History of operations research — オペレーションズ・リサーチの発展

オペレーションズ・リサーチの発展

オペレーションズ・リサーチ（OR）は、科学的手法を用いて複雑なシステムの意思決定を分析し、最適化する学際的な分野である。その成立と発展は、限られたリソースという条件下で戦略的・戦術的課題を解決する必要性と密接に関連しており、管理における科学的手法の初期の応用から、コンピュータ技術やデータ分析と統合された現代科学へと進化した。

前提条件と初期の研究（第二次世界大戦前）

ORが正式に確立されたのは後年であるが、そのルーツは組織や管理の問題に科学的分析を適用しようとした初期の試みにまで遡る。

• 科学的管理法：19世紀末から20世紀初頭にかけて、フレデリック・W・テイラー（1885年以降）が生産方法の科学的分析の基礎を築いた。ヘンリー・L・ガントは、作業の計画とスケジューリングの手法（ガントチャート参照）を開発し、遅延を最小限に抑え、設備の稼働率を最適化することを可能にした。
• 待ち行列理論：1917年、デンマークの数学者A・K・アーランは、電話トラフィックとピーク時の遅延に関する論文を発表し、待ち行列理論の基礎を築いた。彼の方法は、イギリスの郵便局で設備容量の計算に採用された。
• 在庫管理：在庫管理の古典となった経済的発注量（EOQ）モデルは、1915年に論文を発表したF・W・ハリスによるものとされている。
• マーケティング分析：1930年代、アメリカの天文学者H・C・レビンソンは、購買習慣、広告への反応、環境が売上に与える影響などを研究し、科学的分析を商業問題に応用した。
• 産業革命：工業規模の拡大、手作業から機械への移行、そして経営機能（計画、調達、生産、販売）の複雑化は、経営労働の分業化をもたらし、複雑なシステムの最適化の必要性を生み出した。

学問分野の誕生：第二次世界大戦

ORが科学分野として正式に誕生したのは、第二次世界大戦中のイギリスであった。軍の指導者たちは、航空および地上防衛の戦略的・戦術的な問題を研究するために科学者たちを招集した。

マンチェスター大学のパトリック・ブラケット教授が率いた「ブラケットサーカス」（Blackett's Circus）として知られるグループが重要な役割を果たした。この学際的なチームには、生理学者、数理物理学者、天体物理学者、陸軍将校、測量士、物理学者、数学者が含まれていた。彼らの目的は、限られた軍事リソースの最も効果的な配分を見つけることであった。

初期のORの応用例には、以下のようなものがある：

• 新型レーダーの効果的な利用
• イギリス空軍の航空機の戦闘任務への配分
• 潜水艦の最適探索パターンの決定

「オペレーションズ・リサーチ」（operations research または operational research）という名称は、チームが軍事作戦（operations）の研究（research）に従事していたことから生まれた。これらの研究の成功により、イギリス軍の他の部門でも同様のグループが設立され、その方法論はアメリカ、カナダ、フランスといった連合国にも広まった。ORはイギリスで生まれたが、間もなくアメリカが主導権を握ることになった。アメリカのORチームは、機雷戦の戦略、新しい飛行パターン、海上機雷敷設計画の策定に貢献した。

戦後の発展と制度化

軍事応用におけるオペレーションズ・リサーチの成功は、自社の問題の解決策を模索していた産業界の経営者たちの注目を集めた。しかし、ORの発展の道のりは、イギリスとアメリカで異なっていた。

• イギリスでは： 危機的な経済状況が生産効率の抜本的な向上を必要としていた。主要産業の国有化により、ORの応用分野は広がり、軍事分野から政府、産業、社会経済計画へと急速に普及した。
• アメリカでは： イギリスでの成功に影響され、ORの防衛分野での応用は成長を続けた。しかし、多くのOR専門家が軍に留まり、産業界は平時において新しい手法の必要性を必ずしも感じていなかったため、産業部門へのORの導入は緩やかであった。アメリカでは、ORはoperational analysis（オペレーショナル・アナリシス）、operations evaluation（オペレーション評価）、systems analysis（システム分析）、system evaluation（システム評価）、system research（システム研究）、management science（マネジメント・サイエンス）など、様々な名称で発展した。

その後の進歩の鍵となった要因は以下の通りである：

• 自動化とコンピュータ： 1940年代頃に電子コンピュータが商業的に登場したことで始まった第二次産業革命は、ORに必要な計算ツールを提供した。コンピュータがなければ、複雑なオペレーションズ・リサーチの問題を解決することは不可能であっただろう。
• 学術的認知： 1950年、ORはアメリカの大学で教科として導入され、数学、統計学、商学、経済学、経営学、工学の学生にとって重要性を増していった。
• 専門学会： 研究活動を調整し、学問分野を発展させるために、以下の学会が設立された：
  • 1950年にOperations Research Society of America（ORSA）
  • 1953年にThe Institute of Management Sciences（IMS）
• 専門誌： Operations Research、Opsearch、Operational Research Quarterly、Management Science、Transportation Science、Mathematics of Operations Researchなどの専門誌が登場した。

主要な手法と思想の発展

戦後期には、オペレーションズ・リサーチの多くの基本的手法が開発・改良された：

• 線形計画法： 1947年にジョージ・ダンツィグによって開発されたシンプレックス法。
• 待ち行列理論： アーランの手法の発展。
• ゲーム理論： 戦略的相互作用の分析。
• 在庫管理： ハリスのアイデアを発展させたモデル。
• シミュレーション・モデリング： コンピュータを用いた複雑なシステムの分析。
• ネットワーク計画法： CPMおよびPERT。

オペレーションズ・リサーチの方法論に重要な影響を与えたのは、ラッセル・エイコフらの学者によって積極的に推進されたシステムズアプローチであった。

参考文献

• Ventsel E. S. 『オペレーションズ・リサーチ：課題、原理、方法論』モスクワ：ナウカ出版社、1988年。
• Ackoff R. L., Sasieni M. W. 『オペレーションズ・リサーチの基礎』モスクワ：ミール出版社、1971年。
• Hillier F. S., Lieberman G. J. Introduction to Operations Research. — McGraw-Hill Education, 2021. (11th ed.)
• Taha H. A. Operations Research: An Introduction. — Pearson, 2017. (10th ed.)
• "Operations Research". Encyclopedia Britannica. [1]