Раздел 1. Концептуальные вопросы

исследования операций

Введение

Исследование операций своими корнями уходит глубоко в историю второй мировой войны. В 30-х гг. прошлого столетия в Великобритании были созданы первые исследовательские группы для выработки согласованных решений и управления предполагаемыми крупномасштабными военными операциями с участием наземных, морских и воздушных сил. Эти решения должны были обеспечить наибольшую эффективность ведения военных операций, гарантировать надежную защиту страны и нанесения наибольшего ущерба противнику. Рекомендованные исследовательскими группами подходы, решения и действия были успешно применены англичанами против немцев и американцами против Японии.

После окончания войны методология и аналитические средства исследования операций получили широкое распространение в экономике и бизнесе, инженерном и военном деле, политике, социально-гуманитарной сфере.

Особенно интенсивно методы и модели исследования операций стали развиваться в связи с развитием вычислительной математики, методов математического моделирования, компьютерных технологий.

В настоящее время исследование операций определяется как методологическая и аналитическая основы для выработки и обоснования наиболее эффективных решений в системах организационного управления. Оно превратилось в надежный фундамент для исследовательской практики во всех значимых сферах человеческой деятельности.

Своей методологией и методами исследование операций тесно связано с такими пересекающимися областями знаний, как теория систем, прикладной системный анализ, теория принятия решений, системотехника, теория оптимизации, оптимальное управление. В недрах этих научных направлений стали развиваться формально - логические и эвристические методы анализа и синтеза, ставшие прочным общенаучным фундаментом, на котором держится современная исследовательская практика, ее рабочие принципы, правила и процедуры исследований и решений.

Развитие исследования операций и родственных научных направлений отвечало требованиям науки и практики - справиться с проблемой сложности исследуемых и создаваемых систем и объектов, объединить усилия специалистов различных профессий, повысить точность и ценность принимаемых решений, снизить риски, обусловленные нежелательными последствиями этих решений.

Вместе с родственными науками оно превратилось в синтетическую науку (настоящую творческую технологию) для поставки и решения сложно-системных задач, которые возникают в современных организациях. Главным его орудием является системный анализ, который сочетает в себе формально-логическое, экспериментальное, строго математическое и эвристическое.

1.1. Основные понятия и определения исо

Традиционный понятийный аппарат дисциплины «Исследование операций» состоит из следующих понятий и определений.

Операция – совокупность целенаправленных действий, которые подчинены определенному замыслу. Примерами операций служат: захват фирмой части рыночного пространства; сражение Ганнибала при Каннах в 216 году д.н.э.; разработка инновационного или инвестиционного проекта; реализация проекта по охране окружающей среды и т. д.

Оперирующая сторона или лицо, принимающее решение (ЛПР) – планирует и организует операции, принимает решения и несет ответственность за их возможные последствия.

Исследователи – группа специалистов, в задачу которых входят всесторонний анализ операции, разработка ее математической модели и проведение машинного эксперимента с ней с целью нахождения приемлемых решений, проведение анализа чувствительности. Исследование операций осуществляется благодаря творческому сотрудничеству оперирующей и исследовательской сторон.

Факторы операции – различные факторы внутреннего и внешнего характера, которые влияют на целевой результат операции. Например, на действия организаций оказывают существенное влияние технологические, финансовые, социально-экономические, политические, научно-технические, конкурентные факторы. Различают управляемые и неуправляемые факторы. Управляемые факторы составляют основной арсенал средств оперирующей стороны для осуществления операции и достижения ее целей, являются результатом конкретных решений и выбора. Внешние факторы, как правило, являются неуправляемыми. Они бывают регулярные или случайные, определенные или неопределенные, постоянные или переменные и т. д.

Критерии эффективности операции – характеризуют степень достижения целей операции и зависят от управляемых и неуправляемых факторов. Группа критериев призвана обеспечить целостность анализа и оценки решений и отвечает требованиям полноты, разложимости, операциональности (или действенности), неизбыточности, минимальности.

Модель операции – совокупность математических соотношений, связывающих параметры и переменные операции, ее управляемые и неуправляемые факторы, а также критерии оценки эффективности. В зависимости от природы операции, степени ее сложности, а также применяемых подходов и методов моделирования, различают статические и динамические, дискретные и непрерывные, регулярные и стохастические, аналитические и имитационные модели.

Исследование сложных операций всегда связано с имитационным моделированием, основанным на методе статистического моделирования и обработке результатов моделирования с помощью методов теории вероятностей и математической статистики.

Модели выступают как средство описания, общения, обучения и тренажа, постановки эксперимента и оптимизации. Эти функции моделей можно разделить на две группы: описательные (или дескриптивные – от слова description на англ. языке) и предписывающие (или прескриптивные – от слова prescription на англ. языке).

Модели исследования операций относятся к предписывающим моделям, так как они предписывают выбор решений, отвечающих требованиям определенных критериев, т. е. выбор оптимальных решений.

По существу исследование операций представляет собой научный подход к решению проблем и задач, которые возникают в системах организационного управления (или организациях). Поэтому методология исследования операций совпадает с научным методом, общим для всех наук - как естественных, так и общественных.

Согласно научному методу, исследование начинается с выдвижения научного предположения (научной гипотезы), далее планируется и проводится научный эксперимент, обработка и анализ результатов, создание (или построение, синтез) «нового» (новая теория, новые технологии, новые товары и услуги и т. д.). Двумя важными аспектами новых результатов исследования операций являются объяснение и прогнозирование развития процессов и явлений окружающего нас мира – природы и общества.

В контексте задач исследования операций в качестве теории выступают математические методы и модели, которые связывают воедино переменные исследуемых явлений, цели исследования, а также количественные характеристики (или критерии эффективности) для оценки степени их достижения.

На практике процессы выработки и обоснования организационных решений сопровождаются различными факторами неопределенности, риска, конфликта и противодействия. Этим и объясняется многообразие методов и подходов исследования операций. Особенно плодотворно они применяются в задачах автоматизированного проектирования, оптимального управления, экономико-математического планирования и управления объектами национальной экономики.