Az operációkutatási problémák megoldása közös vállalkozás, amelyben a kutatást megrendelő megbízók és az elemzők egymás mellett dolgoznak. Az operációkutatási elemzőknek a modellezési képességekkel kapcsolatos tudásuk mellett szükségük van arra a gyakorlati tapasztalatra és helyzetismeretre is, amelyet a megbízó hoz magával. A matematikai modell optimális megoldásának levezetését megelőző szakaszok sikere nagymértékben a csapat kreativitásától és tapasztalatától függ.
A „megfoghatatlan” emberi tényező miatt nehéz pontos előírásokat adni az operációkutatás elméletének gyakorlati alkalmazására; minden egyes esetben a módszertan egyedi lesz.
Általánosságban a megvalósítás iránya a következő magas szintű szakaszokban vázolható fel:
- A kiinduló probléma formalizálása.
- Matematikai modell felépítése.
- A modell megoldása.
- A modell érvényesítése.
- A megoldás megvalósítása.
A probléma formalizálása megköveteli annak a területnek a vizsgálatát, amelyben a probléma felmerült, vagy amelyben egy optimalizálási feladatot kell megoldani. Ez bármely kutatócsoport munkájának kezdeti szakasza. Minimálisan a megoldandó probléma három alapvető elemét kell azonosítani:
- a megvalósítható alternatív megoldások leírását;
- a célfüggvény (vagy célfüggvények) azonosítását;
- a megvalósítható megoldásokra kirótt korlátozások rendszerének azonosítását.
Churchman, Ackoff és Arnoff klasszikus művében, a Bevezetés az operációkutatásba című munkában hat szakaszt írnak le. A problémamegfogalmazás szakaszát külön kiemelik. A probléma megfogalmazásának minősége határozza meg a végeredményt. Az ebben a szakaszban elkövetett hibák értéktelenné teszik a modell felépítésére és megoldására fordított minden későbbi erőfeszítést. A probléma megfogalmazása során átfogó elemzést végeznek a rendszerről, annak céljairól és a lehetséges cselekvési irányokról.
Tágabb értelemben az operációkutatási vizsgálat célja annak meghatározása, hogy melyik cselekvési irány a leginkább eredményes. Ennek megfelelően fel kell állítani egy eredményességi kritériumot (vagy kritériumok rendszerét). A vizsgálat résztvevőinek, beleértve a döntéshozókat is, meg kell érteniük a következőket:
- mely helyzetek alkalmasak modellezésre;
- hogyan lehet megszerezni a modell felépítéséhez szükséges adatokat;
- mikor tanácsos modelleket alkalmazni, és ezt ésszerű idő- és költséghatárok között tenni;
- mit kell tenni ahhoz, hogy hasznot lehessen húzni a modell értelmezéséből és a megoldás gyakorlati megvalósításából;
- melyek a modell korlátai, és a modell milyen mértékben felel meg a tényleges helyzetnek.