere Propoziție Emisia Politica bani-credit Deflaţie Inflația Hiperinflația cruce keynesiană curba Phillips O criză Marea Depresiune Model AD-AS Model IS-LM Duritate nominală „ Teoria generală ” de Keynes așteptări Adaptiv Raţional Paritatea puterii de cumpărare Sold de plată Rata dobânzii Recesiune teoria cresterii Economisire Sistemul de Conturi Nationale Cererea agregată Stagflația politica fiscala Banca centrala Teoria ciclului Contracție Cerere efectivă DSGE NAIRU Modele Măsurarea venitului și producției naționale Investiții Nivelul  prețului Soc de aprovizionare Socul cererii
economie matematică	Cercetare operațională Econometrie Teoria deciziei Teoria jocului Proiectarea mecanismului Modelul de intrare-ieșire matematica financiara
Economie aplicată	Bunăstare Geografie economică Orase Demografie economică teoria banilor Cunoştinţe educaţie Sănătate Istoria economică Internațional și mondial alegere publică Mediu inconjurator economie ecologică Organizarea industriei Politică economică Dezvoltare Regional Religiile Familiile socioeconomic sociologie economică Muncă sector public planificarea economică Analiza economică a dreptului Resurse naturale Agricultura  (engleză) Statistici economice financiar
Școli ( istorie ) de gândire economică	Gândirea economică a Orientului Antic Gândirea economică a Antichității austriac Bloomington budist Harvard Georgiaismul instituţionalism istoric Cateder-socialism keynesianismul Neo- keynesianism ( sinteză neoclasic-keynesiană ) Post-keynesianismul Teoria circulației monetare Nou clasic constituţional malthusianism Manchester marginalism marxist neo-  marxist Mainstream economic Mercantilism teoria sistemelor lumii Monetarismul neoclasic Lausanne neortodox Nou instituțional Nou clasic Teoria reală a ciclului de afaceri comportamental Economia pe partea ofertei Salamanca Stockholm Fiziocrația Chartalism Teoria monetară modernă Chicago evolutiv Ecologic Gândirea economică a Evului Mediu Anarhist Mutualismul non-echilibru Socialist Termoeconomie Feminist
Vezi si	Mezoeconomie Clasificarea literaturii economice JEL  Cele mai importante publicații din domeniul economiei