Что такое Исследование Операций.

Интенсивное развитие вычислительной техники создало предпосылки для создания новых направлений науки. Одним из таких направлений является Исследование Операций как средство совершенствования целенаправленной деятельности.

Происхождение названия "Исследование Операций" объясняется историческими причинами. Впервые исследования в этой области были выполнены в Англии в период Второй Мировой войны и имели целью помочь командованию принять решения по руководству боевыми операциями. Успех работы привёл к тому, что после войны оформившиеся приёмы и методы исследования операций начали использовать в других областях-управление сложными техническими и экономическими человеко-машинными системами.

Под термином Исследования Операций (ИО) мы будем понимать применение математических, количественных методов для обоснования решений во всех областях целенаправленной человеческой деятельности.

Поясним, что понимается под словом "решение":
Пусть реализуется какое-то мероприятие, направленное на достижению определенной цели. У лица (или группы лиц), организующего мероприятие, всегда имеется какая-то свобода выбора: оно может организовать мероприятие различными способами, например, выбрать образцы техники, которые будут применены, так или иначе распределить имеющиеся средства и т. д.

"Решение" это и есть какой-то выбор из ряда возможностей, имеющихся у организатора. Решения бывают плохими и хорошими, продуманными и скороспелыми, обоснованными и произвольными.

Вся жизнь человека связана с принятием тех или иных решений-начиная с самых простых, что съесть на завтрак или как одеться на работу, и кончая сложными-организация движения транспорта, формирование бюджета региона, государства и т.п.
Значит ли, что, принимая какое-то решение, мы занимаемся "исследованием операций"? Нет, не значит. Исследование операции начинается тогда, когда для обоснованного выбора используются специальные математические методы, которые помогают избежать длительного и дорогостоящего поиска нужного решения "на ощупь".

Чем сложнее и масштабнее планируемое мероприятие, тем менее допустимы в нем "волевые" решения и тем важнее становятся научные методы, позволяющие заранее оценить последствия каждого решения, заранее отбросить недопустимые варианты и рекомендовать наиболее удачные; установить, достаточно ли имеющейся информации для правильного выбора решения, и если нет-какую информацию нужно получить дополнительно. Слишком опасно в таких случаях опираться на свою интуицию, на "опыт и здравый смысл". В эпоху научно-технической революции техника и технология меняются настолько быстро, что "опыт" просто не успевает накапливаться. К тому же часто идет речь о мероприятиях уникальных, проводимых впервые. "Опыт" в этом случае молчит, а "здравый смысл" легко может обмануть, если не опирается на расчет. Такими расчетами, облегчающими людям принятие решений, и занимается исследование операций.

Стремление совершенствовать все формы своей деятельности характерно для современного общества и обусловлено рядом объективных причин-ростом масштабов производства, усложнением и удорожанием техники, ограниченностью ресурсов. Особую актуальность приобретает улучшение работы координирующих и управляющих центров, которым предоставлено право принимать ответственные решения. Чтобы достичь желаемых результатов, необходимо значительно повысить качество информации о состоянии управляемых объектов, которая используется при подготовке указанных решений. Это требование в равной степени относится как к самим объектам-источникам исходной информации, так и к системам ее обработки, входящим в состав соответствующих автоматизированных систем управления (АСУ). АСУ можно определить как систему организационно-технического управления, основанного на использовании достоверной и полной информации, современной вычислительной техники, научных методов для анализа возможных решений Очевидно, системы такого типа нацелены на принципиально новые подходы к проблеме организации информационных процессов, разделяемых условно на два класса: процессы появления новой информации (принятие решений) и процессы преобразования имеющейся информации по известным правилам (формальная обработка данных).
Принципиальную схему АСУ можно представить себе следующим образом:

В соответствии с приведенной схемой функционируют реальные автоматизированные системы управления отдельными технологическими процессами, предприятиями и отраслями народного хозяйства. Конкретные особенности таких систем проявляются в соответствующих интерпретациях понятий "управляемый объект" (поточная линия, цех, завод) и "управляющий центр" (вышестоящий руководитель, дирекция, аппарат министерства).

Самостоятельную роль в организации и регулировании информационных процессов играют системы обработки данных. Их проектирование представляет собой сложную научно-техническую проблему. Именно здесь возникают многие задачи исследования операций, связанные с основами автоматизации управления.
Чтобы ознакомится со спецификой курса ИО
рассмотрим примеры типичных для него задач:

1. План снабжения предприятий.

Имеется ряд предприятий, потребляющих известные виды сырья, есть ряд сырьевых баз, которые могут поставлять это сырье предприятиям. Базы связаны с предприятиями какими-то путями сообщения (железнодорожными, водными, автомобильными, воздушными) со своими тарифами. Требуется разработать такой план снабжения предприятий сырьем (с какой базы, в каком количестве и какое сырье доставляется), чтобы потребности в сырье были обеспечены при минимальных расходах на перевозки.

2. Продажа сезонных товаров.

Для реализации определенной массы сезонных товаров создается сеть временных торговых точек. Требуется выбрать разумным образом: число точек, их размещение, товарные запасы и количество персонала на каждой из них так, чтобы обеспечить, максимальную экономическую эффективность распродажи.

3. Выборочный контроль продукции.

Завод выпускает определенного вида изделия. Для обеспечения их высокого качества организуется система выборочного контроля. Требуется разумно организовать контроль (т.е. выбрать размер контрольной партии, набор тестов, правила браковки и т.д.) так, чтобы обеспечить заданный уровень качества при минимальных расходах на контроль.

4. Медицинское обследование.

Известно, что в каком-то районе обнаружены случаи опасного заболевания. С целью выявления заболевших (или носителей инфекций) организуется медицинское обследование жителей района. На это выделены материальные средства, оборудование, медицинский персонал. Требуется разработать такой план обследования (число медпунктов, их размещение, последовательность осмотров специалистами, виды анализов и т.д.), который позволит выявить, по возможности, максимальный процент заболевших и носителей инфекции.
Хотя примеры относятся к самым различным областям однако, в них легко просматриваются общие черты. В каждом из них речь идет о каком-то мероприятии, преследующем определенную цель. Заданы некоторые условия, характеризующие обстановку (в частности, средства, которыми мы можем распоряжаться). В рамках этих условий требуется принять такое решение, чтобы задуманное мероприятие было в каком-то смысле наиболее выгодным.

В соответствии с этими общими чертами вырабатываются u общие приемы решения подобных задач, в совокупности составляющие методологическую схему и аппарат исследования операции.
Из приведённых выше примеров следует, что не для всех из них на практике применяются математические методы обоснования решений; в некоторых случаях решения принимаются интуитивно. Однако с течением времени доля задач, где для выбора решения применяются математические методы, постоянно растет.