تحقیق در عملیات چیست؟
در جنگ جهانی دوم فرماندهی نظامی در انگلستان از گروهی از دانشمندان دعوتی بعمل آورد تا در مسائل سوق الجیشی و تدابیر جنگی مربوط به دفاع زمینی و هوایی این کشور مطالعه نمایند. هدف آنها تعیین موثرترین روش استفاده از منابع محدود نظامی بود. از جمله مسائلی که مورد بررسی قرار گرفت مطالعه کارایی بمب افکنهای نوع جدید و روش استفاده از راداری بود که به تازگی اختراع شده بود. تشکیل این گروه علمی به عناون اولین فعالیت رسمی تحقیق در عملیات به شمار آمده است.
نام تحقیق در عملیات ظاهراْ بدین مناسبت داده شده بود که این گروه به پژوهش در عملیات(نظامی) پرداخته بود. این رشته جدید تصمیم گیری از آغاز به عنوان رشته ای شناخته شده است که اطلاعات علمی را از طریق تلاش گروهی متخصص در نظامهای مختلف به منظور تعیین بهترین نحوه استفاده از منابع محدود به کار می گیرد.
نتایج امیدبخشی که توسط گروههای تحقیق در عملیات در بریتانیا به دست آمده بود فرماندهی نظامی ایالات متحده را بر آن داشت تا فعالیتهای مشابهی را شروع نماید. از فعالیتهای موفقیت آمیز گروههای آمریکایی می توان مطالعه مسائل پیچیده تدارکات نظامی٫ ابداع الگوهای جدید پرواز٫ طرح مین گذاری دریا و استفاده موثر از وسائل الکترونیکی را نام برد.
پس از جنگ موفقیت گروههای نظامی توجه مدیران صنعتی را به خود جلب کرد. اینان در جستجوی راه حلهایی برای مسائل خود بودند که بر اثر وارد شدنتخصص شغلی در تشکیلات تجاری روز به روز حادتر می شدند. زیرا با وجود این واقعیت که اصولا مشاغل تخصصی برای خدمت به هدف کلی یک سازمان به وجود می آیند٫ اهداف فردی این مشاغل ممکن است همواره با مقاصد آن سازمان سازگار نباشند. این وضع منجر به مسائل تصمیم گیری پیچیده ای شده است که نهایتا سازمان تجاری را مجبور نموده تا درصدد استفاده از موثرترین روشهای تحقیق در عملیات برآیند.
اگرچه پیشگامی تحقیق در عملیات به عنوان یک نظام جدید با بریتانیای کبیر بود چیزی نگذشت که رهبری این رشته به سرعت در حال رشد را ایالات متحده به دست گرفت. اولین تکنیک ریاضی در این رشته که مورد قبول همه قرار گرفت و روش سیمپلکس برنامه ریزی خطی نامیده شد در سال ۱۹۴۷ توسط ریاضیدان آمریکایی جورج.ب. دانتسیک به وجود آمد. ار آن به بعد با تلاشها و همکاریهای علاقه مندان در موسسات علمی و صنعتی تکنیکها و کاربردهای جدیدی پدید آمده اند.
تحقیق در عملیات یا پژوهش عملیاتی (Operations Research, Operational Research) كه به طور مخفف OR نامیده میشود شاخه‌ای بین‌رشته‌ای از ریاضیات است كه از گرایش‌هایی مانند برنامه‌ریزی ریاضی، آمار و طراحی الگوریتم‌ها استفاده می‌كند تا در مسائل بهینه سازی نقطه بهینه را پیدا كند. یافتن نقطه بهینه براساس نوع مسله مفاهیم مختلف دارد و در تصمیم سازیها استفاده میشود. مسائل تحقیق در عملیات بر بیشینه سازی (ماكزیمم سازی) -مانند سود، سرعت خط تولید، تولید زراعی بیشتر، پهنای باند بیشتر و غیره- یا كمینه سازی (می‌نیمم‌سازی) -مانند هزینه كمتر و كاهش ریسك و غیره) با استفاده از یك یا چند قید تمركز دارند. ایده اصلی تحقیق در عملیات یافتن بهترین پاسخ برای مسائل پیچیده‌ای است كه با زبان ریاضی مدلسازی شده‌اند كه باعث بهبود یا بهینه‌سازی عملكرد یك سیستم میشوند
عبارت تحقیق در عملیات (كه گاهی علم مدیریت یا management science نیز نامیده میشود) معمولاً مخفف به صورت OR به كار می‌رود. معمولاً علم مدیریت ارتباط نزدیكی به مسائل مدیریت تجارت دارد. تحقیق در عملیات یكی از زیرشاخه‌های ریاضیات كاربردی است و جنبه‌های كاربردی آن در مهندسی صنایع نیز مورد توجه قرار میگیرد. ریاضیات كاربردی به متخصصان امكان می‌دهد تا جنبه‌های نظری تحقیق در عملیات را بررسی كرده و آن‌را گسترش دهند و توانایی ایجاد و توسعه تحقیق در عملیات را فراهم كنند. مهندسی صنایع با استفاده از جنبه‌های كاربردی تحقیق در عملیات سعی می‌كند تا آن‌را در صنعت و تجارت به كار گیرد. ابزارهای اصلی استفاده شده توسط تحقیق در عملیات مدلسازی ریاضی، بهینه‌سازی، آمار، نظریه گراف، نظریه بازی‌ها، نظریه صف، آنالیز تصمیم‌گیری و شبیه‌سازی است. به دلیل ماهیت محاسباتی این شاخه، OR با علوم كامپیوتر پیوند دارد و تحلیل‌گر تحقیق در عملیات معمولاً از نرم‌افزارها یا كدهای اختصاصی استفاده می‌كنند كه توسط خودشان یا همكارانشان ایجاد شده‌اند. نرم‌افزارهای تجاری تحقیق در عملیات معمولاً با عنوان ابزارهای حل مساله شناخته میشوند و قابلیت استفاده در نرم‌افزارها و كدهای خودنوشته را دارا هستند. ویژگی بارز تحقیق در عملیات نگاه كلی آن به سیستمها و بهبود آن است و به جای آنكه بر یك یا چند جزء سیستم تمركز كند تمام سیستم را مد نظر قرار می‌دهد. تحلیل‌گران تحقیق در عملیات معمولاً با مسائل جدیدی مواجه میشوند و باید تشخیص دهند كه كدام‌یك از روشها بیشتر با ساختار سیستم، اهداف بهبود و قیدهای زمانی و توان محاسباتی منطبق است. به همین دلیل (و دلایل دیگر) نقش نیروی انسانی در تحقیق در عملیات حیاتی است. همانند ابزارهای دیگر، تكنیك‌های OR به تنهایی قادر به حل مسائل نیستند.
قلمرو تحقیق در عملیات
برخی از نمونه‌های كاربرد تحقیق در عملیات به شرح زیر است:
• مدیریت بهینه حمل و نقل كالا و مواد در شبكه‌های ارتباطی جاده‌ای، دریایی، هوایی و لوله‌های انتقال
• ارزیابی بهره‌وری، كارایی و اثربخشی
• برنامه‌ریزی زمانی جلسات مختلف در مدارس، دانشگاه‌ها و كنفرانس‌ها با هدف كاستن از زمان‌های تلف شده و افزایش اثربخشی آموزش
• تخصیص بهینه نیروهای كاری به مشاغل
• بودجه‌ریزی بهینه با هدف استفاده موثر از هزینه‌ها
• طراحی ساختار كارخانهها با هدف جریان بهینه مواد و كالاها
• ایجاد شبكه‌های ارتباطی با كمترین هزینه و اطمینان از كیفیت خدمات
• مدیریت ترافیك خیابانی و جاده‌ای
• طراحی ساختار چیپ‌های كامپیوتری با هدف كاهش زمان تولید (و بنابراین كاهش هزینه‌ی تولید)
• مدیریت جریان مواد و كالا در زنجیره تامین
• زمان‌بندی:
o كاركنان
o مراحل تولید
o مدیریت پروژه
o انتقال داده‌ها در شبكه‌ها
o رویدادهای ورزشی و پوشش تلویزیونی
تحقیق در عملیات به طور گسترده در سازمان‌ها و موسسات دولتی و خصوصی مورد استفاده قرار میگیرد و به دلیل ماهیت آن، تحلیل‌گران تحقیق در عملیات می‌توانند با استفاده از دانش خود در حوزه‌های تخصصی دیگر وارد شوند
از اواسط دهه پنجاه به بعد ، همراه با گسترش كاربرد پژوهش در عملیات در نتیجه جنگ جهانی دوم (كه در گامهای پیشین از آن گفته ایم) ، تعاریف متعددی از پژوهش در عملیات توسط انجمن های تخصصی پژوهش در عملیات و نویسندگان ارائه شده است اما هنوز تعریف واحدی از آن وجود ندارد . در اینجا به بیان برخی تعاریف موجود می پردازیم :
۱ تعریف انجمن پژوهش در عملیات بریتانیای كبیر (ویلكس ،۱۹۸۰)
پژوهش در عملیات عبارتست از كاربرد روشهای علمی در مسائل پیچیده پدید آمده برای هدایت و مدیریت سیستم های بزرگ شامل انسان ، ماشین ، مواد و پول ، در صنعت ، تجارت ، دولت و دفاع . رویكرد متمایز پژوهش در عملیات ، توسعه مدلی علمی از سیستم به همراه اندازه گیری عواملی مانند شانس و خطر برای پیشگویی و مقایسه پیامدهای تصمیمات ، استراتژیها یا كنترلهای جانشین می باشد . هدف ، كمك به مدیریت در تعیین سیاست ها و اقدامات به صورت علمی است .
۲ تعریف انجمن پژوهش در عملیات آمریكا (پولاك، راسكوپف و بارنت ،۱۹۹۴)
۲ ۱ پژوهش در عملیات رویكردی علمی برای تصمیم گیری است .
۲ ۲ پژوهش در عملیات عبارتست از تصمیم گیری علمی برای دستیابی به بهترین طراحی و عملیات سیستم ها ، معمولا در شرایطی كه تخصیص منابع محدود نیز مورد نیاز باشد .
۳ تعریف دالن باخ و جرج ،۱۹۷۸
پژوهش در عملیات عبارتست از كاربرد سیستماتیك روشها ، تكنیكها و ابزار مقداری برای تحلیل مسائل عملیات سیستم ها .
۴ تعریف دالن باخ و جرج ،۱۹۷۸
پژوهش در عملیات اساسا عبارتست از مجموعه ای از تكنیكها و ابزارهای ریاضی به همراه نگرشی سیستمی كه برای حل مسائل تصمیم عملی دارای ماهیت اقتصادی یا مهندسی بكار می رود .
۵ تعریف ثیراف و كك لمپ ،۱۹۷۵
پژوهش در عملیات عبارتست از بكارگیری نگرش برنامه ریزی شده (روش علمی روز آمد شده) و تیمی چند تخصصی برای بیان ارتباطات عملكردی پیچیده ، در قالب مدلهای ریاضی با هدف ارائه مبنایی مقداری برای تصمیم گیری و كشف مسائل جدید برای تحلیل مقداری .
۶ تعریف حمدی طه ،۱۹۷۶
این حوزه جدید تصمیم گیری با استفاده دانش علمی از طریق تلاش تیمی چند تخصصی برای تعیین بهترین نحوه بهره برداری از منابع محدود تعریف می شود .
۷ تعریف چرچمن ، اكاف و آرنوف ،۱۹۵۷
پژوهش در عملیات در كلی ترین معنی عبارتست از كاربرد روشها ، تكنیكها و ابزار علمی در مسائل شامل عملیات سیستم ها ، به گونه ایكه عملیات چنین سیستمهایی در قالب جوابهای بهینه مسائل كنترل شوند .
۸ تعریف لاس و روزن وین ،۱۹۷۷
پژوهش در عملیات می تواند بعنوان رویكردی علمی برای تصمیم گیری تعریف شود . رسالت پژوهش در عملیات پشتیبانی در حل مسائل واقعی در حوزه های كاربردی متنوع با استفاده از مدلسازی ریاضی و كامپیوتری می باشد .
۹ تعریف سوپر ، اوسبورن و زوزیگ ،۱۹۹۰
پژوهش در عملیات ، نوع خاصی از پژوهش كاربردی است و در بیشتر موارد به عنوان ابزار مدیریت بكار گرفته می شود . پژوهش در عملیات به عنوان كاربرد روش علمی در حل مسائل مدیریت آغاز شد . پژوهش در عملیات با رویكردی مقداری به تحلیل مسائل مدیریت دارد .
۱۰ تعریف كی وود ،۱۹۷۱
پژوهش در عملیات ، علمی تجربی و كاربردی است كه به مشاهده ، درك و پیشگویی رفتار سیستم های هدفمند متشكل از انسان و ماشین می پردازد .
۱۱ تعریف وارنر ،۱۹۹۶
پژوهش در عملیات تلاش خود را مختص به درك رفتار سیستم های عملیاتی متشكل از طبیعت ، انسان و ماشینها می كند . ماشینها چیزهایی علاوه بر ساخته های بشری ، مانند قوانین ، عادات معمول ، رفتار بشری و ساختارها و رسوم اجتماعی را شامل می شوند . چنین سیستم هایی در تجارت ، مدیریت و دولت معمول هستند . نوع پژوهش در پژوهش در عملیات هم توسعه تئوریها (كه در پژوهش در عملیات مدل نامیده می شود) و هم كاربرد این دانش در بهبود عملیات سیستم ها را شامل می شود .
۱۲ تعریف ساعتی ،۱۹۸۸
پژوهش در عملیات عبارت است از كمك به مدیران در تصمیم گیری از طریق ارائه اطلاعات عددی مورد نیاز به آنها بر اساس روش علمی تحلیل .
هدف پژوهش در عمليات چيست ؟
1- حل مسائل عملياتي
2- حل مسائل عمليات سيستمهاي شامل انسان ، ماشين ، مواد ، انرژي ، اطلاعات و پول .
3- حل مسائل تصميم‌گيري
عمليات عبارتست از مجموعه‌اي از چند يا تعداد زيادي عمل يا وظيفه مستقل مربوط به مواد خام ، انسان و ماشينها كه وقتي در كنار هم قرار مي‌گيرند ساختار منسجمي را تشكيل مي‌دهند كه از آن عملي در راستاي اهداف بزرگتر و وسيعتر حاصل ميشود (ساعتي ،1988) . مورديك و مانسون (1986) عمليات را چنين تعريف مي‌نمايند : عمليات عبارتست از مجموعه‌اي از عناصر كاري كه منجر به تغيير ارادي خصوصيات فيزيكي يا شيميايي يك شيء ، مونتاژ يا دمونتاژ اجزاء ، تنظيم و آماده‌سازي عمليات ديگر ، حمل ونقل ، بازرسي ، بايگاني يك شيء يا ثبت داده‌ها مي‌گردند ؛ همچنين عمليات زماني اتفاق مي‌افتد كه تلاش فكري در خصوص اجزاء يك مساله پيچيده يا براي يك مساله ساده بكار رود .
مورديك و مانسون (1986) سيستم را چنين تعريف مي‌نمايند : سيستم عبارتست از مجموعه‌اي از عناصر سازمان يافته داراي اثر متقابل كه از طريق انجام عمليات روي داده‌ها ، اطلاعات ، انرژي ، ماده يا ارگانيسم‌ها در يك فاصله زماني براي توليد اطلاعات ، انرژي ، ماده يا ارگانيسم‌ها به عنوان خروجي ، هدف يا اهداف مشتركي را دنبال ميكند .
مسائل عملياتي و عمليات سيستم‌ها مسائلي هستند كه در اجرا ، كنترل ، هدايت ، هماهنگي ، تنظيم ، برنامهريزي ، زمانبندي ، بهينه‌سازي و بهبود عمليات پيش مي‌آيند . خيلي از نويسند‌گان بين پاسخهاي مسأله و تصميم‌ها و همچنين حل مسأله و تصميم‌گيري تفاوتي قايل نمي‌شوند . مورديك و مانسون (1986) مسأله و تصميم را يكي نمي‌دانند ؛ مسائل هنگامي بروز مي‌نمايند كه ما ناراضي هستيم ، هنگامي كه چيزي ما را تا آن حد آزار ميدهد كه احساس مي‌كنيم بايد اقدامي صورت دهيم . فعاليت حل مسأله عبارتست از جستجوي راهحلها يا خط‌مشي‌هايي كه نارضايتي ما را كاهش دهد . معمولا تعداد زيادي راه‌حل براي يك مسأله وجود دارد كه بعضي از آنها بهتر از بقيه هستند ؛ انتخاب از ميان اين راهحلها يا خط‌مشي‌ها ، تصميم‌گيري است .
در گام آتي انواع پژوهشها در اين حوزه را تبيين مي‌نماييم ...
انواع پژوهش در پژوهش در عمليات كدامند ؟
در يك دسته‌بندي عمومي ، اگر پژوهش براي حل مسائل مشخص و موجود انجام شود نوع پژوهش از جهت خروجي ، كاربردي خواهد بود و اگر توسعه تئوريها و روشهاي عمومي براي توليد دانش هدف باشد نوع پژوهش ، محض خواهد بود .
با هدف تدوين روش پژوهش براي پژوهش در عمليات ، در اينجا دسته‌بندي عملي‌تري از انواع پژوهش در پژوهش در عمليات ارائه مي‌كنيم . در اين دسته‌بندي سه نوع پژوهش قابل تشخيص است :
1- حل مسائل واقعي .
2- توسعه مدل يا روش حل براي مسائل كلاسيك .
3- توسعه تئوريها يا فنون عمومي .
در حل مسائل واقعي ، متخصص پژوهش در عمليات با مساله‌اي مربوط به يك عمليات در حال اجرا روبروست . صرفنظر از اينكه مشكل چه باشد و چگونه توسط سفارش‌دهنده مطرح شده باشد ممكن است از ديدگاه پژوهش در عمليات ناشناخته بوده و به درستي تعريف نشده باشد يا چيزي به غير از آنچه باشد كه مدنظر سفارش‌دهنده است ؛ بنابراين تعريف مساله در اين نوع پژوهش از اهميت بالايي برخوردار است . واقعي بودن مساله ضرورت دقت در تعيين مفروضات ، جمع‌آوري داده‌ها ، تعيين پارامترها و روابط و تدوين اهداف عمليات و شاخص‌هاي اثربخشي را دوچندان مي‌نمايد . عوامل اشاره شده نقش تعيين‌كننده‌اي در تعريف مساله و دستيابي به راه‌حل دارند . راه‌حل پيشنهادي در حل مسائل واقعي زماني ارزشمند است كه بتواند در عمل پياده شود . يعني تطبيق و تعديل راه‌حل پژوهش به شكلي كه به راه‌حل عملياتي و واقعي منجر شود بسيار مهم است .
مسائل كلاسيك ، مسائلي هستند كه به دليل تشابه در بسياري از عمليات مختلف ، پژوهشهاي متعدد براي ارائه راه‌حل و دارا شدن سابقه علمي در كتابها و مقاله‌هاي مربوط به پژوهش در عمليات ، به شكل كلاسيك درآمده‌اند . مساله فروشنده دوره‌گرد ، مساله مسيريابي وسايل ترابري ، مسائل برش و چيدمان ، تعادل خط مونتاژ ، مساله زمانبندي خدمه پرواز ، مساله تخصيص مضاعف و زمانبندي كارگاهي از مسائل كلاسيك به شمار مي‌آيند ؛ اين مسائل كاملا شناخته‌شده هستند . اهداف ، شاخص‌هاي اثربخشي ، محدوديتها و قيود ، پارامترها و مفروضات هر يك از مسائل كلاسيك مشخص و روشن هستند . خصوصيات راه‌حل ، مشخص و به صورت مستقيم قابل كاربرد در موارد واقعي هستند . نيازي به جمع‌آوري دادههاي واقعي نيست و دادههاي فرضي كه به شرايط واقعي اين نوع مسائل شبيه باشد كفايت ميكند ؛ در حل اين نوع مسائل ، پژوهشگر با توسعه مدلي از مساله ، روش حل مساله يا هر دو روبروست .
در توسعه تئوريها يا فنون عمومي ، حل مساله واقعي يا كلاسيك مدنظر نيست بلكه پژوهشگر قصد دارد تئوريهاي جديدي را در قالب قضايا و روابط براي مفاهيم ، اصول و فنون موجود بيان دارد يا فن جديدي را براي استفاده در حل مدلها ابداع نمايد . در اينجا هدف كاربرد نتايج پژوهش در حل مسائل نيست (اگر چه ممكن است از آنها استفاده شود) بلكه توليد دانش در حوزه پژوهش در عمليات است . در اين نوع پژوهش ، پژوهشگر با تعريف مساله ، جمع‌آوري داده‌ها ، مدلسازي و كاربرد نتايج حل مدل روبرو نيست و بنابراين روش پژوهش متفاوت و كمتر قابل مستندسازي خواهد بود .
همانطور كه مشاهده ميشود روش پژوهش در هر دسته متفاوت از ديگر دسته‌ها خواهد بود . دسته اول و دوم براساس تعاريف ، پژوهش كاربردي هستند اما ممكن است پژوهشهاي دسته اول منجر به انجام پژوهشهاي دسته دوم و سوم و پژوهش دسته دوم منجر به پژوهش دسته سوم گردد ؛ پژوهش در دسته سوم ، پژوهش از نوع محض است .
در گام آتي شباهتها و تفاوتهاي مهندسي صنايع و پژوهش در عمليات را بيان خواهيم نمود ...
ادامه متن در پست بعدی ..... 
