en omfattande introduktion till verksamhetsområdet forskning
Operations Research, även kallad beslutsvetenskap eller operationsanalys, är studiet av att tillämpa matematik på affärsfrågor. Som ett delfält för tillämpad matematik har den en mycket intressant position tillsammans med andra områden som datavetenskap och maskininlärning.
vilka frågor svarar Operations Research?
innan vi går in i den verkliga definitionen av operationsforskning, låt oss ta en titt på några exempel på applikationer. Som du kommer att se har de alla några punkter gemensamt: vi kommer till det strax efter.
exempel på operationsforskning:
om du har tagit matematikklasser i skolan har du förmodligen stött på linjära ekvationer och du kanske har lärt dig hur man löser dessa metoder med penna och papper. Linjär programmering är en optimeringsteknik för att lösa system med linjära begränsningar med en linjär objektiv funktion. Det är den mest kända metoden för operationsforskning.
väntar linje teori eller kö teori.
det andra ämnet i Operations Research är köteori. Kanske mindre uppenbart än föregående exempel, men en väntelinje kan lika bra beskrivas perfekt i matematiska termer. När detta är gjort, tillåter köteori ett företag att förstå och förbättra kötider för kunder och samtidigt workforce management.
en annan viktig tillämpning av köteori är schemaläggning av dators operativsystem, även om det är ganska långt ifrån de andra applikationerna som diskuteras i den här artikeln.
Inventory control systems
nästa ämne som löses av Operations Research är Inventory Control. Lagerstyrning för ett företag är komplicerat och beror på många beslut, till exempel inköp, lagerhållning, frakt, spårning och mer,
lagerstyrningssystem omgrupperar olika lösningar som löser helheten i en organisations lageruppgifter. De mest använda algoritmerna för lagerhantering är ekonomisk orderkvantitet (EOQ), Lagerproduktionskvantitet (IPQ) och ABC-analys. Om du vill gå vidare till lagerhantering, bör du definitivt ta en titt på dem.
Ersättningsproblem
jag hoppas att de typer av problem som behandlas i Operations Research redan blir tydligare för dig. Ersättningsproblem är relativt jämförbara med tidigare: optimering av utbyte av material som är kända för att misslyckas efter en viss användningstid. För dyra objekt som maskiner, bilar, datorer, etc Det finns en enorm kostnad för ett företag när du byter ut dem för sent, men också när du byter ut dem för tidigt. Därför är detta också en bra Fråga för optimering med Operations Research.
nätverksanalys
nätverksanalys är ett ämne som skiljer sig relativt från de tidigare listade objekten.
i nätverksanalys representeras en applikation som en graf som ska optimeras. I grafteori i allmänhet finns grafer av noder och kanter. Varje nod är en punkt och varje kant indikerar om det finns en koppling mellan vissa olika noder. Ett bra exempel på denna typ av data är ett socialt medienätverk där varje person (profil) representeras som en nod och varje vänskapsförhållande representeras som en kant.
ett exempel på att använda detta i Operations Research är för projektledning. När vi pratar om projektledning känner vi förmodligen alla till det berömda Gantt-diagrammet som möjliggör mer översikt över steg och beroenden mellan steg i ett projekt.
men när ett projekt är väldigt komplext kommer det att finnas många beroenden mellan uppgifter: så många beroenden att den optimala vägen blir komplicerad att identifiera. Två metoder för operationsforskning som kan hjälpa till här är Critical Path Method (CPM) och Project Evaluation & Review Technique (PERT) – metoden.
Sekvenseringsproblem
jag vill slutligen lista Sekvenseringsproblem. Det här ämnet handlar om att definiera ordningen för ett stort antal operationer som ska utföras med ett begränsat antal resurser. I den här situationen kan vi välja mellan många olika order av utförande och vi vill se till att vi väljer den bästa ordern. Beroende på den valda kostnadsfunktionen kan du optimera den totala varaktigheten av verksamheten, eller kostnaden eller nyttan.
ett antal sekvenseringsmetoder är först till kvarn (FCFS), Kortaste behandlingstid (SPC), tidigast förfallodatum (EDD) och mer.
även om det finns fler tillämpningar av operationsforskning, tror jag att den allmänna tanken är tydlig nu och jag kommer att gå vidare till en mer formell beskrivning av ämnet.
definition av Operations Research
Operations Research använder matematik och statistik för att svara på optimerings-och simuleringsfrågor. När vi översätter en affärsfråga i en optimeringsfråga är det primordialt att vi har tydliga definitioner av en kostnad för att minimera eller en fördel att maximera.
de tre viktigaste punkterna i något Operations Research topic:
algoritmer och statistik
jag skrev det redan ovan: Operations Research kommer att förlita sig starkt på algoritmer, matematik och statistik. En mycket viktig familj av algoritmer i operationsforskning är optimeringsalgoritmer: algoritmer som försöker hitta ett maximum eller ett minimum, med tanke på en viss uppsättning möjligheter.
som ett exempel på detta kan vi använda en optimeringsalgoritm för att minimera kostnaden för att bemanna en fabrik, med tanke på en uppsättning begränsningar för antalet personer som behövs och begränsningar för var och en av de enskilda anställda.
optimering
hitta den bästa möjliga lösningen på en fråga, med tanke på potentiella praktiska begränsningar. Optimering kan handla om maximering eller minimering av en kostnad eller nytta som beslutas innan start.
det är möjligt att ha flera mål, i vilket fall vi kan definiera en kombinerad kostnadsfunktion genom att använda vikter av våra olika kostnader (till exempel att ta summan av två kostnader för att minimera kan vara ett exempel på en kombinerad kostnadsfunktion).
en andra ofta förekommande sak att hantera i dessa optimeringar är begränsningar. Ibland kan en algoritm som letar efter minimering av en kostnad leta efter lösningar på ett sätt som är praktiskt taget omöjligt. När vi till exempel letar efter den bästa personalplaneringen vill vi begränsa algoritmen för att planera människor för 24-timmarsskift eftersom det skulle vara enkelt olagligt.
simulering
simulering är faktiskt en jämförbar uppgift för optimering. I stället för att fråga en algoritm vad den bästa personalplaneringen är, kan vi också fråga en algoritm vad effekten av att ändra planeringen skulle vara. Denna typ av uppgift ligger nära optimering eftersom vi helt enkelt kunde använda optimeringsalgoritmen med en annan ingångskonfiguration för att simulera vad som skulle vara det optimala resultatet med de olika ingångarna.
så kort sagt, Operations Research tillämpar matematik på affärsfrågor med målet optimering och/eller simulering. Jag hoppas att den här artikeln har förtydligat saker för dig. Tack för att du läste och tveka inte att hålla dig uppdaterad för mer!