Что такое исследование операций и какую пользу оно может принести бизнесу?
1 июля 2021 г.
Предприятия всех размеров и во всех отраслях полагаются на математические уравнения для решения проблем. Исследование операций — это область, которая включает в себя применение принципов математики для ответа на вопросы бизнеса. Эта подобласть прикладной математики также работает с машинным обучением и наукой о данных, и ее изучение может помочь вам более эффективно работать и управлять своей организацией. В этой статье мы объясняем, что такое исследование операций, обсуждаем его важность и компоненты, а также приводим примеры, чтобы прояснить тему.
Что такое исследование операций?
Исследование операций является частью области прикладной математики, использующей математические принципы для решения проблем, с которыми часто сталкиваются владельцы бизнеса и менеджеры. Исследование операций также побуждает бизнесменов использовать передовые аналитические инструменты для принятия более обоснованных и эффективных решений для своих организаций. Вначале исследования операций применялись в вооруженных силах, особенно в Англии во время Второй мировой войны. Однако с тех пор он расширился и теперь включает бизнес-приложения, в том числе решение проблем с использованием интеллектуального анализа данных, статистического анализа и математического моделирования.
Следуя процессу исследования операций, человек может выполнить определенные шаги:
Определите проблему, которую необходимо решить.
Определите ограничения, включая переменные, которые встречаются в реальном мире.
Построить модель на основе проблемы.
Включайте данные в модель для создания решений.
Протестируйте каждое потенциальное решение с помощью модели, чтобы проанализировать его успешность.
Внедрите решение в рамках бизнеса, чтобы решить проблему.
Важность исследования операций
Исследование операций важно, потому что оно создает реализуемые решения сложных бизнес-задач. Он использует данные для создания информации, которую затем можно использовать в качестве идей для улучшения результатов и принятия более эффективных решений о будущем бизнеса. Исследование операций также в значительной степени зависит от аналитики, которая применяет математические и научные методы для анализа и изучения проблем.
Этот полезный метод также является инструментом, который может устранить неопределенность за счет использования проверенных методов и моделей. Ввод реальных данных в модель, которая доказала свою эффективность в других приложениях, может повысить доверие к результату. В бизнесе неопределенность является распространенным фактором, поскольку немногие аспекты работы организации гарантированы или определены. Неопределенность в управлении бизнесом и процессами, связанными с этим бизнесом, может быть сложной задачей для отдельных лиц, поэтому наличие надежных данных может решить проблемы и вселить уверенность.
Компоненты исследования операций
Область исследования операций часто включает три ключевых аспекта или цели:
Оптимизация
Оптимизация — это процесс поиска идеального решения проблемы на основе потенциальных ограничений. При использовании этого процесса для решения бизнес-задач вы можете использовать максимизацию или минимизацию в отношении выгоды или затрат, которые уже были определены или намечены. Ограничения часто возникают при расчете оптимизации ситуации, так как эти ограничения имеют место в повседневных ситуациях.
Например, если бизнес сталкивается с кадровой проблемой, одним из ограничений будет количество смен, которые может работать каждый отдельный сотрудник. Основывать оптимизацию штата на людях, работающих по 24-часовым сменам, противоречило бы трудовому законодательству, поэтому бизнес не хотел бы выбирать этот вариант.
Статистика и алгоритмы
Исследование операций в значительной степени опирается на статистику и алгоритмы, которые являются частью общей области математики. Одним из ключевых наборов алгоритмов, подпадающих под категорию исследования операций, является набор алгоритмов оптимизации, которые стремятся найти минимальное или максимальное значение на основе определенной группы возможностей.
В примере с персоналом для бизнеса вы можете использовать алгоритм для определения минимальной стоимости персонала на производственном предприятии. Ограничения в этом примере будут включать количество людей, необходимых для ведения бизнеса, почасовую заработную плату каждого сотрудника и то, как долго каждый сотрудник может работать.
Моделирование
Моделирование похоже на оптимизацию тем, что оно использует алгоритмы для изменения потенциального исхода ситуации. При использовании алгоритмов оптимизации аналитик по исследованию операций может скорректировать некоторые ограничения или факторы в уравнении, чтобы получить другой результат.
Другие приемы и методы, которые вы можете использовать в операционных исследованиях, включают:
Нейронные сети
Марковские процессы принятия решений
Теория массового обслуживания
Эконометрические методы
Анализ охвата данных
Анализ решений
Процесс аналитической иерархии
Большинство из этих методов включают в себя построение различных математических моделей, чтобы попытаться описать ситуацию или потенциальный исход ситуации.
Примеры исследования операций
Исследование операций может решить ряд проблем, влияющих на бизнес в различных отраслях. Некоторые из примеров проблем, решаемых исследованием операций, включают:
Маршрутизация
Автоматизация
Планирование
Планирование или управление проектом
Анализ критического пути
Расположение объекта
Оптимальный поиск
Управление цепочками поставок
Реакция клиентов и тактика обмена сообщениями
Транспорт
Глобализация
Установка оптимальных цен
Смешивание сырья
Распределение ресурсов
Оптимизация сети
Составление поэтажного плана объекта
Сельскохозяйственное и городское планирование
Управление рисками
Просмотрите эти примеры исследования операций, чтобы лучше понять процесс и решения, которые он может создать:
Пример 1
Производственное предприятие превышает свой бюджет по заработной плате сотрудников каждый платежный период. Аналитик исследования операций использует исследование операций, чтобы определить минимальную возможную стоимость персонала предприятия. Основные ограничения включают в себя количество сотрудников в компании, количество часов, которое каждый сотрудник может отработать в течение периода оплаты, и количество сотрудников, необходимых для работы объекта в полную силу. Создание модели, включающей переменные компоненты данных, позволяет аналитику по исследованию операций определить идеальную кадровую ситуацию, а также менее идеальную кадровую ситуацию (например, когда работают высокооплачиваемые сотрудники).
Пример 2
Химическое производственное предприятие сталкивается с проблемой производства слишком большого количества запасов, что приводит к истечению срока годности продуктов с коротким сроком годности. Применение исследования операций к этой ситуации будет включать оценку производственных возможностей объекта, а также удовлетворение потребностей в запасах по сравнению со сроком годности каждого продукта в запасах. Используя эти ограничения, аналитик операций может определить оптимальный график производства продуктов с более коротким сроком годности, пытаясь уменьшить потери, вызванные истечением срока годности дорогостоящих продуктов.
Пример 3
Маркетинговой фирме необходимо определить, какой тип обмена сообщениями наиболее эффективен среди ее клиентской базы. Эта проблема может быть решена с помощью исследования операций, поскольку исследователь может создать модель со всеми различными вариантами обмена сообщениями и оценить, какие из них имеют самые высокие показатели отклика и вовлеченности. Эти данные будут использоваться для определения того, какие типы сообщений лучше всего воспринимаются клиентами, что позволит фирме скорректировать свою стратегию обмена сообщениями.