Die Lösung von Problemen des Operations Research ist ein gemeinschaftliches Unterfangen, bei dem die Auftraggeber der Untersuchung und die Analytiker Seite an Seite arbeiten. OR-Analytiker verfügen über Kenntnisse zu den Möglichkeiten der Modellierung, benötigen jedoch die praktische Erfahrung und das Situationsbewusstsein, das der Auftraggeber mitbringt. Der Erfolg in den Phasen vor der Ableitung einer optimalen Lösung des mathematischen Modells hängt stark von der Kreativität und Erfahrung des Teams ab.
Aufgrund des „schwer greifbaren“ menschlichen Faktors ist es schwierig, präzise Vorschriften für die praktische Umsetzung der Theorie des Operations Research zu geben; in jedem einzelnen Fall wird die Methodik einzigartig sein.
Allgemein lässt sich die Richtung der Umsetzung als folgende übergeordnete Phasen skizzieren:
- Formalisierung des Ausgangsproblems.
- Konstruktion eines mathematischen Modells.
- Lösung des Modells.
- Validierung des Modells.
- Umsetzung der Lösung.
Die Formalisierung des Problems erfordert eine Untersuchung des Bereichs, in dem das Problem entstanden ist oder in dem eine Optimierungsaufgabe gelöst werden muss. Dies ist die erste Phase der Arbeit jedes Forschungsteams. Mindestens drei grundlegende Elemente des zu lösenden Problems müssen identifiziert werden:
- eine Beschreibung der zulässigen alternativen Lösungen;
- die Bestimmung der Zielfunktion (oder der Zielfunktionen);
- die Bestimmung des Systems von Restriktionen, die den zulässigen Lösungen auferlegt sind.
In dem klassischen Werk Introduction to Operations Research von Churchman, Ackoff und Arnoff werden sechs Phasen beschrieben. Die Phase der Problemformulierung wird dabei separat hervorgehoben. Die Qualität der Problemformulierung bestimmt das Ergebnis. Fehler, die in dieser Phase gemacht werden, machen alle nachfolgenden Bemühungen um den Aufbau und die Lösung des Modells wertlos. Während der Problemformulierung wird eine umfassende Analyse des Systems, seiner Ziele und der möglichen Handlungsoptionen durchgeführt.
Allgemein gesprochen besteht der Zweck einer Untersuchung im Bereich des Operations Research darin, festzustellen, welche Handlungsoption am wirksamsten ist. Folglich muss ein Wirksamkeitskriterium (oder ein System von Kriterien) festgelegt werden. Die an der Untersuchung Beteiligten, einschließlich der Entscheidungsträger, müssen Folgendes verstehen:
- welche Situationen sich für eine Modellierung eignen;
- wie die für die Konstruktion eines Modells benötigten Daten zu beschaffen sind;
- wann es ratsam ist, Modelle einzusetzen, und dies innerhalb vernünftiger Zeit- und Kostengrenzen zu tun;
- was zu tun ist, um aus der Interpretation des Modells und der praktischen Umsetzung der Lösung Nutzen zu ziehen;
- welche Grenzen das Modell hat und in welchem Maße es der tatsächlichen Situation entspricht.