mitä on Operaatiotutkimus?

Operaatiotutkimus, jota kutsutaan myös Päätöstieteeksi tai Operaatioanalyysiksi, on matematiikan soveltamista liiketalouden kysymyksiin käsittelevä tutkimus. Sovelletun matematiikan Alana sillä on erittäin mielenkiintoinen asema muiden alojen ohella Datatieteenä ja Koneoppimisena.

mihin kysymyksiin Operaatiotutkimus vastaa?

ennen kuin päästään operaatiotutkimuksen todelliseen määritelmään, käydään läpi muutama esimerkkisovellus. Kuten Tulette huomaamaan, niillä kaikilla on muutama yhteinen seikka: tulemme siihen heti sen jälkeen.

esimerkkejä Operaatiotutkimuksesta:

jos olet käynyt koulussa matematiikan tunneilla, olet todennäköisesti törmännyt lineaarisiin yhtälöihin ja olet ehkä oppinut ratkaisemaan niitä menetelmiä kynällä ja paperilla. Lineaarinen ohjelmointi on optimointitekniikka, jolla pyritään ratkaisemaan lineaaristen rajoitteiden järjestelmiä lineaarisella objektiivifunktiolla. Se on tunnetuin toimintatutkimuksen menetelmä.

Jonotuslinjateoria tai jonotusteoria.

operaatiotutkimuksen toinen aihe on Jonotusteoria. Ehkä vähemmän ilmeinen kuin edellinen esimerkki,mutta jono voidaan yhtä hyvin kuvata täydellisesti matemaattisesti. Kun tämä on tehty, jonotusteorian avulla yritys ymmärtää ja parantaa asiakkaiden jonotusaikoja ja samalla työvoiman hallintaa.

toinen tärkeä jonotusteorian sovellus on tehtävien ajoittaminen tietokoneen käyttöjärjestelmillä, vaikka se onkin melko kaukana muista tässä artikkelissa käsitellyistä sovelluksista.

Varastonhallintajärjestelmät

Seuraava operaatiotutkimuksen ratkaisema aihe on varastonhallinta. Yrityksen inventaarion valvonta on monimutkaista ja riippuu monista päätöksistä, esimerkiksi ostoista, varastoinnista, lähetyksistä, jäljityksestä ja muista,

Inventaarionvalvontajärjestelmät kokoavat eri ratkaisuja, jotka ratkaisevat organisaation inventaariotehtävien kokonaisuuden. Käytetyimmät algoritmit varastonhallinnassa ovat Economic Order Quantity (EOQ), Inventory Production Quantity (IPQ) ja ABC Analysis. Jos haluaa mennä pidemmälle varastonhallintaan, kannattaa ehdottomasti perehtyä niihin.

Korvausongelmat

toivon, että tässä vaiheessa Operaatiotutkimuksessa käsiteltävät ongelmatyypit alkavat jo selkiytyä sinulle. Korvausongelmat ovat verrattain verrattavissa aiempaan: optimoidaan sellaisten materiaalien korvaaminen, joiden tiedetään epäonnistuvan tietyn käyttöajan jälkeen. Kalliista esineistä, kuten koneista, autoista, tietokoneista jne., aiheutuu yritykselle valtavia kustannuksia, kun ne vaihdetaan liian myöhään, mutta myös silloin, kun ne vaihdetaan liian aikaisin. Siksi tämä on hyvä kysymys myös operaatiotutkimuksen optimoinnille.

verkkoanalyysi

verkkoanalyysi on aihe, joka poikkeaa verrattain paljon aiemmin luetelluista asioista.

Verkkoanalyysissä sovellus esitetään optimoitavana graafina. Graafiteoriassa yleensä on olemassa solmujen ja reunojen kuvaajia. Jokainen solmu on piste ja jokainen reuna osoittaa, onko tiettyjen eri solmujen välillä yhteys. Hyvä esimerkki tämäntyyppisestä datasta on sosiaalisen median verkosto, jossa jokainen henkilö (profiili) on edustettuna solmuna ja jokainen ystävyyssuhde on edustettuna reunana.

esimerkki tämän käyttämisestä Operaatiotutkimuksessa on Projektinhallinta. Kun puhutaan projektinhallinnasta, me luultavasti kaikki tiedämme kuuluisan Gantt-kaavion, joka mahdollistaa tarkemman yleiskuvan projektin vaiheista ja niiden välisistä riippuvuuksista.

mutta aina kun projekti on hyvin monimutkainen, tehtävien välillä on paljon riippuvuuksia: niin paljon riippuvuuksia, että optimaalisen polun tunnistaminen vaikeutuu. Kaksi Toimintatutkimusmenetelmää, jotka voivat auttaa tässä, ovat Critical Path Method (CPM) ja Project Evaluation & Review Technique (PERT) – menetelmä.

Sekvensointiongelmat

Haluan lopuksi luetella Sekvensointiongelmat. Tässä aihepiirissä määritellään, missä järjestyksessä suuri määrä operaatioita suoritetaan rajallisella määrällä resursseja. Tässä tilanteessa voimme valita monista eri toimeksiannoista ja haluamme varmistaa, että valitsemme parhaan järjestyksen. Riippuen valitusta kustannustoiminnosta, voit optimoida toiminnan kokonaiskeston tai kustannukset tai hyödyt.

useat sekvensointimenetelmät ovat ensin tullutta palvellaan ensin (FCFS), Lyhin käsittelyaika (SPC), varhaisin eräpäivä (EDD) ja paljon muuta.

vaikka Operaatiotutkimuksessa on enemmän sovelluksia, uskon, että yleisajatus on nyt selvä ja siirryn aiheen muodollisempaan kuvaukseen.

operaatiotutkimuksen määritelmä

Operaatiotutkimus käyttää matematiikkaa ja tilastotiedettä optimointi-ja simulaatiokysymyksiin vastaamiseen. Aina kun käännämme liiketoimintakysymyksen optimointikysymyksessä, on ensiarvoisen tärkeää, että meillä on selkeät määritelmät kustannusten minimoimiseksi tai hyödyn maksimoimiseksi.

minkä tahansa operaatiotutkimuksen kolme keskeistä aihetta:

algoritmit ja tilastot

kirjoitin sen jo edellä: Operaatiotutkimus tukeutuu vahvasti algoritmeihin, matematiikkaan ja tilastoihin. Erittäin tärkeä algoritmien perhe Operaatiotutkimuksessa ovat Optimointialgoritmit: algoritmit, jotka yrittävät löytää maksimin tai minimin, koska tietyt mahdollisuudet.

esimerkkinä tästä voisimme käyttää optimointialgoritmia minimoidaksemme tehtaan henkilöstökustannukset, kun otetaan huomioon joukko rajoitteita tarvittavalle henkilöstömäärälle ja kunkin yksittäisen työntekijän rajoitteet.

optimointi

parhaan mahdollisen ratkaisun löytäminen kysymykseen, ottaen huomioon mahdolliset käytännön rajoitukset. Optimoinnissa voi olla kyse ennen aloittamista päätettävän kustannuksen tai hyödyn maksimoinnista tai minimoinnista.

on mahdollista saada useita tavoitteita, jolloin voimme määritellä yhdistetyn kustannusfunktion käyttämällä eri kustannusarvojamme (esimerkiksi kahden minimoitavan kustannussumman ottaminen voisi olla esimerkki yhdistetystä kustannusfunktiosta).

toinen usein esiintyvä asia, jota pitää käsitellä noissa optimoinneissa, ovat rajoitteet. Joskus algoritmi, joka etsii kustannusten minimointia, voi mennä etsimään ratkaisuja tavalla, joka on käytännössä mahdotonta. Esimerkiksi, kun etsitään parasta henkilöstösuunnittelua, haluamme rajoittaa algoritmia suunnitella ihmisiä 24 tunnin vuoroihin, koska se olisi yksinkertaisesti laitonta.

simulointi

simulointi on oikeastaan verrattavissa optimointiin. Sen sijaan, että kysyisimme algoritmilta, mikä on paras henkilöstösuunnittelu, voisimme myös kysyä algoritmilta, mikä vaikutus suunnittelun muutoksella olisi. Tämäntyyppinen tehtävä on lähellä optimointia, koska voisimme yksinkertaisesti käyttää optimointialgoritmia, jossa on erilainen tulokokoonpano, simuloimaan, mikä olisi optimaalinen tulos näillä eri tuloilla.

eli lyhyesti sanottuna Operaatiotutkimus soveltaa matematiikkaa liiketoimintakysymyksiin tavoitteenaan optimointi ja/tai simulointi. Toivottavasti tämä artikkeli on selventänyt asioita sinulle. Kiitos lukemisesta ja älä epäröi pysyä kuulolla lisää!