Utveckling av operationsanalys

Utveckling av operationsanalys

Operationsanalys (OA) är ett tvärvetenskapligt område som tillämpar vetenskapliga metoder för analys och optimering av komplexa beslutssystem. Dess framväxt och utveckling är nära kopplad till behovet av att lösa strategiska och taktiska problem under begränsade resurser, och har utvecklats från tidiga tillämpningar av vetenskapliga metoder inom förvaltning till en modern vetenskap integrerad med datorteknik och dataanalys.

Förutsättningar och tidiga arbeten (före andra världskriget)

Även om OA som formell disciplin etablerades senare, har dess rötter i tidiga försök att tillämpa vetenskaplig analys på organisatoriska och ledningsproblem.

• Vetenskaplig ledning: I slutet av 1800-talet och början av 1900-talet lade Frederick W. Taylor (från 1885) grunden för vetenskaplig analys av produktionsmetoder. Henry L. Gantt utvecklade metoder för planering och schemaläggning av arbeten (se Gantt-schema), vilket möjliggjorde minimering av förseningar och optimering av utrustningsutnyttjande.
• Köteori: År 1917 publicerade den danske matematikern A. K. Erlang ett arbete om telefontrafik och förseningar under högtrafik, vilket lade grunden för köteori. Hans metoder antogs av Storbritanniens posttjänst för kapacitetsberäkningar.
• Lagerhantering: Modellen för ekonomisk orderkvantitet (EOQ), som blivit klassisk inom lagerhantering, tillskrivs F. W. Harris, som publicerade sitt arbete år 1915.
• Marknadsanalys: På 1930-talet tillämpade den amerikanske astronomen H. C. Levinson vetenskaplig analys på handelsproblem och studerade köpvanor, reaktioner på reklam och miljöns påverkan på försäljning.
• Den industriella revolutionen: Industrins ökande skala, ersättandet av manuellt arbete med maskiner och den ökande komplexiteten i ledningsfunktioner (planering, inköp, produktion, försäljning) ledde till en uppdelning av ledningsarbetet och skapade ett behov av optimering av komplexa system.

Disciplinens uppkomst: andra världskriget

OA:s formella uppkomst som vetenskaplig disciplin skedde i Storbritannien under andra världskriget. Den militära ledningen engagerade forskare för att studera strategiska och taktiska problem inom luft- och markförsvar.

En nyckelroll spelades av en grupp ledd av professor Patrick Blackett vid Manchesters universitet, känd som Blackett's Circus. Detta tvärvetenskapliga team bestod av fysiologer, matematiska fysiker, en astrofysiker, en militärofficer, en lantmätare, en fysiker och matematiker. Deras mål var att finna den mest effektiva fördelningen av begränsade militära resurser.

Tidiga tillämpningar av OA inkluderade:

• Effektivt utnyttjande av det nya radarsystemet.
• Fördelning av brittiska flygvapnets flygplan till stridande uppgifter.
• Bestämning av optimala sökmönster för ubåtar.

Beteckningen "operationsanalys" (operations research eller operational research) uppstod eftersom teamen forskade om militära operationer. Framgången med dessa arbeten ledde till att liknande grupper bildades inom övriga brittiska väpnade styrkor och att metodiken spreds till allierade länder — USA, Kanada och Frankrike. Även om OA uppstod i England tog USA snart ledartröjan. Amerikanska OA-team bidrog till utvecklingen av strategier för minkriget, nya flygmönster och planering av utläggning av sjöminor.

Efterkrigsutveckling och institutionalisering

Framgångarna med operationsanalys inom militära tillämpningar väckte intresse hos industrichefer som sökte lösningar på sina egna problem. OA:s utvecklingsvägar skilde sig dock åt i Storbritannien och USA.

• I Storbritannien: Det kritiska ekonomiska läget krävde en kraftig ökning av produktionseffektiviteten. Nationaliseringen av nyckelindustrier utvidgade tillämpningsområdet för OA, som snabbt spred sig från det militära till statlig, industriell och socioekonomisk planering.
• I USA: Den militära tillämpningen av OA fortsatte att växa inspirerad av framgångarna i Storbritannien. Industrisektorn implementerade dock OA långsammare, eftersom många OA-specialister förblev i militär tjänst och industrialister inte alltid såg behovet av nya metoder i fredstid. OA i USA utvecklades under olika benämningar: operational analysis (Operationsanalys), operations evaluation (Utvärdering av operationer), systems analysis (Systemanalys), system evaluation (Systemutvärdering), system research (Systemforskning), management science (Ledningsvetenskap).

Centrala faktorer för fortsatt framsteg var:

• Automatisering och datorer: Den andra industriella revolutionen, som inleddes runt 1940-talet med den kommersiella framväxten av elektroniska datorer, gav OA det nödvändiga beräkningsverktyget. Utan datorer hade lösning av komplexa OA-problem varit omöjlig.
• Akademiskt erkännande: År 1950 introducerades OA som läroämne vid amerikanska universitet och fick ökande betydelse för studenter inom matematik, statistik, handel, ekonomi, ledning och teknik.
• Professionella sällskap: För att samordna insatser och utveckla disciplinen grundades:
  • Operations Research Society of America (ORSA) år 1950
  • The Institute of Management Sciences (IMS) år 1953
• Specialiserade tidskrifter: Det uppstod publikationer som Operations Research, Opsearch, Operational Research Quarterly, Management Science, Transportation Science, Mathematics of Operations Research.

Utveckling av centrala metoder och idéer

Under efterkrigstiden utvecklades och förfinades många grundläggande metoder inom operationsanalys:

• Linjär programmering: Simplexmetoden, utvecklad av George Dantzig år 1947.
• Köteori: Vidareutveckling av Erlangs metoder.
• Spelteori: Analys av strategiska interaktioner.
• Lagerhantering: Modeller som bygger vidare på Harris idéer.
• Simulering: Analys av komplexa system med hjälp av datorer.
• Nätverksplanering: CPM och PERT.

Systemansatsen, som aktivt förespråkades av Russell Ackoff och andra forskare, hade ett viktigt inflytande på operationsanalysens metodologi.

Litteratur

• Ventzel, E. S. Operationsanalys: uppgifter, principer, metodologi. — Moskva: Nauka, 1988. — 208 s.
• Ackoff, R.; Sasieni, M. Grunderna i operationsanalys. — Moskva: Mir, 1971. — 534 s.
• 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. (länk)

Se även

• Operationsanalys
• Systemanalys
• Optimering
• Matematisk modellering
• Beslutsteori
• Linjär programmering
• Köteori
• Simulering