Sviluppo della ricerca operativa

Sviluppo della ricerca operativa

La ricerca operativa (RO) è un campo interdisciplinare che applica metodi scientifici all'analisi e all'ottimizzazione di sistemi complessi di supporto alle decisioni. La sua nascita e il suo sviluppo sono strettamente legati alla necessità di risolvere problemi strategici e tattici in condizioni di risorse limitate, evolvendosi dalle prime applicazioni dei metodi scientifici alla gestione fino alla scienza moderna, integrata con l'informatica e l'analisi dei dati.

Prerequisiti e lavori preliminari (prima della Seconda guerra mondiale)

Sebbene la nascita formale della RO sia avvenuta in seguito, le sue radici affondano nei primi tentativi di applicare l'analisi scientifica ai problemi di organizzazione e gestione.

• Gestione scientifica: Alla fine del XIX e all'inizio del XX secolo Frederick W. Taylor (dal 1885) gettò le basi dell'analisi scientifica dei metodi di produzione. Henry L. Gantt sviluppò metodi di pianificazione e schedulazione del lavoro (si veda il diagramma di Gantt), che permisero di ridurre al minimo i ritardi e ottimizzare l'utilizzo delle attrezzature.
• Teoria delle code: Nel 1917 il matematico danese A. K. Erlang pubblicò un lavoro sul traffico telefonico e sui ritardi nei periodi di picco, gettando le basi della teoria delle code. I suoi metodi furono adottati dal servizio postale britannico per il calcolo delle capacità.
• Gestione delle scorte: Il modello della quantità economica d'ordine (EOQ), divenuto classico nella gestione delle scorte, è attribuito a F. W. Harris, che pubblicò il suo lavoro nel 1915.
• Analisi del marketing: Negli anni Trenta l'astronomo americano H. C. Levinson applicò l'analisi scientifica ai problemi del commercio, studiando le abitudini d'acquisto, la risposta alla pubblicità e l'influenza dell'ambiente sulle vendite.
• Rivoluzione industriale: La crescita delle dimensioni dell'industria, la sostituzione del lavoro manuale con quello meccanizzato e la complessificazione delle funzioni gestionali (pianificazione, approvvigionamento, produzione, distribuzione) portarono alla divisione del lavoro manageriale e crearono l'esigenza di ottimizzare sistemi complessi.

Nascita della disciplina: la Seconda guerra mondiale

La nascita formale della RO come disciplina scientifica avvenne in Gran Bretagna durante la Seconda guerra mondiale. Il comando militare coinvolse gli scienziati nello studio dei problemi strategici e tattici della difesa aerea e terrestre.

Un ruolo chiave fu svolto dal gruppo guidato dal professor Patrick Blackett dell'Università di Manchester, noto come «Circo di Blackett» (Blackett's Circus). Questo team interdisciplinare comprendeva fisiologi, fisici matematici, un astrofisico, un ufficiale dell'esercito, un geodeta, un fisico e matematici. Il loro obiettivo era trovare la distribuzione più efficace delle limitate risorse militari.

Le applicazioni della RO nelle sue fasi iniziali includevano:

• L'impiego efficace del nuovo radar.
• La distribuzione degli aerei della RAF tra i vari compiti di combattimento.
• La determinazione degli schemi ottimali per la ricerca dei sottomarini.

Il nome «ricerca operativa» (operations research o operational research) nacque perché i gruppi si occupavano della ricerca sulle operazioni militari. Il successo di questi lavori portò alla creazione di gruppi analoghi nelle altre forze armate britanniche e alla diffusione della metodologia agli alleati — Stati Uniti, Canada e Francia. Sebbene la RO sia nata in Inghilterra, gli Stati Uniti presero presto la guida. I gruppi americani di RO contribuirono allo sviluppo di strategie di guerra mineraria, nuovi schemi di volo e alla pianificazione della posa di mine navali.

Sviluppo postbellico e istituzionalizzazione

Il successo della ricerca operativa nelle applicazioni militari attirò l'attenzione dei manager industriali alla ricerca di soluzioni per i propri problemi. Tuttavia, i percorsi di sviluppo della RO in Gran Bretagna e negli Stati Uniti divergevano.

• In Gran Bretagna: La critica situazione economica richiedeva un netto miglioramento dell'efficienza produttiva. La nazionalizzazione dei settori industriali chiave ampliò il campo di applicazione della RO, che si diffuse rapidamente dalla sfera militare alla pianificazione statale, industriale e socioeconomica.
• Negli USA: L'applicazione della RO in ambito difensivo continuò a crescere, sull'onda dei successi britannici. Tuttavia, il settore industriale adottò la RO più lentamente, poiché molti specialisti erano rimasti in servizio militare e gli imprenditori non sempre percepivano la necessità di nuovi metodi in tempo di pace. La RO negli USA si sviluppò sotto nomi diversi: operational analysis (Analisi operativa), operations evaluation (Valutazione delle operazioni), systems analysis (Analisi dei sistemi), system evaluation (Valutazione dei sistemi), system research (Ricerca sui sistemi), management science (Scienza della gestione).

I fattori chiave del successivo progresso furono:

• Automazione e computer: La seconda rivoluzione industriale, iniziata intorno agli anni Quaranta con l'avvento commerciale dei calcolatori elettronici, fornì alla RO il necessario strumento computazionale. Senza i computer, la soluzione di complessi problemi di ricerca operativa sarebbe stata impossibile.
• Riconoscimento accademico: Nel 1950 la RO fu introdotta come materia d'insegnamento nelle università americane, acquisendo importanza per gli studenti di matematica, statistica, economia, management e ingegneria.
• Società professionali: Per coordinare gli sforzi e sviluppare la disciplina furono create:
  • Operations Research Society of America (ORSA) nel 1950
  • The Institute of Management Sciences (IMS) nel 1953
• Riviste specializzate: Apparvero pubblicazioni come Operations Research, Opsearch, Operational Research Quarterly, Management Science, Transportation Science, Mathematics of Operations Research.

Sviluppo dei metodi e delle idee chiave

Nel periodo postbellico furono elaborati e perfezionati molti metodi fondamentali della ricerca operativa:

• Programmazione lineare: Il metodo del simplesso, sviluppato da George Dantzig nel 1947.
• Teoria delle code: Sviluppo dei metodi di Erlang.
• Teoria dei giochi: Analisi delle interazioni strategiche.
• Gestione delle scorte: Modelli che sviluppano le idee di Harris.
• Simulazione: Analisi di sistemi complessi tramite computer.
• Pianificazione reticolare: CPM e PERT.

Un'influenza importante sulla metodologia della ricerca operativa fu esercitata dall'approccio sistemico, attivamente promosso da Russell Ackoff e da altri studiosi.

Vedi anche

• Ricerca operativa
• Analisi dei sistemi
• Ottimizzazione
• Modellazione matematica
• Teoria delle decisioni
• Programmazione lineare
• Teoria delle code
• Simulazione

Bibliografia

• Ventzel' E. S. Ricerca operativa: problemi, principi, metodologia. — Mosca: Nauka, 1988. — 208 p.
• Ackoff R., Sasieni M. Fondamenti di ricerca operativa. — Mosca: Mir, 1971. — 534 p.
• 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. (collegamento)