Развитие на изследването на операциите

Развитие на изследването на операциите

Изследването на операциите (ИО) е интердисциплинарна област, която прилага научни методи за анализ и оптимизация на сложни системи за вземане на решения. Неговото формиране и развитие са тясно свързани с необходимостта от решаване на стратегически и тактически задачи в условия на ограничени ресурси, като то еволюира от ранните приложения на научни методи в управлението до съвременна наука, интегрирана с изчислителната техника и анализа на данни.

Предпоставки и ранни трудове (преди Втората световна война)

Макар формалното утвърждаване на ИО да настъпва по-късно, корените му се крият в ранните опити за прилагане на научен анализ към проблемите на организацията и управлението.

• Научен мениджмънт: В края на XIX — началото на XX век Фредерик У. Тейлър (от 1885 г.) полага основите на научния анализ на производствените методи. Хенри Л. Гант разработва методи за планиране и диспечиране на работите (вж. диаграма на Гант), позволяващи минимизиране на закъсненията и оптимизиране на натоварването на оборудването.
• Теория на опашките: През 1917 година датският математик А. К. Ерланг публикува труд за телефонния трафик и закъсненията в периоди на пикови натоварвания, с което поставя основите на теорията на масовото обслужване. Неговите методи са приети от пощенската служба на Великобритания за изчисляване на капацитетите.
• Управление на запасите: Моделът за икономичен размер на поръчката (EOQ), станал класически в управлението на запасите, се приписва на Ф. У. Харис, публикувал своя труд през 1915 година.
• Анализ на маркетинга: През 30-те години на XX век американският астроном Х. К. Левинсон прилага научен анализ към проблемите на търговията, изучавайки потребителските навици, реакцията на рекламата и влиянието на средата върху продажбите.
• Промишлена революция: Нарастването на мащабите на промишлеността, замяната на ръчния труд с машинен и усложняването на управленските функции (планиране, снабдяване, производство, пласмент) водят до разделение на управленския труд и пораждат потребност от оптимизация на сложни системи.

Зараждане на дисциплината: Втората световна война

Формалното раждане на ИО като научна дисциплина се случва във Великобритания по време на Втората световна война. Военното ръководство привлича учени за изучаване на стратегически и тактически проблеми на въздушната и наземната отбрана.

Ключова роля изиграва групата под ръководството на професора от Манчестърския университет Патрик Блакет, известна като „Кръжокът на Блакет" (Blackett's Circus). Този интердисциплинарен екип включва физиолози, математически физици, астрофизик, армейски офицер, геодезист, физик и математици. Тяхната цел е намирането на най-ефективното разпределение на ограничените военни ресурси.

Приложенията на раннотото ИО включват:

• Ефективно използване на новия радар.
• Разпределение на самолетите на Кралските военновъздушни сили по бойни задачи.
• Определяне на оптимални схеми за търсене на подводници.

Наименованието „изследване на операциите" (operations research или operational research) възниква, защото екипите се занимават с изследване на военни операции. Успехът на тези работи води до създаването на подобни групи в другите британски въоръжени сили и до разпространение на методологията сред съюзниците — САЩ, Канада и Франция. Макар ИО да се заражда в Англия, скоро САЩ поемат лидерството. Американските екипи по ИО допринасят за разработването на стратегии за водене на минна война, нови схеми на полети и планиране на поставяне на морски мини.

Следвоенно развитие и институционализация

Успехът на изследването на операциите във военните приложения привлича вниманието на промишлените мениджъри, търсещи решения за своите проблеми. Обаче пътищата на развитие на ИО във Великобритания и САЩ се различават.

• Във Великобритания: Критичната икономическа ситуация изисква рязко повишаване на ефективността на производството. Национализацията на ключови отрасли на промишлеността разширява полето за приложение на ИО, което бързо се разпространява от военната сфера към държавното, промишленото и социално-икономическото планиране.
• В САЩ: Отбранителното приложение на ИО продължава да расте под влиянието на успехите във Великобритания. Обаче промишленият сектор внедрява ИО по-бавно, тъй като много специалисти по ИО остават на военна служба, а промишлениците не винаги виждат необходимост от нови методи в условията на мирно време. ИО в САЩ се развива под различни наименования: operational analysis (Оперативен анализ), operations evaluation (Оценка на операциите), systems analysis (Системен анализ), system evaluation (Оценка на системи), system research (Системно изследване), management science (Управленска наука).

Ключови фактори за по-нататъшния напредък са:

• Автоматизация и компютри: Втората промишлена революция, започнала около 40-те години на XX век с търговската поява на електронните компютри, дава на ИО необходимия изчислителен инструмент. Без компютри решаването на сложни задачи на изследването на операциите би било невъзможно.
• Академично признание: През 1950 година ИО е въведено като учебен предмет в американските университети, придобивайки важност за студентите по математика, статистика, търговия, икономика, мениджмънт и инженерство.
• Професионални общества: За координиране на усилията и развитие на дисциплината са създадени:
  • Operations Research Society of America (ORSA) през 1950 година
  • The Institute of Management Sciences (IMS) през 1953 година
• Специализирани списания: Появяват се издания като Operations Research, Opsearch, Operational Research Quarterly, Management Science, Transportation Science, Mathematics of Operations Research.

Развитие на ключови методи и идеи

В следвоенния период са разработени и усъвършенствани много фундаментални методи на изследването на операциите:

• Линейно програмиране: Симплекс-методът, разработен от Джордж Данциг през 1947 година.
• Теория на масовото обслужване: Развитие на методите на Ерланг.
• Теория на игрите: Анализ на стратегически взаимодействия.
• Управление на запасите: Модели, развиващи идеите на Харис.
• Имитационно моделиране: Анализ на сложни системи с помощта на компютри.
• Мрежово планиране: CPM и PERT.

Важно влияние върху методологията на изследването на операциите оказва системният подход, активно популяризиран от Ръсел Акоф и други учени.

Литература

• Венцел Е. С. Изследване на операциите: задачи, принципи, методология. — М.: Наука, 1988. — 208 с.
• Акоф Р., Сасиени М. Основи на изследването на операциите. — М.: Мир, 1971. — 534 с.
• Hillier, Frederick S.; Lieberman, Gerald J. Introduction to Operations Research. — 11th ed. — McGraw-Hill Education, 2021. — ISBN 978-1260295069.
• Taha, Hamdy A. Operations Research: An Introduction. — 10th ed. — Pearson, 2017. — ISBN 978-0134444017.
• Operations Research // Encyclopedia Britannica. (връзка)

Вижте също

• Изследване на операциите
• Системен анализ
• Оптимизация
• Математическо моделиране
• Теория на вземането на решения
• Линейно програмиране
• Теория на масовото обслужване
• Имитационно моделиране