PENYELIDIKAN OPERASI: UNTUK APA, MODEL, APLIKASI - TEKNOLOGI - 2026

The penyelidikan operasi adalah satu kaedah yang khusus untuk memohon disiplin analisis maju untuk membantu dalam penyelesaian masalah dan membuat keputusan, menjadi seorang yang berguna dalam pengurusan organisasi. Artinya, ia dikhaskan untuk menetapkan nilai tertinggi dari beberapa tujuan dunia nyata: keuntungan maksimum, prestasi, atau pulangan, atau kerugian, biaya, atau risiko minimum.

Dalam disiplin ini masalah dibahagikan kepada komponen asasnya dan kemudian diselesaikan dengan langkah yang ditentukan, melalui analisis matematik. Kaedah analisis yang digunakan merangkumi logik matematik, simulasi, analisis rangkaian, teori giliran, dan teori permainan.

Sumber: pixabay.com

Dengan menggunakan teknik-teknik ini dari sains matematik, penyelidikan operasi mencapai penyelesaian optimum atau layak untuk masalah membuat keputusan yang rumit. Tekniknya telah menyelesaikan masalah minat dalam pelbagai industri.

Kaedah matematik

Oleh kerana kaedah statistik dan komputasi kebanyakan kaedah ini, penyelidikan operasi juga mempunyai kaitan yang kuat dengan analisis dan maklumat.

Penyelidik operasi yang menghadapi masalah mesti menetapkan kaedah mana yang paling tepat, berdasarkan objektif penambahbaikan, sifat sistem, kekuatan komputasi, dan kekangan masa.

Pengaturcaraan matematik adalah salah satu teknik paling kuat yang digunakan dalam penyelidikan operasi, sehingga kadang-kadang kedua-dua istilah itu digunakan secara bergantian.

Pengaturcaraan ini tidak ada kaitan dengan pengaturcaraan komputer, ini bermaksud pengoptimuman. Pengaturcaraan atau pengoptimuman diskrit menangani masalah di mana pemboleh ubah hanya dapat mengandaikan nilai diskrit, misalnya, nilai integer.

Oleh kerana penekanan pada interaksi manusia-teknologi dan fokusnya pada aplikasi praktikal, penyelidikan operasi telah disisipkan dengan disiplin lain, terutamanya kejuruteraan industri dan pengurusan operasi, juga bergantung pada psikologi dan sains organisasi.

Sejarah

Asal-usul sejarah

Pada abad ketujuh belas, ahli matematik seperti Pascal dan Huygens berusaha menyelesaikan masalah yang melibatkan keputusan yang rumit. Jenis masalah ini diselesaikan pada abad ke-18 dan ke-19 menggunakan kombinatorik.

Pada abad ke-20, kajian pengurusan inventori dapat dianggap sebagai permulaan penyelidikan operasi moden, dengan kuantiti lot yang murah dikembangkan pada tahun 1913.

Selama tahun 1937 operasi operasi awalnya diterapkan di Great Britain, dalam penyelidikan yang dilakukan untuk mengintegrasikan teknologi radar dalam operasi pertempuran udara, sehingga membezakan dirinya dari penyelidikan yang dilakukan di makmal.

Perang Dunia Kedua

Istilah penyelidikan operasi dibuat pada awal tahun 1941 semasa Perang Dunia II, ketika pengurusan ketenteraan Britain memanggil sekumpulan saintis untuk menerapkan pendekatan saintifik untuk kajian operasi ketenteraan.

Objektif utamanya adalah untuk memperuntukkan sumber daya yang terhad untuk pelbagai operasi dan aktiviti ketenteraan dalam setiap operasi.

Seperti di Great Britain, radar mendorong perkembangan Angkatan Udara AS.Pada bulan Oktober 1942, semua perintah diminta untuk memasukkan kumpulan penyelidikan operasi ke atas staf mereka.

Dekad 50-an dan 60-an

Penyelidikan operasi berkembang di banyak bidang selain tentera, setelah para saintis belajar menerapkan prinsipnya pada sektor awam. Keberkesanannya dalam bidang ketenteraan memperluas minatnya ke kawasan industri dan pemerintahan yang lain.

Perkongsian diatur, bermula pada tahun 1948 dengan Operations Research Club of Great Britain, yang pada tahun 1954 menjadi Operations Research Society.

Pada tahun 1952 Operasi Research Society ditubuhkan di Amerika Syarikat. Banyak masyarakat kebangsaan lain juga muncul.

Pada tahun 1957 persidangan antarabangsa pertama mengenai penyelidikan operasi diadakan di University of Oxford. Menjelang tahun 1959, Persekutuan Penyelidikan Operasi Antarabangsa ditubuhkan.

Pada tahun 1967, Stafford Beer menggambarkan bidang sains pengurusan sebagai penggunaan perniagaan operasi penyelidikan.

Dengan perkembangan komputer selama tiga dekad akan datang, penyelidikan operasi kini dapat menyelesaikan masalah dengan beratus-ratus ribu pemboleh ubah dan kekangan.

Untuk apa penyelidikan dijalankan?

Profesional penyelidikan operasi menyelesaikan masalah kehidupan sebenar setiap hari, menjimatkan wang dan masa. Masalah-masalah ini sangat pelbagai dan hampir selalu kelihatan tidak berkaitan. Walau bagaimanapun, intinya selalu sama, membuat keputusan untuk mencapai matlamat dengan cara yang paling cekap.

Matlamat utama penyelidikan operasi adalah pengoptimuman, iaitu melakukan sesuatu dengan cara terbaik, bergantung pada keadaan yang diberikan.

Konsep umum ini mempunyai banyak aplikasi, misalnya dalam analisis data, peruntukan barang dan sumber daya, pengendalian proses produksi, pengurusan risiko, kawalan lalu lintas, dll.

-Penyelesaian optimum

Penyelidikan operasi memberi tumpuan kepada pengembangan model matematik yang dapat digunakan untuk menganalisis dan mengoptimumkan sistem yang kompleks. Ia telah menjadi bidang penyelidikan akademik dan industri. Prosesnya terbahagi kepada tiga langkah.

- Satu set penyelesaian yang mungkin untuk masalah dikembangkan.

- Alternatif yang diperoleh dianalisis dan dikurangkan kepada sekumpulan kecil penyelesaian yang mungkin dapat dilaksanakan.

- Penyelesaian alternatif yang dihasilkan menjalani pelaksanaan simulasi. Sekiranya boleh, mereka diuji dalam situasi dunia nyata.

Mengikuti paradigma pengoptimuman ketika menerapkan penyelidikan operasi, pembuat keputusan memilih pemboleh ubah utama yang akan mempengaruhi kualiti keputusan. Kualiti ini dinyatakan melalui fungsi objektif untuk memaksimumkan (keuntungan, kelajuan perkhidmatan, dll.), Atau untuk meminimumkan (kos, kerugian, dll.).

Selain fungsi objektif, sekumpulan batasan juga dipertimbangkan, baik dari segi fizikal, teknikal, ekonomi, alam sekitar, dll. Kemudian, dengan menyesuaikan nilai dari semua pemboleh ubah keputusan secara sistematik, penyelesaian yang optimum atau layak dipilih.

-Kegunaan biasa

Analisis laluan kritikal

Ini adalah algoritma untuk memprogramkan sekumpulan aktiviti dalam projek. Jalan kritikal ditentukan dengan mengenal pasti aktiviti bergantung yang paling lama dan mengukur masa yang diperlukan untuk menyelesaikannya dari awal hingga akhir.

Masalah peruntukan

Ini adalah masalah pengoptimuman penggabungan asas. Dalam masalah ini terdapat pelbagai agen dan pelbagai tugas. Mana-mana ejen boleh ditugaskan untuk melaksanakan tugas.

Bergantung pada tugas yang diberikan kepada ejen, kos yang dikenakan boleh berbeza-beza. Oleh itu, diperlukan untuk melaksanakan semua tugas, dengan tepat menetapkan ejen untuk setiap tugas dan tugas kepada setiap ejen, untuk meminimumkan jumlah kos tugas.

Model

Model sangat membantu untuk memudahkan penyelidikan operasi, kerana masalah dinyatakan melalui model yang menunjukkan hubungan pemboleh ubah.

Oleh kerana ia adalah perwakilan dunia nyata yang disederhanakan, hanya pemboleh ubah yang berkaitan dengan masalah yang disertakan. Sebagai contoh, model badan yang jatuh secara bebas tidak menggambarkan warna atau tekstur badan yang terlibat.

Model mewakili hubungan antara pemboleh ubah terkawal dan tidak terkawal dan prestasi sistem. Oleh itu, mereka mesti bersifat penjelasan, bukan sekadar deskriptif.

Banyak penyederhanaan yang digunakan menyebabkan beberapa kesalahan dalam ramalan yang berasal dari model, tetapi kesalahan ini agak kecil jika dibandingkan dengan besarnya peningkatan operasi yang dapat diperoleh dari model.

Jenis model

Model pertama adalah gambaran fizikal, seperti kapal model atau kapal terbang. Model fizikal biasanya mudah dibina, tetapi hanya untuk objek atau sistem yang agak mudah, pada amnya sukar untuk diubah.

Langkah seterusnya selepas model fizikal adalah grafik, yang lebih senang dibina dan dikendalikan, tetapi lebih abstrak. Oleh kerana representasi grafik lebih daripada tiga pemboleh ubah adalah sukar, model simbolik digunakan.

Tidak ada batasan bilangan pemboleh ubah yang dapat dimasukkan dalam model simbolik. Model-model ini lebih senang dibina dan dikendalikan daripada model fizikal.

Walaupun terdapat kelebihan model simbolik, terdapat banyak kes di mana model fizikal masih berguna, seperti ketika menguji struktur dan mekanisme fizikal. Perkara yang sama berlaku untuk model grafik.

Model simbolik

Sebilangan besar model penyelidikan operasi adalah model simbolik, kerana simbol lebih mewakili sifat sistem.

Model simbolik adalah dalam bentuk matriks atau persamaan. Model-model ini memberikan penyelesaian secara kuantitatif (kos, berat, dll.), Bergantung pada masalahnya.

Model simbolik sepenuhnya abstrak. Apabila simbol didefinisikan dalam model, makna diberikan kepadanya.

Model sistem simbolik dengan kandungan yang berbeza sering menunjukkan struktur yang serupa. Oleh itu, masalah yang timbul dalam sistem dapat diklasifikasikan dari segi beberapa struktur.

Oleh kerana kaedah untuk mengekstrak penyelesaian dari model hanya bergantung pada strukturnya, hanya sedikit kaedah yang dapat digunakan untuk menyelesaikan berbagai masalah dari sudut pandang kontekstual.

Permohonan

Aplikasi penyelidikan operasi berlimpah, seperti di syarikat pembuatan, organisasi perkhidmatan, cabang tentera dan pemerintah. Pelbagai masalah yang telah anda sumbangkan penyelesaiannya sangat besar:

- Penjadualan syarikat penerbangan, kereta api atau bas.

- Penugasan pekerja untuk projek.

- Pengembangan strategi yang digunakan oleh syarikat (teori permainan).

- Pengurusan aliran air dari takungan.

Perancangan projek

Proses projek kompleks yang mempengaruhi keseluruhan jangka masa projek dikenal pasti.

Perancangan lantai

Reka bentuk cetak untuk peralatan di kilang atau komponen pada cip komputer, untuk mengurangkan masa pembuatan dan dengan itu mengurangkan kos.

Mengoptimumkan rangkaian

Konfigurasikan rangkaian sistem telekomunikasi atau tenaga untuk melindungi kualiti perkhidmatan semasa gangguan.

Lokasi kemudahan

Untuk mengurangkan kos pengangkutan, sambil mempertimbangkan faktor-faktor seperti mengelakkan meletakkan bahan berbahaya di dekat rumah.

Laluan

Ia dilakukan pada banyak jenis jaringan, termasuk rangkaian yang diubah litar, seperti jaringan telefon umum, dan jaringan komputer, seperti Internet.

Aktiviti operasi projek

Pengurusan aliran aktiviti operasi dalam sebuah projek, sebagai akibat dari fleksibiliti sistem, melalui teknik penyelidikan operasi, untuk mengurangkan kebolehubahan ini dan memperuntukkan ruang menggunakan kombinasi waktu, inventori dan peruntukan kapasiti.

Pengurusan rantaian bekalan

Ini adalah pengurusan aliran komponen dan bahan mentah yang berasal dari permintaan yang tidak stabil untuk produk siap.

Pengangkutan

Pengurusan barang penghantaran dan pengangkutan. Contoh: pengangkutan antara kenderaan atau masalah jurujual perjalanan.

Globalisasi

Globalisasi proses operasi untuk memanfaatkan tenaga kerja, tanah, bahan atau input produktif yang lebih ekonomik.

Masalah kehabisan stok

Ini merujuk pada pemotongan bahan dalam stok, seperti gulungan kertas atau kepingan logam, menjadi kepingan ukuran tertentu, yang bertujuan untuk meminimumkan sisa bahan.

Contoh

Kes stesen minyak

Analisis kereta yang berhenti di stesen minyak bandar yang terletak di persimpangan dua jalan menunjukkan bahawa hampir semua datang dari hanya empat dari 16 laluan yang mungkin di persimpangan (empat jalan masuk, empat cara untuk keluar).

Semasa memeriksa peratusan kereta yang berhenti di perkhidmatan untuk setiap laluan, diperhatikan bahawa peratusan ini berkaitan dengan jumlah waktu yang hilang ketika berhenti.

Walau bagaimanapun, hubungan ini tidak linear. Artinya, kenaikan yang satu tidak sebanding dengan kenaikan yang lain.

Kemudian didapati bahawa kehilangan masa yang dirasakan melebihi masa yang hilang. Hubungan antara peratusan kereta berhenti dan masa yang dirasakan hilang adalah linear.

Oleh itu, sebuah model dibina yang menghubungkan jumlah kereta yang berhenti di stesen servis dengan jumlah lalu lintas di setiap laluan persimpangan, yang mempengaruhi masa yang diperlukan untuk mendapatkan perkhidmatan.

Masalah peruntukan

Ini terdiri daripada menugaskan pekerja untuk tugas, trak ke laluan penghantaran, atau kelas ke bilik darjah. Masalah pengangkutan yang biasa melibatkan peruntukan kereta api kosong di mana ia diperlukan.

Ini juga digunakan untuk menentukan mesin mana yang harus digunakan untuk pembuatan produk tertentu, atau set produk mana yang harus dibuat di kilang selama periode tertentu.

Pengaturcaraan linear

Teknik ini digunakan secara rutin untuk masalah seperti mencampurkan minyak dan bahan kimia di kilang, memilih pembekal untuk syarikat pembuatan besar, menentukan laluan dan jadual penghantaran, dan mengurus dan menyelenggara armada trak.

Teori carian Bayesian

Statistik Bayesian digunakan untuk mencari barang yang hilang. Telah digunakan beberapa kali untuk mencari kapal yang hilang:

Dia memainkan peranan penting dalam memulihkan rekod penerbangan dalam bencana Penerbangan 447 Air France 2009.

Ia juga digunakan dalam usaha mencari bangkai kapal terbang Malaysia Airlines 370.

Kawalan inventori

Masalah inventori timbul, misalnya, dalam menentukan jumlah barang yang akan dibeli atau dihasilkan, berapa banyak orang yang akan disewa atau dilatih, berapa besar kemudahan pengeluaran atau kedai runcit yang baru.

Rujukan

1. Sasaran Teknikal (2019). Penyelidikan operasi (ATAU). Diambil dari: whatis.techtarget.com.
2. Wikipedia, ensiklopedia percuma (2019). Operasi penyelidikan. Diambil dari: en.wikipedia.org.
3. Wolfram Mathworld (2019). Operasi penyelidikan. Diambil dari: mathworld.wolfram.com.
4. Mohamed Leila (2018). Gambaran besar Penyelidikan Operasi. Ke arah Sains Data. Diambil dari: towardsdatascience.com.
5. Sindhuja (2019). Penyelidikan Operasi: Sejarah, Metodologi dan Aplikasi. Idea Pengurusan Perniagaan. Diambil dari: businessagementideas.com.
6. Ensiklopedia Britannica (2019). Operasi penyelidikan. Diambil dari: britannica.com.
7. The Science of Better (2019). Apa Penyelidikan Operasi Diambil dari: scienceofbetter.org.