Il termine «operazione» è il concetto chiave della disciplina della ricerca operativa, come suggerisce lo stesso nome. All’interno della disciplina, tuttavia, il termine assume un significato rigorosamente definito. Poiché la ricerca operativa fu originariamente sviluppata per supportare la presa di decisione militare, il termine è più vicino nel significato a «operazione militare». L’oggetto della modellazione nella ricerca operativa è un’operazione — un’attività finalizzata e controllata che impiega un insieme specifico di risorse entro determinati vincoli.
Un’operazione è un corso d’azione organizzato, governato da un unico piano e diretto al conseguimento di un obiettivo dichiarato (Wentzel, E. S.).
Sulla base di questa definizione, meritano attenzione due caratteristiche.
La prima caratteristica è che un’operazione è per sua natura basata sull’attività; essa poggia su tre componenti: l’obiettivo, i mezzi e l’oggetto dell’attività (ciò a cui l’attività è rivolta).
La seconda caratteristica è che un’operazione può essere rappresentata come un sistema di azioni o come un sistema orientato all’obiettivo. Il concetto di piano unificatore implica l’esistenza di un determinato piano e l’impegno dedicato alla sua elaborazione.
Un’operazione è sempre un’impresa controllata: un decisore (DM) determina come selezionare determinati parametri dell’operazione, e la scelta di questi parametri influisce sul conseguimento dell’obiettivo. La specifica scelta dei parametri dipendenti dal decisore costituisce una decisione. La decisione ottimale è quella che, secondo un criterio o l’altro, risulta preferibile rispetto alle alternative. I metodi della ricerca operativa sono concepiti per la giustificazione qualitativa e quantitativa delle decisioni ottimali.
Con la crescita in scala e complessità delle operazioni, ci si trova sempre più di fronte a problemi di controllo ottimale dei «sistemi complessi» — sistemi costituiti da un gran numero di elementi e sottosistemi organizzati secondo un principio gerarchico. La ricerca operativa è strettamente legata all’approccio sistemico e alla teoria delle decisioni.