Hvad er Operations Research?

Operations Research, også kaldet Beslutningsvidenskab eller operationsanalyse, er studiet af at anvende matematik på forretningsspørgsmål. Som et underfelt af Anvendt Matematik har det en meget interessant position sammen med andre områder som datalogi og maskinindlæring.

hvilke spørgsmål svarer Operations Research?

før vi går ind i den virkelige definition af Operations Research, lad os se på et par eksempler på applikationer. Som du vil se, har de alle et par punkter til fælles: Vi kommer til det lige efter.

eksempler på Operations Research:

hvis du har taget matematikkurser i skolen, har du sandsynligvis stødt på lineære ligninger, og du har måske lært, hvordan du løser disse metoder med pen og papir. Lineær programmering er en optimeringsteknik til at løse systemer med lineære begrænsninger med en lineær objektiv funktion. Det er den mest kendte metode til operationsforskning.

Ventelinjeteori eller køteori.

det andet emne i Driftsforskning er Køteori. Måske mindre indlysende end det foregående eksempel, men en ventelinje kan lige så godt beskrives perfekt i matematiske termer. Når dette er gjort, giver Køteori en virksomhed mulighed for at forstå og forbedre køtider for kunder og samtidig arbejdsstyrkestyring.

en anden vigtig anvendelse af Køteori er Opgaveplanlægning af computerens operativsystemer, selvom det er ret langt fra de andre applikationer, der diskuteres i denne artikel.

lagerstyringssystemer

det næste emne løst af Operations Research er lagerstyring. Lagerstyring for en virksomhed er kompliceret og afhænger af mange beslutninger, for eksempel Indkøb, oplagring, forsendelse, sporing og mere,

lagerstyringssystemer omgrupperer forskellige løsninger, der løser totaliteten af en organisations lageropgaver. De mest anvendte algoritmer til lagerstyring er økonomisk ordremængde (EOK), Lagerproduktionsmængde (IPK) og ABC-analyse. Hvis du ønsker at gå videre i lagerstyring, bør du helt sikkert have et kig ind i dem.

Udskiftningsproblemer

jeg håber, at de typer problemer, der behandles i operationsforskning, på dette tidspunkt allerede bliver klarere for dig. Udskiftningsproblemer er relativt sammenlignelige med de foregående: optimering af udskiftning af materialer, der vides at mislykkes efter en bestemt brugstid. For dyre varer som maskiner, biler, computere osv.er der en enorm omkostning for et firma, når de udskiftes for sent, men også når de udskiftes for tidligt. Derfor er dette også et godt spørgsmål til optimering med Driftsforskning.

netværksanalyse

netværksanalyse er et emne, der er relativt forskelligt fra de tidligere nævnte emner.

i netværksanalyse er en applikation repræsenteret som en graf, der skal optimeres. I grafteori generelt findes grafer af noder og kanter. Hver knude er et punkt, og hver kant angiver, om der er en forbindelse mellem bestemte forskellige noder. Et godt eksempel på denne type data er et socialt medienetværk, hvor hver person (profil) er repræsenteret som en knude, og hvert venskabsforhold er repræsenteret som en kant.

et eksempel på at bruge dette i Driftsforskning er til Projektledelse. Når vi taler om Projektledelse, kender vi sandsynligvis alle det berømte Gantt-diagram, der giver mulighed for mere overblik over trin og afhængigheder mellem trin i et projekt.

men når et projekt er meget komplekst, vil der være mange afhængigheder mellem opgaver: så mange afhængigheder, at den optimale sti bliver kompliceret at identificere. To metoder til operationsforskning, der kan hjælpe her, er Critical Path Method (CPM) og Project Evaluation & Gennemgangsteknik (PERT) metode.

Sekventeringsproblemer

jeg vil endelig liste Sekventeringsproblemer. Dette emne handler om at definere rækkefølgen af et stort antal operationer, der skal udføres med et begrænset antal ressourcer. I denne situation kan vi vælge mellem mange forskellige udførelsesordrer, og vi vil sikre os, at vi vælger den bedste ordre. Afhængigt af den valgte omkostningsfunktion kan du optimere den samlede varighed af operationer eller omkostningerne eller fordelen.

et antal sekventeringsmetoder er først til Mølle (FCFS), korteste behandlingstid (SPC), tidligste forfaldsdato (EDD) og mere.

selvom der er flere anvendelser af operationsforskning, tror jeg, at den generelle ide er klar nu, og jeg vil gå videre til en mere formel beskrivelse af emnet.

Definition af Operations Research

Operations Research bruger matematik og statistik til at besvare optimerings-og simuleringsspørgsmål. Når vi oversætter et forretningsspørgsmål i et optimeringsspørgsmål, er det primært, at vi har klare definitioner af en omkostning, der skal minimeres, eller en fordel at maksimere.

de tre nøgleelementer i ethvert Operationsforskningsemne:

algoritmer og statistik

jeg skrev det allerede ovenfor: Operations Research vil stole stærkt på algoritmer, matematik og statistik. En meget vigtig familie af algoritmer i Driftsforskning er optimeringsalgoritmer: algoritmer, der forsøger at finde et maksimum eller et minimum, givet et bestemt sæt muligheder.

som et eksempel på dette kunne vi bruge en optimeringsalgoritme til at minimere omkostningerne ved bemanding af en fabrik i betragtning af et sæt begrænsninger for antallet af nødvendige mennesker og begrænsninger for hver af de enkelte medarbejdere.

optimering

find den bedst mulige løsning på et spørgsmål, givet potentielle praktiske begrænsninger. Optimering kan handle om maksimering eller minimering af en omkostning eller fordel, der besluttes inden start.

det er muligt at have flere mål, i hvilket tilfælde Vi kan definere en kombineret omkostningsfunktion ved at anvende vægte af vores forskellige omkostninger (for eksempel at tage summen af to omkostninger for at minimere kan være et eksempel på en kombineret omkostningsfunktion).

en anden ofte forekommende ting at håndtere i disse optimeringer er begrænsninger. Nogle gange kan en algoritme, der søger minimering af en omkostning, søge efter løsninger på en måde, der er praktisk taget umulig. For eksempel, når vi leder efter den bedste personaleplanlægning, ønsker vi at begrænse algoritmen til at planlægge folk til 24-timers skift, fordi det ville være simpelt ulovligt.

Simulering

simulering er faktisk en sammenlignelig opgave med optimering. I stedet for at spørge en algoritme, hvad den bedste personaleplanlægning er, kunne vi også spørge en algoritme, hvad effekten af at ændre planlægningen ville være. Denne type opgave er tæt på optimering, da vi simpelthen kunne bruge optimeringsalgoritmen med en anden inputkonfiguration til at simulere, hvad der ville være det optimale resultat med de forskellige input.

så kort sagt, Operations Research anvender matematik til forretningsspørgsmål med et mål om optimering og/eller simulering. Jeg håber, at denne artikel har afklaret ting for dig. Tak for læsning og tøv ikke med at stay tuned for mere!