پیش فرض مبانی تحقیق در عملیات

تحقیق در عملیات!نامی که اکثر دانشجویان مهندسی صنایع و مدیریت را به یاد فرمول ها و جمعو تفریق های بی معنی می اندازد! ولی واقعا تحقیق در عملیات چیست؟ از کجا آمده است؟ در کدام سازمانها و قسمت ها از آن استفاده می شود؟ چگونه مورد استفاده قرار می گیرد؟
هدف از ارائه ی این مقاله ارائه ی فرمول ها و مسایل ریاضی موجود در تحقیق در عملیات (operational research)نیست،بلکه بیشتر سعی می شود ماهیت تحقیق در عملیات و ارتباط آن با سایر علوم مربوط به رشته های مدیریت و به ویژه مهندسی صنایع مانند آمار و مدیریت پروژه مورد بررسی قرار گیرد و در مقالات بعدی با بررسی نمونه هایی از کاربرد ها ی این علم در کارخانه های امروزی حقیقت مشهودتری از این علم ارائه گردد.
کلمات کلیدی:تحقیق در عملیات ,پژوهش عملیاتی

-تاریخچه ی تحقیق در عملیات:
خیلی ها کارلس ببیج[1] را به دلیل مطالعاتی که در سازمان پست انگلیس روی هزینه ی حمل و نقل و طبقه بندی مرسولات پستی انجام داد پدر علم تحقیق در عملیات می دانند.
ولی به صورت عمومی تر گفته می شود تحقیق در عملیات در جریان جنگ جهانی دوم توسط دانشمندان انگلیسی توسعه و گسترش پیدا کرد.در آن زمان انگلیسی ها گروهی از دانشمندان را که با مسائل تاکتیکی و نظامی آشنا بودند مامور کردند در این زمینه تحقیقاتی را انجام دهند و مهمترین دلیل این امر هم محدودیت بودجه ی نظامی انگلستان بود.
و بدین منظور این دانشمندان مجبور شدند چگونگی استفاده ی حداکثر از منابع محدود را مورد بررسی قرار دهند.این دانشمندان مسائل مختلفی را مورد بررسی قرار دادند و با بررسی های کمی شیوه های مختلفی را پیشنهاد دادند.
باید گفت نتایج حاصل از تحقیقات این دانشمندان بسیار ارزشمند بود و به همین دلیل مدیریت نظامی ایالات متحده را به فعالیت هایی در این زمینه ترغیب نمود.آمریکایی ها موفقیت های چشمگیری در این زمینه کسب کردند و توانستند الگو های جدیدی از عملیات نظامی را به کمک این روش ها بهینه نمایند.
جالب اینجاست که این روش ها به قدری موفق بودند که بعد از جنگ توجه مدیران صنعتی را نیز به خود جلب نمود و گرو های تحقیق در عملیات دریافتند که مسائل نظامی تفاوتی با مائل صنعتی و اقتصادی ندارند و می توان از این علم در صنعت هم استفاده نمود.
و از این رو در اوایل دهه ی 1950 میلادی بود که در بخش های صنعتی آمریکا برای کاهشش ضایعات و افزایش بهره وری واحد های تولیدی و صنعتی کارشناسان ORمشغول به کار شدند.از این پس پیشرفت های چشمگیری که استفاده از روش های ORبرای واحد های صنعتی آمریکایی به وجود آوردباعث رشد روز افزون تحقیق در عملیات گردید و دانشمندان را به پژوهش های بیشتر در این زمینه ترغیب نمود.
ابداع روش سیمپلکس توس جرج دنترینک در سال 1947 از اولین و مهمترین دستاورد های این پژوهش ها بود.البته شایان ذکر است برخی از روشهای متعارف تحقیق در عملیات مانند برنامه ریزی پویا،نظریه ی صف و نظریه ی موجودی ها تا قبل از سال 1950تا حدودی گترش پیدا کرده بود.
از آن به بعد رشد و توسعه ی این علم گسترش یافت و همزمان با آن،پیشرفت در زمینه ی علوم کامپیوتری باعث افزایش به کار گیری از این علم شد.پیشرفت های چشمگیر در تحقیق در عملیات از یک سو و توسعه ی تکنولوژی کامپیوتر از طرف دیگردامنه ی تحقیق در عملیات را به جایی کشاند که سازمانها در صدد تهیه ی سیستم های هوشمند با استفاده از منطق فازی [2]هستند.
امروزه روش های جدید تحقیق درعملیات)که سعی می شود در ادامه ی مقاله به آنها پرداخته شود(طراحان سیستم های مدیریتی را یاری می کنند تا با تهیه ی سیستم های خبره [3]و سیستم های مدیریت تصمیم[4] ،مدیران را در برنامه ریزی و تصمیم گیری هر جه بهتر حمایت کنند.

3-کدام عبارت؟
چنان چه از ابتدای مقاله اشاره شد نام های متفاوتی برای OR به کار گرفته می شود که ممکن است باعث سردر گمی خوانندگان گردد.در منابع مختلف از عناوینی چون تحقیق عملیات (اصغر‌پور ۱۳۷۲)، تحقیق در عملیات (آریا‌‌نژاد ۱۳۷۱) و پژوهش عملیاتی (مهرگان ۱۳۷۸) استفاده شده است.
در جامعه علمی و دانشگاهی ایران بیشتر دو عبارت تحقیق در عملیات و پژوهش عملیاتی بكار می‌رود؛ تحقیق در عملیات در رشته‌های مهندسی صنایع و ریاضی با گرایش تحقیق در عملیات و پژوهش عملیاتی در رشته‌های مربوط به مدیریت استفاده می شود.
همانطور كه در قسمت قبل نیز شد در سالهای جنگ جهانی دوم، تحقیق روی عملیات نظامی از اهمیت و اولویت بالایی برخوردار بود. كاربرد این نوع تحقیق در عملیات غیر‌نظامی باعث شكل‌‌گیری عبارت تحقیق در عملیات شد.
در بریتانیا این نوع تحقیق، تحقیق عملیاتی نامیده می‌شود كه در ایران با عبارت پژوهش عملیاتی ترجمه شده است. دو عبارت تحقیق در عملیات Operational Research و پژوهش عملیاتیOperations Research بصورت مترادف بكار می‌روند با این تفاوت كه پژوهش عملیاتی در بریتانیا و بخش‌هایی از اروپا و تحقیق در عملیات در دیگر جاها مورد استفاده قرار می‌گیرد.
با توجه به این که در این مقاله از دید مهندسی به موضوع OR پرداخته می شود از این به بعد از اصطلاح تحقیق در عملیات یا به طور خلاصه OR استفاده خواهد شد.

4-تعریف تحقیق در عملیات:
تحقیق در عملیات یک دانش بین رشته ای است که در هر رشته ای با توجه به کاربران آن رشته به گونه ای متفاوت تعریف می گردد.در حالت کلی مهمترین تعاریفی که می توان از این علم داشت به شرح زیر است:
1)تحقیق در عملیات به مجموعه ی از روش های علمی و فنونی گفته می شود که جهت شناخت مسایل درون سیستم به کار می روندو در صدد جواب بهینه برای مسئله هستند.
2)تحقیق در عملیات عبارتست از کاربرد روش های علمی برای مطالعه و بررسی فعالیت های عملیاتی پیچیده در سازمانها
که برای رسیدن به این اهداف متخصصان OR از تکنینک های مختلفی استفاده می نمایند از جمله:
·شبیه سازی(Simulation):که این توانایی را به متخصصان می دهد که شرایط کار را آزمایش کنند و با تست ایده های خود برای بهبود هر چه بهتر بکوشند.
·بهینه سازی(Optimization):که مکان انتخاب بهترین حالت ممکن را از بین تعداد زیاد حالات به متخصص می دهد.
·آمار و احتمال(Probability and Statistics):که این امکان را به متخصص OR می دهد که میزان ریسک را اندازه گیری نماید،متغیر های مرتبط با فرآیند را شناسایی نماید و پیش بینی منطقی ای از سیستم را رائه دهد.
این تعریف OR در حالت کلی است ولی آنچه به شکل ملموس تری مفهوم آن را بیان می کندویژگی های ORاست که در ادامه به آن می پردازیم:

5-ویژگی های تحقیق در عملیات:
از مهمترین ویژگی های تحقیق در عملیات می توان به موارد زیر اشاره کرد:
1-بیشترین تمرکز OR بر روی تصمیم گیری برای مدیران است.
2-در OR از روش های علمی استفاده می شود.
3-در OR مسایل و تصمیمات با نگاه سیستمی بررسی می شوند.
4-ORیک دانش بین رشته ای است یعنی در رشته های مختلفی مورد بررسی قرار میگیرد.
5-چنان چه قبلا هم اشاره شد کامپوتر نقش بسیار مهمی در دانش OR دارد.
حال به تشریح هر یک از این ویژگی ها می پردازیم:
5-1-تصمیم گیری؛کانون توجه OR:
چنان چه می دانیم یک تصمیم نتیجه ی انتخاب یک گزینه ی بهتر از بین دو یا چند گزینه ی متفاوت است که ما را در جهت رسیدن به مقصود مان یاری می کند که این فرآیند را تصمیم گیری[5] می نامند.در واقع باید اذعان کرد مدیریت چیزی جز تصمیم گیری در مراحل مختلف نیست.و برنامه ریزی برای یک سازمان نیز مجموعه ای از تصمم گیری هاست از جمله اینکه چه کاری باید انجام شود؛چه وقت؟چگونه؟کجا و توسط چه کسی؟
و مهمترین کاربرد ORنیز کمک به مدیر در جهت برمانه ریزی صحیح و سیستماتیک در سازمان است.
5-2-روش علمی در OR:
منظور از اینکه در OR از روش علمی استفاده می شود این است که ORتمامی مراحل یک روش علمی از جمله تعریف مسئله،مشاهده،فرضیه،آزمایش و تایید یا رد فرضیه را دارا می باشد که در فرآیند های مختلف می توان این مراحل را برای آن در نظر گرفت.
5-3-نگاه سیستمی:
سومین ویژگی OR استفاده از تئوری سیستم[6] و تفکر سیستمی است.بدیهی است هر سیستم را می توان به عنوان یک کل م توان به زیر سیستم های کوچکتری تجزیه کرد و در صورت لزوم به این حالت مورد بررسی قرار داد.
در هر سیستم داده ها شامل عناصری هستند که وارد سیستم می شوند مانند مواد خام و …. پردازش گر ها شامل عناصری هستند که جهت تبدیل داده ها به ستاده ها ضروری هستند و ستاده ها نیز محصولات ساخته شده و یا نتایج پردازش گر های سیستم هستند.
اطلاعاتی با بررسی ستاده های سیستم برای تصمیم گیرنده حاصل می شود بازخور[7]نامیده می شود.
مدیران امروزی به خوبی دریافته اند که اتخاذ تصمیم در یک بخش از سازمان نه تنها بر عملکرد آن بخش تاثیر می گذارد بلکه می تواند تاثیر معنا داری بر کل مجموعه داشته باشد و از این رو باید سعی نمود تا جایی که امکان پذیر می باشد بررسی های ORدر کل نظام سازمان در نظر گرفته شود.چنین رویکردی را اصطلاحا رویکرد سیستمی می گویند.در چنین رویکردی است که هر مسئله در ارتباط تنگاتنگ با کل سیستم در نظر گرفته می شود و در تعامل با کلیه ی اجزای سیستم تعریف و فرموله می گردد.
5-4-تحقیق در عملیات؛یک دانش بین رشته ای:
بسیاری از مسایل مدیریتی دارای جنبه های اقتصادی،اجتماعی،روانشناسی ،اجتماعی،مهندسی،ریاضی و … هستند و در بیشتر مواقع تنها با تشکیل یک گروه از افراد با تخصص های متفاوت است که می توان به راه حل های نو و پیشرفته برای مسایل مختلف سازمانها دست یافت.بر این اساس بسیاری از مسایل موجود در ORتوسط گروه های چند رشته ای و به طور متوسط سه نفره مورد بررسی قرار می گیرند.
البته امروزه وجود رشته هایی مانند مهندسی صنایع که در آن بیشتر مسایل مربوط به مدیریت ،مهندسی ،علوم فنی و علوم ریاضی مورد بررسی قرار می گیرد باعث بر طرف شدن این مشکل شده است.
برای بررسی های بیشتر در این زمینه دو رشته ی دانشگاهی که ارتباط زیادی با تحقیق در عملیات دارند را به طور مختصر بررسی می کنیم.
5-4-1- مهندسی صنایع
تا اواخر سالهای ۱۹۴۰ توسعه مهندسی صنایع مبتنی بر روشهای سنتی تیلور، گانت و گیلبرت بود.چنان چه اشاره شد بعد از جنگ جهانی دوم و در اواخر سالهای ۱۹۴۰ و اوایل ۱۹۵۰، پژوهش در عملیات به واسطه موفقیتهای بدست آمده در جنگ، جای خود را در فعالیتهای صنعتی، بخشهای خدماتی و سازمانهای دولتی و خصوصی باز كرد. مفاهیمی كه توسط تیلور، گانت، گیلبرت و دیگران توسعه داده شده بودند نیازمند تحلیل مقداری دقیق‌تر و روشهای سیستم‌گرا بودند كه تا آن زمان بصورت سنتی به كار گرفته می‌شدند. ظهور پژوهش در عملیات، نقطه عطفی در تحول روشهای مهندسی صنایع بود كه نتیجه آن توسعه روشهای مقداری، الگوریتمهای ریاضی و… بود كه در بكارگیری مؤثر مفاهیم توسعه یافته توسط تیلور استفاده شد. ممكن است این پرسش مطرح شود كه آیا مهندسی صنایع و تحقیق در عملیات یك نظام واحد هستند یا دو نظام جدا از هم؟
تاریخ مهندسی صنایع و تحقیق در عملیات جدای از هم است اما فلسفه وجودی هر دو یكی است یعنی ارائه راه حلهای مؤثر و كارا برای مسائل مربوط به طراحی، تحلیل و ارزیابی.
تفاوت اصلی مهندسی صنایع و تحقیق در عملیات حوزه تحلیل، نوع مدلها و متدولوژیی است كه هر یك استفاده می‌كنند. توسعه‌های اولیه مهندسی صنایع در ارتباط با كارگاههای ساخت بوده و به شدت مبتنی بر استفاده از روشهای سیستماتیك ذهنی به جای استفاده از روشهای ریاضی می‌باشد. بعضی از این روشها شامل برنامه‌ریزی فرایند، بهبود روشها، استانداردسازی زمان انجام كار و استفاده از آنها و ارزیابی كار می‌باشند كه از جمله روشهای سنتی مهندسی صنایع به شمار می‌آیند. اما در سی سال اخیر، بخش اعظم مهندسی صنایع از طریق فنون تحلیل مبتنی بر مفاهیم ریاضی كاربردی صورت گرفته است.
5-4-2-علم مدیریت
علم مدیریت حوزه‌ای است كه در ارتباط تنگاتنگ با تحقیق در عملیات در دهه ۱۹۶۰ توسعه یافته است. فنون مورد استفاده در این رشته‌ همان فنون تحقیق در عملیات می‌باشند اما تفاوت آن با تحقیق در عملیات در حوزه كاربرد آن است كه بیشتر در امور اداری، بازرگانی و مدیریت بكار می‌روند. امروزه تفاوتی بین این دو قائل نمی‌شوند و معمولاً با هم و به شكل OR/MS مطرح می‌شوند .
6-مدل ها؛ستون علم OR
استفاده از مدل ها اساس علم تحقیق در عملیات است.مدل ها اغلب ساده شده یا قسمتی از واقعیت هستند و در واقع بیان ساده ای از واقعیت هستند.دلیل استفاده از این مدل ها این است که اغلب واقعیت مسئله از پیچیدگی زیادی برخوردار است. و از این رو انعکاس کامل پیچیدگی مساله بسیار مشکل است.
بیان سیستم ها یا مسایل به وسیله ی مدل ها به طرق مختلفی انجام می پذیرد و اغلب از سه نوع مدل در نظام های علمی استفاده می شود. که به شرح زیر می باشند:
1)مدل شمایلی(iconic model):یک مدل شمایلی در واقع جایگذین فیزیکی از سیستم واقعیاست که در اندازه های متفاوتی از اصل سیستم نشان داده می شود؛این دسته از مدل ها معمولا از کمترین انتزاع برخوردار هستند .از جمله ی این مدل ها می توان به ماکت های سه بعدی از هواپیما ها،اتوموبیل ها و یا مدل هایی از خط تولید کارخانه ها اشاره کرد.
http://forum.pakdel.net/thread893.html