การแก้ปัญหาการวิจัยดำเนินการเป็นความพยายามร่วมกันซึ่งผู้ว่าจ้างการวิจัยและนักวิเคราะห์ทำงานเคียงบ่าเคียงไหล่กัน นักวิเคราะห์การวิจัยดำเนินการซึ่งมีความรู้เรื่องความสามารถของการสร้างแบบจำลอง จำเป็นต้องอาศัยประสบการณ์เชิงปฏิบัติและความเข้าใจสถานการณ์ที่ผู้ว่าจ้างนำมาให้ ความสำเร็จในขั้นตอนก่อนการหาผลเฉลยที่เหมาะที่สุดของแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ขึ้นอยู่กับความคิดสร้างสรรค์และประสบการณ์ของทีมงานเป็นอย่างมาก
เนื่องจากปัจจัยมนุษย์ที่ “ยากจะจับต้อง” จึงเป็นเรื่องยากที่จะให้แนวปฏิบัติที่แม่นยำสำหรับการนำทฤษฎีการวิจัยดำเนินการไปใช้จริง ในแต่ละกรณีระเบียบวิธีจะมีลักษณะเฉพาะตัว
โดยทั่วไปแล้ว แนวทางการนำไปปฏิบัติสามารถสรุปเป็นขั้นตอนหลักดังต่อไปนี้
- การกำหนดปัญหาตั้งต้นให้เป็นรูปแบบทางการ
- การสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์
- การแก้แบบจำลอง
- การตรวจสอบความถูกต้องของแบบจำลอง
- การนำผลเฉลยไปปฏิบัติ
การกำหนดปัญหาให้เป็นรูปแบบทางการนั้นต้องอาศัยการศึกษาขอบเขตที่ปัญหาเกิดขึ้นหรือขอบเขตที่ต้องแก้ปัญหาการหาค่าเหมาะที่สุด นี่คือขั้นตอนแรกของการทำงานของทีมวิจัยทุกทีม อย่างน้อยที่สุดต้องระบุองค์ประกอบพื้นฐานสามประการของปัญหาที่กำลังแก้ไข ได้แก่
- คำอธิบายทางเลือกที่เป็นไปได้ในการแก้ปัญหา
- การระบุฟังก์ชันวัตถุประสงค์ (หรือฟังก์ชันวัตถุประสงค์หลายฟังก์ชัน)
- การระบุระบบข้อจำกัดที่กำหนดไว้กับผลเฉลยที่เป็นไปได้
ในผลงานคลาสสิกเรื่อง Introduction to Operations Research ของเชิร์ชแมน, แอกคอฟฟ์ และอาร์นอฟฟ์ ได้อธิบายไว้หกขั้นตอน โดยแยกขั้นตอนการกำหนดปัญหาออกมาต่างหาก คุณภาพของการกำหนดปัญหาเป็นตัวกำหนดผลลัพธ์ ข้อผิดพลาดที่เกิดขึ้นในขั้นตอนนี้ทำให้ความพยายามทั้งหมดในภายหลังในการสร้างและแก้แบบจำลองไร้ค่า ในระหว่างการกำหนดปัญหา จะมีการวิเคราะห์อย่างครอบคลุมเกี่ยวกับระบบ เป้าหมายของระบบ และแนวทางปฏิบัติที่เป็นไปได้
กล่าวโดยกว้าง จุดประสงค์ของการศึกษาวิจัยดำเนินการคือการหาว่าแนวทางปฏิบัติใดมีประสิทธิผลมากที่สุด ดังนั้นจึงต้องกำหนดเกณฑ์ประสิทธิผล (หรือระบบของเกณฑ์) ผู้มีส่วนร่วมในการศึกษา รวมถึงผู้ตัดสินใจ จำเป็นต้องเข้าใจสิ่งต่อไปนี้
- สถานการณ์ใดบ้างที่เหมาะสมกับการสร้างแบบจำลอง
- วิธีการได้มาซึ่งข้อมูลที่จำเป็นสำหรับการสร้างแบบจำลอง
- เมื่อใดจึงควรใช้แบบจำลอง และควรใช้ภายในขอบเขตเวลาและค่าใช้จ่ายที่สมเหตุสมผล
- ต้องทำอะไรบ้างเพื่อให้ได้ประโยชน์จากการตีความแบบจำลองและการนำผลเฉลยไปปฏิบัติจริง
- ข้อจำกัดของแบบจำลองคืออะไร และแบบจำลองสอดคล้องกับสถานการณ์จริงมากน้อยเพียงใด