Az operációkutatás fejlődése

Az operációkutatás fejlődése

Az operációkutatás (OK) egy interdiszciplináris terület, amely tudományos módszereket alkalmaz összetett döntési rendszerek elemzésére és optimalizálására. Kialakulása és fejlődése szorosan kapcsolódik ahhoz az igényhez, hogy korlátozott erőforrások mellett stratégiai és taktikai feladatokat kelljen megoldani; a tudományos módszerek korai irányítási alkalmazásaitól a számítástechnikával és adatelemzéssel integrált modern tudományig fejlődött.

Az előzmények és a korai munkák (a második világháború előtt)

Bár az OK formális megszilárdulása később következett be, gyökerei a tudományos elemzés szervezési és irányítási problémákra való korai alkalmazási kísérleteiben rejlenek.

• Tudományos menedzsment: A XIX. század végén és a XX. század elején Frederick W. Taylor (1885-től) lefektette a termelési módszerek tudományos elemzésének alapjait. Henry L. Gantt módszereket dolgozott ki a munkák tervezéséhez és ütemezéséhez (lásd Gantt-diagram), amelyek lehetővé tették a késedelmek minimalizálását és a gépek kihasználtságának optimalizálását.
• Várósor-elmélet: 1917-ben A. K. Erlang dán matematikus tanulmányt publikált a telefonos forgalomról és a csúcsterhelés idején jelentkező késedelmekről, megalapozva a tömegkiszolgálás elméletét. Módszereit Nagy-Britannia postai szolgálata befogadta a kapacitások kiszámításához.
• Készletgazdálkodás: A gazdaságos rendelési mennyiség modelljét (EOQ), amely klasszikussá vált a készletgazdálkodásban, F. W. Harrisnak tulajdonítják, aki munkáját 1915-ben publikálta.
• Marketingelemzés: Az 1930-as években H. C. Levinson amerikai csillagász tudományos elemzést alkalmazott a kereskedelem problémáira, tanulmányozva a vásárlási szokásokat, a reklámra adott reakciókat és a környezet értékesítésre gyakorolt hatását.
• Ipari forradalom: Az ipar méretének növekedése, a kézi munka gépivel való felváltása és az irányítási funkciók (tervezés, beszerzés, gyártás, értékesítés) bonyolultabbá válása a vezetői munka megosztásához vezettek, és megteremtették az összetett rendszerek optimalizálásának igényét.

A diszciplína születése: a második világháború

Az OK mint tudományos diszciplína formálisan Nagy-Britanniában született meg a második világháború idején. A katonai vezetés tudósokat vont be a légvédelmi és a szárazföldi védelem stratégiai és taktikai problémáinak tanulmányozásába.

Kulcsszerepet játszott a Patrick Blackett manchesteri egyetemi professzor vezette csoport, amelyet „Blackett cirkusza" (Blackett's Circus) néven ismertek. Ez az interdiszciplináris csapat fiziológusokat, matematikai fizikusokat, egy asztrofizikust, egy katonai tisztet, egy geodétát, egy fizikust és matematikusokat foglalt magában. Céljuk a korlátozott katonai erőforrások leghatékonyabb elosztásának megtalálása volt.

A korai OK alkalmazásai közé tartozott:

• Az új radar hatékony alkalmazása.
• A brit légierő repülőgépeinek harci feladatokra való elosztása.
• A tengeralattjárók felkutatásának optimális sémáinak meghatározása.

Az „operációkutatás" (operations research vagy operational research) elnevezés azért keletkezett, mert a csapatok katonai műveletek kutatásával foglalkoztak. E munkák sikerességéhez hasonló csoportok jöttek létre a brit fegyveres erők más ágaiban is, és a módszertan elterjedt a szövetségesekhez — az Egyesült Államokba, Kanadába és Franciaországba. Bár az OK Angliában született, hamarosan az Egyesült Államok vette át a vezető szerepet. Az amerikai OK-csapatok hozzájárultak az aknás hadviselés stratégiáinak kidolgozásához, új repülési sémákhoz és a tengeri aknatelepítés tervezéséhez.

A háború utáni fejlődés és intézményesülés

Az operációkutatás katonai alkalmazásokban elért sikere felkeltette az ipari menedzserek figyelmét, akik saját problémáikra kerestek megoldást. Az OK fejlődési útjai azonban eltértek Nagy-Britanniában és az Egyesült Államokban.

• Nagy-Britanniában: A kritikus gazdasági helyzet a termelési hatékonyság drasztikus javítását követelte meg. A kulcsiparágak államosítása kiszélesítette az OK alkalmazási területét, amely gyorsan terjedt a katonai szférából az állami, ipari és társadalmi-gazdasági tervezés területére.
• Az Egyesült Államokban: Az OK védelmi alkalmazása tovább nőtt a britanniai sikerek hatására. Az ipari szektor azonban lassabban vezette be az OK-t, mivel sok OK-szakértő katonai szolgálatban maradt, az iparosok pedig nem mindig látták szükségét az új módszereknek a békeidős körülmények között. Az OK az Egyesült Államokban különböző elnevezések alatt fejlődött: operational analysis (operációs elemzés), operations evaluation (műveletek értékelése), systems analysis (rendszerelemzés), system evaluation (rendszerértékelés), system research (rendszerkutatás), management science (menedzsmenttudomány).

A további fejlődés kulcstényezői a következők voltak:

• Automatizálás és számítógépek: A második ipari forradalom, amely az 1940-es évek körül az elektronikus számítógépek kereskedelmi megjelenésével vette kezdetét, megadta az OK-nak a szükséges számítástechnikai eszközt. Számítógépek nélkül az összetett operációkutatási feladatok megoldása lehetetlen lett volna.
• Akadémiai elismerés: 1950-ben az OK bevezető tantárgyként jelent meg az amerikai egyetemeken, egyre nagyobb jelentőségre téve szert a matematika, a statisztika, a kereskedelem, a közgazdaságtan, a menedzsment és a mérnöki tudományok hallgatói számára.
• Szakmai szervezetek: Az erőfeszítések összehangolására és a diszciplína fejlesztésére a következő szervezeteket hozták létre:
  • Operations Research Society of America (ORSA) 1950-ben
  • The Institute of Management Sciences (IMS) 1953-ban
• Szakfolyóiratok: Megjelentek olyan kiadványok, mint az Operations Research, az Opsearch, az Operational Research Quarterly, a Management Science, a Transportation Science és a Mathematics of Operations Research.

A főbb módszerek és eszmék fejlődése

A háború utáni időszakban számos alapvető operációkutatási módszert dolgoztak ki és tökéletesítettek:

• Lineáris programozás: A szimplex-módszer, amelyet George Dantzig dolgozott ki 1947-ben.
• Tömegkiszolgálás elmélete: Erlang módszereinek továbbfejlesztése.
• Játékelmélet: Stratégiai kölcsönhatások elemzése.
• Készletgazdálkodás: Harris elgondolásait továbbfejlesztő modellek.
• Szimulációs modellezés: Összetett rendszerek elemzése számítógépek segítségével.
• Hálózati tervezés: CPM és PERT.

Fontos hatást gyakorolt az operációkutatás módszertanára a rendszerszemléletű megközelítés, amelyet Russell Ackoff és más tudósok aktívan képviseltek.

Irodalom

• Vencel E. Sz. Operációkutatás: feladatok, elvek, módszertan. — Moszkva: Nauka, 1988. — 208 o.
• Ackoff R., Sasieni M. Az operációkutatás alapjai. — Moszkva: Mir, 1971. — 534 o.
• 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. (hivatkozás)

Lásd még

• Operációkutatás
• Rendszerelemzés
• Optimalizálás
• Matematikai modellezés
• Döntéselmélet
• Lineáris programozás
• Tömegkiszolgálás elmélete
• Szimulációs modellezés