Vývoj výzkumu operací

Vývoj výzkumu operací

Výzkum operací (VO) je interdisciplinární obor, který využívá vědecké metody k analýze a optimalizaci složitých systémů rozhodování. Jeho vznik a vývoj úzce souvisí s potřebou řešení strategických a taktických úkolů v podmínkách omezených zdrojů — obor se vyvinul od raných aplikací vědeckých metod v řízení až po moderní vědu integrovanou s výpočetní technikou a analýzou dat.

Předpoklady a rané práce (před druhou světovou válkou)

Ačkoli formální vznik VO nastal později, jeho kořeny sahají k raným pokusům o aplikaci vědecké analýzy na problémy organizace a řízení.

• Vědecký management: Na konci 19. a začátku 20. století Frederick W. Taylor (od roku 1885) položil základy vědecké analýzy výrobních metod. Henry L. Gantt vypracoval metody plánování a řízení prací (viz Ganttův diagram), které umožnily minimalizovat prodlevy a optimalizovat využití zařízení.
• Teorie front: V roce 1917 dánský matematik A. K. Erlang publikoval práci o telefonním provozu a zpožděních v době špičkové zátěže, čímž položil základy teorie hromadné obsluhy. Jeho metody převzala britská poštovní služba pro výpočet kapacit.
• Řízení zásob: Model ekonomického množství objednávky (EOQ), který se stal klasickým v řízení zásob, je přisuzován F. W. Harrisovi, jenž svou práci publikoval v roce 1915.
• Analýza marketingu: Ve 30. letech 20. století americký astronom H. C. Levinson uplatnil vědeckou analýzu na problémy obchodu — studoval nákupní návyky, reakce na reklamu a vliv prostředí na prodeje.
• Průmyslová revoluce: Růst rozsahu průmyslu, nahrazení ruční práce strojovou a narůstající složitost řídících funkcí (plánování, nákup, výroba, odbyt) vedly k dělbě řídící práce a vytvořily potřebu optimalizace složitých systémů.

Zrod disciplíny: druhá světová válka

Formální zrod VO jako vědecké disciplíny nastal ve Velké Británii za druhé světové války. Vojenské velení přizvalo vědce ke studiu strategických a taktických problémů vzdušné a pozemní obrany.

Klíčovou roli sehrála skupina vedená profesorem Manchesterské univerzity Patrickem Blackettem, známá jako „Blackettův cirkus" (Blackett's Circus). Tento interdisciplinární tým zahrnoval fyziology, matematické fyziky, astrofyzika, armádního důstojníka, geodeta, fyzika a matematiky. Jejich cílem bylo nalezení nejefektivnějšího rozdělení omezených vojenských zdrojů.

Mezi rané aplikace VO patřilo:

• Efektivní využití nového radaru.
• Rozdělení letadel Britského královského letectva podle bojových úkolů.
• Určení optimálních schémat pátrání po ponorkách.

Název „výzkum operací" (operations research nebo operational research) vznikl proto, že týmy se zabývaly výzkumem vojenských operací. Úspěch těchto prací vedl k vytvoření obdobných skupin v ostatních britských ozbrojených silách a k rozšíření metodologie na spojence — USA, Kanadu a Francii. Ačkoli VO vzniklo v Anglii, brzy převzaly vedení Spojené státy. Americké týmy VO přispěly k vypracování strategií minové války, nových letových schémat a plánování kladení námořních min.

Poválečný vývoj a institucionalizace

Úspěch výzkumu operací ve vojenských aplikacích přitáhl pozornost průmyslových manažerů hledajících řešení svých problémů. Cesty rozvoje VO ve Velké Británii a USA se však lišily.

• Ve Velké Británii: Kritická ekonomická situace vyžadovala výrazné zvýšení efektivity výroby. Znárodnění klíčových průmyslových odvětví rozšířilo pole pro aplikaci VO, které se rychle rozšířilo z vojenské sféry do státního, průmyslového a sociálně-ekonomického plánování.
• V USA: Obranné aplikace VO nadále rostly pod vlivem britských úspěchů. Průmyslový sektor však zaváděl VO pomaleji, protože mnoho odborníků VO zůstalo ve vojenských službách a průmyslníci ne vždy viděli potřebu nových metod v mírových podmínkách. VO v USA se rozvíjelo pod různými názvy: operational analysis (operační analýza), operations evaluation (hodnocení operací), systems analysis (systémová analýza), system evaluation (hodnocení systémů), system research (systémový výzkum), management science (věda o řízení).

Klíčovými faktory dalšího pokroku se staly:

• Automatizace a počítače: Druhá průmyslová revoluce, která začala přibližně ve 40. letech 20. století s komerčním nástupem elektronických počítačů, poskytla VO nezbytný výpočetní nástroj. Bez počítačů by řešení složitých úloh výzkumu operací nebylo možné.
• Akademické uznání: V roce 1950 bylo VO zavedeno jako studijní předmět na amerických univerzitách a získalo na důležitosti pro studenty matematiky, statistiky, obchodu, ekonomie, managementu a inženýrství.
• Odborné společnosti: Pro koordinaci úsilí a rozvoj disciplíny byly založeny:
  • Operations Research Society of America (ORSA) v roce 1950
  • The Institute of Management Sciences (IMS) v roce 1953
• Specializované časopisy: Vznikla periodika jako Operations Research, Opsearch, Operational Research Quarterly, Management Science, Transportation Science, Mathematics of Operations Research.

Rozvoj klíčových metod a myšlenek

V poválečném období bylo vypracováno a zdokonaleno mnoho základních metod výzkumu operací:

• Lineární programování: Simplexová metoda, kterou vypracoval George Dantzig v roce 1947.
• Teorie hromadné obsluhy: Rozvoj Erlangových metod.
• Teorie her: Analýza strategických interakcí.
• Řízení zásob: Modely rozvíjející Harrisovy myšlenky.
• Simulační modelování: Analýza složitých systémů pomocí počítačů.
• Síťové plánování: CPM a PERT.

Důležitý vliv na metodologii výzkumu operací měl systémový přístup, aktivně prosazovaný Russelem Acoffem a dalšími vědci.

Literatura

• Vencel J. S. Výzkum operací: úlohy, principy, metodologie. — M.: Nauka, 1988. — 208 s.
• Acoff R., Sasieni M. Základy výzkumu operací. — M.: Mir, 1971. — 534 s.
• 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. (odkaz)

Viz také

• Výzkum operací
• Systémová analýza
• Optimalizace
• Matematické modelování
• Teorie rozhodování
• Lineární programování
• Teorie hromadné obsluhy
• Simulační modelování