History of operations research — توسعه تحقیق در عملیات
توسعه تحقیق در عملیات
تحقیق در عملیات (ت.ع.) یک حوزه میانرشتهای است که روشهای علمی را برای تحلیل و بهینهسازی سیستمهای پیچیده تصمیمگیری به کار میگیرد. شکلگیری و توسعه آن با ضرورت حل مسائل راهبردی و تاکتیکی در شرایط منابع محدود پیوند تنگاتنگی دارد و از کاربردهای اولیه روشهای علمی در مدیریت تا دانشی نوین که با فناوری رایانه و تحلیل داده یکپارچه شده، تکامل یافته است.
پیشزمینهها و آثار اولیه (پیش از جنگ جهانی دوم)
هرچند شکلگیری رسمی ت.ع. دیرتر رخ داد، ریشههای آن به تلاشهای اولیه برای بهکارگیری تحلیل علمی در مسائل سازمان و مدیریت بازمیگردد.
- مدیریت علمی: در اواخر قرن نوزدهم و اوایل قرن بیستم، فردریک و. تیلور (از سال ۱۸۸۵) پایههای تحلیل علمی روشهای تولید را بنا نهاد. هنری ل. گانت روشهایی برای برنامهریزی و زمانبندی کارها توسعه داد (نگاه کنید به نمودار گانت) که امکان به حداقل رساندن تأخیرها و بهینهسازی بهرهبرداری از تجهیزات را فراهم ساخت.
- نظریه صف: در سال ۱۹۱۷، ریاضیدان دانمارکی آ. ک. ارلانگ مقالهای درباره ترافیک تلفنی و تأخیرها در دورههای اوج بار منتشر کرد و پایههای نظریه خدمات انبوه را گذاشت. روشهای او توسط اداره پست بریتانیا برای محاسبه ظرفیتها پذیرفته شد.
- مدیریت موجودی: مدل اندازه اقتصادی سفارش (EOQ) که در مدیریت موجودی کلاسیک شده، به ف. و. هریس نسبت داده میشود که اثرش را در سال ۱۹۱۵ منتشر کرد.
- تحلیل بازار: در دهه ۱۹۳۰، ستارهشناس آمریکایی ه. ک. لوینسون تحلیل علمی را برای مسائل تجارت به کار گرفت و عادات خرید، واکنش به تبلیغات و تأثیر محیط بر فروش را مطالعه کرد.
- انقلاب صنعتی: گسترش مقیاس صنعت، جایگزینی کار دستی با ماشین و پیچیدهتر شدن وظایف مدیریتی (برنامهریزی، تأمین، تولید، توزیع) به تقسیم کار مدیریتی انجامید و نیاز به بهینهسازی سیستمهای پیچیده را پدید آورد.
شکلگیری رشته: جنگ جهانی دوم
تولد رسمی ت.ع. به عنوان یک رشته علمی در بریتانیا و در طول جنگ جهانی دوم رخ داد. رهبری نظامی دانشمندان را برای مطالعه مسائل راهبردی و تاکتیکی دفاع هوایی و زمینی فراخواند.
نقش کلیدی را گروهی به رهبری پروفسور پاتریک بلکت از دانشگاه منچستر ایفا کرد که به نام «سیرک بلکت» (Blackett's Circus) شناخته میشد. این تیم میانرشتهای شامل فیزیولوژیستها، فیزیکدانان ریاضی، یک اخترفیزیکدان، یک افسر ارتش، یک نقشهبردار، یک فیزیکدان و ریاضیدانان بود. هدف آنها یافتن مؤثرترین توزیع منابع نظامی محدود بود.
کاربردهای اولیه ت.ع. شامل موارد زیر بود:
- استفاده مؤثر از رادار جدید.
- توزیع هواپیماهای نیروی هوایی بریتانیا بر اساس مأموریتهای رزمی.
- تعیین طرحهای بهینه جستجو برای زیردریاییها.
نام «تحقیق در عملیات» (operations research یا operational research) از آن رو پدید آمد که تیمها مشغول تحقیق در عملیات نظامی بودند. موفقیت این کارها به تشکیل گروههای مشابه در سایر نیروهای مسلح بریتانیا و گسترش روششناسی به متحدان — آمریکا، کانادا و فرانسه — انجامید. هرچند ت.ع. در انگلستان زاده شد، ایالات متحده بهزودی رهبری را در دست گرفت. تیمهای ت.ع. آمریکایی در تدوین راهبردهای مینگذاری دریایی، طرحهای پروازی جدید و برنامهریزی استقرار مینهای دریایی مشارکت کردند.
توسعه پس از جنگ و نهادینهسازی
موفقیت تحقیق در عملیات در کاربردهای نظامی توجه مدیران صنعتی را جلب کرد که به دنبال راهحل برای مسائل خود بودند. اما مسیر توسعه ت.ع. در بریتانیا و ایالات متحده متفاوت بود.
- در بریتانیا: وضعیت بحرانی اقتصادی نیازمند افزایش چشمگیر بهرهوری تولید بود. ملیسازی صنایع کلیدی عرصه را برای کاربرد ت.ع. گسترش داد و آن بهسرعت از حوزه نظامی به برنامهریزی دولتی، صنعتی و اجتماعی-اقتصادی راه یافت.
- در ایالات متحده: کاربرد دفاعی ت.ع. تحت تأثیر موفقیتهای بریتانیا به رشد خود ادامه داد. اما بخش صنعتی کندتر آن را پذیرفت، چرا که بسیاری از متخصصان ت.ع. در خدمت نظامی باقی ماندند و صنعتگران در شرایط صلح همیشه ضرورت روشهای جدید را نمیدیدند. ت.ع. در ایالات متحده با نامهای گوناگونی توسعه یافت: operational analysis (تحلیل عملیاتی)، operations evaluation (ارزیابی عملیات)، systems analysis (تحلیل سیستم)، system evaluation (ارزیابی سیستم)، system research (پژوهش سیستم)، management science (علم مدیریت).
عوامل کلیدی پیشرفت بیشتر عبارت بودند از:
- خودکارسازی و رایانهها: انقلاب صنعتی دوم که حدود دهه ۱۹۴۰ با ظهور تجاری رایانههای الکترونیکی آغاز شد، ابزار محاسباتی لازم را در اختیار ت.ع. گذاشت. بدون رایانه، حل مسائل پیچیده تحقیق در عملیات ممکن نبود.
- به رسمیت شناخته شدن دانشگاهی: در سال ۱۹۵۰، ت.ع. به عنوان درس دانشگاهی در دانشگاههای آمریکایی معرفی شد و برای دانشجویان ریاضی، آمار، بازرگانی، اقتصاد، مدیریت و مهندسی اهمیت یافت.
- انجمنهای حرفهای: برای هماهنگی تلاشها و توسعه رشته، نهادهای زیر تأسیس شدند:
- Operations Research Society of America (ORSA) در سال ۱۹۵۰
- The Institute of Management Sciences (IMS) در سال ۱۹۵۳
- مجلات تخصصی: نشریاتی چون Operations Research، Opsearch، Operational Research Quarterly، Management Science، Transportation Science، Mathematics of Operations Research پدیدار شدند.
توسعه روشها و ایدههای کلیدی
در دوره پس از جنگ، بسیاری از روشهای بنیادین تحقیق در عملیات توسعه یافتند و تکامل پیدا کردند:
- برنامهریزی خطی: روش سیمپلکس که جورج دانتزیگ در سال ۱۹۴۷ توسعه داد.
- نظریه خدمات انبوه: توسعه روشهای ارلانگ.
- نظریه بازیها: تحلیل تعاملات راهبردی.
- مدیریت موجودی: مدلهایی که ایدههای هریس را گسترش میدهند.
- شبیهسازی: تحلیل سیستمهای پیچیده با کمک رایانه.
- برنامهریزی شبکهای: CPM و PERT.
رویکرد سیستمی که بهطور فعال توسط راسل آکوف و دیگر دانشمندان ترویج میشد، تأثیر مهمی بر روششناسی تحقیق در عملیات گذاشت.
همچنین ببینید
- تحقیق در عملیات
- تحلیل سیستم
- بهینهسازی
- مدلسازی ریاضی
- نظریه تصمیمگیری
- برنامهریزی خطی
- نظریه خدمات انبوه
- شبیهسازی
منابع
- ونتسل ی. س. تحقیق در عملیات: مسائل، اصول، روششناسی. — مسکو: ناوکا، ۱۹۸۸. — ۲۰۸ ص.
- آکوف ر.، ساسینی م. مبانی تحقیق در عملیات. — مسکو: میر، ۱۹۷۱. — ۵۳۴ ص.
- 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. (پیوند)