Operaciona istraživanja

S Vikipedije, slobodne enciklopedije

Operaciona istraživanja su matematička disciplina, ali i istovremeno jedna od bazičnih disciplina menadžmenta.[1] Naziv su dobile po istraživanju operacija u organizacionim sistemima sa svrhom njihove optimizacije. Najpre su se razvijala u vojne svrhe, da bi kasnije bila uočena njihova upotrebljivost u upravljanju poslovnim sistemima. Ponekad se smatra da je podoblast matematičkih nauka.[2] Termin nauka o menadžmentu se povremeno koristi kao sinonim.[3]

Poznate oblasti operacionih istraživanja su: linearno programiranje, nelinearno programiranje, teorija igara, dinamičko programiranje, redovi čekanja, upravljanje zalihama, celobrojno programiranje, transportni problemi, optimizacija na mrežama, višekriterijumska optimizacija itd.

Koristeći tehnike iz drugih matematičkih nauka, kao što su modelovanje, statistika i optimizacija, istraživanje operacija dolazi do optimalnih ili skoro optimalnih rešenja za probleme donošenja odluka. Zbog svog naglaska na praktičnim primenama, operaciona istraživanja se preklapaju sa mnogim drugim disciplinama, posebno industrijskim inženjeringom. Operativno istraživanje se često bavi određivanjem ekstremnih vrednosti nekog stvarnog cilja: maksimuma (profita, učinka ili prinosa) ili minimuma (gubitka, rizika ili troškova). Počevši od vojnih napora pre Drugog svetskog rata, njegove tehnike su prerasle da obuhvate tematiku različitih industrija.[4]

Pregled[uredi | uredi izvor]

Operativna istraživanja (OR) obuhvataju razvoj i upotrebu širokog spektra tehnika i metoda za rešavanje problema koji se primenjuju u potrazi za poboljšanim donošenjem odluka i efikasnosti, kao što su simulacija, matematička optimizacija, teorija čekanja i drugi modeli stohastičkog procesa, Markovljevi procesi odlučivanja, ekonometrijski metodi, analiza omotača podataka, neuronske mreže, ekspertni sistemi, analiza odlučivanja i proces analitičke hijerarhije.[5] Skoro sve ove tehnike uključuju izgradnju matematičkih modela koji pokušavaju da opišu sistem. Zbog računarske i statističke prirode većine ovih oblasti, operaciona istraživanja takođe imaju jake veze sa računarstvom i analitikom. Operativni istraživači koji su suočeni sa novim problemom moraju da odrede koja od ovih tehnika je najprikladnija s obzirom na prirodu sistema, ciljeve poboljšanja i ograničenja u vremenu i računarskoj moći, ili da razviju novu tehniku specifičnu za problem koji je u pitanju (a zatim na datu vrstu problema).

Glavne potdiscipline u savremenim operativnim istraživanjima, kako ih identifikuje časopis Operations Research,[6] su:

Istorija[uredi | uredi izvor]

U decenijama nakon dva svetska rata, alati operativnog istraživanja su se više primenjivali na probleme u poslovanju, industriji i društvu. Od tog vremena, operativno istraživanje se proširilo na polje koje se široko koristi u industrijama u rasponu od petrohemije do avio-kompanija, finansija, logistike i vlade, prelazeći na razvoj matematičkih modela koji se mogu koristiti za analizu i optimizaciju složenih sistema, i postalo je oblast aktivnih akademskih i industrijskih istraživanja.[4]

Istorijsko poreklo[uredi | uredi izvor]

U 17. veku, matematičari Blez Paskal i Kristijan Hajgens rešavali su probleme koji su ponekad uključivali složene odluke (problem tačaka) koristeći teorijske ideje i očekivane vrednosti; drugi, kao što su Pjer de Ferma i Jakob Bernuli, rešavali su ove vrste problema koristeći kombinatorno rezonovanje.[7] Istraživanje Čarlsa Bebidža o troškovima transporta i sortiranja pošte dovelo je do engleskog univerzalnog „Peni posta“ 1840. godine, i do studija o dinamičkom ponašanju železničkih vozila u odbrani širokog koloseka GWR-a.[8] Počevši od 20. veka, proučavanje upravljanja zalihama moglo bi se smatrati poreklom modernog operativnog istraživanja sa količinom ekonomskog naloga koju je razvio Ford V. Haris 1913. Operativna istraživanja su verovatno nastala u naporima vojnih planera tokom Prvog svetskog rata (teorija konvoja i Lankesterovi zakoni). Persi Vilijams Bridžman je tokom 1920-ih godina primenio operativna istraživanja na probleme u fizici, a kasnije je pokušao da ih proširi na društvene nauke.[9]

Savremena operativna istraživanja nastala su u istraživačkoj stanici Bavdsi u Velikoj Britaniji 1937. godine kao rezultat inicijative nadzornika stanice, A. P. Roua i Roberta Vatson-Vata.[10] Rou je osmislio ideju kao sredstvo za analizu i poboljšanje rada britanskog radarskog sistema za rano upozoravanje, kodnog naziva „Čejn Houm” (CH). U početku, Rou je analizirao rad radarske opreme i njenih komunikacionih mreža, da bi se kasnije proširio i na ponašanje operativnog osoblja. Ovo je otkrilo neprevaziđena ograničenja CH mreže i omogućilo preduzimanje korektivnih radnji.[11]

Drugi svetski rat[uredi | uredi izvor]

Savremeno polje operativnih istraživanja nastalo je tokom Drugog svetskog rata. U doba Drugog svetskog rata, operativno istraživanje je bilo definisano kao „naučni metod obezbeđivanja kvantitativne osnove izvršnim odeljenjima za donošenje odluka u vezi sa operacijama pod njihovom kontrolom“.[12] Drugi nazivi za njega uključivali su operativnu analizu (Ministarstvo odbrane Ujedinjenog Kraljevstva iz 1962. godine)[13] i kvantitativno upravljanje.[14]

Tokom Drugog svetskog rata skoro 1.000 muškaraca i žena u Britaniji bilo je angažovano u operativnim istraživanjima. Oko 200 operativnih naučnika radilo je za Britansku vojsku.[15]

Patrik Bleket je radio za nekoliko različitih organizacija tokom rata. Na početku rata, dok je radio za Kraljevski avionski establišment (RAE), osnovao je tim poznat kao „Cirkus“ koji je pomogao da se smanji broj metaka protivavionske artiljerije potrebnih za obaranje neprijateljskog aviona sa prosečnih 20.000 na početku bitke za Britaniju na 4.000 1941. godine.[16]

Liberator u standardnoj RAF zelenoj/tamnoj zemljano/crnoj boji noćnog bombardera kako ju je prvobitno koristila Obalska komanda

Godine 1941, Bleket je prešao iz RAE u mornaricu, nakon što je prvo radio sa Obalskom komandom RAF-a, 1941. godine, a zatim početkom 1942. u Admiralitet.[17] Bleketov tim u Odseku za operativna istraživanja Obalske komande (CC-ORS) uključivao je dva buduća dobitnika Nobelove nagrade i mnoge druge ljude koji su kasnije bili eminentni u svojim oblastima.[18][19] Oni su preduzeli niz ključnih analiza koje su pomogle ratnim naporima. Britanija je uvela sistem konvoja kako bi smanjila gubitke u pomorstvu, ali dok je princip korišćenja ratnih brodova za pratnju trgovačkih brodova bio opšte prihvaćen, nije bilo jasno da li je bolje da konvoji budu mali ili veliki. Konvoji putuju brzinom najsporijeg člana, tako da mali konvoji mogu putovati brže. Takođe se tvrdilo da bi nemačkim podmornicama bilo teže otkriti male konvoje. S druge strane, veliki konvoji bi mogli da rasporede više ratnih brodova protiv napadača. Bleketovo osoblje je pokazalo da su gubici koje su pretrpeli konvoji u velikoj meri zavisili od broja prisutnih pratećih plovila, a ne od veličine konvoja. Njihov zaključak je bio da je nekoliko velikih konvoja odbranjiviji od mnogih malih.[20]

Reference[uredi | uredi izvor]

  1. ^ „What is O.R.?”. INFORMS.org. Pristupljeno 7. 1. 2012. 
  2. ^ „Mathematics Subject Classification”. American Mathematical Society. 23. 5. 2011. Pristupljeno 7. 1. 2012. 
  3. ^ Wetherbe, James C. (1979), Systems analysis for computer-based information systemsNeophodna slobodna registracija, West series in data processing and information systems, West Pub. Co., ISBN 9780829902280, „A systems analyst who contributes in the area of DSS must be skilled in such areas as management science (synonymous with decision science and operation research), modeling, simulation, and advanced statistics. 
  4. ^ a b „What is OR”. HSOR.org. Pristupljeno 13. 11. 2011. 
  5. ^ „Operations Research Analysts”. Bls.gov. Pristupljeno 27. 1. 2012. 
  6. ^ „OR / Pubs / IOL Home”. INFORMS.org. 2. 1. 2009. Arhivirano iz originala 27. 5. 2009. g. Pristupljeno 13. 11. 2011. 
  7. ^ Shafer, G. (2018). Pascal's and Huygens's game-theoretic foundations for probability. [1]
  8. ^ M.S. Sodhi, "What about the 'O' in O.R.?" OR/MS Today, December, 2007, p. 12, http://www.lionhrtpub.com/orms/orms-12-07/frqed.html Arhivirano 14 jul 2009 na sajtu Wayback Machine
  9. ^ P. W. Bridgman, The Logic of Modern Physics, The MacMillan Company, New York, 1927.
  10. ^ Zuckerman, Solly (1964). „In the Beginning -- And Later”. OR. 15 (4): 287—292. ISSN 1473-2858. JSTOR 3007115. doi:10.2307/3007115. 
  11. ^ „operations research (industrial engineering) :: History – Britannica Online Encyclopedia”. Britannica.com. Pristupljeno 13. 11. 2011. 
  12. ^ "Operational Research in the British Army 1939–1945", October 1947, Report C67/3/4/48, UK National Archives file WO291/1301
    Quoted on the dust-jacket of: Morse, Philip M, and Kimball, George E, Methods of Operation Research, 1st edition revised, MIT Press & J Wiley, 5th printing, 1954.
  13. ^ UK National Archives Catalogue for WO291 lists a War Office organisation called Army Operational Research Group (AORG) that existed from 1946 to 1962. "In January 1962 the name was changed to Army Operational Research Establishment (AORE). Following the creation of a unified Ministry of Defence, a tri-service operational research organisation was established: the Defence Operational Research Establishment (DOAE) which was formed in 1965, and it the Army Operational Research Establishment based at West Byfleet."
  14. ^ „Archived copy” (PDF). Arhivirano iz originala (PDF) 12. 8. 2011. g. Pristupljeno 7. 10. 2009. 
  15. ^ Kirby, p. 117 Arhivirano 27 avgust 2013 na sajtu Wayback Machine
  16. ^ Kirby, pp. 91–94 Arhivirano 27 avgust 2013 na sajtu Wayback Machine
  17. ^ Kirby, p. 96,109 Arhivirano 2 oktobar 2013 na sajtu Wayback Machine
  18. ^ Kirby, p. 96 Arhivirano 27 mart 2014 na sajtu Wayback Machine
  19. ^ Freeman Dyson, MIT Technology Review (1 November 2006) "A Failure of Intelligence: Part I"
  20. ^ „"Numbers are Essential": Victory in the North Atlantic Reconsidered, March–May 1943”. Familyheritage.ca. 24. 5. 1943. Pristupljeno 13. 11. 2011. 

Literatura[uredi | uredi izvor]

  • R. E. Bellman, Dynamic Programming, Princeton University Press, Princeton, 1957
  • Abraham Charnes, William W. Cooper, Management Models and Industrial Applications of Linear Programming, Volumes I and II, New York, John Wiley & Sons, 1961
  • Abraham Charnes, William W. Cooper, A. Henderson, An Introduction to Linear Programming, New York, John Wiley & Sons, 1953
  • C. West Churchman, Russell L. Ackoff & E. L. Arnoff, Introduction to Operations Research, New York: J. Wiley and Sons, 1957
  • George B. Dantzig, Linear Programming and Extensions, Princeton, Princeton University Press, 1963
  • Lester K. Ford, Jr., D. Ray Fulkerson, Flows in Networks, Princeton, Princeton University Press, 1962
  • Jay W. Forrester, Industrial Dynamics, Cambridge, MIT Press, 1961
  • L. V. Kantorovich, "Mathematical Methods of Organizing and Planning Production" Management Science, 4, 1960, 266–422
  • Ralph Keeney, Howard Raiffa, Decisions with Multiple Objectives: Preferences and Value Tradeoffs, New York, John Wiley & Sons, 1976
  • H. W. Kuhn, "The Hungarian Method for the Assignment Problem," Naval Research Logistics Quarterly, 1–2, 1955, 83–97
  • H. W. Kuhn, A. W. Tucker, "Nonlinear Programming," pp. 481–492 in Proceedings of the Second Berkeley Symposium on Mathematical Statistics and Probability
  • B. O. Koopman, Search and Screening: General Principles and Historical Applications, New York, Pergamon Press, 1980
  • Tjalling C. Koopmans, editor, Activity Analysis of Production and Allocation, New York, John Wiley & Sons, 1951
  • Charles C. Holt, Franco Modigliani, John F. Muth, Herbert A. Simon, Planning Production, Inventories, and Work Force, Englewood Cliffs, NJ, Prentice-Hall, 1960
  • Philip M. Morse, George E. Kimball, Methods of Operations Research, New York, MIT Press and John Wiley & Sons, 1951
  • Robert O. Schlaifer, Howard Raiffa, Applied Statistical Decision Theory, Cambridge, Division of Research, Harvard Business School, 1961
  • Taha, Hamdy A., "Operations Research: An Introduction", Pearson, 10th Edition, 2016
  • Frederick S. Hillier & Gerald J. Lieberman, Introduction to Operations Research, McGraw-Hill: Boston MA; 10th Edition, 2014
  • Robert J. Thierauf & Richard A. Grosse, "Decision Making Through Operations Research", John Wiley & Sons, INC, 1970
  • Harvey M. Wagner, Principles of Operations Research, Englewood Cliffs, Prentice-Hall, 1969
  • Wentzel (Venttsel), E. S. Introduction to Operations Research, Moscow: Soviet Radio Publishing House, 1964.
  • Saul I. Gass, Arjang A. Assad, An Annotated Timeline of Operations Research: An Informal History. New York, Kluwer Academic Publishers, 2005.
  • Saul I. Gass (Editor), Arjang A. Assad (Editor), Profiles in Operations Research: Pioneers and Innovators. Springer, 2011
  • Maurice W. Kirby (Operational Research Society (Great Britain)). Operational Research in War and Peace: The British Experience from the 1930s to 1970, Imperial College Press, 2003. ISBN 1-86094-366-7, ISBN 978-1-86094-366-9
  • J. K. Lenstra, A. H. G. Rinnooy Kan, A. Schrijver (editors) History of Mathematical Programming: A Collection of Personal Reminiscences, North-Holland, 1991
  • Charles W. McArthur, Operations Analysis in the U.S. Army Eighth Air Force in World War II, History of Mathematics, Vol. 4, Providence, American Mathematical Society, 1990
  • C. H. Waddington, O. R. in World War 2: Operational Research Against the U-boat, London, Elek Science, 1973.

Spoljašnje veze[uredi | uredi izvor]