Исследование операций

Основы исследования операций Акофф. Р., Сасиени М. 1971 г.

Сущность и основные характеристики исследования операций

Было предложено много определений исследования операций, а также выдвинуто много доводов в защиту того, почему этот предмет нельзя определить. Анализируя предложенные определения, следует помнить, что ни одну из старых, давно сложившихся наук, ни науку в целом никогда не удавалось определить так, чтобы были удовлетворены все, кто этой наукой занимается. Тем не менее приведенное ниже определение может служить полезной основой для общего понимания природы исследования операций, особенно в связи с только что рассмотренной историей развития предмета.

Исследование операций — это: 1) применение научного метода, 2) комплексными научными коллективами, 3) для решения задач, связанных с управлением организованными (человеко-машинными) системами с целью получения решений, которые наилучшим образом отвечают целям всей организации.

Отличительные особенности исследования операций, приведенные в этом определении, заключаются в том, что: а) оно характеризуется системным подходом, б) использованием комплексных научных коллективов и в) применением научного метода к задачам управления. Рассмотрим теперь каждую из этих особенностей более подробно.

Системный подход исследования операций

Этот подход основан на том, что в организационных системах поведение любой части в конечном счете некоторым образом влияет на все остальные части. Не все такие влияния существенны, а часть из них даже невозможно обнаружить. Поэтому суть этого подхода заключается в систематическом поиске существенных взаимодействий при оценке деятельности или стратегии любой части организации.

Такой подход к организационным задачам кардинально отличается от подхода, связанного с приведением задачи к приемлемому размеру. Операционисты почти всегда расширяют первоначальное представление о предложенной им задаче, включая в нее взаимодействия, не учтенные в формулировке, данной руководством. Для рассмотрения таких более широких, а следовательно, и более сложных задач необходимо развитие новых методов исследования.

Комплексный научный коллектив

Мы настолько привыкли классифицировать научные знания в соответствии с кафедральной структурой университетов, что подчас считаем, будто такая организация соответствует структуре самой природы. Нет ничего более далекого от истины. Не существует таких вещей, как физические, биологические, психологические, экономические задачи и т. д. Существуют лишь задачи. Научные же дисциплины представляют собой различные методы исследования этих задач. На любую задачу можно взглянуть с позиций любой научной дисциплины. Но, естественно, далеко не всегда это целесообразно делать. В сущности это та же мысль, которая была высказана уже ранее, но в другой форме: для организации не существует самостоятельных производственных, сбытовых или финансовых задач. Такое расчленение отражает лишь различные подходы к рассмотрению одних и тех же организационных задач.

Каждый из специалистов может добиться определенных улучшений, но какое из них или какая их комбинация является наилучшей? В отношении сложных задач мы редко знаем это заранее. Поэтому целесообразно рассмотреть и оценить возможно более широкий диапазон подходов к задаче. В этом причина создания комплексных научно- исследовательских коллективов.

Поскольку в настоящее время существует уже более сотни чистых и прикладных научных дисциплин, очевидно, что нет возможности использовать представителей каждой из них при выполнении каждого научно-исследовательского проекта, но желательно представить в этом коллективе как можно большее число дисциплин и подвергнуть критическому анализу работу коллектива с позиций наиболее широкого круга дисциплин, не представленных в нем.

Метод исследования операций

При изложении сущности научного метода в большинстве случаев утверждается, что его отличительной особенностью является эксперимент. Однако, когда речь идет о государственных, военных или промышленных организациях, эксперимент в узком смысле слова, то есть физическое изменение значения переменных, часто бывает невозможен или нецелесообразен. Так, например, промышленная фирма не может рисковать своим существованием ради проведения успешного эксперимента. Конечно, эксперимент иногда Возможен, особенно на уровне подсистем, и он действительно играет важную роль в исследовании операций. Тем не менее, как правило, вся система, являющаяся объектом изучения, не может быть подвергнута эксперименту. Поэтому в большинстве случаев, исследуя систему в целом, необходимо применять подход, не связанный с проведением эксперимента (в узком смысле, то есть требующего физических изменений изучаемого объекта).

Операционные модели имеют форму уравнений, которые, хотя и могут быть сложными с математической точки зрения, отличаются очень простой структурой: полезность или значение критерия, характеризующего качество функционирования системы которая функционально зависит от переменных, которыми можно управлять и переменных (и постоянных), которые не поддаются управлению, но влияющие функцию.

Кроме того, одно или несколько уравнений или неравенств часто требуются для выражения того факта, что некоторые из управляемых переменных могут изменяться в определенных пределах.

Если модель построена, то ее можно использовать для отыскания точных или приближенных оптимальных значений управляемых переменных, то есть таких значений, которые обеспечивают наилучший показатель качества функционирования системы при заданных значениях неуправляемых переменных. Иными словами, можно получить решение задачи на модели. Как именно получается это решение, зависит от характера используемой модели.

Решение может быть получено на модели экспериментально (путем изменения параметров модели) или с помощью математического анализа. В ряде случаев математический анализ можно провести, не зная конкретных значений переменных. В других случаях значения переменных должны быть заданы численно.

Независимо от того, какой метод используется, всегда отыскивается оптимальное или близкое к нему решение. Оптимальным является решение, которое минимизирует или максимизирует (в зависимости от существа задачи) критерий качества на модели при заданных условиях и ограничениях, представленных в этой модели. Поэтому оптимизация дает наилучшее решение проблемы, которая описывается данной моделью. Но вследствие того что модель никогда не является точным описанием задачи, полученное таким путем оптимальное решение также никогда не является единственным наилучшим решением реальной задачи. Если исходить из того, что модель дает «хорошее» представление задачи, то оптимальное или близкое к нему решение, полученное на модели, является «хорошей» аппроксимацией оптимального решения реальной задачи. Во всяком случае, оно значительно лучше, чем стратегия или процедура, которую это решение должно заменить.

Поскольку оптимальные значения переменных, полученные в результате решения, улучшают качество функционирования системы только в том случае, когда исследуемая модель является хорошим описанием этой системы, необходима проверка соответствия модели реальной действительности и трезвая оценка найденного решения. Иными словами, прогнозируемые результаты реализации решения необходимо сравнить со стратегией или процедурой, которую оно должно заменить.

Наконец, поскольку целью исследования операций является не выпуск научных отчетов, а улучшение качества функционирования систем, то результаты исследования должны быть внедрены (если они приемлемы для лица, имеющего право принятия решений). Именно на этой стадии производится окончательное испытание и оценка результатов исследования. Поэтому как раз на этой стадии исследования перед, операционистами открывается наилучшая возможность для приобретения опыта.

Бели решение, ради отыскания которого проводится исследование, принадлежит к категории многократных, то, учитывая характер систем, изучаемых в исследовании операций, вполне вероятно, что в интервале между принятием решений изменятся значения некоторых неуправляемых переменных и даже структура самой системы. Поэтому необходимо обнаруживать существенные изменения в системе и во влияющей на нее внешней среде и изменять решение соответствующим образом. Иначе говоря, результаты, представляющие собой правила принятия многократных решений или же решения, применяемые и течение длительных интервалов времени, следует подстраивать, контролировать корректность их применения.

 

Исследование операций

Введение в исследование операций. Черчмен, Акоф,  Арноф

Исследование операций Моудер, Элмаграби

Организация и управление. Гвишиани

Исследование операций. Вентцель

Исследование операций. Вагнер