Cercetarea operațională poate fi definită ca setul de metode și căutare orientată către tehnologia solide a celor mai bune alegeri în modul de operare pentru a obține rezultatul dorit sau cel mai bun rezultat posibil.
Face parte din „ ajutoare la decizie ” în măsura în care oferă modele conceptuale în vederea analizei și stăpânirii unor situații complexe pentru a permite factorilor de decizie să înțeleagă, să evalueze problemele și să arbitreze sau să ia decizii.
Acest câmp folosește pe larg raționamentul matematic ( logică , probabilitate , analiza datelor ) și modelarea proceselor. Este strâns legat de ingineria sistemelor , precum și de gestionarea sistemului informațional .
Din XVII - lea secol , de matematicieni ca Christiaan Huygens sau Blaise Pascal ( problema de puncte ) încearcă să rezolve problemele de decizie în condiții de incertitudine cu așteptările . Alții, XVIII - lea și al XIX - lea secol , a rezolva probleme combinatoriale. La începutul XX - lea secol , studiul de management al inventarului poate fi considerat ca fiind originea operațiunilor moderne de cercetare cu formula de lot economice (numite formula Wilson) , propus de Harris în 1913 .
Dar abia în cel de-al doilea război mondial practica a fost organizată pentru prima dată și și-a dobândit numele. În 1940 , Patrick Blackett a fost chemat de personalul englez să conducă prima echipă de cercetare operațională, pentru a rezolva anumite probleme precum instalarea optimă a radarelor de supraveghere sau gestionarea convoaielor de aprovizionare. Calificativul „operațional” provine din faptul că prima aplicație a unui grup de lucru organizat în această disciplină se referea la operațiuni militare . Numele a rămas după aceea, chiar dacă domeniul militar nu mai este principalul domeniu de aplicare al acestei discipline.
După război, tehnicile s-au dezvoltat considerabil, în special datorită exploziei în capacitățile de calcul ale computerelor . De asemenea, câmpurile de aplicare s-au înmulțit.
Cercetarea operațională poate ajuta factorul de decizie atunci când se confruntă cu o problemă combinatorie , aleatorie sau competitivă .
Se spune că o problemă este combinatorie atunci când include un număr mare de soluții admisibile, printre care se caută o soluție optimă sau apropiată de cea optimă. Exemplu tipic: stabilirea locului de instalare a 5 centre de distribuție între 30 de locuri de implantare posibile, astfel încât costurile de transport între aceste centre și clienți să fie minime. Această problemă nu poate fi rezolvată printr-o simplă enumerare a posibilelor soluții de către mintea umană, deoarece există unele (30 x 29 x 28 x 27 x 26) / (1 x 2 x 3 x 4 x 5) = 142.506 Și chiar dacă un problema de această dimensiune poate fi rezolvată prin enumerarea de către un computer, factorii de decizie se confruntă în mod regulat cu probleme infinit mai complexe, unde numărul de soluții acceptabile se ridică la miliarde de miliarde (a se vedea explozia combinatorie ).
Se spune că o problemă este aleatorie dacă constă în găsirea unei soluții optime la o problemă care apare în termeni incerti. Exemplu tipic: cunoașterea distribuției aleatorii a numărului de persoane care intră într-o administrație municipală într-un minut și distribuția aleatorie a duratei tratamentului cazului unei persoane, determinați numărul minim de ghișee care trebuie deschise, astfel încât o persoană să aibă șanse mai mici de 5% de a aștepta mai mult de 15 minute.
Se spune că o problemă este competitivă dacă constă în găsirea unei soluții optime la o problemă ai cărei termeni depind de relația dintre propriile acțiuni și cele ale altor factori de decizie. Exemplu tipic: stabilirea unei politici de preț de vânzare, știind că rezultatele unei astfel de politici depind de politica pe care o vor adopta concurenții.
Problemele pe care SA le poate ajuta să fie rezolvate sunt fie strategice (putem cita alegerea de a investi sau nu, alegerea unei locații, dimensionarea unei flote de vehicule sau a unui stoc de clădiri etc.), fie operaționale (în special programarea , stocul management, alocarea resurselor (umane sau materiale) pentru sarcini, previziuni de vânzări etc.).
Managementul de proiect este o componentă foarte importantă a comunității Operations Research. Multe lucrări se referă la planificarea și gestionarea proiectelor , dar și logistica ( direcționarea vehiculelor , ambalarea ...), a planificării și a problemelor de programare .
În cadrul industriei prelucrătoare , cercetarea operațională face posibilă în special găsirea planurilor de producție ( programarea producției ), aranjarea mai bună a utilajelor într-un atelier, reducerea deșeurilor de materii prime (probleme de tăiere) sau la energie sau chiar pentru a optimiza ambalarea și livrarea produselor intermediare sau finale.
În finanțe , problemele de investiții sunt probleme clasice de cercetare operațională. În general, acestea constă în maximizarea profitului (sau așteptărilor de profit) obținute dintr-o anumită sumă, combinând cât mai bine posibilele posibilități oferite investitorului.
Cercetarea operațională are și aplicații în domeniul energiei . Este utilizat pe scară largă în industria petrolieră , în principal în stabilirea planurilor de producție, furnizarea de țiței, utilizarea unităților de rafinare și selectarea celor mai profitabile canale de distribuție. De asemenea, operatorii de pe piața energiei electrice utilizează pe scară largă cercetarea operațională atât pentru probleme strategice (de exemplu investiții în rețea), cât și pentru întrebări mai operaționale (stabilitatea rețelei, prognoze etc.). Pentru detalii, consultați Planurile de aprovizionare, producție și distribuție de petrol
Există, de asemenea, multe aplicații în domeniul informaticii . Putem cita, printre altele, alegerea locației și numărul de servere de configurat, capacitatea de stocare, puterea de calcul și viteza rețelei , alegerea unei arhitecturi IT (aplicație centralizată / distribuită, în timp real sau amânată procesare, rețea mesh sau stea etc.) și programarea în sistemele de operare .
Foarte puține companii angajează cercetători operaționali pentru a ajuta factorii de decizie să își rezolve problemele. Când apar astfel de probleme, ele sunt de obicei trimise către o firmă de consultanță mare sau către departamentul de cercetare operațională al unei universități (deși tendința actuală este de a externaliza aceste competențe academice prin intermediul unor mici companii private numite spin-off , care să răspundă mai bine nevoilor lumii industriale ). Unele probleme simple pot fi rezolvate în cadrul companiei însăși, majoritatea universităților având cursuri introductive de cercetare operațională integrate în programele inginerilor, matematicienilor, informaticienilor, controlorilor financiari și, mai rar, ale economiștilor.
În ciuda importanței sale intrinseci, OR este încă puțin utilizat în lumea industrială, fie din lipsa de (in) formare a factorilor de decizie, fie din cauza lipsei de relevanță a instrumentului sau a dificultății sale de implementare. Principalele temeri exprimate de factorul de decizie cu privire la aplicarea modelelor RO în compania sa sunt:
Decidentul va trebui să ia în considerare aceste aspecte diferite atunci când decide dacă va implementa sau nu modele de cercetare operațională în compania sa.
Cercetarea operațională se află la intersecția diferitelor științe și tehnologii. De exemplu, analiza economică este adesea necesară pentru a defini obiectivul care trebuie atins sau pentru a identifica constrângerile unei probleme.
De asemenea, este legat de ingineria sistemelor . Comparativ cu aceasta, sfera cercetării operaționale a fost, din punct de vedere istoric, mai concentrată pe evenimente incerte și industrie, și mai ales pe metodele sale matematice.
Cercetarea operațională folosește multe metode din diverse teorii matematice . În acest sens, o parte a cercetării operaționale poate fi privită ca o ramură a matematicii aplicate . Matematica, în special statisticile , ajută, de asemenea, la formularea eficientă a termenilor unei probleme.
Teoria grafurilor este utilizată pentru a sprijini soluționarea unui eșantion mare de probleme, inclusiv unele din algoritmice clasice, cum ar fi probleme de calea cea mai scurtă , The comis - voiajor Problema , problemele programarea de activitate, probleme de programare sau chiar fluxul de optimizare probleme .
Progresul informaticii este strâns legat de creșterea aplicațiilor cercetării operaționale. Pentru rezolvarea problemelor mari este necesară o putere de calcul semnificativă. Cu toate acestea, această putere este departe de a constitui un panaceu: teoria complexității algoritmilor ne învață că unele probleme nu pot fi rezolvate optim într-un timp rezonabil, chiar dacă considerăm computerele de un miliard de ori mai puternice decât cele din zilele noastre.
Mai multe metode de rezolvare a problemelor au venit din inteligența artificială . În timp ce abordarea inteligenței artificiale este de a oferi metode de rezoluție generică, cercetarea operațională folosește aceste metode specializându-le pentru a le face mai eficiente în rezolvarea unor clase mai mici de probleme.
Putem cita și teoria jocurilor , bine cunoscută economiștilor, care ajută la rezolvarea problemelor concurențiale.