DRIFTSUNDERSØGELSER: HVAD DET ER TIL, MODELLER, APPLIKATIONER - TEKNOLOGI - 2025

Den operationsanalyse er en metode, der er dedikeret til at anvende avancerede analytiske discipliner til at hjælpe med problemløsning og beslutningstagning, være nyttige i forvaltningen af organisationer. Dvs.

I denne disciplin er problemer opdelt i deres grundlæggende komponenter, og derefter løses de med definerede trin gennem matematisk analyse. De anvendte analysemetoder inkluderer matematisk logik, simulering, netværksanalyse, køteori og spilteori.

Kilde: pixabay.com

Ved hjælp af disse teknikker fra de matematiske videnskaber opnår driftsundersøgelser optimale eller gennemførlige løsninger på komplicerede beslutningsproblemer. Hans teknikker har løst problemer af interesse i en række industrier.

Matematiske metoder

På grund af den statistiske og beregningsmæssige karakter af de fleste af disse metoder har driftsundersøgelser også stærke bånd til analyse og informatik.

Operationsforskere, der står over for et problem, skal angive, hvilke af disse metoder, der er mest passende, baseret på forbedringsmål, systemets art, beregningskraft og tidsbegrænsninger.

Matematisk programmering er en af ​​de mest kraftfulde teknikker, der anvendes i driftsundersøgelser, i en sådan grad, at de to udtryk undertiden bruges om hverandre.

Denne programmering har intet at gøre med computerprogrammering, det betyder optimering. Diskret programmering eller optimering adresserer problemer, hvor variabler kun kan antage diskrete værdier, for eksempel heltalværdier.

På grund af sin vægt på interaktion mellem mennesketeknologi og dens fokus på praktiske anvendelser er driftsundersøgelser blevet interpoleret med andre discipliner, især industrielle ingeniører og driftsledelse, der også er afhængige af psykologi og organisationsvidenskab.

Historie

Historisk oprindelse

I det syttende århundrede forsøgte matematikere som Pascal og Huygens at løse problemer, der involverede komplekse beslutninger. Disse typer af problemer blev løst i det 18. og 19. århundrede ved hjælp af kombinatorik.

I det 20. århundrede kunne undersøgelsen af ​​lagerstyring betragtes som begyndelsen på moderne driftsundersøgelser med den billige partimængde, der blev udviklet i 1913.

I løbet af 1937 blev der oprindeligt anvendt forskning i Storbritannien i den forskning, der blev udført for at integrere radarteknologi i luftkamphandlinger, hvilket således adskiller sig fra forskning udført i laboratorier.

Anden Verdenskrig

Udtrykket operationsforskning blev myntet i begyndelsen af ​​1941 under 2. verdenskrig, da den britiske militære ledelse indkaldte en gruppe forskere til at anvende en videnskabelig tilgang til studiet af militære operationer.

Hovedmålet var effektivt at afsætte knappe ressourcer til de forskellige militære operationer og aktiviteter inden for hver operation.

Ligesom i Storbritannien stimulerede radar udviklingen i det amerikanske luftvåben. I oktober 1942 blev alle kommandoer opfordret til at inkludere operationelle forskningsgrupper i deres personale.

Årtier fra 50'erne og 60'erne

Operationsforskning voksede i mange områder udover militæret, efter at forskere lærte at anvende dens principper på den civile sektor. Dets effektivitet på militærområdet udvidede sin interesse til andre industri- og regeringsområder.

Partnerskaber blev organiseret, begyndt i 1948 med Operations Research Club i Storbritannien, der i 1954 blev Operations Research Society.

I 1952 blev Operations Research Society dannet i USA. Mange andre nationale samfund dukkede også op.

I 1957 blev den første internationale konference om driftsforskning afholdt på University of Oxford. I 1959 blev International Federation of Operations Research Sociations dannet.

I 1967 beskrev Stafford Beer området management science som erhvervsmæssig brug af driftsforskning.

Med udviklingen af ​​computere i de næste tre årtier kan driftsundersøgelser nu løse problemer med hundreder af tusinder af variabler og begrænsninger.

Hvad er driftsundersøgelse til?

Professionelle inden for operationel forskning løser problemer i det virkelige liv hver dag og sparer penge og tid. Disse problemer er meget forskellige og synes næsten altid ikke at være forbundet. Essensen er dog altid den samme, ved at træffe beslutninger om at nå et mål på den mest effektive måde.

Det centrale mål for driftsundersøgelser er optimering, det vil sige at gøre tingene bedst muligt, afhængigt af de givne omstændigheder.

Dette generelle koncept har mange anvendelser, for eksempel i dataanalyse, allokering af varer og ressourcer, kontrol af produktionsprocesser, risikostyring, trafikstyring osv.

-Optimale løsninger

Operations research fokuserer på udvikling af matematiske modeller, der kan bruges til at analysere og optimere komplekse systemer. Det er blevet et område med akademisk og industriel forskning. Processen er opdelt i tre trin.

- Der er udviklet et sæt mulige løsninger på et problem.

- De opnåede alternativer analyseres og reduceres til et lille sæt opløsninger, der sandsynligvis er levedygtige.

- De producerede alternative løsninger gennemgår en simuleret implementering. Hvis det er muligt, testes de i virkelige situationer.

Efter optimeringsparadigmet, når man anvender driftsundersøgelser, vælger beslutningstageren de nøglevariabler, der vil påvirke beslutningenes kvalitet. Denne kvalitet udtrykkes gennem en objektiv funktion til at maksimere (profit, servicehastighed osv.) Eller til at minimere (omkostninger, tab osv.).

Ud over den objektive funktion betragtes et sæt begrænsninger også, det være sig fysiske, tekniske, økonomiske, miljømæssige osv. Derefter vælges en optimal eller gennemførlig løsning ved systematisk at justere værdierne for alle beslutningsvariabler.

- Almindelige anvendelser

Kritisk sti-analyse

Det er en algoritme til programmering af et sæt aktiviteter i et projekt. Den kritiske vej bestemmes ved at identificere den længste række afhængige aktiviteter og måle den tid, der kræves for at afslutte dem fra start til slut.

Tildelingsproblem

Det er et grundlæggende kombinatorisk optimeringsproblem. I dette problem er der flere agenter og flere opgaver. Enhver agent kan tildeles til at udføre enhver opgave.

Afhængig af den opgave, der er tildelt agenten, afholdes en omkostning, der kan variere. Derfor er det påkrævet at udføre alle opgaver, korrekt tildele en agent til hver opgave og en opgave til hver agent, for at minimere de samlede omkostninger ved tildelingen.

modeller

En model er til stor hjælp for at lette driftsundersøgelser, da problemerne udtrykkes gennem modeller, der viser forholdene mellem variablerne.

Da det er en forenklet repræsentation af den virkelige verden, er kun de variabler, der er relevante for problemet, inkluderet. For eksempel beskriver en model af frit faldende kropper ikke farven eller strukturen på den involverede krop.

Modellerne repræsenterer forholdet mellem de kontrollerede og ukontrollerede variabler og systemets ydelse. Derfor skal de være forklarende og ikke kun beskrivende.

Mange af de anvendte forenklinger forårsager en vis fejl i forudsigelserne fra modellen, men denne fejl er ganske lille sammenlignet med størrelsen på den operationelle forbedring, der kan opnås fra modellen.

Typer af modeller

De første modeller var fysiske repræsentationer, såsom modelskibe eller fly. Fysiske modeller er normalt ret lette at opbygge, men kun for relativt enkle objekter eller systemer er de generelt vanskelige at ændre.

Det næste trin efter den fysiske model er grafen, som er lettere at opbygge og håndtere, men mere abstrakt. Da en grafisk repræsentation af mere end tre variabler er vanskelig, bruges symboliske modeller.

Der er ingen grænse for antallet af variabler, der kan inkluderes i en symbolsk model. Disse modeller er lettere at opbygge og betjene end fysiske modeller.

På trods af de åbenlyse fordele ved symboliske modeller er der mange tilfælde, hvor fysiske modeller stadig er nyttige, f.eks. Når man tester fysiske strukturer og mekanismer. Det samme gælder grafiske modeller.

Symbolisk model

De fleste operationelle forskningsmodeller er symboliske modeller, fordi symboler bedre repræsenterer systemets egenskaber.

Den symboliske model er i form af en matrix eller en ligning. Disse modeller leverer løsninger på en kvantitativ måde (omkostninger, vægt osv.), Afhængigt af problemet.

Symboliske modeller er helt abstrakte. Når symboler er defineret i modellen, får den betydning.

Symboliske modeller af systemer med forskelligt indhold viser ofte lignende strukturer. Derfor kan de problemer, der opstår i systemerne, klassificeres ud fra få strukturer.

Da metoderne til udtrækning af løsninger fra modellerne kun afhænger af deres struktur, kan få metoder bruges til at løse en lang række problemer fra et kontekstmæssigt synspunkt.

Applikationer

Anvendelserne til driftsundersøgelser er mange, såsom i fremstillingsvirksomheder, serviceorganisationer, militærgrene og regeringer. Rækken af ​​problemer, som du har bidraget med, er enorme:

- Planlægning af flyselskaber, tog eller busser.

- Tildeling af medarbejdere til projekter.

- Udvikling af strategier vedtaget af virksomheder (spilteori).

- Håndtering af vandstrømmen fra reservoirerne.

Projekt planlægning

Processerne i et komplekst projekt, der påvirker projektets samlede varighed, identificeres.

Gulvplanlægning

Design planen til udstyr i en fabrik eller komponenter på en computerchip for at reducere produktionstiden og derfor reducere omkostningerne.

Optimering af et netværk

Konfigurer telekommunikations- eller energisystemnetværk for at sikre servicekvaliteten under afbrydelser.

Placering af faciliteter

For at minimere transportomkostninger, mens der tages hensyn til faktorer som at undgå at placere farlige materialer i nærheden af ​​hjemmet.

routing

Det udføres på mange typer netværk, herunder kredsløbskoblede netværk, såsom det offentlige telefonnet og computernetværk, såsom Internettet.

Projekt operationelle aktiviteter

Styring af strømmen af ​​operationelle aktiviteter i et projekt som en konsekvens af systemets alsidighed gennem driftsundersøgelsesteknikker for at reducere denne variation og tildele rum ved hjælp af en kombination af tid, inventar og kapacitetstildeling.

Management af forsyningskæder

Det er styringen af ​​strømmen af ​​komponenter og råmaterialer, der stammer fra en ustabil efterspørgsel efter færdige produkter.

Transportere

Fragtstyring af leverings- og transportsystemer. Eksempler: intermodal fragt eller det rejsende sælgerproblem.

Globalisering

Globaliser operationelle processer for at drage fordel af mere økonomisk arbejdskraft, jord, materialer eller andre produktive input.

Problem med lagerafbrydelse

Det henviser til at skære et materiale på lager, såsom ruller af papir eller metalplader, i stykker af specifikke størrelser for at minimere materialeaffald.

eksempler

Tankstation sag

En analyse af bilerne, der stoppede ved bybanestationer placeret ved krydset mellem to gader, afslørede, at næsten alle kom fra kun fire af de 16 mulige ruter i krydset (fire måder at komme ind, fire måder at forlade).

Ved undersøgelse af procentdelen af ​​biler, der stoppede ved servicen for hver rute, blev det observeret, at denne procentdel var relateret til mængden af ​​tid, der gik tabt ved stop.

Dette forhold var imidlertid ikke lineært. Det vil sige, at stigningen i den ene ikke var proportional med stigningen i den anden.

Derefter blev det opdaget, at den opfattede tabte tid overskred den faktiske tabte tid. Forholdet mellem procentdelen af ​​stoppede biler og den opfattede tabte tid var lineær.

Derfor blev der bygget en model, der vedrørte antallet af biler, der stoppede ved servicestationer med mængden af ​​trafik på hver vej i krydset, hvilket påvirkede den tid, der kræves for at få service.

Tildelingsproblem

Det består af at tildele arbejdstagere til opgaver, lastbiler til leveringsruter eller klasser til klasseværelserne. Et typisk transportproblem involverer tildeling af tomme togbiler, hvor de er nødvendige.

Det bruges også til at bestemme, hvilke maskiner der skal bruges til fremstilling af et bestemt produkt, eller hvilke sæt produkter, der skal fremstilles i et anlæg i en bestemt periode.

Lineær programmering

Denne teknik bruges rutinemæssigt til problemer såsom blanding af olie og kemikalier i raffinaderier, valg af leverandører til store produktionsselskaber, bestemmelse af forsendelsesruter og skemaer og styring og vedligeholdelse af lastbilflåder.

Bayesiansk søgteori

Bayesiske statistikker anvendes til at søge efter mistede genstande. Det er blevet brugt flere gange til at finde mistede fartøjer:

Han spillede en nøglerolle i at genvinde flyregistre i 2009 Air France Flight 447-katastrofen.

Det er også blevet brugt i forsøg på at lokalisere vraget af Malaysia Airlines Flight 370.

Inventar kontrol

Beholdningsproblemer opstår for eksempel ved bestemmelse af mængderne af varer, der skal købes eller produceres, hvor mange mennesker der skal ansættes eller trænes, hvor stor en ny produktionsfacilitet eller detailbutik skal være.

Referencer

1. Tech Target (2019). Operations research (OR). Taget fra: whatis.techtarget.com.
2. Wikipedia, gratis encyklopædi (2019). Driftsundersøgelser. Taget fra: en.wikipedia.org.
3. Wolfram Mathworld (2019). Operations Research. Taget fra: mathworld.wolfram.com.
4. Mohamed Leila (2018). Det store billede af Operations Research. Mod Data Science. Taget fra: retningdatascience.com.
5. Sindhuja (2019). Drift Forskning: Historie, metodologi og applikationer. Idéer til forretningsstyring. Taget fra: businessmanagementideas.com.
6. Encyclopaedia Britannica (2019). Driftsundersøgelser. Taget fra: britannica.com.
7. The Science of Better (2019). Hvad operationel forskning er taget fra: scienceofbetter.org.