Recherche des opérations à quoi sert, modèles, applications

La recherche opérationnelle Il s'agit d'une méthode dédiée à l'application de disciplines analytiques avancées pour aider à la résolution de problèmes et à la prise de décision, à être utile dans la gestion des organisations. Autrement dit, il est consacré pour établir les valeurs suprême d'un objectif du monde réel: le gain, les performances ou les performances maximaux, ou la perte, le coût ou le risque minimum.

Dans cette discipline, les problèmes sont divisés en leurs composants de base puis résolus avec des étapes définies, par analyse mathématique. Les méthodes analytiques utilisées incluent la logique mathématique, la simulation, les réseaux, la théorie des queues et la théorie des jeux.

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En utilisant ces techniques de sciences mathématiques, la recherche opérationnelle réalise des solutions optimales ou réalisables à des problèmes de prise de décision compliqués. Ses techniques ont résolu des problèmes d'intérêt pour une diversité d'industries.

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Méthodes mathématiques

En raison de la nature statistique et informatique de la plupart de ces méthodes, la recherche sur les opérations a également des liens solides avec l'analyse et l'informatique.

Les chercheurs opérationnels qui sont confrontés à un problème doivent stipuler lesquels de ces méthodes sont les plus appropriés, selon les objectifs d'amélioration, la nature du système, la puissance de calcul et les limites de temps.

La programmation mathématique est l'une des techniques les plus puissantes utilisées dans la recherche opérationnelle, à un point tel que parfois les deux termes sont utilisés de manière interchangeable.

Cette programmation n'a rien à voir avec la programmation informatique, mais cela signifie l'optimisation. Le programme ou l'optimisation discret aborde les problèmes où les variables ne peuvent que supposer des valeurs discrètes, par exemple, des valeurs entières.

En raison de son accent mis sur l'interaction homme-technologie et pour se concentrer sur les applications pratiques, la recherche opérationnelle a été interpolée avec d'autres disciplines, en particulier l'ingénierie industrielle et la gestion des opérations, s'appuyant également sur la psychologie et la science organisationnelle.

Histoire

Origines historiques

Au XVIIe siècle, des mathématiciens comme Pascal et Huygens ont tenté de résoudre des problèmes qui impliquaient des décisions complexes. Ces types de problèmes ont été résolus au cours des XVIIIe et XIXe siècles en utilisant le combinatoire.

Au XXe siècle, l'étude de la gestion des stocks pourrait être considérée comme le début de la recherche opérationnelle moderne, avec la quantité de lot économique développé en 1913.

En 1937, l'étude des opérations en Grande-Bretagne a été initialement appliquée, dans la recherche effectuée pour intégrer la technologie radar dans les opérations de combat aérien, différenciant ainsi la recherche dans les laboratoires.

Seconde Guerre mondiale

Le terme recherche opérationnelle a été inventé au début de 1941 pendant la Seconde Guerre mondiale, lorsque la gestion militaire britannique a convoqué un groupe de scientifiques pour appliquer une approche scientifique à l'étude des opérations militaires.

L'objectif principal était d'attribuer efficacement les ressources rares aux différentes opérations et activités militaires de chaque opération.

Comme en Grande-Bretagne, le radar a stimulé les développements de l'Air Force américaine.Uu. En octobre 1942, toutes les commandes ont été priées d'inclure des groupes de recherche opérationnels dans leur personnel.

50 et 60

La recherche opérationnelle s'est développée dans de nombreux domaines en plus des forces armées, après que les scientifiques ont appris à appliquer leurs principes au secteur civil. Son efficacité dans la sphère militaire a étendu son intérêt à d'autres zones industrielles et gouvernementales.

Des entreprises ont été organisées, à partir de 1948 avec le Club de recherche des opérations de Grande-Bretagne, qui en 1954 est devenu la Société de recherche opérationnelle.

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En 1952, il a été formé aux États-Unis.Uu. La société de recherche opérationnelle. De nombreuses autres sociétés nationales sont également apparues.

En 1957, la première conférence internationale sur la recherche sur les opérations a eu lieu à l'Université d'Oxford. En 1959, la Fédération internationale des sociétés de recherche opérationnelle a été formée.

En 1967, Stafford Beer a décrit le domaine de la science de la gestion comme l'utilisation dans les activités de recherche opérationnelle.

Avec le développement d'ordinateurs au cours des trois prochaines décennies, la recherche sur les opérations peut désormais résoudre des problèmes avec des centaines de milliers de variables et de restrictions.

Quelle est l'investigation des opérations pour?

Chaque jour, les professionnels de la recherche opérationnelle résolvent des problèmes de vie réels, ce qui fait économiser de l'argent et du temps. Ces problèmes sont très divers et semblent presque toujours liés. Cependant, son essence est toujours la même, pour prendre des décisions pour atteindre un objectif de la manière la plus efficace.

L'objectif central de la recherche opérationnelle est l'optimisation, c'est-à-dire faire les choses de la meilleure façon possible, selon les circonstances données.

Ce concept général a de nombreuses applications, par exemple, dans l'analyse des données, l'allocation des biens et les ressources, le contrôle des processus de production, la gestion des risques, le contrôle du trafic, etc.

-Solutions optimales

La recherche opérationnelle se concentre sur le développement de modèles mathématiques qui peuvent être utilisés pour analyser et optimiser les systèmes complexes. Il est devenu un domaine de la recherche universitaire et industrielle. Le processus est divisé en trois étapes.

- Un ensemble de solutions possibles à un problème se développe.

- Les alternatives obtenues sont analysées et réduites à un petit ensemble de solutions qui sont probablement viables.

- Les solutions alternatives produites sont soumises à une implémentation simulée. Si possible, ils sont testés dans des situations réelles.

Suivant le paradigme d'optimisation lors de l'application de la recherche opérationnelle, qui prend les décisions sélectionner les variables clés qui influenceront la qualité des décisions. Cette qualité est exprimée par une fonction objective pour maximiser (avantage, vitesse de service, etc.), ou pour minimiser (coût, perte, etc.).

En plus de la fonction objectif, il est également considéré comme un ensemble de restrictions, que ce soit physique, technique, économique, environnemental, etc. Ensuite, ajustant systématiquement les valeurs de toutes les variables de décision, une solution optimale ou réalisable est sélectionnée.

-Utilisations courantes

Analyse de l'itinéraire critique

Il s'agit d'un algorithme pour programmer un ensemble d'activités d'un projet. La route critique est déterminée en identifiant la plus longue section des activités dépendantes et en mesurant le temps nécessaire pour les compléter du début à la fin.

Problème d'attribution

C'est un problème d'optimisation combinatoire de base. Dans ce problème, il y a plusieurs agents et plusieurs tâches. Tout agent peut être affecté pour faire n'importe quelle tâche.

Selon la tâche attribuée à l'agent, un coût qui peut varier. Par conséquent, toutes les tâches sont nécessaires, attribuant correctement un agent à chaque tâche et une tâche à chaque agent, pour minimiser le coût total de l'allocation.

Des modèles

Un modèle est d'une grande aide pour faciliter la recherche sur les opérations, car les problèmes sont exprimés à travers des modèles qui montrent la relation des variables.

Étant une représentation simplifiée du monde réel, seules les variables pertinentes pour le problème sont incluses. Par exemple, un modèle de corps qui tombe librement ne décrit pas la couleur ou la texture du corps impliquée.

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Les modèles représentent la relation entre les variables contrôlées et non contrôlées, et les performances du système. Par conséquent, ils doivent être explicatifs, pas seulement descriptifs.

De nombreuses simplifications utilisées provoquent une certaine erreur dans les prévisions dérivées du modèle, mais cette erreur est assez faible par rapport à l'ampleur de l'amélioration opérationnelle qui peut être obtenue à partir du modèle.

Types de modèles

Les premiers modèles étaient des représentations physiques, telles que les modèles de navires ou d'avions. Les modèles physiques sont généralement assez faciles à construire, mais uniquement pour des objets ou des systèmes relativement simples, étant généralement difficiles à changer.

L'étape suivante après le modèle physique est le graphique, qui est plus facile à construire et à gérer, mais plus abstrait. Comme une représentation graphique de plus de trois variables est difficile, des modèles symboliques sont utilisés.

Il n'y a pas de limite pour la quantité de variables qui peuvent être incluses dans un modèle symbolique. Ces modèles sont plus faciles à construire et à gérer que les modèles physiques.

Malgré les avantages évidents des modèles symboliques, il existe de nombreux cas dans lesquels les modèles physiques restent utiles, comme essayer les structures physiques et les mécanismes. Il en va de même pour les modèles graphiques.

Modèle symbolique

La plupart des modèles de recherche opérationnels sont des modèles symboliques, car les symboles représentent mieux les propriétés du système.

Le modèle symbolique a la forme d'une matrice ou d'une équation. Ces modèles fournissent des solutions quantitatives (coût, poids, etc.), Selon le problème.

Les modèles symboliques sont complètement abstraits. Lorsque les symboles sont définis dans le modèle, il lui donne un sens.

Les modèles symboliques de systèmes avec des contenus différents présentent souvent des structures similaires. Par conséquent, les problèmes qui se posent dans les systèmes peuvent être classés en termes de quelques structures.

Comme les méthodes pour extraire des solutions de modèles ne dépendent que de leur structure, peu de méthodes peuvent être utilisées pour résoudre une grande variété de problèmes du point de vue contextuel.

Applications

Les applications de recherche opérationnelle sont abondantes, comme les entreprises manufacturières, les organisations de services, les succursales militaires et les gouvernements. La gamme de problèmes auxquels il a contribué des solutions est énorme:

- Programmation des compagnies aériennes, trains ou bus.

- Affectation des employés aux projets.

- Développement de stratégies adoptées par les entreprises (théorie du jeu).

- Gestion du débit d'eau des réservoirs.

Planification du projet

Les processus d'un projet complexe qui affectent la durée totale du projet sont identifiés.

Planification de l'étage

Concevoir le plan d'équipement d'une usine ou de composants d'une puce informatique, pour réduire le temps de fabrication et, par conséquent, réduire les coûts.

Optimisation d'un réseau

Configurer des télécommunications ou des réseaux de systèmes énergétiques pour protéger la qualité du service pour les interruptions.

Emplacement des installations

Pour minimiser les coûts de transport, tout en considérant des facteurs tels que l'évitement des matières dangereuses près du logement.

Routage

Il se fait dans de nombreux types de réseaux, y compris les réseaux de circuits commutés, tels que les réseaux téléphoniques publics et les réseaux informatiques, comme Internet.

Project Activités opérationnelles

Gestion du flux d'activités opérationnelles dans un projet, en conséquence de la polyvalence du système, par le biais de techniques de recherche opérationnelle, pour réduire cette variabilité et attribuer des espaces à l'aide d'une combinaison de délai de temps, d'inventaire et de capacité.

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Gestion de la chaîne logistique

Il s'agit de la gestion du flux de composants et de matières premières dérivées d'une demande instable de produits finis.

Transport

Gestion du fret des systèmes de livraison et de transport. Exemples: transport de charge intermodal ou problème du vendeur de voyage.

Mondialisation

Mondialiser les processus opérationnels afin de profiter de la main-d'œuvre, des terres, des matériaux ou d'autres fournitures productives moins chères.

Problème de coupe des stocks

Il se réfère à la coupe d'un matériau en stock, comme des rouleaux de papier ou des feuilles de métal, en morceaux de tailles spécifiques, cherchant à minimiser le gaspillage de matériau.

Exemples

Cas de stations de service

Une analyse des voitures qui s'est arrêtée dans les stations de service urbaine situées à l'intersection de deux rues a révélé que presque toutes ne provenaient que de quatre des 16 itinéraires possibles à l'intersection (quatre façons d'entrer, pour quatre façons de partir).

Lors de l'examen du pourcentage de voitures qui se sont arrêtées dans le service pour chaque itinéraire, il a été observé que ce pourcentage était lié au temps perdu lors de l'arrêt.

Cependant, cette relation n'était pas linéaire. C'est-à-dire que l'augmentation de l'une n'était pas proportionnelle à l'augmentation de l'autre.

Il a ensuite été découvert que le temps perdu perçu a dépassé le vrai temps perdu. La relation entre le pourcentage de voitures arrêtées et le temps perdu perçu était linéaire.

Par conséquent, un modèle a été construit qui concerne la quantité de voitures qui ont été arrêtées aux stations-service avec la quantité de trafic sur chaque itinéraire de l'intersection, ce qui a affecté le temps nécessaire pour obtenir le service.

Problème d'attribution

Il consiste à affecter des travailleurs aux tâches, aux camions aux itinéraires de livraison ou aux cours des salles de classe. Un problème de transport typique implique l'affectation de wagons de chemin de fer vides où ils sont nécessaires.

Il sert également à déterminer quelles machines doivent être utilisées pour fabriquer un produit spécifique, ou quel ensemble de produits doit être fabriqué dans une usine pendant une période particulière.

Programmation linéaire

Cette technique est utilisée systématiquement pour des problèmes tels que le mélange d'huile et de produits chimiques dans les raffineries, de sélectionner les fournisseurs pour les grandes sociétés de fabrication, de déterminer les itinéraires et les horaires d'expédition, ainsi que la gestion et l'entretien des flottes de camions.

Théorie de la recherche bayésienne

Des statistiques bayésiennes sont appliquées pour rechercher des objets perdus. Il a été utilisé plusieurs fois pour trouver des navires perdus:

Il a joué un rôle clé dans la récupération des records de vol lors de la catastrophe de vol Air France en 2009.

Il a également été utilisé dans les tentatives de localisation des restes du vol 370 de Malaysia Airlines 370.

Contrôle de l'inventaire

Des problèmes d'inventaire surviennent, par exemple, pour déterminer les quantités de marchandises qui seront achetées ou produites, combien de personnes seront embauchées ou formées, quelle est la taille d'une nouvelle installation de magasin de production ou de magasin de détail.

Les références

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2. Wikipedia, The Free Encyclopedia (2019). Recherche opérationnelle. Pris de: dans.Wikipédia.org.
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