پژوهش در عمليات، روش پژوهش

عنوان تحقيق: پژوهش در عمليات، روش پژوهش

 

چكيده:

در اين مقاله يك دسته بندي از انواع پژوهش در «پژوهش در عمليات» ارائه مي‌شود و مراحل و روش انجام هر يك از انواع پژوهش شرح داده مي شود. انواع پژوهش در پژوهش در عمليات، روش پژوهش در حل مسائل واقعي، استخراج مسئله، مدلسازي، تعريف مدل، هدف استفاده از مدل، دلايل استفاده از مدل، هدف از مطالعه سيستم‌ها و عمليات از طريق مدل، انواع مدلها، اصول مدلسازي، مدلهاي كلاسيك پژوهش در عمليات، روش مدلسازي، ساده‌سازي مدلها، حل مدل، اعتبارسنجي مدل، پياده‌سازي مدل، روش پژوهش در توسعه مدل يا روش حل براي مسائل كلاسيك، توسعه روش حل براي مسائل كلاسيك، روش پژوهش در توسعه تئوريها و فنون عمومي از جمله مباحث اين مقاله هستند.

ادامه نوشته

آشنایی با مفهوم علم پژوهش عملیاتی

یکی از علوم جدید امروز، علم پژوهش عملیاتی است؛ علمی است نوپا که تاکنون در کشور ما توجه چندانی به آن نشده است و در 6 تا 7 سال اخیر مورد توجه برخی دانشمندان قرار گرفته است. حدود 90% مدیران با مفهوم پژوهش عملیاتی آشنا نیستند و بقیه در درک و فهم این علم مشکل دارند.

پژوهش عملیاتی(Opertion Research یا O.R)  مترادف برنامه ریزی خطی یا همان علم مدیریت نوین نیز به کار می رود.

هر عملی در دنیای واقعی، بین پخت یک تخم مرغ که ظاهراً ساده می نماید تا فرستادن یک ماهواره به هوا که دشوار می نماید، با علم پژوهش عملیاتی سر و کار دارد.

کسی که در انجام یک کار 30 تا 40 سال تجربه کاری دارد، به صورت غیر علمی و ناخودآگاه از علم پژوهش عملیاتی استفاده می کند.

مثال هایی برای کاربرد پژوهش عملیاتی

می خواهیم یک آشپز برای پخت غذاهای سنتی یک سفره خانه سنتی استخدام کنیم، برای این کار 4 نفر که کاندیدای این سمت هستند، در نظر می گیریم و مواد و وسایل لازم برای پخت آبگوشت را در اختیار آن ها قرار می دهیم. با توجه به این که مواد و کلیه شرایط برای هر 4 نفر یکسان است، با پخت آبگوشت غذای هر 4 نفر را می چشیم و آشپز غذای بهتر استخدام خواهد شد. نتیجه کار به شرح ذیل می باشد:

مواد/آشپز

مقدار مواد مصرفی آشپز1

مقدار مواد مصرفی آشپز 2

مقدار مواد مصرفی آشپز 3

مقدار مواد مصرفی آشپز 4

گوشت

350 گرم

1100 گرم

900 گرم

550 گرم

آب

4 لیوان

16 لیوان

13 لیوان

5/7 لیوان

نخود و لوبیا

200 گرم

300 گرم

200 گرم

170 گرم

غیره

...

...

...

...

نتیجه پخت

اصلاً جالب نیست و فقط مزه نخود و لوبیا دارد

خوب نیست. مزه آب دارد. گوشت آن سوخته است.

مناسب نیست. گوشت آن تفاله شده است.

مناسب است و همه موارد آن به اندازه...

هر کدام از این آشپزها با استفاده از مواد و رعایت اصول خاصی به پخت آبگوشت پرداخته اند. همان طور که می بینید، با این که آشپز یک کم ترین هزینه را برای کارفرما داشته است، اما به دلیل نا مطلوب بودن محصول نهایی مورد قبول قرار نگرفت. همچنین آشپز دو با این که 1100 گرم گوشت در تهیه غذای خود استفاده کرده، این غذا مطلوبیت لازم را ندارد و این آشپز نیز رد می شود. در مورد آشپز سوم نیز به دلیل عدم توازن و تعادل در مقدار مواد استفاده شده، غذای پخته شده، مورد پسند نیست.

اما در مورد آشپز چهارم با اینکه در مقایسه با آشپز 2 و 3 از مقدار گوشت کم تری استفاده کرده، با اینکه هزینه مصرفی وی از آشپز یک بیش تر بوده، توانسته مطلوبیت مشتری را جذب کند و انتخاب خواهد شد.

بله مهم نیست که چه مقدار از یک ماده استفاده شود، بلکه مقدار لازم در ترکیبی از مواد و مراقبت کردن و کنترل نحوه انجام گرفتن یک کار است که مطلوبیت آن را تعیین می کند و این مفهوم پژوهش عملیاتی است.

پژوهش عملیاتی یعنی تصمیم گیری درست و بهینه

مثال دیگر

نقشه زیر متعلق به یک ساختمان کلنگی است که صاحب آن به دلیل وجود شرایطی به یک واحد 4 خوابه نیاز دارد.

خواب

خواب

خواب

پذیرایی

سرویس دستشویی

 

آشپزخانه

برای این کار چند راه وجود دارد:

?      تعمیرات و تبدیل 3 خوابه به 4 خوابه

برای  بدست آوردن واحد 4 خوابه در ساختمان حاضر تعمیراتی انجام دهیم، که نقشه های زیر نشان دهنده آن است:

روش اول

خواب

خواب

خواب

پذیرایی

 

سرویس دستشویی

خواب

 

آشپزخانه

با اعمال این روش ساختمان از حالت عادی خارج می شود و به صورت قناس در می آید.

روش دوم

پذیرایی

خواب

خواب

حال

سرویس دستشویی

 

خواب

خواب

آشپزخانه

با اعمال این روش هزینه تعمیرات بالایی را متحمل خواهند شد.

روش سوم

خواب

خواب

خواب

خواب

پذیرایی

سرویس دستشویی

 

آشپزخانه

با اعمال این روش حتی اتاق خواب های قبلی از کارایی خود خارج می شوند.

و ... با این روند نظریه تعمیرات ساختمان رد شد.

?      رهن 4 خوابه و رهن دادن 3 خوابه

با توجه به بالاتر بودن هزینه رهن واحد 4 خوابه نسبت به 3 خوابه و همچنین تورم موجود و بالاتر رفتن آن در سال های آتی و کشمکش های مستاجر و موجر و ایجاد آسیب در اقتصاد خانواده این نظریه نیز رد می شود.

?      فروش ساختمان و خرید 4 خوابه

با توجه به این که ساختمان کلنگی را با قیمت بسیار پایین می خرند و با توجه به حق العمل بنگاه و هزینه های اسباب کشی و ... این نظریه نیز رد شد.

?      ساخت و ساز مشارکتی

این نظریه حاکی از ساخت مشارکتی ساختمان است که پس از ساخت 4 واحد به صاحب ملک و 4 واحد به سازنده آن تعلق می گیرد. در پی این تحول فقط با حساب کردن ارزش افزوده ملک و نه تورم، 2 برابر ارزش فعلی در طول یک سال و نیم به صاحب ملک خواهد رسید که این نظریه تأیید و به مرحله اجرا درآمد.

مطلوبیت و بهینه سازی در زندگی و رسیدن از سطح موجود به یک سطح مطلوب یعنی پژوهش عملیاتی.

پژوهش عملیاتی به دنبال پیدا کردن دقیق ترین راه ها با تجزیه و تحلیل و فکر و اندیشه است.

برای مثال یک تولید کننده ماژیک را در نظر بگیرید. اگر این تولیدکننده، ماژیکی تولید کند که به فروش نرود، عملاً متحمل ضرر خواهد شد. پژوهش عملیاتی به مدیر تولید نشان می دهد:

×      از چه جنسی، چه مقداری تولید کنیم؟

×      برای ساخت آن از چه مقدار مواد اولیه استفاده کنیم به گونه ای که کیفیت آن نیز محفوظ بماند؟

پژوهش عملیاتی با اندازه گیری نرخ جذب بازار به مدیر نشان می دهد تا ماژیک هایی با خصوصیت زیر تولید کند:

رنگ ماژیک

تعداد

مشکی

10.000

آبی

7.000

قرمز

1.200

سبز

400

اگر تولید کننده به نتایج جذب بازار دقت نکند و مثلاً از ماژیک مشکی 9000 عدد تولید کند، در واقع معادل1000 عدد سود خود را از دست داده است یا اگر 12000 عدد مشکی تولید کند، عملاً 2000 عدد از ماژیک های تولیدی انبار می شوند که باعث افزایش موجودی انبار وی شده و سرمایه او از گردش باز می ایستد.

پژوهش عملیاتی در اثنای جنگ جهانی دوم به وجود آمد. در آن زمان ارتش آمریکا و بریتانیا برای استفاده از کم ترین هزینه(کم ترین به کارگیری ابزار جنگی و پرسنل) و بردن بیش ترین سود(تخریب و کشتن دشمن) از 16 تا 20 نفر از دانشمندان متخصص هر رشته(از فیزیک و شیمی تا روان شناسی و جامعه شناسی و ...) دعوت کرد که با تبادل اطلاعات و استفاده از قوانین علوم به مدلسازی ای برای این هدف بپردازند.

در واقع پژوهش عملیاتی به دلیل نا هماهنگی به وجود آمد.

نا هماهنگی در هر سیستمی مرگ آن سیستم را می رساند.

سیستم مجموعه ای از اجزای مرتبط و به هم پیوسته که برای دستیابی به هدف مشترکی طبق برنامه ریزی قبلی در حال فعالیت هستند و بین آن ها هماهنگی وجود دارد.

هر بخش از یک سازمان، یک خرده سیستم و در واقع جزئی از یک کل است.

مدیران هر بخش سازمان بایستی به فکر کل سازمان باشند نه فقط بخش خودشان و بدتر از آن فقط به فکر ارتقای خود. چرا که معیوب بودن یکی از اجزای سیستم باعث ایجاد ناهماهنگی و در نتیجه نابودی کل سیستم است.

در دنیای امروز کسانی موفق هستند که سیستمی حرکت کنند. حتی نظام هستی نظامی است سیستمی.(به گفته فوندیکن به جز کهکشان راه شیری که شامل خورشید و سیارات و میلیاردها ستاره است، در جهان بیش از میلیاردها کهکشان وجود دارد.)

þ   پژوهش عملیاتی یعنی استفاده از یک سری تکنیک های ریاضی برای تسهیل کار مدیران و امر تصمیم گیری مدیران.

پژوهش عملیاتی خط مشی های مدیریت را تعیین می کند.

اگر 3.000.000.000 تومان پول به چند فرد بدهیم، قطعاً کسی که از پژوهش عملیاتی برخوردار است، بیش ترین سود را بدست خواهد آورد. یعنی با وجود منابع مالی یکسان، کسی حداکثر سود را دارد که در مدیریتش پژوهش عملیاتی داشته باشد.

منظور از مقدار حداکثر سود یعنی بیش ترین مقدار در حد(دامنه) موجود یا همان بیش ترین مقدار شدنی. و منظور از کم ترین هزینه، همان هزینه بهینه است.

q   پژوهش عملیاتی یک علم کمی(علم مقداری مدیریت نوین) است که در مقابل آن علم طراحی سیستم های مدیریتی که یک علم کیفی است، وجود دارد.

مثالی برای طراحی سیستم های مدیریتی

در گذشته نه چندان دور برای تجدید گذرنامه بایستی مدت طولانی(نزدیک به 6 ماه) صبر می کردیم، اما امروزه در کم تر از 48 ساعت، گذرنامه تجدید می شود.

وقتی برای گرفتن گواهی نامه یا تجدید آن و ... به شهرک آزمایش وارد می شویم، با استفاده از رنگ آسفالت روی زمین به راحتی به بخش مربوطه که مورد نظر ماست، خواهیم رفت.

نرم افزار کامپیوتری که امر تجدید گذرنامه را تسهیل می کند و رنگ آسفالت روی زمین که ما را به بخش های مختلف شهرک هدایت می کند، نمونه ای از طراحی سیستم های مدیریتی است.

مدیریت امروز مدیریت سیستمی است که با استفاده از طراحی و نظام مندی خاص خود با پرداخت کم ترین هزینه، بیش ترین سود را به دست می آورد.

پژوهش عملیاتی ارتباط انکار ناپذیری با علم حسابداری، مدیریت و اقتصاد و دیگر علوم اجتماعی دارد. به دلیل اهمیت و نفوذ پژوهش عملیاتی در حسابداری، گرایش حسابداری عملیاتی در مقاطع بالاتر به وجود آمد.

تحقیق در عملیات چيست؟

تاریخچه
از اواسط دهه پنجاه به بعد ، همراه با گسترش کاربرد پژوهش در عملیات در نتیجه جنگ جهانی دوم تعاریف متعددی از پژوهش در عملیات توسط انجمن‌های تخصصی پژوهش در عملیات و نویسندگان ارائه شده‌است اما هنوز تعریف واحدی از آن وجود ندارد 1- تعریف انجمن پژوهش در عملیات بریتانیای کبیر (ویلکس ،1980) : پژوهش در عملیات عبارتست از کاربرد روشهای علمی در مسائل پیچیده پدید آمده برای هدایت و مدیریت سیستم‌های بزرگ شامل انسان ، ماشین ، مواد و پول ، در صنعت ، تجارت ، دولت و دفاع . رویکرد متمایز پژوهش در عملیات ، توسعه مدلی علمی از سیستم به همراه اندازه‌گیری عواملی مانند شانس و خطر برای پیشگویی و مقایسه پیامدهای تصمیمات ، استراتژیها یا کنترلهای جانشین می‌باشد . هدف ، کمک به مدیریت در تعیین سیاست‌ها و اقدامات به صورت علمی است.
تحقیق در عملیات یا پژوهش عملیاتی (Operations Research, Operational Research) که به طور مخفف OR نامیده می‌شود شاخه‌ای بین‌رشته‌ای از ریاضیات است که از گرایش‌هایی مانند برنامه‌ریزی ریاضی، آمار و طراحی الگوریتم‌ها استفاده می‌کند تا در مسائل بهینه‌سازی، نقطه بهینه را پیدا کند. یافتن نقطه بهینه براساس نوع مسئله مفاهیم مختلف دارد و در تصمیم سازیها استفاده می‌شود. مسائل تحقیق در عملیات بر بیشینه سازی (ماکزیمم سازی) -مانند سود، سرعت خط تولید، تولید زراعی بیشتر، پهنای باند بیشتر و غیره- یا کمینه سازی (می‌نیمم‌سازی) -مانند هزینه کمتر و کاهش ریسک و غیره) با استفاده از یک یا چند قید تمرکز دارند. ایده اصلی تحقیق در عملیات یافتن بهترین پاسخ برای مسائل پیچیده‌ای است که با زبان ریاضی مدل‌سازی شده‌اند که باعث بهبود یا بهینه‌سازی عملکرد یک سیستم می‌شوند.
خلاصه

عبارت تحقیق در عملیات (که گاهی علم مدیریت یا management science نیز نامیده می‌شود) معمولاً مخفف به صورت OR به کار می‌رود. معمولاً علم مدیریت ارتباط نزدیکی به مسائل مدیریت تجارت دارد. تحقیق در عملیات یکی از زیرشاخه‌های ریاضیات کاربردی است و جنبه‌های کاربردی آن در مهندسی صنایع نیز مورد توجه قرار می‌گیرد. ریاضیات کاربردی به متخصصان امکان می‌دهد تا جنبه‌های نظری تحقیق در عملیات را بررسی کرده و آن‌را گسترش دهند و توانایی ایجاد و توسعه تحقیق در عملیات را فراهم کنند. مهندسی صنایع با استفاده از جنبه‌های کاربردی تحقیق در عملیات سعی می‌کند تا آن‌را در صنعت و تجارت به کار گیرد. ابزارهای اصلی استفاده شده توسط تحقیق در عملیات مدل‌سازی ریاضی، بهینه‌سازی، آمار، نظریه گراف، نظریه بازی‌ها، نظریه صف، آنالیز تصمیم‌گیری و شبیه‌سازی است. به دلیل ماهیت محاسباتی این شاخه، OR با علوم کامپیوتر پیوند دارد و تحلیل‌گر تحقیق در عملیات معمولاً از نرم‌افزارها یا کدهای اختصاصی استفاده می‌کنند که توسط خودشان یا همکارانشان ایجاد شده‌اند. نرم‌افزارهای تجاری تحقیق در عملیات معمولاً با عنوان ابزارهای حل مساله شناخته می‌شوند و قابلیت استفاده در نرم‌افزارها و کدهای خودنوشته را دارا هستند. ویژگی بارز تحقیق در عملیات نگاه کلی آن به سیستمها و بهبود آن است و به جای آنکه بر یک یا چند جزء سیستم تمرکز کند تمام سیستم را مد نظر قرار می‌دهد. تحلیل‌گران تحقیق در عملیات معمولاً با مسائل جدیدی مواجه می‌شوند و باید تشخیص دهند که کدام‌یک از روش‌ها بیشتر با ساختار سیستم، اهداف بهبود و قیدهای زمانی و توان محاسباتی منطبق است. به همین دلیل (و دلایل دیگر) نقش نیروی انسانی در تحقیق در عملیات حیاتی است. همانند ابزارهای دیگر، تکنیک‌های OR به تنهایی قادر به حل مسائل نیستند.

قلمرو تحقیق در عملیاتبرخی از نمونه‌های کاربرد تحقیق در عملیات به شرح زیر است:
مدیریت بهینه حمل و نقل کالا و مواد در شبکه‌های ارتباطی جاده‌ای، دریایی، هوایی و لوله‌های انتقال
ارزیابی بهره‌وری، کارایی و اثربخشی
برنامه‌ریزی زمانی جلسات مختلف در مدارس، دانشگاه‌ها و کنفرانس‌ها با هدف کاستن از زمان‌های تلف شده و افزایش اثربخشی آموزش
تخصیص بهینه نیروهای کاری به مشاغل
بودجه‌ریزی بهینه با هدف استفاده موثر از هزینه‌ها
طراحی ساختار کارخانه ها با هدف جریان بهینه مواد و کالاها
ایجاد شبکه‌های ارتباطی با کمترین هزینه و اطمینان از کیفیت خدمات
مدیریت ترافیک خیابانی و جاده‌ای
طراحی ساختار چیپ‌های کامپیوتری با هدف کاهش زمان تولید (و بنابراین کاهش هزینهٔ تولید)
مدیریت جریان مواد و کالا در زنجیره تامین
زمان‌بندی:
کارکنان
مراحل تولید
مدیریت پروژه
انتقال داده‌ها در شبکه‌ها
رویدادهای ورزشی و پوشش تلویزیونی
تحقیق در عملیات به طور گسترده در سازمان‌ها و موسسات دولتی و خصوصی مورد استفاده قرار می‌گیرد و به دلیل ماهیت آن، تحلیل‌گران تحقیق در عملیات می‌توانند با استفاده از دانش خود در حوزه‌های تخصصی دیگر وارد شوند.
__________________