Badania operacyjne, jako kompleksowa dziedzina nauki, związane są ściśle z teorią podejmowania decyzji. Według mnie, warto jest zastosować badania operacyjne, gdyż umożliwiają one rozwiązanie ściśle określonego problemu związanego z podejmowaniem optymalnych decyzji w różnych sytuacjach. Rozwiązanie problemu decyzyjnego możliwe jest dzięki zastosowaniu modeli matematyczno-ekonomicznych, które z kolei rozwiązuje się przy użyciu metod, jakie są stosowane w badaniach operacyjnych. Metody te:
skupiają się na porównaniu efektywności różnych sposobów rozwiązywania zagadnień i poszukiwania rozwiązania optymalnego,
pozwalają przeanalizować wybrany wycinek rzeczywistości oraz
ocenić ilościowo rezultaty możliwych do podjęcia decyzji.
W przypadku podejmowanych decyzji badania operacyjne uwzględniają takie czynniki, jak przypadkowość i ryzyko. Do rozwiązywania tak złożonych zagadnień angażuje się przedstawicieli różnych specjalności (m.in. ekonomistów, matematyków, statystyków, inżynierów, socjologów, psychologów), co przesądza o kompleksowym, systemowym podejściu badań operacyjnych do rozwiązywanych problemów.
Badania operacyjne są szczególnie często stosowane przy rozwiązywaniu problemów gospodarczych, w tym produkcyjnych. Ze względu na rozwój techniki i technologii - który komplikuje powiązania między elementami systemów produkcyjnych i ich funkcjonowanie - coraz częściej należy dokonywać obiektywnej oceny decyzji podejmowanych w szeroko rozumianym planowaniu i zarządzaniu działalnością gospodarczą. Każda bowiem działalność, w tym szczególnie działalność gospodarcza, związana jest z określonymi celami, których osiągnięcie wymaga posiadania określonych środków. Środki te bardzo często są ograniczone i mogą być użyte w różny sposób, o czym przesądzają konkretne warunki, w jakich prowadzona jest działalność (techniczne, organizacyjne, prawne itp.). W działalności gospodarczej powstaje zatem zawsze problem podjęcia decyzji dotyczącej sposobu zastosowania rozporządzalnych środków i zasobów oraz realizacji zamierzonego celu.
W przedsiębiorstwie produkcyjnym badania operacyjne znajdują zastosowanie w każdym obszarze - przy podejmowaniu decyzji dotyczących magazynowania surowców i wyrobów, przy planowaniu inwestycji i planów rozwojowych, napraw i remontów, wreszcie produkcji i wszechobecnego transportu - w całym obszarze produkcji, marketingu i logistyki.
Poniżej podaję przykłady typowych problemów decyzyjnych w przedsiębiorstwie produkcyjnym:
Alokacja kapitału.
cel problemu : optymalny rozdział posiadanej kwoty K pomiędzy n obiektów. Problem jest zdeterminowany, nie uwzględnia ryzyka,
kryterium optymalizacji: maksymalizacja zysku z kwoty K.
Alokacja środków produkcji
cel problemu: optymalny rozdział surowców, zdolności produkcyjnej maszyn oraz dysponowanego czasu pracy ludzi pomiędzy poszczególne wyroby (produkty), jakie może produkować firma,
kryterium optymalizacji: maksymalizacja zysku.
Problem mieszanki (diety).
cel problemu: optymalny dobór składników mieszanki.
kryterium optymalizacji: minimalizacja kosztów produkcji mieszanki.
przewóz towarów masowych (węgla, cukru itd.) od dostawców do odbiorców, kryterium optymalizacji: minimalizacja łącznego kosztu przewozu całego towaru,
Zarządzanie zapasami surowców.
cel problemu: ustalenie optymalnej strategii sterowania zapasami,
kryterium optymalizacji: minimalizacja kosztów działalności przedsiębiorstwa,
Zarządzanie zapasami wyrobów gotowych.
cel problemu: ustalenie optymalnego planu produkcji,
kryterium optymalizacji: minimalizacja kosztów działalności przedsiębiorstwa,
Problem szeregowania zadań.
cel problemu: właściwa organizacja produkcji, remontów, inwestycji i prac badawczo-rozwojowych. Usprawnienie organizacji polega na równoczesnym wykonywaniu możliwie jak największej liczby czynności wchodzących w skład przedsięwzięcia, kryterium optymalizacji: minimalizacja czasu realizacji przedsięwzięć przy posiadanych środkach,
Podejmowanie decyzji w grze z wieloma graczami.
Cel problemu: Podejmowanie decyzji w sytuacji, gdzie przyjmujemy iż decydent jest graczem mającym do czynienia z innym graczem (graczami), o odmiennych interesach. Każdy gracz może stosować różne strategie postępowania, ale żaden z nich nie wie co zrobi strona przeciwna. Problem polega na tym, żeby wybrać taką strategię, która jest najbardziej korzystna dla gracza niezależnie od tego, co zrobi przeciwnik.
Gry mogą być: dwuosobowe lub wieloosobowe, o sumie zerowej lub niezerowej (konflikt całkowity lub częściowy), kooperacyjne lub niekooperacyjne.
Kryterium optymalizacji: maksymalizacja wypłaty
W celu głębszego wytłumaczenia dokonam krótkiego przeglądu jednego z wyżej wymienionych problemów decyzyjnych z zastosowaniem metod Badań Operacyjnych. Jako przykład wybrałam problem mieszanki (diety):
Cel problemu: optymalny dobór składników mieszanki.
Kryterium optymalizacji: minimalizacja kosztów produkcji mieszanki (funkcja celu)
Ograniczenia: zapewnienie mieszance odpowiednich właściwości.
Zmienna decyzyjna: receptura mieszanki: wartości xi.
Dane potrzebne do rozwiązania problemu:
· A - ilość i-tego komponentu zawarta w jednostce j-tego składnika
· B - najmniejsza dopuszczalna ilość i-tego komponentu w mieszance
· C - cena j-tego składnika
· X - ilość j-tego składnika, jaką należy wziąć do sporządzenia mieszanki
Metody: programowanie liniowe.
Wynik: X = [xj], ilości poszczególnych składników, jakie powinny być użyte do sporządzenia mieszanki, F(X)=Z(X)=min; minimalna wartość funkcji celu - najmniejszy koszt sporządzenia mieszanki możliwy do uzyskania przy danych założeniach, analiza wrażliwości (wyniki programowania parametrycznego).
Interpretacja wyniku: optymalna receptura mieszanki, ilość otrzymanej mieszanki, koszt najtańszej mieszanki.
Jak widać na przykładzie wybór decyzji optymalnej zależy od wyznaczenia odpowiedniego kryterium, za pomocą którego można ocenić i porównać skutki podjęcia poszczególnych decyzji. Aby rozwiązać model niezbędne jest użycie takich metod jak m.in.. metoda programowania liniowego i nieliniowego, programowania dynamicznego, rachunku prawdopodobieństwa, teorii gier, statystyki matematycznej itd. W powyższym przykładzie zastosowano metodę programowania liniowego, gdyż zarówno funkcja celu jak i warunki ograniczające, które przyjmują postać równań lub nierówności, są liniowe.
Dzięki metodom stosowanym w badaniach operacyjnych osoby stojące przed problem podjęcia decyzji mogą:
opisać dany problem poprzez budowę modelu matematycznego ,
rozwiązując model określić najlepszą w danych warunkach decyzję,
dokonać ewentualnych poprawek poprzez weryfikację modelu i uzyskanego rozwiązania,
kontrolować dopływ informacji wpływających na ewentualne zmiany optymalnej decyzji, jak również umożliwiać wprowadzenie korekt decyzji w przypadku zmian różnych czynników wpływających na optymalną decyzję.
Dlatego też uważam, że Badania Operacyjne nie tylko przyczyniają się do podejmowania trafnych decyzji, ale także umożliwiają, a nawet czynią w ogóle możliwym, podejmowanie korzystnych decyzji w zadowalająco krótkim czasie.
Praca pochodzi z serwisu www.e-sciagi.pl