a comprehensive introduction to the field of Operations Research
Operations Research, also called Decision Science or Operations Analysis, is the study of applying mathematics to business questions. Como um sub-campo da Matemática Aplicada, tem uma posição muito interessante ao lado de outros campos como ciência de dados e aprendizagem de máquinas.A que perguntas responde a Investigação Operacional?
Antes de entrar na verdadeira definição de Pesquisa de Operações, vamos dar uma olhada em alguns exemplos de aplicações. Como verão, todos eles têm alguns pontos em comum: iremos chegar a esse ponto logo a seguir.
Exemplos de Operações de Investigação:
Se você já tomou aulas de matemática na escola, você provavelmente encontrou Equações Lineares e você pode ter aprendido a resolver esses métodos, com papel e caneta. Programação Linear é uma técnica de otimização para resolver sistemas de restrições lineares com uma função objetiva linear. É o método mais conhecido de pesquisa de operações.
Waiting line theory or queuing theory.
o segundo tópico na pesquisa de operações é a teoria das filas. Talvez menos óbvio do que o exemplo anterior, mas uma linha de espera pode muito bem ser descrita perfeitamente em termos matemáticos. Uma vez feito isso, a teoria da fila permite que um negócio compreenda e melhore os tempos de fila para os clientes e, ao mesmo tempo, a gestão da força de trabalho.Outra importante aplicação da teoria da fila é a programação de Tarefas pelos sistemas de operação do computador, embora isso esteja muito longe das outras aplicações discutidas neste artigo.
Sistemas de controlo de Inventário
o próximo tópico resolvido pela pesquisa de operações é o controlo de Inventário. O controle de inventário para uma empresa é complicado e depende de muitas decisões, por exemplo, compra, armazenagem, transporte, rastreamento e muito mais,
Sistemas de controle de Inventário reagrupam diferentes soluções que resolvem a totalidade das tarefas de inventário de uma organização. Os algoritmos mais usados para gerenciamento de Inventário São quantidade de Ordem Econômica (EOQ), quantidade de produção de Inventário (IPQ) e análise ABC. Se você quer ir mais longe na gestão de inventário, você definitivamente deve dar uma olhada nisso.
problemas de substituição
espero que neste momento os tipos de problemas tratados em operações de investigação já estão a ficar mais claros para si. Problemas de substituição são relativamente comparáveis ao anterior: otimizar a substituição de materiais que são conhecidos por falhar após um certo tempo de uso. Para itens caros como máquinas, carros, computadores, etc, há um custo enorme para uma empresa quando substituí-los demasiado tarde, mas também quando substituí-los muito cedo. Portanto, esta também é uma boa questão para otimização com a pesquisa de operações.
Análise de rede
a análise de rede é um tópico que é relativamente diferente dos itens anteriormente listados.
na análise de rede, uma aplicação é representada como um grafo a ser otimizado. Na teoria dos grafos em geral, grafos existem de nós e arestas. Cada nó é um ponto e cada aresta indica se há uma conexão entre certos nós diferentes. Um bom exemplo deste tipo de dados é uma rede de mídia social onde cada pessoa (perfil) é representada como um nó e cada relação de amizade é representada como uma borda.
um exemplo de Utilização disto em operações de investigação é para a gestão de projectos. Ao falar sobre gestão de projetos, provavelmente todos conhecemos o famoso gráfico Gantt que permite uma visão mais geral dos passos e dependências entre os passos de um projeto.
mas sempre que um projeto é muito complexo, haverá muitas dependências entre as tarefas: tantas dependências que o caminho ideal se torna complicado de identificar. Dois métodos de pesquisa de operações que podem ajudar aqui são o método do caminho crítico (CPM) e o método de Avaliação do projeto & técnica de revisão (PERT).
sequencing Problems
I finally want to list Sequencing Problems. Este tópico trata de definir a ordem de um grande número de operações a executar com um número limitado de recursos. Nesta situação, podemos escolher entre muitas ordens de execução diferentes e queremos ter a certeza que escolhemos a melhor ordem. Dependendo da função de custo escolhida, você pode otimizar a duração total das operações, ou o custo ou benefício.
uma série de métodos de sequenciação São primeiro a chegar primeiro (FCFS), menor tempo de processamento (SPC), mais cedo Data de vencimento (EDD), e muito mais.Embora haja mais aplicações da pesquisa de operações, eu acho que a idéia geral é clara agora e eu vou passar para uma descrição mais formal do tópico.
Definition of Operations Research
Operations Research uses mathematics and statistics to answer optimization and simulation questions. Sempre que traduzimos uma questão de negócios em uma questão de otimização, é primordial que tenhamos definições claras de um custo para minimizar ou um benefício para maximizar.
os três itens chave de qualquer tópico de pesquisa de operações:
algoritmos e estatísticas
eu já escrevi isso acima: a pesquisa de operações vai depender fortemente de algoritmos, matemática e estatísticas. Uma família muito importante de algoritmos na pesquisa de operações são algoritmos de otimização: algoritmos que tentam encontrar um máximo ou um mínimo, dado um certo conjunto de possibilidades.Como exemplo disso, poderíamos usar um algoritmo de otimização para minimizar o custo do pessoal de uma fábrica, dado um conjunto de restrições sobre o número de pessoas necessárias, e restrições de cada um dos funcionários individuais.Optimization
Finding the best possible solution to a question, given potential practical constraints. Otimização pode ser sobre a maximização ou minimização de um custo ou benefício que é decidido antes de começar.
é possível ter vários objetivos, caso em que podemos definir uma função de custo combinada aplicando pesos de nossos diferentes custos (por exemplo, tomando a soma de dois custos para minimizar poderia ser um exemplo de uma função de custo combinada).
a second often-occurring thing to deal with in those optimizations are constraints. Às vezes, um algoritmo que procura a minimização de um custo pode ir procurar soluções de uma forma que é praticamente impossível. Por exemplo, ao procurar o melhor planejamento de pessoal, queremos restringir o algoritmo para planejar pessoas para turnos de 24 horas, porque isso seria simplesmente ilegal.
Simulation
Simulation is actually a comparable task to optimization. Ao invés de perguntar a um algoritmo Qual é o melhor planejamento de pessoal, nós também poderíamos perguntar a um algoritmo qual seria o efeito de mudar o planejamento. Este tipo de tarefa está próximo da otimização, uma vez que poderíamos simplesmente usar o algoritmo de otimização com uma configuração de entrada diferente para simular qual seria o resultado ideal com essas diferentes entradas.Em resumo, a pesquisa de operações está aplicando matemática para questões de negócios com o objetivo de otimização e/ou simulação. Espero que este artigo tenha clarificado as coisas para si. Obrigado por ler e não hesite em ficar sintonizado para mais!