Développement de la recherche opérationnelle
Développement de la recherche opérationnelle
La recherche opérationnelle (RO) est un domaine interdisciplinaire qui applique des méthodes scientifiques à l'analyse et à l'optimisation de systèmes complexes de prise de décision. Son apparition et son développement sont étroitement liés à la nécessité de résoudre des problèmes stratégiques et tactiques dans des conditions de ressources limitées, évoluant des premières applications des méthodes scientifiques à la gestion jusqu'à une science moderne intégrée à l'informatique et à l'analyse de données.
Précurseurs et premiers travaux (avant la Seconde Guerre mondiale)
Bien que la recherche opérationnelle se soit formalisée plus tard, ses racines remontent aux premières tentatives d'appliquer l'analyse scientifique aux problèmes d'organisation et de gestion.
- Gestion scientifique : À la fin du XIXe et au début du XXe siècle, Frederick W. Taylor (à partir de 1885) a jeté les bases de l'analyse scientifique des méthodes de production. Henry L. Gantt a développé des méthodes de planification et d'ordonnancement des tâches (voir diagramme de Gantt), permettant de minimiser les retards et d'optimiser la charge des équipements.
- Théorie des files d'attente : En 1917, le mathématicien danois A. K. Erlang a publié un article sur le trafic téléphonique et les retards pendant les heures de pointe, posant ainsi les fondations de la théorie des files d'attente. Ses méthodes ont été adoptées par le service postal britannique pour calculer les capacités requises.
- Gestion des stocks : Le modèle de la quantité économique de commande (EOQ), devenu un classique de la gestion des stocks, est attribué à F. W. Harris, qui a publié ses travaux en 1915.
- Analyse marketing : Dans les années 1930, l'astronome américain H. C. Levinson a appliqué l'analyse scientifique aux problèmes du commerce, en étudiant les habitudes d'achat, la réaction à la publicité et l'influence de l'environnement sur les ventes.
- Révolution industrielle : La croissance de l'échelle industrielle, le remplacement du travail manuel par des machines et la complexification des fonctions de gestion (planification, achats, production, distribution) ont conduit à une division du travail de gestion et ont créé un besoin d'optimisation des systèmes complexes.
Naissance de la discipline : la Seconde Guerre mondiale
La naissance formelle de la recherche opérationnelle (RO) en tant que discipline scientifique a eu lieu au Royaume-Uni pendant la Seconde Guerre mondiale. Le commandement militaire a fait appel à des scientifiques pour étudier les problèmes stratégiques et tactiques de la défense aérienne et terrestre.
Un rôle clé a été joué par le groupe dirigé par le professeur Patrick Blackett de l'Université de Manchester, connu sous le nom de « Cirque de Blackett » (Blackett's Circus). Cette équipe interdisciplinaire comprenait des physiologistes, des physiciens mathématiciens, un astrophysicien, un officier de l'armée, un géomètre, un physicien et des mathématiciens. Leur objectif était de trouver la répartition la plus efficace des ressources militaires limitées.
Les applications initiales de la RO comprenaient :
- L'utilisation efficace du nouveau radar.
- La répartition des avions de la Royal Air Force (RAF) pour les missions de combat.
- La détermination des schémas optimaux de recherche de sous-marins.
Le nom « recherche opérationnelle » (operations research ou operational research) est apparu parce que les équipes se consacraient à l'étude des opérations militaires. Le succès de ces travaux a conduit à la création de groupes similaires dans d'autres branches des forces armées britanniques et à la diffusion de la méthodologie aux pays alliés — les États-Unis, le Canada et la France. Bien que la RO soit née en Angleterre, les États-Unis en ont rapidement pris la tête. Les équipes américaines de RO ont contribué à l'élaboration de stratégies de guerre des mines, de nouveaux schémas de vol et à la planification de la pose de mines navales.
Développement d'après-guerre et institutionnalisation
Le succès de la recherche opérationnelle dans les applications militaires a attiré l'attention des gestionnaires industriels à la recherche de solutions à leurs problèmes. Cependant, les voies de développement de la RO au Royaume-Uni et aux États-Unis ont divergé.
- Au Royaume-Uni : La situation économique critique exigeait une augmentation drastique de l'efficacité de la production. La nationalisation des secteurs clés de l'industrie a élargi le champ d'application de la RO, qui s'est rapidement étendue du domaine militaire à la planification gouvernementale, industrielle et socio-économique.
- Aux États-Unis : L'application de la RO à la défense a continué de croître sous l'influence des succès britanniques. Cependant, le secteur industriel a adopté la RO plus lentement, car de nombreux spécialistes sont restés au service militaire, et les industriels ne voyaient pas toujours la nécessité de nouvelles méthodes en temps de paix. Aux États-Unis, la RO s'est développée sous différents noms : operational analysis (analyse opérationnelle), operations evaluation (évaluation des opérations), systems analysis (analyse systémique), system evaluation (évaluation des systèmes), system research (recherche sur les systèmes), management science (science de la gestion).
Les facteurs clés du progrès ultérieur ont été :
- Automatisation et ordinateurs : La seconde révolution industrielle, qui a débuté vers les années 1940 avec l'apparition commerciale des ordinateurs électroniques, a fourni à la RO l'outil de calcul nécessaire. Sans les ordinateurs, la résolution des problèmes complexes de recherche opérationnelle aurait été impossible.
- Reconnaissance académique : En 1950, la RO a été introduite comme matière d'enseignement dans les universités américaines, gagnant en importance pour les étudiants en mathématiques, statistiques, commerce, économie, gestion et ingénierie.
- Sociétés professionnelles : Pour coordonner les efforts et développer la discipline, les organisations suivantes ont été créées :
- Operations Research Society of America (ORSA) en 1950
- The Institute of Management Sciences (IMS) en 1953
- Revues spécialisées : Des publications telles que Operations Research, Opsearch, Operational Research Quarterly, Management Science, Transportation Science et Mathematics of Operations Research sont apparues.
Développement des méthodes et des idées clés
Durant la période d'après-guerre, de nombreuses méthodes fondamentales de la recherche opérationnelle ont été développées et perfectionnées :
- Programmation linéaire : La méthode du simplexe, développée par George Dantzig en 1947.
- Théorie des files d'attente : Développement des méthodes d'Erlang.
- Théorie des jeux : Analyse des interactions stratégiques.
- Gestion des stocks : Modèles développant les idées de Harris.
- Modélisation par simulation : Analyse de systèmes complexes à l'aide d'ordinateurs.
- Planification de réseau : CPM et PERT.
L'approche systémique, activement promue par Russell Ackoff et d'autres chercheurs, a eu une influence majeure sur la méthodologie de la recherche opérationnelle.
Bibliographie
- Ventsel, E. S. Recherche opérationnelle : problèmes, principes, méthodologie. — Moscou : Naouka, 1988. — 208 p.
- Ackoff, R., et Sasieni, M. Fondements de la recherche opérationnelle. — Moscou : Mir, 1971. — 534 p.
- Hillier, Frederick S.; Lieberman, Gerald J. Introduction to Operations Research. — 11th ed. — McGraw-Hill Education, 2021. — ISBN 978-1260295069.
- Taha, Hamdy A. Operations Research: An Introduction. — 10th ed. — Pearson, 2017. — ISBN 978-0134444017.
- Operations Research // Encyclopedia Britannica. (lien)